旧水泥混凝土路面微裂均质化再生技术规程DB34／T 3174-2018.pdf

ICS 93.080 P 66 DB34 安徽省地方标准 DB 34/T 31742018 旧水泥混凝土路面微裂均质化再生 技术规程 Technical specification for mean crack regeneration of old cement concrete pavement 文稿版次选择 2018-08-08发布 2018-09-08实施安徽省质量技术监督局 发布 DB34/T 31742018 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.12009 给出的规则起草。本标准提出单位：滁州市公路管理局。本标准归口单位：安徽省交通运输厅。本标准起草单位：滁州市公路管理局、滁州市交通工程检测中心、滁州市公路勘测设计院、滁州市路桥工程有限责任公司、西安长大公路养护技术有限公司、全椒县通达交通建设工程有限公司、滁州市公路工程有限责任公司。本标准主要起草人：蒋新明、朱玉虎、周勇、郑舟、袁晓胜、吴超凡、王金国、程学义、任本江、张建仁、王勇、陶义、程国正、计勇、黄德松、勇合新、李会安、余本洋、刘刚、丰全强、张书宇。DB34/T 31742018 1 旧水泥混凝土路面微裂均质化再生技术规程 1 范围 本标准规定了旧水泥混凝土路面微裂均质化再生技术的术语和定义、调查与分析、设计、施工、安全与环保、质量检验。本标准适用于旧水泥混凝土路面微裂均质化再生改造。本标准不适用连续配筋混凝土路面。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。JTG D50 公路沥青路面设计规范 JTG/T F31 公路水泥混凝土路面再生利用技术细则 JTG F40 公路沥青路面施工技术规范 JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程 JTG H30 公路养护安全作业规程 JTJ 073.1 公路水泥混凝土路面养护技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 微裂 Microcrack 使用专用设备将旧水泥混凝土面板打击后，在面板表面形成以受力点为中心呈发散式的微小裂缝。3.2 隼槽 Falcon Groove 旧水泥混凝土面板经打击微裂后，面板表面形成一定间距和深度的凹槽。3.3 开裂块度 Cracking Size 将旧水泥混凝土面板打击微裂后，面板表面裂纹围成的小板块面积。3.4 均质化再生 Homogenization Regeneration DB34/T 31742018 2 微裂后的旧水泥混凝土面板，经注浆、挖除等修复辅助措施处治，使承载能力不足部位得到恢复再生，再生后旧水泥混凝土路面结构整体承载能力达到新基层设计要求，且处于均匀状态，作为直接加铺沥青路面基层使用。4 调查与分析 4.1 一般规定 4.1.1 旧水泥混凝土路面微裂均质化再生利用前，应开展有针对性的调查分析工作。4.1.2 旧水泥混凝土路面状况调查，应资料齐全，内容翔实，满足设计、施工需要。4.2 资料收集 4.2.1 旧水泥混凝土路面设计文件、竣工图纸等资料。4.2.2 沿线房屋、挡墙、桥梁、管涵、地下管线等构造物的位置桩号、结构尺寸等资料。4.2.3 旧水泥混凝土路面通车运营期间的养护和路面检测资料。4.2.4 历史交通量、交通组成及轴载资料。4.2.5 气象、水文、地质等相关资料。4.3 现状调查 4.3.1 旧水泥混凝土路面现状应调查断板率、脱空率、沥青混合料修补面积、面板强度、换板情况、基层结构类型、基层病害处治方式、路基软弱路段、路基含水率。4.3.2 断板率、脱空率的调查和计算应按照 JTJ 073.1 的规定执行。4.3.3 旧水泥混凝土路面面板强度的调查应按照 JTG/T F31 的规定执行。4.3.4 旧水泥混凝土路面承载能力调查，对水泥混凝土面板用贝克曼梁进行弯沉测定。4.3.5 调查路基出现软弹、过湿、沉陷等状况段落的面积及桩号，并拍照存档。4.3.6 采用挖探或钻探等方法实测旧水泥混凝土路面路基含水率，测定可采用烘干法。4.3.7 调查现有交通量、交通组成及轴载情况。4.4 现状分析 4.4.1 旧水泥混凝土路面技术状况等级、断板率、脱空率、路基含水率、沥青混合料修补面积、换板情况、基层病害处治方式、路基软弱路段及排水设施等资料。4.4.2 旧水泥混凝土路面承载能力、面板强度、基层结构类型及交通量等资料。4.4.3 气象、水文、地质情况，沿线构造物及施工环境等资料。5 设计 5.1 一般规定 5.1.1 旧水泥混凝土路面微裂均质化再生设计分为预估设计和优化设计两个阶段。5.1.2 排水不良路段，应按照 JTG/T F31 的规定执行。5.1.3 施工现场交通组织方案应符合 JTG H30 的要求。5.2 预估设计 5.2.1 根据旧水泥混凝土路面状况调查资料，设计路基路面注浆、换板等处理措施。DB34/T 31742018 3 5.2.2 沥青加铺层与旧水泥混凝土面板之间应设置粘封层，宜喷洒改性沥青 0.51.0 kg/m2。5.2.3 旧水泥混凝土路面顶面宜设置应力吸收层，厚度一般 23 cm。5.2.4 旧水泥混凝土路面表面平整度达不到预期要求时，应设计调平结构层，如调平层厚度小于 2 cm，可与应力吸收层合并设计。5.2.5 根据旧水泥混凝土路面承载能力、面板强度、基层结构类型及交通量等资料，按照 JTG D50的相关规定进行沥青加铺层结构设计，加铺沥青层推荐厚度见表 1。表1 加铺沥青层推荐厚度 道路等级 交通荷载等级 加铺沥青层推荐厚度（含应力吸收层）高速、一级 极重、特重、重交通 1620 cm 中等交通 1216 cm 二级及三级 特重、重交通 1218 cm 中、轻交通 812 cm 四级公路 810 cm 5.3 优化设计 5.3.1 旧水泥混凝土路面微裂压稳后，用贝克曼梁法对所有板块进行弯沉检测，根据检测结果确定需注浆或换板处理的板块。每块板检测 4 个点，即四个板角各一点。旧水泥混凝土路面微裂压稳后实测弯沉值（L 实测）与旧水泥混凝土路面均质化处治后的设计弯沉值（L 设计）进行比对。a)当0L实测L 设计30（0.01 mm）时，对板块进行注浆；b)当L实测L 设计30（0.01 mm）时，原则上进行挖除换板，但同时要结合板块是否错台、沉陷等因素综合确定换板还是注浆处治。5.3.2 旧水泥混凝土路面均质化处治后,应重新检测路段平整度情况，如预估设计调平层厚度不满足设计要求，相应调整调平层厚度。6 施工 6.1 一般规定 6.1.1 微裂施工应根据设计文件编制施工组织设计，合理选择施工设备。6.1.2 遇雨、雪等恶劣天气时，不宜进行微裂施工，已微裂而未施工粘封层的路段宜采取防排水措施。6.1.3 微裂施工前，应通过试验路段确定施工参数及工艺流程，并在施工过程中严格执行。6.2 设备要求 6.2.1 微裂设备的打击能量应与待微裂的旧水泥混凝土路面面板强度、厚度相适应，能使旧水泥混凝土路面面板开裂块度达到设计要求，打击能量参数见表 2。表2 微裂打击设备打击能量参数 参数 要求 适用范围 打击能量 3066 kJ 旧水泥混凝土路面板厚度小于 26 cm 60110 kJ 旧水泥混凝土路面板厚度大于 26 cm DB34/T 31742018 4 6.2.2 注浆设备包括注浆泵、发电机组、搅拌桶、高压清洗机和水箱，注浆设备主要参数见表 3。表3 注浆设备主要性能参数 组件名称 参数 要求 注浆泵 最大注浆压力 610 MPa 最大流量 100200 L/min 发电机组 额定电压 300500 V 额定频率 50 Hz 额定电流 5560 A 额定功率 30 kW 搅拌桶 容积 400600 L 转速 60100 r/min 高压清洗机 最大压力 610 MPa 额定转速 25003500 r/min 水箱 容积 58 m3 6.2.3 微裂稳压设备应采用重型胶轮压路机，自重应不小于 24 t。6.2.4 其它设备按照相关施工技术规范要求配备。6.3 施工准备 6.3.1 施工前应熟悉工程的设计文件，收集现场资料，核实工程数量，按工期要求施工难易程度、气候条件等编制施工组织计划。6.3.2 安装后的仪器、设备应安装调试，并校验合格。6.3.3 修复和疏通既有排水系统，按设计文件完成路面排水系统施工。6.3.4 清除旧水泥混凝土路面上的沥青混合料修补材料。6.3.5 核实沿线上跨构造物、房屋、桥梁、管涵、地下管线和边沟等构造物的位置，并区分标注。6.3.6 按设计要求，采取开挖边沟等减轻振动影响的措施。6.3.7 在施工影响区外设置水准控制点，并复测旧水泥混凝土路面高程。6.4 试验路段 6.4.1 应选取有代表性的路段作为试验路段，长度不宜小于 200 m。6.4.2 试验路段应按拟采用的工艺施工，试验过程中应实测相关的施工参数，及时评价处治效果。6.4.3 应通过试验路段并结合本标准 8.2.1 的要求，确定下列施工参数：a)微裂设备打击能量、打击遍数、打击间距、提升高度；b)胶轮压路机碾压遍数；c)注浆孔布孔形式、间距、深度、注浆压力。6.4.4 试验路段施工结束后，应及时整理数据，确定标准施工工艺流程，编制总结报告，完善施工组织设计。6.5 施工工艺 6.5.1 按照试验路段确定的最佳施工参数，微裂设备从中间向两侧车道打击施工，靠近路肩板块外侧横向 12 m不宜打击。DB34/T 31742018 5 6.5.2 旧水泥混凝土路面微裂后，清扫表面被打碎的碎块，采用不小于 24 t胶轮压路机按照试验路段确定的遍数碾压。6.5.3 按优化设计规定进行检测排查，根据检测结果采取注浆或更换面板等措施处治，直到检验合格为止。6.5.4 注浆或更换面板处治检验合格后，清除表面碎屑、浮尘等，然后喷洒粘封层。6.5.5 调平层较厚时，需单独摊铺施工调平层。6.5.6 调平层较薄时，可与应力吸收层合并施工。应力吸收层宜采用摊铺的施工方式。6.5.7 沥青加铺层施工及质量检验应按照 JTG F40 的规定执行。7 安全与环保 7.1 安全 7.1.1 现场施工交通组织应按照设计方案进行。7.1.2 施工现场应设置安全生产规章制度标牌，现场管理人员或作业人员宜统一着装，一律佩戴上岗证和穿戴必要的安全防护设施。7.2 环保 7.2.1 应合理安排作业时间，减少噪声与振动对环境的影响。7.2.2 施工现场要采取洒水降尘措施。7.2.3 保持路面清洁，路面清扫，宜采用吸尘方式。7.2.4 施工产生的渣土、废弃物不得随意丢弃，应按当地环保部门要求处置。8 质量检验 8.1 一般规定 8.1.1 每道工序完成后进行质量检验，检验合格后方可进行下道工序施工。8.1.2 旧水泥混凝土路面微裂均质化处治检验合格后，方可进行加铺沥青层施工。8.2 实测项目 8.2.1 旧水泥混凝土路面微裂均质化处治后，应进行检验，实测项目见表 4。表4 实测项目 项 目 技术要求 合格率 检查方法与频率 开裂块度（m2）0.1 75 绘图测量法，每 100 m 检测一块面板。隼槽深度（mm）20 90 用钢尺测量隼槽深度，每车道每 50 m 检测一块面板。均质化处治后 弯沉代表值（mm）L设计 100 贝克曼梁法进行弯沉测定，逐板检测，每块板检测 4 个点，即四个板角附近各一点。注：特殊路段经试验后的开裂块度仍无法达到本表要求，经论证后可将开裂块度调整为不大于 0.16 m2。8.2.2 沥青面层质量检验应按照 JTG F80/1 的规定执行。DB34/T 31742018 6 A A 附 录 A（规范性附录）工艺流程图 不合格 合格 图A.1 工艺流程图 施工准备 微裂清扫 开裂块度和隼槽深度检测碾压逐板检测弯沉值L 实测L 设计0 0L 实测L 设计30 注 浆 L 实测L 设计30 挖除换板 摊铺调平层 洒粘封层 弯沉代表值L 设计摊铺应力吸收层加铺沥青结构层验 收DB34/T 31742018 7 B B 附 录 B（资料性附录）旧水泥混凝土路面微裂均质化再生技术规程 条 文 说 明 1 范围 水泥混凝土路面作为路面结构的主要形式之一，在我国得到了大规模的应用，随着路面使用年限的增长，相当一部分水泥混凝土路面达到或超过了其设计年限，出现程度不同的损坏，主要包括断板、错台、裂缝、剥落、坑洞等，大修改造已在所难免。翻修下来的大量旧料，如果处理不当，就会对土壤、水源产生较严重的污染。由于旧水泥混凝土路面板块比一般常用的道路基层强度都高出多倍，通过本标准对旧水泥混凝土路面的利用，不但有利于加快构建资源节约型、环境友好型的交通运输生产方式，而且改造加铺后的路面使用寿命较长，具有重要的社会和经济意义。本标准先进性、创新性如下：a)微裂缝随机分布在旧水泥混凝土面板结构内部，块度较小，呈柔性特性，能够有效克服反射裂缝。b)最大限度的利用了旧水泥混凝土面板的强度和刚度。微裂均质化再生处治后，面板呈“斜向裂缝、裂而不碎、完全契合、嵌锁力强、刚柔相济”的结构特性，同时基层多年积累的病害得到彻底处治，原面板和基层形成新的复合基层，具有承载力强、经久耐用的特点，可直接加铺沥青面层。c)微裂针对性强，可准确的选择微裂的位置和打击能量，同时对基层强度基本无影响。d)微裂噪音和震动影响相对较小，特别是穿集镇路段尤为适用。路面宽度小于 7 米且路面侧向水平支撑力不足时，不宜采用。连续配筋混凝土路面由于内部钢筋的存在，微裂后板块仍呈现整体性，难以压稳，因而不适用。3 术语与定义 3.1 微裂 旧水泥混凝土路面微裂后，在裂缝宽度小于 0.5 mm 时，开裂板块间的荷载传荷能力高，裂缝宽度大于 1 mm 时，开裂板块间的荷载传荷能力迅速降低，因此定义微小的裂缝宽度为 0.10.5 mm。3.4 均质化再生 微裂压稳的旧水泥混凝土路面整体承载力损失较小，一般不需加铺基层补强。但因旧水泥混凝土路面使用多年，多种病害引起的局部板块脱空或承载力不足必然存在，必须逐板检测，对旧水泥混凝土路面板块和基层进行均质化处理，承载能力得到大幅度提高且处于均衡状态。这项技术采用了“以裂攻裂”理念，将旧水泥混凝土路面变成带有柔性特性，又具有刚性承载力的特殊基层。DB34/T 31742018 8 微 裂 微裂后面板状况 微裂后芯样状况 注 浆 5 设计 5.2.3 旧水泥混凝土路面微裂均质化后，开裂块度小于 0.1 m2 时，水平方向的应力不集中、应变不叠加，水平方向的收缩裂缝是完全可以克服的。但小板块之间微小垂直变形仍然存在，为了减缓因垂直变形产生的反射裂缝，建议对重、特重、极重交通路段，设置厚度为 23 cm 橡胶沥青混合料应力吸收层。橡胶沥青混合料推荐采用连续级配，橡胶沥青用量不宜低于 7。5.3.1 旧水泥混凝土路面微裂压稳后，需对所有板块进行弯沉检测，依据实测弯沉值和均质化后的设计弯沉值比对，决定采用注浆或挖除换板的处治措施。经现场多次试验，实测弯沉与设计弯沉差值在 30(0.01 mm)以上的点，如采用注浆的处治方式，较难达到设计弯沉值，且注浆成本较高。因而，选用 30(0.01 mm)作为注浆或挖除换板的控制指标，技术可行，经济合理。滁州市 2015 年以来在一级、二级等公路应用 50 余 km，70 余万 m2，对差值在 30(0.01 mm)以内的点，采用注浆处治；对差值在 30(0.01 mm)以上的点，采用挖除换板处治，目前已运营多年，路面状况优良。旧水泥混凝土路面均质化后的设计弯沉值（L设计），是按照 JTG D50 的规定，根据加铺沥青面层顶面设计弯沉值以及加铺沥青面层厚度等设计参数计算得出的，该值在设计文件中明确。6 施工 6.2.1 为实现微裂均质化效果，应采用微裂均质化专业设备，微裂效果不但与冲击能量有关，而且与锤体尺寸、重量、锤体接地点的平面布置、打击次数等有关。6.3.6 微裂作业面距道路沿线构造物最小距离应符合表1 的规定。不能满足时，可采取以下措施：a)开挖减振沟，一般开挖宽 0.5 m、深 0.51.5 m 左右的减振沟进行隔振；b)降低微裂施工时机械的打击能量，增加打击遍数。表 1 打击旧水泥混凝土面板水平安全距离 构造物类型 水平安全距离 涵洞 覆土高度（H）4 m 1.5 m 覆土高度（H）3 mH4 m 1.53 m 覆土高度（H）H3 m 3 m 桥台、涵洞通道 距桥台翼墙端或涵洞通道 5 m 重力式挡墙 2 m 建筑物 结构安全 6 m 考虑人的影响 15 m 注：注上表水平安全距离的确定根据室内力学仿真计算及一般工程经验获得，因结构物等具体情况不同可以有所调整，但需以试验段具体检测结果评定后确定。DB34/T 31742018 9 6.5.1 靠近路肩板块外侧横向 12 m 均不宜击打，主要目的防止面板微裂后的侧向滑移。6.5.3 挖除换填处理建议方案：挖除深度为路床顶面下 3050 cm，特别湿软路段根据需要确定处理深度。开挖路段经检验后可将破碎板块、旧水泥混凝土路面基层材料用于基层以下部位。注浆处治建议方案：钻孔、注浆深度为穿透路面结构层，达到路基顶面下 3050 mm（或病害位置）后进行注浆加固补强。注浆孔每块板钻 4 孔，即四个板角各一点。注浆材料：具有渗透性强、泌水率低、强度高、弱膨涨特性，具体参数见表2。表 2 注浆材料主要技术指标 流动度（s）初凝时间（min）终凝时间(min)自由泌水率()24 h 自由膨胀率（）抗压强度(MPa)1 d 7 d 28 d 20.0 10.0 240.0 0.40 0.01 5.0 15.0 30.0 _