舊水泥混凝土路面花崗巖瀝青加鋪層的應用研究.pdf

1、在珠江三角洲地區(qū),大量早期修建的水泥混凝土路面因接近設計年限或因交通量的持續(xù)急劇增長造成路面發(fā)生不同程度的各種損壞而面臨養(yǎng)護維修和工程改造問題。在舊路面上加鋪瀝青面層是舊水泥混凝土路面改造的主要形式之一,然而這種復合結構由于材料差異較大、舊路接縫等的存在較容易產(chǎn)生反射裂縫。同時,本地區(qū)公路的大規(guī)模建設和建筑材料的持續(xù)開發(fā)導致沿線傳統(tǒng)的瀝青表面層用材料(如玄武巖等)嚴重匱乏,使得公路建設者從就地取材、降低造價的角度出發(fā)將目光轉向當?shù)貎α控S

2、富的酸性花崗巖石料。本文在2007年廣東省公路管理局科技項目.《珠江三角洲地區(qū)花崗巖石料在水泥混凝土路面瀝青加鋪層的應用研究》資助下,從減緩反射裂縫和提高花崗巖瀝青混合料的路用性能等方面出發(fā),開展將花崗巖石料應用于舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層表面層的應用研究,有利于拓寬路用面層石料來源,實現(xiàn)就地取材和減少材料運距,對于降低工程造價和避免過度開發(fā)原有稀缺面層材料具有重要意義。
　　 本文主要依托廣東省道S112佛山市廣杏線陳村段路面

3、中修整治工程。首先,通過對舊水泥混凝土路面的路面損壞狀況、承載能力等方面的調(diào)查,對舊路狀況做出評價,并提出合理的舊路路面處治方案；然后基于ANSYS軟件建立了加鋪層路面結構的三維有限元模型,對接縫處瀝青加鋪層底的荷載和溫度應力狀態(tài)作出全面、系統(tǒng)的分析,為瀝青加鋪層設計提供材料選擇和設計參數(shù)選取方面的參考；接著根據(jù)舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層的工作特性,從原材料、粘附性試驗、瀝青混合料級配設計及路用性能等方面開展加鋪層材料組成設計研究；最后

4、,通過花崗巖瀝青加鋪層試驗路的鋪筑,研究花崗巖在舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層表面層的工程應用,并通過試驗路性能的檢測來評價其應用效果。研究結果表明:
　　 (1)通過采用ANSYS軟件建立路面結構三維有限元模型與采用路面結構計算軟件HPDS2006二者計算的加鋪層底拉應力指標的相對誤差為3.15％,說明采用ANSYS有限元程序進行加鋪層結構應力分析是相對可靠的；
　　 (2)在舊路與加鋪層間鋪筑級配瀝青碎石、設置土工布等多

5、種典型防反措施均能有效延緩反射裂縫的發(fā)生,其中以7cm瀝青碎石AM-20+2.5cm厚應力吸收層的組合措施效果最佳,對于實例路面結構,其加鋪層底的最大主應力σ1、最大剪應力τmax和等效應力σe分別比直接加鋪的情況下降達78.6％、82.9％和84.4％；
　　 (3)針對瀝青加鋪層反射裂縫的擴展模式,得出基于控制荷載剪切型反射裂縫和溫度張開型反射裂縫的加鋪層結構評價流程,并對實例加鋪層結構就行評價,評價結果表明其滿足防止反射裂

6、縫的要求；
　　 (4)延長水煮時間的水煮法能更準確地判定抗剝落劑對改善花崗巖與瀝青粘附性的貢獻能力,并能在一定程度上評價抗剝落劑受熱穩(wěn)定性優(yōu)劣,實現(xiàn)抗剝落劑的優(yōu)選；
　　 (5)摻加優(yōu)選后的morlife300抗剝落劑后,花崗巖瀝青混合料的水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性性能得到大幅提升,完全滿足規(guī)范對高溫潮濕區(qū)瀝青混合料路用性能的要求；
　　 (6)通過采取延緩反射裂縫和改善花崗巖與瀝青粘附性能的技術措施后,采用傳統(tǒng)施工