探討舊水泥路面上加鋪瀝青混凝土設計補強

1、<p>　　探討舊水泥路面上加鋪瀝青混凝土設計補強</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)秀公路補強設計的新思路，文章以對舊水泥路面加鋪瀝青混凝土設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計補強內(nèi)容對從事相關工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。 </p><p>　　關鍵詞：舊水泥路面；加鋪瀝青混凝土；設計補強 </p>&

2、lt;p>　　中圖分類號： TU37 文獻標識碼： 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，嚴重影響了道路的服務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、而得到了廣泛的應用。 </p><p>　　2加鋪補強設計原則 </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計，新規(guī)范中并未提供具體的加鋪補強設計的原

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計方案應與縱面線形設

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

7、<p>　　目前舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層設計沒有統(tǒng)一的方法，國外的設計方大 </p><p>　　多為經(jīng)驗法或半經(jīng)驗法，而我國路面設計則以理論方法為主，與國外設計方法相差較大。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準的加鋪層設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)設計方法進行探討，完善加鋪層設計的理論與方法，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計時，主要考慮滿足兩方面的指標要求，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、土路面的荷載應力及溫度應力的綜合疲勞作用不超過水泥混凝土彎拉強度為標準，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力及溫度應力有較大的影響，路面板厚度越薄，荷載應力越差，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力及溫度應力均有一定影響，隨著厚度的增加

11、，臨界荷位處的荷載應力及溫度應力都會逐漸降低，荷載應力降低的幅度要大于溫度應力。路面板厚度的細微變化，但對路面板的應力影響是相當大的，尤其對荷載應力的影響更為突出。因此，路面板厚度應滿足設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，宜鋪設長纖維無紡聚脂類土工布，或聚合物改性瀝青應力吸收膜或設置應力吸收層，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。 </p><p>　　3.1.4在分段制定舊混凝土板處理方案的基礎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?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)定的基礎上，合理確定加鋪補強設計方法、控制指標：制定“技術可行、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計淺析[J] 科學之友 2010年15期。 </