舊水泥混凝土路面改建技術(shù)的研究.pdf

1、水泥混凝土路面是我國(guó)早期高速公路的主要結(jié)構(gòu)形式，隨著改革開放后，交通量的猛增和車輛超載現(xiàn)象嚴(yán)重，大部分道路已經(jīng)進(jìn)入大修期。安徽省高速公路總公司采用了沖擊破碎原水泥混凝土路面，再加鋪水泥混凝土或?yàn)r青混凝土對(duì)路面進(jìn)行大修，稱為‘沖擊白+白’和‘沖擊白+黑’法。用這種方法處理原路面各項(xiàng)控制指標(biāo)和手段尚不明確，通過對(duì)國(guó)道205線安徽省天長(zhǎng)段和合肥至南京高速公路的改建工程實(shí)例，嘗試對(duì)該工藝的性態(tài)用數(shù)值方法進(jìn)行分析，以了解其特征。并用計(jì)算結(jié)果分析了

2、這種路面加鋪水泥混凝土或?yàn)r青混凝土后的工作性狀。論文還對(duì)工程設(shè)計(jì)和施工中的一些具體問題作了研究。 水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)中，一般采用壓漿、路面板修補(bǔ)或換板、傳力桿修復(fù)以及銑刨等方法。當(dāng)路面破損不嚴(yán)重，可以采用水泥混凝土或?yàn)r青直接加鋪的方法，對(duì)路面進(jìn)行大修改建。在加鋪之前應(yīng)更換破碎板，修補(bǔ)裂縫，磨平錯(cuò)臺(tái)，壓漿填封板底脫空，清除接縫中失效的填縫料和雜物，并重新封縫。 當(dāng)路面破損較嚴(yán)重時(shí)可采用多邊形壓路機(jī)對(duì)路面進(jìn)行沖壓破碎，使原混

3、凝土板斷裂成600mm～1000mm的混凝土塊，同時(shí)使路基和土基的沉降穩(wěn)定，加鋪后可以防止的反射裂縫以減少路面病害。當(dāng)路面破損很嚴(yán)重時(shí)采用共振式破碎機(jī)或重錘式破碎機(jī)，對(duì)原路面板作碎石化處理，一般可以使表層混凝土破碎為75mm，下層混凝土破碎為225mm。 本文研究了斷裂(破碎)穩(wěn)固技術(shù)處理水泥混凝土板的方法以及數(shù)值模型建立，力學(xué)分析計(jì)算，與路面檢測(cè)結(jié)果對(duì)照比較。應(yīng)用三維有限元方法，模擬分析破碎后的路面和加鋪層以及原基層和路基的共

4、同作用效果。從理論上解決這種，非連續(xù)結(jié)構(gòu)層的力學(xué)工作機(jī)理，以及與上下結(jié)構(gòu)層的協(xié)調(diào)工作狀態(tài)。 為適應(yīng)沖擊破碎后路面加鋪的分析，建立了一種新的分片三維疊層結(jié)構(gòu)有限單元模型，能夠模擬以沖擊破碎舊水泥混凝土路面作為上基層的路面結(jié)構(gòu)。該模型中，加鋪層和地基彎沉是連續(xù)的，破碎水泥混凝土板之間的彎沉是不連續(xù)的，上下層之間的彎沉也可以是不連續(xù)的。分析結(jié)果表明，加鋪層、破碎水泥混凝土板和地基相互之間有脫空現(xiàn)象。雖然破碎水泥混凝土板的彎沉呈雙線性分

5、布，但是下層彎沉盆仍然包絡(luò)上層彎沉盆。在破碎水泥混凝土板縫兩側(cè)有彎沉差，該處加鋪層有集中彎矩和剪力差，用傳統(tǒng)的連續(xù)層狀模型得不到這些合理的結(jié)果?？捎糜诰哂虚g斷剛性(或弱剛性)基層的路面結(jié)構(gòu)。 采用多邊形壓路機(jī)對(duì)原路面進(jìn)行破碎穩(wěn)固處理后，由于破碎后的板塊最小平面尺度(三)只有厚度(t)的2～4倍，但與一般的剛性支承厚板有所不同，破碎后板塊的彎沉和內(nèi)力用厚板和薄板理論計(jì)算結(jié)果都很接近。并且，用有限元法建立了破碎板塊與布辛尼斯克地基間