旧水泥混凝土路面共振碎石化技术规范(征求意见稿).doc

ICS XX XXXX XX DB61陕西省地方标准 DB61/T XXX-2015旧水泥混凝土路面共振碎石化技术规范Technical specifications for resonant rubblization of old cement concrete pavement（征求意见稿）2015-XX-XX 发布 2015-XX-XX 实施陕西省质量技术监督局发布前言本标准由陕西省铜川公路管理局提出。本标准由陕西省交通运输厅归口。本标准起草单位：陕西省铜川公路管理局、陕西省公路局、长安大学。本标准主要起草人：王海俐、张巍、李进成、郗苏民、路学敏、马骉、师延强、支喜兰、杜强。本标准由陕西省交通运输厅负责解释。本标准为首次发布。目 录1 范围III2. 基本要求III3 规范性引用文件III4 术语IV5 旧水泥混凝土路面路况调查与分析V5.1 一般规定V5.2 旧路现状调查V6 共振碎石化施工V6.1 一般规定V6.2 共振碎石化设备VI6.3 施工准备VI6.4 试振VII6.5 共振碎石化施工VIII6.6 碎石化层调平与补强处理VIII6.7 碎石化层碾压IX6.8 共振碎石化施工工艺流程X6.9 共振碎石化后结构强度检测XII7 加铺层结构设计XII7.1 一般规定XII7.2 设计参数XIII7.3 沥青路面加铺层设计XIV7.4 水泥混凝土路面加铺层设计XIV8 施工质量检查与验收XV 旧水泥混凝土路面共振碎石化技术规范1 范围本标准规定了旧水泥混凝土路面共振碎石化技术旧路况调查与分析、共振碎石化施工、加铺层结构设计、质量检查与验收的基本要求。本标准适用于本省各等级公路旧水泥路面再生利用，共振碎石化技术加铺路面工程的设计、施工及质量检查评定。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。JTJ073.1-2001JTG H20-2007JTG/T F312014JTG E30-2005JTG E60-2008JTG F80/1-2004JTG D50-2006JTG D40-2011JTG F10-2006公路水泥混凝土路面养护技术规范公路技术状况评定标准公路水泥混凝土路面再生利用技术细则公路工程水泥及水泥混凝土试验规程公路路基路面现场测试规程公路工程质量检验评定标准公路沥青路面设计规范公路水泥混凝土路面设计规范公路路基施工技术规范JTG 034-2000JTG F40-2004JTGT /F30-2014公路路面基层施工技术规范公路沥青路面施工技术规范公路水泥混凝土路面施工技术细则JTG H30-2004 公路养护安全作业规程3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 碎石化技术 rubblization technique采用各类破碎设备将旧水泥混凝土路面板就地破碎成具有一定尺寸的颗粒嵌挤体，作为路面基层或底基层使用的技术。3.2 共振破碎机 resonant breaker一种通过共振梁或浮动式共振箱体的高频低幅振动将旧水泥混凝土板块破碎为规定尺寸颗粒的碎石化专用设备。3.3 共振碎石化技术 resonant rubblization technique采用共振破碎机进行旧水泥混凝土路面就地碎石化的技术。3.4 试振区 test strip采用共振碎石化技术大面积施工前以确定基本施工参数为目的选定的代表性试振区域。3.5 隔振沟 isolation trenches为避免共振碎石化施工对道路附近设施造成可能破坏，在道路附近存在某些敏感建筑物或设施的局部路段，施工前在道路两侧或路肩外侧边缘处开挖的一定深度及宽度的沟渠。3.6 综合回弹模量 composite modulus of resilience用现场回弹变形测试方法测得的碎石化层顶面以下部分的模量值。4. 基本要求 4.1 共振碎石化前，应对旧水泥混凝土路面的技术状况进行全面调查，为确定共振碎石施工工艺参数提供依据。4.2 共振碎石化施工中，应根据路况调查结果将施工路段进行划分，针对不同技术状况的路段通过试验路段确定满足破碎结构要求的施工参数，再转入正常施工。施工过程中针对确定的施工参数，对施工路段进行检测，并做好数据记录。4.3 共振碎石化后以碎石化层顶面弯沉值的均匀性作为碎石化效果评定与质量验收标准。4.4 为保证加铺路面下承层的强度或刚度均匀性，应采取必要的工程措施，对强度薄弱区域进行处理。4.5 共振碎石化层顶面的综合回弹模量作为加铺层的设计参数。4.6 路面加铺后应能满足交通需求，路面结构应有足够的承载力，同时应满足平整性、抗滑性、耐久性等路用性能要求。4.7 旧水泥混凝土路面共振碎石化技术除应符合本标准的规定外，尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。5 旧水泥混凝土路面路况调查与分析5.1 一般规定5.1.1 共振碎石化施工前，应参照JTG/T F31-2014规定对旧水泥混凝土路面进行路况调查与分析。5.1.2 根据旧水泥混凝土路面路况调查与分析结果，将旧水泥混凝土路面划分为不同施工路段，利用试振区试验结果，确定不同施工路段施工工艺参数。5.2 旧路现状调查5.2.1 旧路现状调查应包括断板率、路面板厚度、面板强度、换板及修补情况、基础状况、排水状况、构造物位置、道路两侧建筑物情况、交通量及组成等。5.2.2 断板率调查和计算应按 JTJ 073.1-2001 规定执行。5.2.3 应对旧水泥混凝土路面板按照路面病害相似情况、路面技术状况相近长度进行分段取芯，钻取3个150mm的芯样，先量测芯样高度，并计算路面板实际厚度平均值；再按 JTG E30-2005 中T 0554的规定测试芯样的轴心抗压强度，计算旧水泥混凝土路面板抗压强度平均值。5.2.4 应对旧水泥混凝土路面进行整体承载能力情况检测和评估。检测方法可采用JTG E60-2008中T 0951-2008贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法和T 0953-2008落锤式弯沉仪测定弯沉试验方法进行检测，每车道每5m检测1点。对脱空板、翘曲板路段，应检测每块板。5.2.5 应调查沿线桥梁、涵洞、挡土墙、地下管线等情况，实测并记录桩号，调查道路两侧建筑物的结构及其抗震性，实测沿线分布长度、至路边的距离。6 共振碎石化施工6.1 一般规定6.1.1 共振碎石化施工前应制定详细的施工组织方案，确定施工设备，划分施工路段，掌握天气情况等，符合施工技术要求方可施工。6.1.2 根据旧路调查结果，按路面状况接近原则对拟分别施工车道划分施工段落。路面状况包括路面板破损情况、路面厚度及抗压强度、路面整体承载能力等。每个施工段落长度不小于50m。6.1.3 沿线桥梁、涵洞、挡土墙、地下管线等构造物前后一定范围不宜采用共振碎石施工，需采用挖除旧路面板换填基层的方法处理。6.1.4 道路两侧近距离有建筑物的路段，需在共振碎石施工前，设置隔振沟；对振动和噪音敏感路段，需采用挖除旧路面板换填基层方法处理。6.1.5 共振碎石施工作业面距构造物或建筑物的最小距离应符合表1规定。表1 共振碎石施工作业面距构造物或建筑物的最小距离构造物建筑物类型桥梁和涵洞挡土墙地下管线和地下构造物有隔振沟无隔振沟最小距离（m）1.50.51.05.08.06.1.6 共振碎石施工前应通过试振确定施工工艺参数。6.1.7 遇雨、雪等天气不得进行共振碎石化施工，已破碎路段应采取防排水措施。6.1.8 共振碎石化施工过程中应有完善的交通控制方案，应按照 JTG H30-2004 的相关规定进行交通组织。6.1.9 共振碎石化施工中应采取扬尘控制措施，合理安排作业时间，减少噪音与振动对环境的影响。6.2 共振碎石化设备6.2.1 共振碎石化施工应采用共振破碎机、单钢轮振动压路机、轮胎压路机和洒水车等设备。6.2.2 共振破碎机械的主要技术参数应满足表2要求。表2 共振破碎机主要技术参数要求振动频率(Hz)振幅(mm)激振力（kN）破碎锤头宽度(mm)发动机功率(HP)液压系统最高压力(MPa)最大破碎深度(mm)生产效率(m2/h)振动体配重（kg）355320810150300600355002003005000-90006.2.3 单钢轮振动压路机的自重应不小于12t，激振频率不小于50Hz，振幅不小于 0.5mm。6.3 施工准备6.3.1 应用铲刨机将旧水泥混凝土路面上已存在的沥青加铺层清除；对于已存在的沥青补块应用镐破碎并移除，采用粒料或沥青碎石回填，回填区域将不再作碎石化处理。采用水泥混凝土回填，凝固一周后共振作业。6.3.2 施工前应对路基路面原有防排水系统进行修复和完善，并在碎石化施工前24周应根据设计文件完成路面排水系统施工。6.3.3 对于路况调查中发现的断板与沉陷较严重、排水不畅等路基软弱路段，按照 JTG/T F31-2014 中4.3.1条目的规定，应采用换填方式进行处治，处治后不再进行共振碎石化作业。6.3.4 施工前应对沿线需要保护的构造物进行明确标识，并根据需要，设置隔振沟以减小施工振动对周边环境的影响。6.3.5 建筑物与共振作业面最短距离小于5米时，应开挖隔振沟。隔振沟开挖深度不应小于80cm，宽度不应小于40cm。隔振沟的回填材料宜采用级配碎石，其级配要求应能满足 JTG/T F31-2014 中表4.3.1的相关规定。6.3.6 施工前应在施工影响区外设置水准控制点，用于碎石化施工过程中的高程测量与控制。6.4 试振6.4.1 不同路况的施工段落大面积施工前，应分别选择具有代表性的旧水泥混凝土路面不小于50m长度作为试振区，确定与旧路面路况相匹配的共振破碎机的振动频率、振幅、横向锤间距及行进速度等施工工艺参数。6.4.2 缺乏经验时，可参考表3确定共振碎石设备初始试验工艺参数。表3 共振碎石设备初始试验工艺参数参数振动频率（Hz）振幅（mm）锤迹横向净距（mm）行进速度（km/h）参考初始值4320503.56.4.3 对试振区板块分别采用不同的共振碎石施工工艺参数。应通过观察和挖试坑观测破碎效果，破碎后路表呈现出均匀的鳞片状较好；试坑距路肩距离应为2.0 m2.5m，试坑直径不小于1m，试振长度50 m100m，公路等级高（低）及里程长取高（低）值。旧水泥混凝土路面板共振破碎后粒径宜符合表4要求，碎石化表层粉尘（小于0.075mm）含量不大于6%。表4 旧水泥混凝土路面板共振碎石粒径要求沿板厚深度普通混凝土路面钢筋混凝土路面0cm3cm3cm1/2h1/2 hh0cm1/2 h1/2 hh粒径（cm）337.57.5237.57.523 注：h为旧水泥混凝土路面设计厚度（cm）。6.4.4 试振区破碎后立即碾压。6.4.5 试振区施工时，应及时观测粒径和做好记录，确定标准的施工参数和施工工艺流程，编制试振区总结报告，完善施工组织设计。6.5 共振碎石化施工6.5.1 各施工段落大面积施工过程中，应以相应路面状况试振区确定的施工工艺参数为依据，个别路面板块可以根据实际状况对参数进行微调。6.5.2 共振破碎施工时应按“先外后内”的车道顺序进行，有硬路肩和排水沟时应距硬路肩30cm-50cm碎石化。6.5.3 共振碎石化过程中应及时清除填缝料、胀缝材料、暴露的钢筋或其他杂物。6.5.4 共振碎石化一个车道的路面板时，锤头应打至路面板纵缝边缘。6.5.5 碎石化前应在旧路面上洒水，洒水时间与碎石化施工时间宜控制在半小时以内。碎石化施工过程中应及时洒水，控制施工现场扬尘。6.5.6 在碎石化施工期间，应派人对沿线周围的敏感建筑物进行实时观察，发现建筑物开裂现象应立即停止施工，并向监理、业主报告，调查分析其原因并采取措施后方可继续施工。6.5.7 对于排水不畅且含水率过大的路基软弱路段，宜采用减小激振力、增加行进速度、降低振幅或采取其它措施进行处理；当采用以上处治措施效果不理想时，可参照本标准6.3.3中的相关规定执行。6.5.8 旧水泥混凝土路面脱空路段应采取挖除或注浆，挖除方案参照本标准6.3.3中的相关规定执行。注浆施工后不再作碎石化，直接采用纤维加铺结构层。6.5.9 对于旧水泥路面板强度过高或过厚路段，应适当提高振动频率、增大激振力，或在破碎前采用打裂或其他手段对旧水泥混凝土路面进行预裂处理。6.6 碎石化层调平与补强处理6.6.1 设置施工测量控制点，破碎后及时测量顶面高程，并按设计要求进行调平层施工。6.6.2 共振碎石化破碎后，可能存在局部下陷路段。若局部下陷深度小于10cm，应用沥青碎石回填；若局部下陷深度大于10cm，应将下陷区域的碎石化层挖除，10cm深度以下部分用低标号水泥混凝土进行补强，强度要求不小于C10，上部10cm深度内用沥青碎石回填。碎石化后表面凹陷面积在10cm10cm以内，压实前可用级配碎石回填；凹陷面积在10cm10cm以上的宜利用沥青混合料找平，以保证碎石层的平整度。6.6.3 碎石化层表面若有尺寸大于10cm的凸出碎块，应予以清除并采用级配碎石回填。6.6.4 如果碎石化层有钢筋外露，外露部分应剪除至碎石化层顶面齐平，碎石化层中的钢筋可保留在原处。6.6.5 如出现局部表面层粉尘化路段，对粉料层清理并洒水灭尘，应用沥青混凝土（2cm厚以内）进行调平，并应分析原因，对施工参数是否调整重新确定。6.6.6 出现路基软弱沉陷的部位，应将该局部区域相关的软弱路基土连同碎石化层材料一并挖除并用级配碎石或沥青碎石换填并压实。6.7 碎石化层碾压6.7.1 碎石化层的碾压应按初压、复压、终压三个阶段进行，分别采用钢轮振动压路机、轮胎压路机、钢轮振动压路机。6.7.2 直线和不设超高的平曲线段，按“由路边向中间”的顺序碾压；设超高的平曲线段，按“由内向外”顺序的碾压。6.7.3 碎石化层的碾压方案及碾压参数见表5，一遍定义为将碎石化层表面碾压一个来回。表5 碎石化层碾压参数碾压顺序压路机型压路机自重（t）碾压遍数序号碾压速度（km/h）振动频率（Hz）振幅（mm）初压单钢轮振动压路机1020123300.71.0复压轮胎压路机15252343终压单钢轮振动压路机1020436300.71.05500.40.76.7.4 振动压路机两遍碾压的相邻碾压带宽度应重叠100mm200mm，折回时应停止振动；轮胎压路机碾压时相邻碾压带应重叠1/31/2的碾压轮宽度。6.7.5 为了加强碾压效果，在碾压第一遍和第三遍之前洒水，达到最佳含水量4%5%方可碾压，静压1遍，胶轮碾压2遍，振动碾压3遍。6.7.6 对路面边缘、加宽及港湾式停车带等大型压路机难于碾压的部位，应采用自重1t2t的小型振动压路机或振动夯板进行补充压实。6.7.7 碎石化层应设定点沉降量观测，在碎石化碾压完成后，与原路面高程对比沉降应在1.2 cm以内，如通行7天后观测对比沉降应小于2cm，并用沥青混凝土（2cm3cm厚）进行调平。大于2cm，参考本规范优化设计7.2.3规定执行。6.7.8 碾压完毕后，如需通车或在雨季施工，应尽快加铺沥青面层或沥青混合料调平层。若不能加铺，应在通车期间保湿养生7d左右，待表面固结后，再行加铺沥青面层。6.8 共振碎石化施工工艺流程6.8.1 共振碎石化施工工艺流程如图1所示。是是否否地质调查、软弱地带的确定地下附属设施调查、保护与否施工前调查准备工作沿线建筑调查、标定敏感区域机械设备维护、确保工况良好排水系统安置试振、试坑检查安置是否合理有效破碎参数是否满足要求交通控制旧路面清理准备特殊地段处治破碎参数调控破碎施工局部软弱地段处治破碎层整备破碎层清理与保护破碎层碾压加铺层加铺开放交通图1 共振碎石化施工工艺流程图6.9 共振碎石化后结构强度检测6.9.1 在碾压后的碎石层表面用贝克曼梁或落锤式弯沉仪检测弯沉值，每车道每5m检测1点。高速公路、一级公路分方向、二级及以下公路按全幅将弯沉值比较接近的段落划分为不同区段，区段长度不小于500m，进行强度均匀性评价。6.9.2 强度均匀性采用弯沉值变异系数Cv评价，变异系数Cv按式(1)(3)计算。 （1） （2） （3）6.9.3 当Cv0.35，强度满足均匀性要求。否则，必须对的弯沉检测点区域进行补强处理后，其弯沉值应达到。重新计算弯沉值变异系数Cv，并使强度满足均匀性要求。6.9.4 强度均匀性满足要求后，计算各区段的代表弯沉值l0。代表弯沉值按式（4）计算。 （4）式中：l0区段内实测弯沉代表值，单位为0.01mm； 区段内实测弯沉平均值，单位为0.01mm；S区段内实测路表弯沉标准差，单位为0.0lmm；Za与保证率有关的系数，高速公路、一级公路Za = 1. 645，其他公路Za =1.5；Kl季节影响系数，根据当地经验确定。7 加铺层结构设计7.1 一般规定7.1.1 旧水泥混凝土路面共振碎石化加铺层分为加铺沥青路面和加铺水泥混凝土路面两种结构。7.1.2 加铺层结构设计应根据共振碎石化后的结构强度、交通量、气候条件、当地材料供应情况等因素，结合技术经济比较而确定。7.1.3 加铺层结构设计应按 JTG D50-2006、JTG D40-2011中的新建路面设计方法进行，其中碎石化层可直接作为柔性基层或底基层；用作底基层时，宜采用柔性基层进行结构补强。7.1.4 加铺层结构设计分为预估设计与优化设计两个阶段。实测计算回弹模量值与推荐回弹模量值的差大于20MPa时，宜重新进行加铺层结构设计。7.1.5 沥青加铺层分段设计时，应考虑不同路面结构的衔接；加铺水泥混凝土路面时，宜在施工段落划分的基础上对结构适当合并；路面结构层不一致或变化时，应通过加铺或加厚基层进行过渡衔接。7.1.6 其他未尽事宜应按照 JTG/T F31-2014 中4.4.24.4.4的相关规定执行。7.2 设计参数7.2.1 在碎石化加铺层结构设计时，应选取碎石化层顶面的综合回弹模量作为设计参数。7.2.2 预估设计阶段，旧路面共振破碎后顶面的综合回弹模量预估代表值的计算确定参见 JTG/T F31-2014 中4.4.7条的相关规定选取。7.2.3 优化设计阶段，可应用刚性承载板现场实测碎石化层顶面的综合回弹模量值，每双车道每5m检测1点。按式(5)(8)计算碎石化层顶面的计算回弹模量值。 （5） （6） （7） （8）式中：碎石化层顶面的计算回弹模量值（MPa）；考虑通车后碎石化层密实度变化确定的模量修正系数，可取1.051.15； 碎石化层顶面实测回弹模量代表值（MPa）；所有测点的回弹模量平均值（MPa）；保证率系数，高速、一级公路取1.645，二级及以下公路取1.5；标准差；测点数；各测点实测回弹模量值（MPa）。7.2.4 若现场实测的是碎石