舊水泥路面加鋪超薄瀝青層綜合技術(shù)的研究.pdf

1、目前在舊水泥路面上加鋪瀝青層是被業(yè)內(nèi)認(rèn)可的對(duì)舊水泥路面進(jìn)行大修的解決方案。一般加鋪層厚度為16-18cm,這個(gè)厚度通常會(huì)導(dǎo)致沿線(xiàn)橋梁、附屬設(shè)施的標(biāo)高要作相應(yīng)的調(diào)整,為此發(fā)生的工程費(fèi)用可能比加鋪層本身的工程造價(jià)還要高。事實(shí)上采用此厚度甚至更厚的瀝青加鋪層也不會(huì)杜絕瀝青加鋪層裂縫的產(chǎn)生,一味地增加瀝青加鋪層厚度來(lái)防治瀝青加鋪層裂縫的產(chǎn)生,其效果隨著厚度的增加越來(lái)越不明顯。因此,本文提出了舊水泥路面瀝青超薄加鋪層綜合處治技術(shù)的研究課題,研究中

2、綜合運(yùn)用舊路穩(wěn)定、高性能夾層材料的設(shè)計(jì)與應(yīng)用、加鋪層結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)等多項(xiàng)技術(shù)來(lái)防治瀝青加鋪層裂縫的產(chǎn)生,以達(dá)到減薄瀝青加鋪層厚度的目的,研究的主要內(nèi)容、成果包括以下幾個(gè)方面：通過(guò)三維有限元分析了影響瀝青加鋪層穩(wěn)定的各種因素,分析結(jié)果表明瀝青加鋪層厚度超過(guò)一定值對(duì)于防治反射的效果已經(jīng)不明顯；高性能夾層的設(shè)置可以有效地改善舊水泥路面和瀝青加鋪層的受力狀態(tài)；舊水泥路面仍然是承擔(dān)荷載的主體,其穩(wěn)定性直接決定了瀝青加鋪層的壽命；從理論上說(shuō)明了要實(shí)現(xiàn)

3、超薄瀝青加鋪層需要進(jìn)行厚度設(shè)計(jì)、舊路穩(wěn)定處治和采取防治反射裂縫措施等多種技術(shù)的綜合運(yùn)用。舊水泥路面的穩(wěn)定處治是加鋪瀝青層的前提,其中水泥板底脫空識(shí)別及處治技術(shù)是舊路穩(wěn)定處治的瓶頸問(wèn)題,本文提出了利用沖擊振動(dòng)聲頻分析法判斷水泥板底脫空的方法,該方法利用共振峰頻率等參數(shù)作為特征參數(shù),引入Fisher判別函數(shù)的方法,建立了水泥板底脫空判別函數(shù),研發(fā)了沖擊振動(dòng)水泥板底脫空聲頻分析儀,開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的脫空判別程序,該技術(shù)在多條高速公路的檢測(cè)中得到應(yīng)用

4、,并與其它脫空檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比,其脫空識(shí)別準(zhǔn)確率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前應(yīng)用最廣泛的落錘式彎沉儀( Falling weight Deflectormeter簡(jiǎn)稱(chēng)FWD)的脫空識(shí)別率；詳細(xì)總結(jié)了注漿施工工藝使其規(guī)范化、程序化,提出了漿體流動(dòng)度等施工質(zhì)量控制參數(shù)。防治反射裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展是瀝青加鋪層需要解決的重要技術(shù)問(wèn)題,為此研制了應(yīng)力吸收防水粘結(jié)層(Stress Absorbing Waterproof Interlayer,簡(jiǎn)稱(chēng)SAWI),研發(fā)

5、的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)瀝青對(duì)SAWI的抗裂性能影響最大,為此研發(fā)了高彈性改性瀝青,并確定了以3min彈性恢復(fù)為重要指標(biāo)的一系列高彈改性瀝青指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)；不同的瀝青用量、級(jí)配類(lèi)型對(duì)應(yīng)的SAWI性能有所差別,適當(dāng)比例天然砂的摻入會(huì)改善SAWI施工和易性,并會(huì)使SAWI的抗裂性能有一個(gè)顯著的提高,給出了SAWI瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)建議值。通過(guò)改造的瀝青路面分析儀(Automatic Asphalt Pavement Analyzer,簡(jiǎn)稱(chēng)AAPA)模具,評(píng)

6、價(jià)了舊水泥路面加鋪層的整體抗裂性能。試驗(yàn)過(guò)程中使用了全程實(shí)時(shí)、自動(dòng)錄像等手段,為疲勞破壞判別提供了準(zhǔn)確的技術(shù)支撐,試驗(yàn)結(jié)果表明,應(yīng)用SAWI材料可以有效延長(zhǎng)加鋪層的使用壽命。進(jìn)一步對(duì)疲勞試驗(yàn)后破壞斷面觀察發(fā)現(xiàn),加鋪層的裂縫僅出現(xiàn)在面層,SAWI層完好無(wú)損,這說(shuō)明SAWI層的使用不僅可以延長(zhǎng)面層的使用壽命,而且具有阻斷裂縫向下發(fā)展的作用,即使在面層出現(xiàn)裂縫的情況下,仍能在很大程度上保持完好,并起到防止水分下滲,保護(hù)路面結(jié)構(gòu)的作用。通過(guò)穩(wěn)定