探析旧水泥路面上加铺沥青混凝土设计补强

1、探析旧水泥路面上加铺沥青混凝土设计补强摘要：本文通过自己多年工作经验以及借鉴其他 优秀公路补强设计的新思路，文章以对旧水泥路面加铺沥青 混凝土设计补强进行深刻的探讨，希望旧水泥路面加铺沥青 混凝土设计补强内容对从事相关工作的同行有着重要的参 考价值和借鉴意义。关键词：旧水泥路面；加铺沥青混凝土；设计补强中图分类号：tu37文献标识码：a1引言随着我国公路运输事业的发展，行车时车载质量和速度 日益提高，特别是水泥工业的进一步发展，水泥混凝土路面 在我国已得到越来越广泛的采用。混凝土采用各种骨料和粘 合剂按一定配比混合均匀后入模振实固化后成形的物体。水 泥混凝土路面的修建，推动了沿线经济及社会的发

2、展，就目 前国内外水泥混凝土路面使用状况而言，存在着不少问题， 尤其是一些早期修建的水泥混凝土路面不同程度地出现了 结构性破坏和功能性缺陷，严重影响了道路的服务水平及车 辆的行驶安全。旧水泥混凝土路面的加铺改造措施主要有三 种方式：其一是加铺沥青混凝土面层，其二是加铺新水泥混 凝土面层，其三是旧水泥混凝土路面翻修。沥青混凝土罩面 由于改造施工方便、对交通的影响小，同时能够有效地改善 了水泥混凝土路面的行车性能，带来了良好的经济效益与社 会效益，因而得到了广泛的应用。2加铺补强设计原则近年来，随着交通量和轴载的迅速增大，以及超载车辆 的出现，早期修建的水泥混凝土路面因'面板薄、基础弱、

3、排水差”等各方面原因出现了不同程度的破坏，且破坏现象 越发明显。为提高强度、改善行车性能，各地大多采用沥青 混凝土加铺补强的方法。但对于旧水泥路面上沥青混凝土加 铺补强设计，新规范中并未提供具体的加铺补强设计的原 则、方法、步骤、常用的加铺方案及不同加铺方案之间的过 渡衔接方式。本文对旧水泥混凝土路面加铺沥青层进行改造 研究，以分析适合我国实际情况的旧水泥混凝土路面加铺沥 青面层的结构和性能，从而对今后旧水泥路面加铺工程起到 很好的借鉴作用。2. 1. 1 一般路段遵循"宁填勿挖、尽量利用'的原则。2.1.2立交桥下、旧桥、收费站等特殊路段补强设计方 案应与纵面线形设计相互协

4、调。2.1.3根据等强度的原则，对病害严重的局部范围应先 处理后补强。2.1.4应设置调平层，包括横向调整横坡与纵向调整标高。2. 1. 5应考虑设计与施工的时间差对补强设计的影响， 补强设计宜采用动态设计。3加铺补强设计步骤目前旧水泥混凝土路面沥青加铺层设计没有统一的方 法，国外的设计方大多为经验法或半经验法，而我国路面设计则以理论方法 为主，与国外设计方法相差较大。因此，可以采用理论方法 结合试验路研究提出符合我国实际的旧水泥混凝土路面加 铺层设计方法。目前国内外对以控制荷载型和温度型反射裂 缝为标准的加铺层设计方法以及旧水泥混凝土路面破裂稳 固后加铺沥青层的实际方法的研究都较少。因此，对

5、旧水泥 混凝土路面沥青加铺层结构设计方法进行探讨，完善加铺层 设计的理论与方法，具有重要意义。3.1.1进行旧混凝土路面调查，主要调查修建和养护资 料、路面破损状况、路面结构强度、交通状况、环境等内容。3. 1.2根据路面破损状况和路面结构强度对旧水泥路面 进行计算。对旧水泥混凝土路面的处理方法主要有两种；第一种为 对旧水泥混凝土板进行压浆或换板处理后加铺面层。第二种 为对旧水泥混凝土板进行破碎稳固处理后加铺面层。在进行 旧水泥混凝土路面上直接加铺沥青面层设计时，主要考虑满 足两方面的指标要求，一是旧水泥混凝土路面结构经过加铺 后达到强度要求；二是沥青加铺层能够满足防止荷载型及温 度型反射裂缝

6、的要求。因此，在设计时要进行以下两项内容 的计算。 旧水泥混凝土路面结构计算：对沥青加铺层厚度的确 定是以控制水泥混凝土路面的荷载应力及温度应力的综合 疲劳作用不超过水泥混凝土弯拉强度为标准，临界荷位为水 泥混凝土路面板的纵缝边缘中部。沥青面层可由单层或双层 组成，视具体情况增加调平层。c级以上交通的公路加铺沥 青层的结构厚度，一般宜为100180mm,其他公路宜为70 100mmo路面板厚度的变化对荷载应力及温度应力有较大的 影响，路面板厚度越薄，荷载应力越差，路面越容易产生断 裂破坏。实践证明，水泥混凝土路面板对荷载应力及温度应 力均有一定影响，随着厚度的增加，临界荷位处的荷载应力 及温度

7、应力都会逐渐降低，荷载应力降低的幅度要大于温度 应力。路面板厚度的细微变化，但对路面板的应力影响是相 当大的，尤其对荷载应力的影响更为突出。因此，路面板厚 度应满足设计要求才能确保路面板的强度及使用寿命。 沥青加铺层结构计算：沥青加铺层结构计算点位为旧 水泥混凝土路面接缝处沥青加铺层底部。要求满足防止加铺 层荷载型反射裂缝要求。满足防止加铺层温度型反射裂缝的 要求。在旧水泥混凝土路面上加铺沥青层时，宜用热沥青或 改性乳化沥青、改性沥青做粘层，同时为防止渗水、减缓反 射裂缝，加强层间结合，宜铺设长纤维无纺聚脂类土工布， 或聚合物改性沥青应力吸收膜或设置应力吸收层，以提高抗 疲劳性能。在进行破裂板

8、加铺层路面结构厚度计算时要先确 定破裂板顶面的剩余刚度，而常用的承载板试验确定结构层 回弹模量的方法比较复杂、速度慢，不便进行大量检测，但 是在检测时若测点太少，检测结果又很难具有代表性。但是 使用弯沉测定就水泥混凝土破裂板顶面当量回弹模量的方 法比承载板简便而快速。3. 1. 3确定各段旧混凝土板的处理方案和控制指标。3. 1.4在分段制定旧混凝土板处理方案的基础上拟定几 种加铺方案，采用合理理论分析计算。4加铺方案及旧路处理4.1根据旧混凝土路面破损调查和承载能力测试，不同 路段采取不同方案。4.1.1当旧混凝土路面基本完好、断板率很低、承载能 力满足要求，原路面板接(裂)缝处平均弯沉小于

9、20(0. olrnm) 时，先对局部或个别板块修补，然后加铺沥青层。4.1.2当旧混凝土路面基本完好、断板率低、承载能力 满足要求，原路面板接(裂)缝处平均弯沉介于2045 (0. 01mm)时，先对旧混凝土路面进行局部修理或少量换板, 使处治后的路段代表沉小于20 (0.01mm)，然后加铺沥青层。4.1.3当旧混凝土路面评价等级为中，承载能力不满足 要求，原路面板接(裂)缝处平均弯沉介于4570 (0. 01mm) 时，先采取打裂措施，消除旧混凝土板脱空，并与基层紧密 结合、稳定后，再加铺柔性或半刚性基层及沥青面层。4.1.4当旧混凝土路面评价等级为次或者差，承载能力 不满足要求，原路面板接(裂)缝处平均弯沉大于70(0. 01mm) 时，采取破碎措施将板破碎成小块，作为底基层使用，再加 铺柔性或半刚性基层及沥青面层。4. 2加铺方案的过度衔接根据老路状况、当地材料和施工经验的不同，旧水泥混 凝土路面加铺方案可以有很多种。但不论采用何种加铺方 案，都必须处理好不同加铺方案之间的过渡衔接。过渡衔接 可以按方向分为纵向过渡与横向过渡两大类。具体类型和过 渡方式见表1.5结论旧水泥混凝土路面的损坏状况复杂多样，加铺补强前必 须对原路面结构承载能力、接缝或裂缝传荷能力以及板底脱 空情况进行充分调查、合理评价。根据公路等级、使用要求、 交通量和环境等要求，在处理旧混凝土板使其稳定的基