探討舊水泥路面上加鋪瀝青混凝土設(shè)計補強

1、<p>　　探討舊水泥路面上加鋪瀝青混凝土設(shè)計補強</p><p>　　摘要：本文通過自己多年工作經(jīng)驗以及借鑒其他優(yōu)秀公路補強設(shè)計的新思路，文章以對舊水泥路面加鋪瀝青混凝土設(shè)計補強進行深刻的探討，希望舊水泥路面加鋪瀝青混凝土設(shè)計補強內(nèi)容對從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：舊水泥路面；加鋪瀝青混凝土；設(shè)計補強 </p>&

2、lt;p>　　中圖分類號： TU37 文獻標(biāo)識碼： A </p><p><b>　　1引言 </b></p><p>　　隨著我國公路運輸事業(yè)的發(fā)展,行車時車載質(zhì)量和速度日益提高,特別是水泥工業(yè)的進一步發(fā)展,水泥混凝土路面在我國已得到越來越廣泛的采用?；炷敛捎酶鞣N骨料和粘合劑按一定配比混合均勻后入模振實固化后成形的物體。水泥混凝土路面的修建，推動了沿線經(jīng)濟及

3、社會的發(fā)展，就目前國內(nèi)外水泥混凝土路面使用狀況而言，存在著不少問題，尤其是一些早期修建的水泥混凝土路面不同程度地出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性破壞和功能性缺陷，嚴(yán)重影響了道路的服務(wù)水平及車輛的行駛安全。舊水泥混凝土路面的加鋪改造措施主要有三種方式：其一是加鋪瀝青混凝土面層，其二是加鋪新水泥混凝土面層，其三是舊水泥混凝土路面翻修。瀝青混凝土罩面由于改造施工方便、對交通的影響小，同時能夠有效地改善了水泥混凝土路面的行車性能，帶來了良好的經(jīng)濟效益與社會效益，因

4、而得到了廣泛的應(yīng)用。 </p><p>　　2加鋪補強設(shè)計原則 </p><p>　　近年來，隨著交通量和軸載的迅速增大，以及超載車輛的出現(xiàn)，早期修建的水泥混凝土路面因“面板薄、基礎(chǔ)弱、排水差”等各方面原因出現(xiàn)了不同程度的破壞，且破壞現(xiàn)象越發(fā)明顯。為提高強度、改善行車性能，各地大多采用瀝青混凝土加鋪補強的方法。但對于舊水泥路面上瀝青混凝土加鋪補強設(shè)計，新規(guī)范中并未提供具體的加鋪補強設(shè)計的原

5、則、方法、步驟、常用的加鋪方案及不同加鋪方案之間的過渡銜接方式。本文對舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層進行改造研究，以分析適合我國實際情況的舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的結(jié)構(gòu)和性能，從而對今后舊水泥路面加鋪工程起到很好的借鑒作用。 </p><p>　　2.1.1一般路段遵循“寧填勿挖、盡量利用“的原則。 </p><p>　　2.1.2立交橋下、舊橋、收費站等特殊路段補強設(shè)計方案應(yīng)與縱面線形設(shè)

6、計相互協(xié)調(diào)。 </p><p>　　2.1.3根據(jù)等強度的原則，對病害嚴(yán)重的局部范圍應(yīng)先處理后補強。 </p><p>　　2.1.4應(yīng)設(shè)置調(diào)平層，包括橫向調(diào)整橫坡與縱向調(diào)整標(biāo)高。 </p><p>　　2.1.5應(yīng)考慮設(shè)計與施工的時間差對補強設(shè)計的影響，補強設(shè)計宜采用動態(tài)設(shè)計。 </p><p>　　3加鋪補強設(shè)計步驟 </p>

7、<p>　　目前舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層設(shè)計沒有統(tǒng)一的方法，國外的設(shè)計方大 </p><p>　　多為經(jīng)驗法或半經(jīng)驗法，而我國路面設(shè)計則以理論方法為主，與國外設(shè)計方法相差較大。因此，可以采用理論方法結(jié)合試驗路研究提出符合我國實際的舊水泥混凝土路面加鋪層設(shè)計方法。目前國內(nèi)外對以控制荷載型和溫度型反射裂縫為標(biāo)準(zhǔn)的加鋪層設(shè)計方法以及舊水泥混凝土路面破裂穩(wěn)固后加鋪瀝青層的實際方法的研究都較少。因此，對舊水

8、泥混凝土路面瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計方法進行探討，完善加鋪層設(shè)計的理論與方法，具有重要意義。 </p><p>　　3.1.1進行舊混凝土路面調(diào)查，主要調(diào)查修建和養(yǎng)護資料、路面破損狀況、路面結(jié)構(gòu)強度、交通狀況、環(huán)境等內(nèi)容。 </p><p>　　3.1.2根據(jù)路面破損狀況和路面結(jié)構(gòu)強度對舊水泥路面進行計算。 </p><p>　　對舊水泥混凝土路面的處理方法主要有兩種；第

9、一種為對舊水泥混凝土板進行壓漿或換板處理后加鋪面層。第二種為對舊水泥混凝土板進行破碎穩(wěn)固處理后加鋪面層。在進行舊水泥混凝土路面上直接加鋪瀝青面層設(shè)計時，主要考慮滿足兩方面的指標(biāo)要求，一是舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)經(jīng)過加鋪后達到強度要求；二是瀝青加鋪層能夠滿足防止荷載型及溫度型反射裂縫的要求。因此，在設(shè)計時要進行以下兩項內(nèi)容的計算。 </p><p>　?、倥f水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)計算：對瀝青加鋪層厚度的確定是以控制水泥混凝

10、土路面的荷載應(yīng)力及溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用不超過水泥混凝土彎拉強度為標(biāo)準(zhǔn)，臨界荷位為水泥混凝土路面板的縱縫邊緣中部。瀝青面層可由單層或雙層組成，視具體情況增加調(diào)平層。C級以上交通的公路加鋪瀝青層的結(jié)構(gòu)厚度，一般宜為100～180MM，其他公路宜為70～100MM。路面板厚度的變化對荷載應(yīng)力及溫度應(yīng)力有較大的影響，路面板厚度越薄，荷載應(yīng)力越差，路面越容易產(chǎn)生斷裂破壞。實踐證明，水泥混凝土路面板對荷載應(yīng)力及溫度應(yīng)力均有一定影響，隨著厚度的增加

11、，臨界荷位處的荷載應(yīng)力及溫度應(yīng)力都會逐漸降低，荷載應(yīng)力降低的幅度要大于溫度應(yīng)力。路面板厚度的細微變化，但對路面板的應(yīng)力影響是相當(dāng)大的，尤其對荷載應(yīng)力的影響更為突出。因此，路面板厚度應(yīng)滿足設(shè)計要求才能確保路面板的強度及使用壽命。 </p><p>　　②瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)計算：瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)計算點位為舊水泥混凝土路面接縫處瀝青加鋪層底部。要求滿足防止加鋪層荷載型反射裂縫要求。滿足防止加鋪層溫度型反射裂縫的要求。在舊水泥

12、混凝土路面上加鋪瀝青層時，宜用熱瀝青或改性乳化瀝青、改性瀝青做粘層，同時為防止?jié)B水、減緩反射裂縫，加強層間結(jié)合，宜鋪設(shè)長纖維無紡聚脂類土工布，或聚合物改性瀝青應(yīng)力吸收膜或設(shè)置應(yīng)力吸收層，以提高抗疲勞性能。在進行破裂板加鋪層路面結(jié)構(gòu)厚度計算時要先確定破裂板頂面的剩余剛度，而常用的承載板試驗確定結(jié)構(gòu)層回彈模量的方法比較復(fù)雜、速度慢，不便進行大量檢測，但是在檢測時若測點太少，檢測結(jié)果又很難具有代表性。但是使用彎沉測定就水泥混凝土破裂板頂面當(dāng)量

13、回彈模量的方法比承載板簡便而快速。 </p><p>　　3.1.3確定各段舊混凝土板的處理方案和控制指標(biāo)。 </p><p>　　3.1.4在分段制定舊混凝土板處理方案的基礎(chǔ)上擬定幾種加鋪方案，采用合理理論分析計算。 </p><p>　　4加鋪方案及舊路處理 </p><p>　　4.1根據(jù)舊混凝土路面破損調(diào)查和承載能力測試，不同路段采取

14、不同方案。 </p><p>　　4.1.1當(dāng)舊混凝土路面基本完好、斷板率很低、承載能力滿足要求，原路面板接（裂）縫處平均彎沉小于20（0.01mm）時，先對局部或個別板塊修補，然后加鋪瀝青層。 </p><p>　　4.1.2當(dāng)舊混凝土路面基本完好、斷板率低、承載能力滿足要求，原路面板接（裂）縫處平均彎沉介于20～45（0.01mm）時，先對舊混凝土路面進行局部修理或少量換板，使處治后的

15、路段代表沉小于20（0.01mm）,然后加鋪瀝青層。 </p><p>　　4.1.3當(dāng)舊混凝土路面評價等級為中，承載能力不滿足要求，原路面板接（裂）縫處平均彎沉介于45～70（0.01mm）時，先采取打裂措施，消除舊混凝土板脫空，并與基層緊密結(jié)合、穩(wěn)定后，再加鋪柔性或半剛性基層及瀝青面層。 </p><p>　　4.1.4當(dāng)舊混凝土路面評價等級為次或者差，承載能力不滿足要求，原路面板接（

16、裂）縫處平均彎沉大于70（0.01mm）時，采取破碎措施將板破碎成小塊，作為底基層使用，再加鋪柔性或半剛性基層及瀝青面層。 </p><p>　　4.2加鋪方案的過度銜接 </p><p>　　根據(jù)老路狀況、當(dāng)?shù)夭牧虾褪┕そ?jīng)驗的不同，舊水泥混凝土路面加鋪方案可以有很多種。但不論采用何種加鋪方案，都必須處理好不同加鋪方案之間的過渡銜接。過渡銜接可以按方向分為縱向過渡與橫向過渡兩大類。具體類型

17、和過渡方式見表1. </p><p><b>　　5結(jié)論 </b></p><p>　　舊水泥混凝土路面的損壞狀況復(fù)雜多樣，加鋪補強前必須對原路面結(jié)構(gòu)承載能力、接縫或裂縫傳荷能力以及板底脫空情況進行充分調(diào)查、合理評價。根據(jù)公路等級、使用要求、交通量和環(huán)境等要求，在處理舊混凝土板使其穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，合理確定加鋪補強設(shè)計方法、控制指標(biāo)：制定“技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、實施可能”的

18、加鋪方案：注重不同加鋪方案的縱、橫向過渡銜接方式：采取有效措施嚴(yán)格控制反射裂縫，避免通車后出現(xiàn)病害。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 孫家駟道路勘測設(shè)計人民交通出版社 1999年7月。 </p><p>　　[2] 張喜花基于環(huán)境保護的公路路線設(shè)計淺析[J] 科學(xué)之友 2010年15期。 </