旧水泥混凝土路面改造技术

旧水泥混凝土路面改造技术第一页，共48页。

改造方案改造背景改造措施结语第二页，共48页。旧水泥混凝土路面的三种改造方案

方案一：在旧水泥混凝土路面上加铺新的普通水泥混凝土路面或连续配筋混凝土路面，简称“白+白”；

方案二：在旧水泥混凝土路面上或补强后直接加铺沥青混凝土面层，简称“白+黑”或者“白+补强层+黑”；

方案三：将旧水泥混凝土路面碎石化后加铺沥青混凝土或水泥混凝土面层，简称“碎石化+沥青混凝土路面”或者“碎石化+水泥混凝土路面”。

第三页，共48页。第四页，共48页。

改造背景这三种方案中，因沥青加铺层能有效地改善旧水泥混凝土路面的使用性能，提高车辆行驶的舒适性，且施工方便、对交通及环境影响小，因此，在国内外旧水泥混凝土路面改造工程中应用最多。但该结构致命的弱点就是沥青加铺层在旧水泥混凝土路面接缝处极易产生反射裂缝，导致加铺层使用寿命大大缩短。因此，如何控制反射裂缝的产生和发展，至今仍是道路工程界所面临的一大技术难题。

第五页，共48页。什么是反射裂缝？旧水泥混凝土路面补强时常在原有路面上加铺一层沥青罩面，当混凝土位移产生的拉应力超过沥青罩面层的抗拉强度时，罩面层就会开裂，这种裂缝即称为反射裂缝。

第六页，共48页。反射裂缝的成因旧水泥混凝土面板和其上的沥青加铺层组成的是一种特殊的路面结构。根据断裂力学的观点,产生反射裂缝的内部原因主要是由于旧水泥混凝土路面的裂缝或接缝作为原始的缺陷存在,引起沥青混凝土的应力集中造成的。第七页，共48页。第八页，共48页。反射裂缝的分类剪切型反射裂缝张拉型反射裂缝第九页，共48页。剪切型反射裂缝剪切型反射裂缝通常由交通荷载引起。车轮荷载驶经接缝(或裂缝)时,在车轮偏荷载的作用下,接缝(或裂缝)两侧的板端出现弯沉差,使接缝上方的沥青混凝土加铺层承受较大的弯拉应力和剪切应力。此弯拉应力和剪切应力若超过沥青混合料的弯拉强度或抗剪强度,在接缝(或裂缝)处就会出现反射裂缝。第十页，共48页。张拉型反射裂缝张拉型反射裂缝通常由温度变化引起。沥青混凝土加铺层粘附在旧面层板上,旧面层板因温度下降而收缩时,由于旧面层板与加铺层的层间粘附阻力,沥青混凝土加铺层也会相应出现收缩变形。混凝土板的收缩在两条接缝(或裂缝)内进行,混凝土板降温时会导致接缝(或裂缝)上方的沥青混凝土加铺层内出现较集中的拉应力。此时拉应力若超过沥青混合料的抗拉强度,加铺层便出现开裂。第十一页，共48页。混凝土路面反射裂缝图片第十二页，共48页。第十三页，共48页。第十四页，共48页。第十五页，共48页。第十六页，共48页。第十七页，共48页。改造措施

（1）增加沥青加铺层的厚度；（2）选用优质沥青并渗入阻裂材料；（3）设置土工合成材料、钢丝网或橡胶沥青夹层；（4）对半刚性补强层进行预切缝并加铺土工织物处理；（5）对旧水泥混凝土板进行破碎稳定处理；（6）设置抗反射裂缝中间夹层等。第十八页，共48页。第十九页，共48页。第二十页，共48页。第二十一页，共48页。GSOG应力吸收结构层GSOG为（英文名Gap-Semi-Open-Graded，简称GSOG）高粘度沥青间断半开级配沥青混合料，是一种即有结构性，又有功能性的沥青混合料，可有效地解决“白加黑”中三个主要问题：（1）抗竖向剪切作用；（2）应力吸收作用；（3）满足在高温多雨地区沥青混合料的重要路用性能要求。

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“白加黑”GSOG复合式

沥青路面结构层

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采取此种复合式路面结构可有效的减少“白加黑”过程中烦杂的施工工序，减少沥青路面加罩厚度，保证沥青混合料摊铺的连续性，可有效地延缓和减少反射裂缝的出现。第二十四页，共48页。GSOG应力吸收层的技术性能抗剪切能力弯拉疲劳性能车辙试验水稳定性试验第二十五页，共48页。1、抗剪切能力水泥混凝土路面加罩沥青路面会产生板块与板块间的反射裂缝。GSOG应力吸收层可有效的减少剪切裂缝的出现，通过抗剪切性能试验结果分析，GSOG沥青混合料的抗剪切效应动态劲度模量S（40ºC、3600）比普通沥青混合料高出12倍，见表1。第二十六页，共48页。表1

抗剪切性能测试结果第二十七页，共48页。2、弯拉疲劳性能为了检验GSOG沥青混合料的疲劳性能，通过小梁试件达到初始劲度模量50％时，疲劳寿命比普通沥青混合料高20倍左右，见表2。第二十八页，共48页。表2

沥青混合料疲劳性能测试结果第二十九页，共48页。3、车辙试验加入RST高粘度改性剂的GSOG沥青混合料通过车辙试验检测，动稳定度可达5700次/mm，普通沥青混合料为1100次/mm，见表3。第三十页，共48页。表3沥青混合料高温稳定性测试结果第三十一页，共48页。4、水稳定性试验GSOG沥青混合料通过水稳定性试验结果分析，其残留稳定度指标可达90％，见表4。第三十二页，共48页。表4

水稳定性测试结果第三十三页，共48页。第三十四页，共48页。混凝土路面改造图片实例第三十五页，共48页。第三十六页，共48页。第三十七页，共48页。第三十八页，共48页。第三十九页，共48页。第四十页，共48页。第四十一页，共48页。第四十二页，共48页。第四十三页，共48页。第四十四页，共48页。第四十五页，共48页。第四十六页，共48页。结语随着交通量和车辆荷载的不断增长,以及自然因素的影响,路面破坏已经非常严重。高等级路面中的罩面工程是公路养护的一项主要内容,目前国内应用较多的就是在早期修筑的旧水泥混凝土路面上加铺沥青混合料面层。但是由于其加铺以后的路面自身结构