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冲击压实技术在旧水泥混凝土路面修复中的应用及其路面设计研究

项目名称：	冲击压实技术在旧水泥混凝土路面修复中的应用及其路面设计研究
摘要：	2004年12月，省交通厅批准“冲击压实技术在旧水泥混凝土路面修复中的应用及其路面设计研究项目”为省级交通科研项目。研究目标为：研究冲击压碎技术在旧水泥混凝土修复中应用的工作机理、影响机理；现场加铺路面的板块相应的评价指标和评价方法，施工工艺控制标准；冲击压实路面结构设计方法和推荐厚度等。一、课题研究目的、用途与意义近年来，由于车辆荷载的日益重型化、交通量大幅增长及接近使用年限等原因，砼路面开始出现各种病害，尤其路面深陷、裂缝、错台、脱空、唧泥等病害十分突出，严重影响了行车安全。为此，加强对大面积破损水泥砼路面的快速修复，提高路面改革质量，成为我们公路养护管理单位刻不容缓的任务，也是长期困扰公路养护人员的技术难题。对于非结构性病害，常用的方法之一就是沥青罩面，但如不事先对水泥混凝土路面进行处理，混凝土板的裂缝，缩缝，纵缝等就会很快反射到新铺的沥青混凝土面层上，对于土基、基层等结构性病害传统的方法是打碎挖除旧混凝土板，然后处理基层、土基、传统施工方法费工费时，并存在造价高、工期长、不安全等诸多缺陷，因此，寻求先进的修复方法，更快更好地破碎砼面板，并能利用其作为新铺路面的基层结构，不致污染环境，同时能压实原路面基层乃至土基，从而提高路面的使用寿命，是公路养护者的一个共同期望。利用冲击压实技术，进行水泥混凝土路面快速修复，不仅可以快速破碎并压实稳固旧砼路面板，有效减少和缓解反射裂缝，而且能够嵌锁稳固新路面底基层，提高路面改造质量，可有效解决上述问题。在全省推广旧水泥混凝土路面修复工程的冲击压实新技术，具有重要的工程实践意思和重大的社会经济效益。二、课题研究的主要内容 1、旧路路况评价，提出冲击压实技术的评价指标、评价方法。 2、冲击压实后旧水泥混凝土面板的破裂分析。 3、破碎施工现场效果监测与评价。（1）弯沉值变化；（2）标高变化（3）基层顶面当量回弹模量变化；（4）对构造物和建筑物影响情况；（5）冲击压实遍数和原路面混凝土板强度的关系；（6）冲击压实遍数与路基、基层路况的关系。 4、冲击压实工作机理研究，冲击质量控制标准研究，施工工艺经验总结、 5、维修方案的经济与社会评价。 6、利用经典的承载板测试方法，进行冲击压实后旧水泥混凝土路面作为垫层的回弹模量试验研究，提出结构参数设计值。 7、冲击压实处理后路面作为加铺结构层之一的设计方法研究。 8、加铺层技术方案、加铺层使用效果调研分析、 9、冲击压实对路基及构造物影响机理的计算机仿真分析，影响深度分析等。三、研究主要结论 1、系统总结探讨分析了冲击压实技术在旧水泥混凝土板块建中的应用原理，旧水泥混凝土路面常见修复方法，分析对比了旧水泥混凝土路面破碎工艺（打裂—压稳、碎石化、破裂—压稳）,以及各类破碎技术的适应范围。 2、从路面结构加铺组合与设计探讨了冲击压实破碎混凝土板为垫层的路面加铺设计方法、设计参数，路面性状和特点；具体内容包括：（1）水泥混凝土路面养护与维修技术；（2）水泥混凝土路面裂缝与断板维修技术；（3）水泥混凝土路面加铺技术；（4）沥青路面加铺技术；（5）旧水泥混凝土路面打碎用作垫层再生技术；（6）设计参数的确定；（7）路面结构厚度计算与性状分析； 3、从试验和理论分析的角度探讨研究了冲击压实对公路构造物（路基、涵洞、挡土墙）土动压力影响，具体进行了现场试验与数据采集，冲击压实动力压力现场测试规律分析，通过大型有限元程序研究分析了土动力压力对公路构造物的影响。 4、通过试验和理论研究，提出了冲击破碎旧水泥混凝土板施工工艺及质量控制标准。研究表明，利用冲击压实机冲击压实技术，进行水泥混凝土路面快速修复，不仅可以快速破碎并压实稳固旧砼路面板，有效减少和缓解反射裂缝，而且能够嵌锁稳固新路面底基层，提高路面改造质量。优点明显：（1）路面修复质量提高；（2）施工速度快；（3）影响交通时间短、工程成本低；（4）环境污染少；（5）经济效益明显。该技术具有极大的使用价值和广阔的应用范围。
关键词：	旧水泥混凝土路面修复；冲击压实技术；设计研究；路面设计；旧水泥混凝土板；破碎；施工工艺及质量控制；路面底基层；沥青混凝土面层；路面结构
项目负责人：	左美俊
参与人员：	左美俊、胡昌斌、蔡丁锡、何天建、陈坤诚、林燕滨、林燕滨、陈思明、叶知义、魏谋义、林树、许子清
组织单位：	福州市公路局
主持或承担单位：	福州大学土木工程学院
项目类别：	地方交通科技项目
起止年限：	2005-3-5～2005-12-9
立项年份：	2005