路面改造中對路面加鋪方案設計的探討

時間：2024-09-12 11:33:34 工程力學畢業論文

路面改造中對路面加鋪方案設計的探討

　　國內外的研究表明，徹底消除反射裂縫是不經濟的，也是不現實的，下面是小編搜集整理的一篇探究路面改造中對路面加鋪方案設計的論文范文，歡迎閱讀查看。

路面改造中對路面加鋪方案設計的探討

　　對水泥混凝土路面進行加鋪改建通常有加鋪水泥混凝土面層和加鋪瀝青面層。在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層有如反射裂縫等技術難題，但由加鋪瀝青面層具有施工速度快、開放交通早、對交通干擾少等許多優點，水泥路面上加鋪瀝青面層越來越為許多設計者的優先選擇方案。

　　一、瀝青加鋪層結構設計

　　1、設計標準

　　在進行舊水泥混凝土路面上直接加鋪瀝青面層設計時，主要考慮滿足兩方面的指標要求，一是舊水泥混凝土路面結構經過加鋪后達到強度要求;二是瀝青加鋪層能夠滿足防止荷載型及溫度型反射裂縫的要求。因此，在設計時要進行以下兩項內容的計算：

　　(1)舊水泥混凝土路面結構計算

　　對瀝青加鋪層厚度的確定是以控制水泥混凝土路面的荷載應力及溫度應力的綜合疲勞作用不超過水泥混凝土彎拉強度為標準，臨界荷位為水泥混凝土路面板的縱縫邊緣中部。

　　(2)瀝青加鋪層結構計算

　　計算點位為舊水泥混凝土路面接縫處瀝青加鋪層底部。

　　2、結構計算方法

　　(1)舊水泥混凝土路面結構計算方法

　　①荷載應力計算方法

　　先計算標準軸載在有瀝青加鋪層的水泥混凝土路面板臨界荷位的荷載應力σps，然后計算考慮設計基準期內荷載應力累計疲勞作用、接縫傳荷能力的應力折減作用以及偏載和動載等因素影響的荷載疲勞應力σpr。

　　②溫度應力計算方法

　　先計算最低溫度梯度時有瀝青加鋪層的水泥混凝土路面板臨界荷位處溫度翹曲應力σtm，然后計算考慮溫度應力累計疲勞作用的溫度疲勞應力σtr。

　　當板底荷載疲勞應力和溫度疲勞應力之和乘以道路等級相應的可靠度系數γr不大于混凝土板實際彎拉強度，初估瀝青加鋪層厚度可作為設計厚度，否則改變初估厚度重新計算，直到滿足以上要求為止。

　　(2)瀝青加鋪層結構計算方法

　　①以控制荷載型反射裂縫為標準的瀝青加鋪層計算

　　舊水泥混凝土路面接縫處瀝青加鋪層底部最大剪應力τm通過有限元方法計算確定。瀝青混合料的抗剪強度τ由試驗確定，計算考慮抗剪強度系數K和剪應力折剪系數kr的瀝青混合料容許剪應力τR，若τm不大于τR時，初估瀝青加鋪層厚度滿足要求，否則改變初估厚度重新計算。

　　②以控制溫度型反射裂縫為標準的瀝青加鋪層計算

　　先采用有限元方法按最不利條件(低溫、最大溫度梯度)計算瀝青加鋪層的最大主應力σ1，然后計算考慮瀝青混合料松弛效應的最大主應力σ1'。瀝青混合料的劈裂強度σSP通過試驗確定，計算考慮瀝青混合料抗拉結構系數KS的容許拉應力σR，若σ1'不大于σR時，初估瀝青加鋪層厚度滿足要求，否則改變初估厚度重新計算。

　　二、路面加鋪方案設計

　　水泥混凝土面板在處治后達到規定的接縫彎沉差和基層綜合模量的基礎上，為保證瀝青加鋪層在設計期限內的使用性能和耐久性，針對本工程的氣候、交通特點，為保證加鋪層在設計期限內的使用性能和耐久性，主要從三方面考慮：①做好舊混凝土板的處置工作;②加鋪層采用SMA瀝青混合料;③采取防裂措施，以減少和延緩反射裂縫的產生。為了減少和延緩加鋪層反射裂縫的產生，要求加鋪層的瀝青混凝土本身具有較高的低溫抗變形性能力和抗拉、抗剪性能，同時又不能過分地降低瀝青混合料高溫穩定性，改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)是最佳選擇。實踐也證明SMA這種以瀝青、礦粉和纖維穩定劑做結合料的間斷級配瀝青混合料用做上面層，能提高行車舒適性，減少和延緩病害的產生，延長路面使用壽命。根據加鋪層結構形式、舊路而狀況評定標準及國內加鋪層結構實例調查，建議舊路而上的加鋪層結構參照

　　經過分析比較，結合舊水泥混凝土路面處置后的現狀，工程加鋪層選用改性瀝青混凝土SMA，厚度4cm。結構層組合為：4cm厚SMA-16瀝青瑪蹄脂碎石混合料+下封層+滿鋪玻璃絲布+粘層(熱改性瀝青0.3～0.5L/m2)+舊水泥混凝土路面。

　　三、防治反射裂縫的措施

　　國內外的研究表明，徹底消除反射裂縫是不經濟的，也是不現實的，加鋪層采用防止反射裂縫措施的目的是控制開裂而不是消除開裂。所有的防反措施只是盡量推遲產生早期裂縫的時間，以及一旦裂縫產生后，如何減緩其向上面層發展的速度，從而達到延長其使用壽命的目的。目前應用情況來看，采用土工布比土工格柵具有較好的防水功能，同時使用滿鋪的效果優于縫鋪的情況。縫鋪一方面使瀝青面層與舊硅板形成一個凹型，在沒有鋪土工布的地方，如有雨水滲入，在層與層之間的水流不能沿路拱暢通排除，而可能集中在凹型部位，使瀝青混凝土受到雨水的侵蝕而損害;另一方面，土工布在縱縫和橫縫鋪設中，使其搭接部位增多和布的厚度(搭接部位)增大，使面層與舊板的粘接減小，造成層間破壞。在路面加鋪工程中，在舊水泥混凝土路面的瀝青加鋪層底部鋪設土工合成材料，可在一定程度上減少或延緩舊路面裂縫反射到瀝青加鋪層。

　　參考文獻：

　　[1]傅志.如何改善水泥混凝土路面舒適性[J].公路，2009

　　[2]張善，盧擁軍.舊水泥混凝土路面加鋪改造方案比選[J].華東公路，2010

　　[3]高速必路叢書編委會.高速公路路面設計與施工[M]一北京:人民交通出版.2009.3.

　　[4]盧擁軍.瀝青混凝土加鋪層改造舊水泥混凝土路面若干問題的探討[J].公路.2010.7.

【路面改造中對路面加鋪方案設計的探討】相關文章：

舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土面層施工探討03-06

非粘結混凝土路面加鋪層03-26

簡述水泥路面加鋪瀝青施工03-07

農村公路路面碎石化改造加鋪層應用技術研究03-15

水泥混凝土公路路面改造中的碎石化施工技術03-10