DB33∕T 2191-2019 公路水泥路面共振碎石化及沥青路面加铺设计和施工技术规范(浙江省).pdf
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1、ICS 90.080 P 66 DB33 浙江省地方标准 DB33/T 21912019 公路水泥路面共振碎石化及沥青路面加铺设计和施工技术规范 Technical specifications for design and construction of resonant rubblization and asphalt overlay on old highway cement pavement 2019- 03 - 04 发布 2019 - 04 - 04 实施 浙江省市场监督管理局 发 布 DB33/T 21912019 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件
2、 . 1 3 术语和定义 . 1 4 基本要求 . 2 5 调查与评价 . 2 5.1 一般规定 . 2 5.2 资料搜集 . 2 5.3 旧路调查 . 2 5.4 沿线设施和环境调查 . 2 5.5 适宜性评价 . 3 6 结构组合设计 . 3 6.1 一般规定 . 3 6.2 设计方法 . 3 6.3 预估设计 . 4 6.4 优化设计 . 6 7 施工 . 6 7.1 一般规定 . 6 7.2 施工准备 . 6 7.3 共振破碎 . 7 7.4 碎石层清理 . 8 7.5 碎石层碾压 . 8 7.6 透层、黏层、下封层和沥青面层施工 . 9 7.7 安全文明施工和交通组织 . 9 8 质
3、量检验 . 10 8.1 一般规定 . 10 8.2 碎石层质量检验 . 10 8.3 加铺层质量检验 . 10 附录 A (规范性附录) 结构组合设计流程 . 12 附录 B (规范性附录) 水泥混凝土板碎石层取芯与评定 . 13 附录 C (规范性附录) 碎石层顶面当量回弹模量的确定 . 14 附录 D (资料性附录) 共振碎石化沥青路面加铺设计示例 . 16 DB33/T 21912019 II 前 言 本标准依据GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由浙江省交通运输厅提出并归口。 本标准起草单位:浙江省公路管理局、同济大学、临海市公路管理局。 本标准主要起草人:朱定勤、周海生
4、、邱文静、陈文、马建青、孙大权、张能刚、余泉、庞伟、陈宏坡。 DB33/T 21912019 1 公路水泥路面共振碎石化及沥青路面加铺设计和施工技术规范 1 范围 本标准规定了公路水泥路面共振碎石化及沥青路面加铺(以下简称共振碎石化加铺)调查与评价、结构组合设计、施工及质量检验等技术要求。 本标准适用于共振碎石化加铺设计、施工和检验。 2 规范性引用文件 下列文件对于本标准的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅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。 DB33/T 937 公路同步碎石封层设计与施工技术规程 JTG/T D33 公
5、路排水设计规范 JTG D502017 公路沥青路面设计规范 JTG E602008 公路路基路面现场测试规程 JTG/T F312014 公路水泥混凝土路面再生利用技术细则 JTG F402004 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 JTG H30 公路养护安全作业规程 JTJ 073.12001 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 破碎板 broken plate 板块被严重裂缝交叉分割为4块以上碎块,或被中等裂缝交叉分割为5块以上碎块的情形称为破碎板。 3.2 共振碎石化 resonant rubbli
6、zation 使用专用共振碎石化设备, 在水泥混凝土板块共振频率或接近其共振频率的条件下, 运用足够的破碎动能将混凝土板破碎并达到共振破碎状态。 3.3 板块共振破碎状态 broken condition DB33/T 21912019 2 水泥混凝土板经专用共振碎石化设备破碎后,板块的上半部分呈现为小于 10cm 的粒状碎块,相对松散到密实的状态;板块下半部分为 10cm24cm 的粒状碎块,呈现嵌锁咬合的状态。 3.4 预裂技术 pre-cracking technology 对共振碎石化设备难以直接破碎和设备难以达到的, 采取其他破碎工艺对水泥混凝土板进行预先破裂的技术。 4 基本要求
7、4.1 共振碎石化加铺前,应对旧水泥路面(以下简称“旧路”)技术状况、交通状况和环境条件进行全面调查分析。根据分析结果,采取相应的设计。 4.2 共振碎石化加铺设计和施工除应符合本规范的规定外, 尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。 5 调查与评价 5.1 一般规定 5.1.1 旧路调查包括基础资料、技术状况、交通状况、气候、水文地质、沿线设施,以及环境条件等。 5.1.2 根据调查结果,对采用共振碎石化加铺作出适宜性评价。 5.2 资料搜集 5.2.1 原设计文件、竣工图相关资料。 5.2.2 通车运营期间的养护资料和路面检测资料。 5.2.3 历史交通量、车辆构成、轴载分布和交通增长率。
8、 5.2.4 所在地区的气候、水文地质和环境条件等资料。 5.3 旧路调查 5.3.1 通过现场勘察和室内试验等方法对旧路技术状况进行评定。 5.3.2 应对水泥混凝土板破损状况(PCI)、板底脱空状况、断板数量、破碎板数量、板块厚度、混凝土弯拉强度,换板及修补情况进行调查。 5.3.3 应对旧路结构的基层材料、厚度、材料强度等技术状态进行调查。 5.3.4 应对旧路结构的路基回弹模量、含水率,以及 CBR 值进行调查。 5.3.5 应对旧路的排水设施及其使用状况进行调查。 5.4 沿线设施和环境调查 5.4.1 沿线构筑物、建筑物调查 通过相关技术资料调研和现场踏勘,应查明红线内的桥梁、涵洞
9、、挡土墙,以及沿线构筑物等的桩DB33/T 21912019 3 号、分布范围和埋深;应查明红线外 20m 内道路两侧的建筑物、构筑物的桩号、分布范围,以及结构状况。 5.4.2 沿线管线调查 通过原有技术资料调研、现场踏勘,以及物探、坑探等手段,查明红线范围内的地上、地下管线其桩号、分布范围、埋深等信息,了解管线的性质、技术状态,以及使用年限等信息。 5.4.3 环境调查 5.4.3.1 了解旧路区域内的降水情况,地下水的分布、埋深,以及水位涨落等情况。 5.4.3.2 应调查临崖路段、边坡路段环境地质状况。 5.4.3.3 对于受振动影响敏感路段,应了解共振碎石化施工对其影响。 5.5 适
10、宜性评价 5.5.1 路面技术状况评价 根据 5.3.2 的调查结果,计算断板率、破碎板率。按照表 1 给出的断板率或破碎板率评价标准对旧路进行共振碎石化的适宜性做出评价。 表 1 适用共振碎石化加铺的路面技术状况标准 评价指标 断板率a DBL % 破碎板率b % 适宜标准 80 30 a 断板率:断板率的计算参照 JTJ 073.1-2001 中公式 5.2.2 执行; b破碎板率:破碎板占板块总数的百分比称为破碎板率。 5.5.2 沿线设施及周边环境 5.5.2.1 对于建筑物、 构筑物和管线的水平净距或垂直净距不满足表 6 要求的情况, 不宜直接采用共振碎石化加铺方案。 5.5.2.2
11、 对于净空标高受限的路段,不应采用共振碎石化加铺方案。 6 结构组合设计 6.1 一般规定 6.1.1 共振碎石化后的碎石层主要用于改建路面结构的柔性基层。 6.1.2 结构组合设计时,应根据共振碎石化后的结构强度、交通荷载等级、气候环境条件、当地材料供应情况等因素,结合技术经济比较综合确定。 6.1.3 路面结构验算时,交通、材料和环境参数的要求参照 JTG D502017 6.3 节标准执行。 6.1.4 其他事项按照 JTG D50 和 JTG/T F31 有关结构组合设计要求执行。 6.2 设计方法 6.2.1 加铺层结构设计应采用动态设计理念,设计分预估设计和优化设计两个阶段。 DB
12、33/T 21912019 4 6.2.2 依据 JTG D50 结构组合设计方法进行加铺层设计。设计流程按照附录 A 执行。 6.3 预估设计 6.3.1 材料设计参数预估值 共振碎石化加铺路面结构材料设计参数预估值如下: a)沥青加铺层材料设计参数预估值根据 JTG D50-2017 中 5.5.11 和 5.6.1 节要求确定; b)碎石层材料设计参数预估值可按照表 2 确定。 表 2 碎石层材料设计参数预估取值 材料类型 应用层位 模量取值a MPa 泊松比 碎石层材料 基层 400800 0.35 a原板块混凝土强度高,路面结构层刚度大,取高值,反之取低值。 c)旧路基层及以下结构层
13、材料可根据 JTG D50-2017 中 5.1.4 的要求按照相应水平确定。当按照水平三典型数值确定材料模量时,应考虑材料的变异水平按照式(1)计算确定。 00rEER(1) 式中: 0E材料模量预估值; 0E按照水平三典型数值确定的材料模量值; rR可靠度系数,根据表 3 确定结构层设计目标可靠度,结合材料变异水平按照表 4 确定材料的可靠度系数。 表 3 结构层设计目标可靠度 公路技术等级 高速 一级 二级 三级 设计使用年限(年) 15 15 12 10 目标可靠度(%) 95 90 85 80 表 4 可靠度系数a 目标可靠度 可靠度系数 % 变异水平b 95 90 85 80 低
14、1.201.33 1.091.16 1.041.08 中 1.331.50 1.161.23 1.081.13 1.041.07 高 1.231.33 1.131.18 1.071.11 DB33/T 21912019 5 表 5 可靠度系数(续)a 目标可靠度 可靠度系数 % 变异水平b 95 90 85 80 a旧路结构层材料的实际状况好,可靠度系数取低值,反之取高值。四级及等外级公路目标可靠度系数可参照三级标准取值; b根据旧路使用年限确定旧路材料的变异水平,使用年限越长,材料变异水平越高。 6.3.2 沥青加铺层 在旧路调查的基础上,根据公路等级、交通荷载等级、气候环境条件,以及碎石层
15、和旧路基层及以下结构层材料参数预估值,结合工程经验,拟定如下加铺层方案: a) 水泥路面共振破碎后沥青加铺层最小厚度:轻中交通荷载等级公路最小加铺厚度不应小于12cm;重交通荷载等级公路最小加铺厚度不应小于 15cm;特重交通等级公路最小加铺厚度不应小于 18cm。重交通等级、特重交通等级公路加铺层数不应少于三层,其余交通等级公路加铺层数不应少于两层。 b) 沥青加铺层材料应按照 JTG D50-2017 中 5.5 条规定执行; c) 按照 JTG D50 路面结构改建设计要求对沥青加铺层疲劳开裂寿命、沥青加铺层永久变形量和低温开裂指数进行验算,根据验算结果完善加铺层设计。 6.3.3 板块
16、修复方案 板块修复方案如下: a)旧路存在的破碎板,共振破碎施工前应凿除,并采用不低于原板块强度等级的水泥混凝土重新铺筑; b)对于旧路路基和基层存在的病害,应先行修复,再铺筑水泥混凝土板。路基可采用级配碎石、填隙碎石,或其它符合要求的透水性材料换填处理。基层可采用 C20 素混凝土修复,当基层损坏深度小于 10cm 时,可将基层与面层一体铺筑水泥混凝土板。 6.3.4 透层、黏层和下封层 6.3.4.1 碎石层宜设置透层。透层油应采用渗透性好的乳化沥青。用量可参照 JTG F40-2004 表 9.1.4 无结合料粒料基层的规格和要求,根据现场喷洒渗透效果综合确定,要求透层油渗透深度不小于
17、8mm。 6.3.4.2 沥青层间,沥青混凝土与路缘石、雨水口、检查井等构筑物接触面之间,应喷洒黏层油。黏层油应采用快裂或中裂乳化沥青,用量可参照 JTG F40 的相关要求执行。 6.3.4.3 下封层可设置碎石封层,碎石封层厚度不宜超过两层。材料的技术要求应满足 DB33/T 937 的相应标准。 6.3.5 排水设计 根据 5.3.5 的调查,旧路已有排水设施满足要求的,应以疏通、维护为主;不满足排水要求的、现状无排水设施的,应按照 JTG/T D33、JTG/T F31 中的有关规定重新进行排水设计。 6.3.6 防裂设计 DB33/T 21912019 6 共振碎石化路段与其他路段衔
18、接处应进行防裂设计。 防裂材料的要求和防裂措施的设置应按照相应规范执行。 6.4 优化设计 6.4.1 碎石层复测复勘 6.4.1.1 共振破碎完后,应对破碎后的路面进行复勘复测。勘测内容包括水泥路面的破碎效果,碎石层顶面的当量回弹模量、路面标高、平整度,以及路拱横坡等指标。 6.4.1.2 根据附录 C 计算碎石层顶面路段当量回弹模量代表值和当量回弹模量修正值。 6.4.2 加铺层结构验算 6.4.2.1 依据碎石层顶面当量回弹模量修正值,按照 JTG D50 路面改建设计要求对拟定的加铺层结构进行验算并优化,使之满足路面性能设计要求,并且经济合理。 6.4.2.2 按 JTG D50201
19、7 附录 B.7 计算加铺层结构验收弯沉值。 6.4.3 结构补强 6.4.3.1 下列情况应进行补强设计: a)碎石层顶面当量回弹模量的实测值小于路段当量回弹模量代表值的情形; b)碎石层受水浸泡的情形,以及路段出现弹簧、翻浆的情形。 6.4.3.2 补强设计要求如下: a)顶面回弹模量实测不符合要求时,可采用注浆加固、翻挖重铺结构层的方法补强; b)对于碎石层受水浸泡的情况,以及弹簧、翻浆的情形,按照 JTG/T F31-2014 中 4.3.1 条目的规定,采用翻挖换填处理。 6.4.4 调平与衬垫 6.4.4.1 当破碎后的地面标高、平整度、路拱横坡不满足设计要求时,在铺筑加铺结构层之
20、前,可选择级配碎石、碎石封层或沥青稳定类材料进行调平与衬垫。所用材料满足相应标准要求。 6.4.4.2 采用级配碎石调平或碎石封层调平与衬垫时, 不宜超过两层; 采用沥青稳定类材料调平与衬垫时,沥青层摊铺厚度应满足 JTG F40 的相应要求。 7 施工 7.1 一般规定 7.1.1 共振碎石化施工前应制定详细、可行的施工组织设计和交通组织方案。 7.1.2 雨、雪等恶劣天气不应进行共振碎石化施工,已破碎路段应及时覆盖防雨防水土工布,并采取有效排水措施,碎石层不应受水浸泡。 7.1.3 共振破碎后宜连续开展后续施工,碎石层的裸露时间不宜超过 3d,碎石层不得开放交通。 7.2 施工准备 7.2
21、.1 共振破碎设备 DB33/T 21912019 7 共振破碎机主要性能参数应满足表 5 的要求。 表 6 共振破碎机主要性能参数要求 项目 振动频率 Hz 振幅 mm 锤头宽度 mm 发动机功率 hp 行进速度 km/h 性能参数 4060 1020 150300 不低于 500 2.04.0 7.2.2 破碎界限 施工前应明确下列要求并标出不适宜破碎区域: a) 工程范围内构筑物、建筑物、管线等有专门规定安全距离标准的,应从其规定; b) 共振碎石化施工作业面距建筑物、 构筑物和管线的最小净距不宜小于表 6 给出的标准。 无法避免时,应采取隔振措施或其他破碎方法。 表 7 共振碎石化施工
22、作业最小净距 方向 水平方向 垂直方向 建筑物、构筑物和管线 桥梁及搭板 涵洞 挡土墙 检查井 两侧建筑物 地下、 地上管线或地下构筑物 无压管线 压力管线 最小净距 m 4.5m 或一块板 1.5 1.0 1.0 6.0 1.0 0.5 1.0 c) 路堤路段水泥路面, 共振破碎作业面应与路肩边缘保持一定的安全距离: 土路肩不低于 150cm,硬路肩不低于 100cm。 7.2.3 隔振措施 对于施工区域周边受振动影响敏感的建筑物、 构筑物和管线, 为减小或消除共振破碎施工产生的不良影响,可采取以下隔振措施: a) 共振破碎前,对道路边缘 080cm 内的水泥板预先打裂; b) 距离路肩外侧
23、不宜小于 1m,开挖深度 50cm 80cm,宽度 30cm50cm 的隔振沟。 7.2.4 破碎板重铺 破碎板应凿除重铺。重铺的水泥混凝土板强度达到设计强度的 75%以上时,再进行共振破碎。 7.3 共振破碎 7.3.1 碎石层质量要求 共振破碎后,碎石层的质量应满足表 7 的要求。 表 8 碎石层破碎质量要求 项次 检查指标 规定值或允许误差 检查方法和频率 1 粒 径 上部(01/2Ha) 0100mm 采用游标卡尺测量检测。试验段 50m 一处,正常施工时按照 1km 一处/每车道,且一个施工段不少于一处。 DB33/T 21912019 8 表 9 碎石层破碎质量要求(续) 项次 检
24、查指标 规定值或允许误差 检查方法和频率 2 粒 径 下部(1/2H H) 100mm240mm 采用游标卡尺测量检测。试验段 50m 一处,正常施工时按照 1km 一处/每车道,且一个施工段不少于一处。 3 破裂深度 hb 按附录 B 取芯或检查坑观察,试验段 50m 一处,正常施工时按照 1km 一处/每车,且一个施工段不少于一处。 4 碎石层下部嵌锁状态 裂缝状况c 5 碎块结合状态d a H 为旧路板厚(cm) ; bh 为裂缝贯穿深度,应达到整个板厚; c碎板下部产生裂缝应为斜向裂缝,并应避免垂直贯通型的裂缝; d碎块结合状态呈现碎块咬合、裂而不散的状态为合格。 7.3.2 试验段
25、7.3.2.1 正式共振碎石化施工前,应进行试验段验证。试验段应选择代表性路段,长度不低于 200m。 7.3.2.2 试验段的施工应实现以下目的: a)验证并优化设计; b)明确施工工艺参数。碎石层破碎应满足表 7 要求。不满足要求时应通过调整工艺参数至达到规定要求; c)完善施工组织设计。 7.3.2.3 试验段完工后应提交试验段报告。 7.3.3 共振破碎 试验段报告经批准后,方可开展正式施工,并符合以下要求: a)施工前应对共振路径进行放样,相邻破碎路径之间应紧密相连; b)共振破碎应按照平行于道路走向的路径进行往复破碎,不应倾斜破碎。不应漏振、重复破碎、叠合破碎; c)根据试验段确定
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