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1、隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展,既有水泥混凝土路面已不能滿足城市交通和城市面貌的需求,我國(guó)目前已經(jīng)是世界上擁有水泥混凝土路面最多的國(guó)家,且路面結(jié)構(gòu)病害較為嚴(yán)重,因此存在較多的路面改造工程。水泥混凝土路面的缺點(diǎn)也十分明顯,如結(jié)構(gòu)脆性和體積溫變敏感性等,若拆除后重建瀝青路面,會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)和環(huán)境污染。本文著眼于城市既有水泥混凝土路面改造,研究水泥混凝土路面瀝青加鋪技術(shù),并應(yīng)用于實(shí)際工程。
首先,對(duì)既有水泥混凝土路面進(jìn)行調(diào)查評(píng)價(jià),并進(jìn)
2、行分類分級(jí),提出既有水混凝土路面病害為表觀破壞和結(jié)構(gòu)病害兩個(gè)大類,分析了水泥混凝土路面裂縫病害的形成和發(fā)育機(jī)制,得出疲勞損傷和水損壞是路面裂縫形成的主要因素,以路面平整度、抗滑性能、路面破碎狀態(tài)、路面接縫荷載傳遞、彎沉、板底脫空、面層厚度標(biāo)準(zhǔn)值、面層彎拉強(qiáng)度和基層項(xiàng)面當(dāng)量回彈模量九個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)為基礎(chǔ),建立了水泥混凝土路面綜合評(píng)價(jià)模型。
其次,從溫度效應(yīng)和荷載效應(yīng)兩方面分析了瀝青加鋪面層反射裂縫的形成機(jī)理和發(fā)育機(jī)理,提出了拉伸開裂
3、型裂縫、平滑剪切型裂縫、撕裂剪切型裂縫三種反射裂縫主要表現(xiàn)形式,并采用有限元方法分析了橡膠瀝青應(yīng)力吸收層、玻纖格柵、土工布和不設(shè)夾層路面結(jié)構(gòu)形式的各向應(yīng)力,結(jié)果表明:采用直接加鋪瀝青混凝土的結(jié)構(gòu)其加鋪層底應(yīng)力最大,而設(shè)置SAMI應(yīng)力吸收層后,加鋪層接縫處的平面最大應(yīng)力σx、σy、σz和等效應(yīng)力σMises分別減小了58%、53%、60%。通過(guò)拉拔試驗(yàn)分析乳化瀝青、SBR改性乳化瀝青和凝膠型粘結(jié)材料的粘結(jié)強(qiáng)度,結(jié)果表明凝膠型防水粘結(jié)材料粘
4、結(jié)強(qiáng)度為0.82,遠(yuǎn)高于乳化瀝青、SBR改性乳化瀝青。
最后,基于有限元分析理論,研究了“瀝青加鋪層+橡膠瀝青應(yīng)力吸收層+凝膠型防水粘結(jié)劑+舊水泥混凝路面+地基”的結(jié)構(gòu)形式,并分析了瀝青加鋪層厚度和應(yīng)力吸收層厚度對(duì)荷載應(yīng)力的響應(yīng)情況,并在綜合既有瀝青加鋪設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上,分別采用COE差額補(bǔ)足法、AASHTO經(jīng)驗(yàn)法計(jì)算得出針對(duì)開縣片區(qū)水泥混凝土路面加鋪結(jié)構(gòu)為厚度為6cm,提出了5cm橡膠瀝青面層+1cm橡膠瀝青應(yīng)力吸收層路面設(shè)
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