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李磊（石家莊市張石高速公路籌建處，河北石家莊０５００８１）
摘要：河北石太高速公路水泥混凝土路面改造工程採用碎石化技術，對結構設計方法的基礎引數、設計方法、層間聯結等進行設定，並對路面效能評價採用動態分析，可為高強部位的破碎及施工提供參考。
關鍵詞：高速公路；碎石化；設計；施工；總結
中圖分類號：ｕ４１６．２１６文獻標識碼：ｂ文章編號
ｌｉ ｌｅｉ
０引言河北石太高速公路水泥混凝土路面改造工程採用碎石化技術。我國目前尚未頒布舊水泥混凝土路
大的引數，碎石化施工過程中的各種施工引數的控制，最後都反映在該層彈性模量的變化上。從另一角度考慮，碎石化層以下的原基層、土基等的彈性
面碎石化大修改造技術的有關規範，各地大都根據具體工程特點，研究制定自己的技術指南。
石太高速公路水泥混凝土路面因為具有區域性修
模量對加鋪層的結構設計也應有相應的影響。我國路面結構設計的一般思路是將碎石化層頂面上的強
度特性作為碎石化及其下層結構的代表強度，即頂
補強度高（ｃ５０以上），且加鋪微表處瀝青層等獨有
的工程特點，所以在大修設計、路面效能評價、強
面當量回彈模量。如果碎石化彈性模量能達到較高
的水平，則在設計時可以充分利用這一點以達到減
度檢測、施工要求上都有別於其他類似ｔ程。１結構設計【ｌ】
１．１結構設計方法的基礎引數
小路面厚度的目的。
從理論上講，頂面回彈模量與頂面的回彈彎沉
之間有良好的理論相關性。作為碎石化後舊路面結
由於加鋪層是鋪築在破碎板塊頂面上，因此在進行加鋪層設計前，有必要對碎石化層的基本性質作出範圍性的界定。從我國路面結構設計理論出發，反映碎石化層性狀的主要引數是該層的彈性模量和泊松比。彈性模量是因材料性質不同而變化較
構的強度代表，這兩個指標應能滿足工程要求。加鋪層未來可能出現的反射裂縫與頂面當量回彈模量的差異性密切相關。從測試的便利性而言，頂面回彈模量也較容易測出。
另外乙個強度的綜合表徵引數是碎石化後其頂面的回彈彎沉，碎石化後的舊水
ｑｆｊｕ）ｌ０（ｎ蠢窆２２）
泥混凝土板塊頂面上灑佈乳化瀝青後，可以進行回ｂ）按混凝土強度等級，可按下表１選取碎石化
彈彎沉測試。對回彈彎沉進行控制的另乙個優點是
後回彈模量推薦值：
可以了解碎石化對原路面結構板塊間差異沉降的消
ｃ）按表２選取可靠度係數，按表３選取偏差係數
除情況。
ｃ ，計算折減後的**碎石化後頂面回彈模量；
碎石化的根本目的是消除舊水泥混凝土板塊可ｄ）按三層瀝青混凝土加鋪，擬定結構組合，以
能存在的反射裂縫，而反射裂縫產生的根本原因是瀝青層底彎拉應力（或應變）作為設計標準，計算加
強度上的差異，所以碎石化的根本目的是碎石化後鋪層厚度：
頂面強度趨於均勻。在控制破碎程度時應該以破碎
ｅ）對照降雨量引數，合理設計相應排水設施，
後頂面強度的均勻性來衡量，在此基礎上再保證其
並要求碎石化後灑布乳化瀝青封層。
強度盡量高。
表１碎石化後頂面當量回彈模量在初步設計階段
１．２設計方法
的推薦取值範圍
碎石化後加鋪瀝青路面結構基本設計方法可以水泥強度等級
３２．５
４２．５
我國的規範方法為基礎．但需作進一步改進，主要
頂面當量回彈模量平均值
體現在以下兩個方面：ａ）設計程式上分初步設計及
改進設計兩步；ｂ）增加ａｉ法中對不同溫度特點地區表２可靠度設計標準表
的最小厚度要求．明確提出降雨量較大地區的防治公路技術等級高速公路一級公路二級公路
三、四級公路
措施。安全等級
一級二級
**四級
１．３層間聯結
目標可靠度在實際工程中，因原路面基層、土基等相關的
引數較難測得，而以碎石化後結構層頂面的當量模
變異水平等級
低低一中
由中一高
量作為強度引數，就可以代替常規路面結構計算中表３偏差係數表
的土基模量，泊松比可取０．３，這種取值類似於舊
變異水平等級低中
高路面補強設計的思路。另一方面，碎石化層因其顆基層頂面當量回彈模量
粒狀態是鬆散的，因此在考慮層間聯結條件時可偏安全地將該層與其上層的層間聯結視為光滑。實際
１．５．２優化設計階段
上灑布乳化瀝青等措施，使得碎石化後表層的小粒在該階段．對相應引數進行調整並開始正常施
徑顆粒粘結成具有一定整體性的材料，在加鋪瀝青
工後，實測回彈模量。
下面層後，兩者的層問粘結性應比「光滑」更緊密。優化階段可按下述步驟進行設計：
１．４主要設計引數
ｓｔｅｐｌ：計算實測回彈模量代表值（根據不同公結構設計採用多層彈性體系模型，與規範相對
路等級，按表４選擇可靠度係數 ，作為保證率系
應的設計引數有：
數，ｃ提實測資料標準偏差），計算公式如下：
ａ）交通量引數（累計標準軸載作用次數）；
ｅ＝ｅ— ｃ
ｂ）碎石化後舊路面頂面回彈模量（初步設計按
式中：爵一頂面當量回彈模量平均值；
預估模量，優化設計按檢測模量）：
矸～實測回彈模量代表值；
ｃ）擬加鋪層的彈性模量與泊松比等：—
—可靠度係數；ｄ）工程所在地區的年最大溫差：
ｃ 一實測資料標準偏差
ｅ）工程所在地區的年降雨量。ｓｔｅｐ２：與**值相比，如果相差在１０ｍｐａ之
１．５設計步驟內，且變異性小於初步設計階段取值，可不進行優１．５．１初步設計階段
化：初步設計階段涉及以下方面：
ｓｔｅｐ３：對照實測回彈模量代表值．確定是否ａ）確定交通量引數，計算累計標準軸載作用次
需要改變結構組合型式：
數：ｓｔｅｐ４：按實測回彈模量代表值與新結構組合
囤表４可靠度係數表
針對石太高速的具體情況和ｍｈｂ碎石化技術
變異水平目標可靠度（％）的施工要點，本課題組對水泥混凝土區域性高強部位
等級９５
９０８５
８０的**定位以及高強部位的破碎等方面做了深入的研究和理論的創新。
低１．２０￣１－３３
１．０９－１．１６
１．ｏ４～１．ｏ８
在碎石化施工中，主要控制的指標是落錘高度由１．
３３－１．５ｏ
１．１６～１．２３
１．０８－１．１３
１．０４￣１．０７
和錘間間距。這兩項指標決定了衝擊能量的大小和
分布密度，從而最終決定了破碎後結構層在整個厚
高１．２３－ｌ３３
１．１３～１．１８
１．０７￣１．１１
度範圍內的粒徑分布特性以及其力學性質。
（如果需要改變）進行厚度設計，以瀝青層底彎拉應通過試驗段對水泥混凝土路面強度的檢測發力（應變）為控制標準；
現，石太高速公路水泥混凝土路面具有區域性修補強
ｓｔｅｐ５：檢驗是否符合最小厚度要求。度高（ｃ５０以上），且加鋪微表處瀝青層等獨有的工
２ 路面效能評價中的動態分析
程特點，實際施工中特別是受路面破碎高低不平的
傳統的路面效能分析評價方法。大多採用靜力
影響，不可能銑刨乾淨。這勢必加大鎚頭衝擊破壞
載入分析方法。而路面結構通常是受到來自車輛、的能量，有可能導致現有二灰碎石基層的下沉、開
氣候、環境及人為等因素的不斷變化的作用。而路
裂破壞。最終致使加鋪瀝青層後的路面整體強度嚴面的實際工作狀態無論是力學模型還是材料的性重降低，達不到設計技術要求，從而使路面在過載質，都與現行的靜態力學體系有著較大的差距。以
交通作用下過早發生車轍、開裂破壞，使用壽命大汽車荷載為例，汽車在行駛過程中，對路面的作用大減少。因此，全段施工中如何對混凝土強度較高
有垂直方向不斷的振動作用和瞬間的衝擊作用，以的區域準確定位並採取合適的破碎引數成為本課題
及水平方向的推擠作用，而靜態的垂直荷載作用非
的主要技術出發點和創新點。
常少。對於路面結構材料本身來說，由於路面材料
水泥混凝土板塊下的基層、土基強度較高時可大多是粘彈塑性的組合體，對時間十分敏感。對於
能造成碎石化困難，所以要對其強度作出定性評
同一種材料，荷載作用時間不同，所表現出的力學估。
性質是完全不同的。因此，研究動態荷載作用下路
４ 施工方面【】
面結構的動力特性和動力引數是十分必要的。傳統
４．１粉塵的清掃
的靜態模量已無法真實、全面地體現路面的受力特
在瀝青路面銑刨完成後要及時對未銑刨徹底的
性和結構的工作狀況，採用動態引數體系進行路面瀝青混合料進行清除。避免碎石化後的粉料中由於
評價是路面檢測、設計理論的重要方向。路面材料
瀝青的存在影響碎石化質量。在銑刨完成後，要觀
設計模量的確定是路面設計研究中的基礎問題。由
察板的破損狀況，對出現沉陷或者唧泥的地方要挖於路面材料的多樣性，材料力學性質的複雜性，準除水泥混凝土板以觀察基層的狀況，對基層出現嚴確確定路面材料的模量一直是困擾研究和設計人員
重破壞的要進行基層的修補，確保施工質量。並且的難點。目前，我國設計模量採用室內相當於靜態要對水泥板上存在的過細的粉塵進行及時清掃，因荷載條件下的模量試驗方法來確定，其中存在一些
為銑刨後水泥混凝土板表面的過細粉塵如不及時清問題。在路面評價體系中，從結構層的模量對路面
掃掉，會影響破碎後粒料的級配組成。強度進行評價有著重要的意義。採用動態模量進行
４．２ 破碎後對表層粒料的處理
評價，其優點在於：
在完成水泥混凝土路面的破碎後，要及時進行
ａ）路面荷載是典型的動態衝擊荷載，動態模量破碎狀況調查，通過篩分以及試坑進行觀察，以確更能體現路面實際受力情況；
定破碎效果能否滿足設計要求。另外，由於原路面ｂ）由於受力狀況和受力特性的不同，動態模量
在以往的維修過程中，存在浮漿現象，所以破碎完
更能表徵路面結構工作狀況，所以以動態引數進行成後，要觀察表層的粒料粒徑情況，對破碎後的片
路面評價是必要的。
狀粒料要及時清除掉．避免在用ｚ型壓路機碾壓中，
３ 水泥混凝土抗壓強度檢測
將片狀混凝土粒料碾壓成粉末，從而影響碎石化效
超聲回彈綜合法植測混凝土路面ｊ～～～
～｛抗彎ｊ拉ｉ強｛度一一一
陳培德（廈門市交通建設工程檢測****，福建廈門３６１００６）
摘要：按照《公路路基路面現場檢測規程試驗方法，結合工程實際，經過試驗室的大量試驗，建立路面混凝土抗彎拉強度與超聲波速值、回彈值的測強曲線方程．並用取芯法對超聲回彈綜合法檢測路面混凝土抗彎拉強度的結果進行驗證。驗證結果表明：
超聲回彈綜合法準確性高，能夠滿足工程檢測的需要。
關鍵詞：超聲回彈綜合法；混凝土路面；抗彎拉強度；測強曲線方程中圖分類號：ｕ４１６．２１６
文獻標識碼：ａ
文章編號
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果。先超車道後行車道的不斷交施工方式。
破碎過程中，要根據前一工序的強度檢測結果５結語
合理地調整破碎引數。對於混凝土強度較高的區域
在河北石太高速公路水泥混凝土路面大修改造增加破碎的能量：對強度較低的區域和路肩處要適
工程中，採用碎石化技術取得了初步試驗資料和成當地降低落錘下落高度和錘間距。
功經驗。其確保了施工工期內的按時完工。及時恢４－３橋頭順接段的處理
復了石太高速公路正常通行，在建立環保節約型社由於施工過程中，整個路段中有橋梁的存在，
會方面具有顯著的技術經濟效益和社會效益。
同時採用多鎚頭破碎施工時為保證橋梁的安全，橋參考文獻
面標高不變。所以要進行橋頭順接處理，採用挖除
公路瀝青路面設計規範【ｓ】．
和順接相結合的方式，保證橋面標高不變。
４．４不斷交施工
**專案：河北省交通廳２００８年科技計畫專案（ｙ一０８０２５４）
本次改造工程的成功之處，就在於不斷交施
作者簡介：李磊（１９６３一），男，畢業於河北工業大學公路與
工，這也是多鎚頭破碎過程中的一項難題，因為破
橋梁專業，高階工程師，主要從事公路建設與養護管理工碎寬度的合理選擇既關係到施工進度也關係到對路
作。面交通的影響，在此次石太高速改造中，採用的是
收稿日期
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