水泥混凝土路面設(shè)計探討范文

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《河南建材雜志》2014年第三期

1試驗段設(shè)計思路

1.1瀝青加鋪方案設(shè)計由于水泥混凝土面板強(qiáng)度較高，在其上加鋪瀝青混凝土，強(qiáng)度一般能滿足要求，關(guān)鍵是防止瀝青混凝土加鋪層反射裂縫的產(chǎn)生。針對反射裂縫這個問題，采取的措施主要有：改善瀝青加鋪層性能；合理的瀝青加鋪層厚度；設(shè)置中間應(yīng)力吸收層；處治好舊水泥混凝土路面。根據(jù)上述改造思路，結(jié)合方案比較需要，試驗段共設(shè)置了4個加鋪方案。老路病害調(diào)查及測量在2009年7月，現(xiàn)場檢測在2009年7～9月，設(shè)計方案分布情況見表2。

1.2舊水泥混凝土路面處治舊混凝土路面處理方式主要分成三種:病害處理、打裂壓穩(wěn)、碎石化。考慮到國道324線重車、超載車較多，為了保留舊混凝土面板強(qiáng)度，不建議對原路面進(jìn)行碎石化處理。因此，試驗段舊混凝土路面處治采取病害處理和打裂壓穩(wěn)處理兩種路面處治方式。

1.2.1病害處理處治原則1）裂縫、斷板、破碎板的處理:參照《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》，采用灌縫、壓漿補(bǔ)強(qiáng)或更換新板等方式對病害板進(jìn)行修復(fù)，局部錯臺采用磨平處理，處治后的路段代表彎沉值應(yīng)小于20(0.01mm)。2）脫空板的處理:唧泥、接縫傳荷能力不足（彎沉差ΔD≤0.06mm）和錯臺量＞10mm均可歸為脫空板。通過板底壓漿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為:壓漿完工后接縫處按平均彎沉差D1-D2≤0.05mm,平均彎沉值（D1+D2）/2≤0.20mm進(jìn)行控制。

1.2.2打裂壓穩(wěn)處治原則打裂工藝是用多邊形沖擊式、振動式或凸輪機(jī)等打擊原有路面板1～2次，使舊路面板出現(xiàn)2～3條橫向發(fā)裂,并伴有不同程度的下沉,以減小縱向、垂直方向的位移,使舊混凝土板與基層緊密結(jié)合、穩(wěn)定。打裂前應(yīng)對出現(xiàn)嚴(yán)重破碎、下沉、唧泥等結(jié)構(gòu)性破壞的面板進(jìn)行修復(fù)，打裂壓穩(wěn)后路面質(zhì)量檢驗指標(biāo)為:75%以上的路面出現(xiàn)不規(guī)則開裂,相鄰裂縫圍成的面積為0.4～0.6m2；最后一遍壓實前后路面沉降差不大于5mm。

2試驗段設(shè)置目的

試驗段的4個加鋪方案均在同一段內(nèi)，施工條件完全相同,主要比較各個方案的抗反射裂縫效果，為當(dāng)?shù)亟窈箢愃乒こ烫峁┙梃b。所有方案瀝青表面層均為:左幅采用SMA-13改性瀝青，右幅采用RAC-13橡膠改性瀝青，可以全面比較它們的使用性能；方案B與方案C區(qū)別在加鋪層的總厚度,方案B設(shè)置三層瀝青加鋪層共20cm厚，方案C設(shè)置兩層瀝青加鋪層共12cm厚，比較使用效果、造價等；方案C與方案D兩者瀝青加鋪層和舊水泥板處理方式均相同，著重比較中間夾層（玻璃纖維格柵與橡膠瀝青應(yīng)力吸收層）防反射裂縫的效果;方案A與方案D著重比較舊面板處治方式（打裂壓穩(wěn)與病害處理）對防反射裂縫的效果。

3反射裂縫的觀測及分析

3.1反射裂縫的觀察試驗段路面加鋪改造于2009年12月底完成通車，通過收集舊板塊的更換修補(bǔ)、基層強(qiáng)度測試、實測彎沉值的記錄、試驗段的劃分標(biāo)記及每塊板塊橫縫的標(biāo)記等基礎(chǔ)調(diào)查資料,定期到現(xiàn)場進(jìn)行觀測，調(diào)查反射裂縫出現(xiàn)情況。2012年6月，對試驗段進(jìn)行例行觀測時，發(fā)現(xiàn)了輕微的反射裂縫，距路面竣工時間為2年6個月。到目前為止，路面出現(xiàn)了較多裂縫,表3是截止2014年3月1日觀測的裂縫分布情況。表3統(tǒng)計范圍為雙向4個車行道，不含硬路肩，其中裂縫長度L≥4m按兩條計。

3.2反射裂縫分布情況分析通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，試驗段4個方案均已出現(xiàn)反射裂縫，各方案反射裂縫數(shù)量占該段舊水泥板塊橫縫總數(shù)的百分比和各方案路面修補(bǔ)面積占該段總面積的比例可見表3。1）試驗段車行道總共出現(xiàn)了177條反射裂縫，占全線15.2%，A方案出現(xiàn)裂縫最少，C方案出現(xiàn)裂縫最多；從裂縫數(shù)量來看，左幅77條，右幅67條；試驗段總體上路面修補(bǔ)較少，A方案上坡段局部置推移脫層，故修補(bǔ)面積相對較多。2）玻璃纖維格柵有一定的延緩反射裂縫的能力，但效果明顯不如橡膠力吸收層。3）A方案右幅有長達(dá)400m路面完好，無反射裂縫，可見打裂壓穩(wěn)工藝可達(dá)到預(yù)期效果。相比病害處理，打裂壓穩(wěn)工藝具有施工快、費用省的優(yōu)點，并且能夠較徹底解決脫空板問題。4）由于對舊面板的處治不夠徹底，B方案雖然采用了三層瀝青加鋪結(jié)構(gòu)，但是反射裂縫還是很快的出現(xiàn)。

4結(jié)論

1）從目前裂縫觀察的情況來看，應(yīng)力吸收層能有效的減少和延緩反射裂縫的產(chǎn)生，橡膠改性瀝青抗反射裂縫能力略優(yōu)于SMA-13改性瀝青。2）單純增加瀝青加鋪厚度，并不能有效延緩反射裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)加強(qiáng)對舊面板病害處治，特別是對脫空板的判定、打裂壓穩(wěn)技術(shù)指標(biāo)的控制等。舊面板病害處治需要足夠的工期、大量的檢測數(shù)據(jù)、合理的交通組織,今后仍可在這一方面進(jìn)行探索，使舊面板病害處治施工工藝、控制指標(biāo)更趨經(jīng)濟(jì)合理。3）“白改黑”路面改造出現(xiàn)裂縫是不可避免的，關(guān)鍵是在節(jié)約工程造價、減少交通干擾的情況下,盡可能地減少和延緩反射裂縫的產(chǎn)生,采用改性瀝青、應(yīng)力吸收層等措施是較為合理的。4）這里通過試驗段路面改造工程介紹了水泥混凝土路面加鋪瀝青路面設(shè)計要點，著重探討了防反射裂縫措施和舊水泥混凝土面板處治方法。隨著時間的推移，各種方案的抗反射裂縫能力將在路面裂縫上有所反映，今后仍將作進(jìn)一步觀察，為該項技術(shù)的推廣應(yīng)用提供實踐經(jīng)驗。

作者：林興奮單位：廈門中平公路勘察設(shè)計院有限公司