路面改造中對(duì)路面加鋪方案設(shè)計(jì)的探討(淺談混凝土路面加鋪瀝青改造)
路面改造中對(duì)路面加鋪方案設(shè)計(jì)的探討
路面改造中對(duì)路面加鋪方案設(shè)計(jì)的探討
國(guó)內(nèi)外的研究表明，徹底消除反射裂縫是不經(jīng)濟(jì)的，也是不現(xiàn)實(shí)的，下面是小編搜集整理的一篇探究路面改造中對(duì)路面加鋪方案設(shè)計(jì)的論文范文，歡迎閱讀查看。
對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)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(shù)難題，但由加鋪瀝青面層具有施工速度快、開(kāi)放交通早、對(duì)交通干擾少等許多優(yōu)點(diǎn)，水泥路面上加鋪瀝青面層越來(lái)越為許多設(shè)計(jì)者的優(yōu)先選擇方案。
一、瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
在進(jìn)行舊水泥混凝土路面上直接加鋪瀝青面層設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮滿(mǎn)足兩方面的指標(biāo)要求，一是舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)加鋪后達(dá)到強(qiáng)度要求;二是瀝青加鋪層能夠滿(mǎn)足防止荷載型及溫度型反射裂縫的要求。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行以下兩項(xiàng)內(nèi)容的計(jì)算：
(1)舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)計(jì)算
對(duì)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(yīng)力及溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用不超過(guò)水泥混凝土彎拉強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)，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(jié)構(gòu)計(jì)算
計(jì)算點(diǎn)位為舊水泥混凝土路面接縫處瀝青加鋪層底部。
2、結(jié)構(gòu)計(jì)算方法
(1)舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)計(jì)算方法
①荷載應(yīng)力計(jì)算方法
先計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)力σps，然后計(jì)算考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用、接縫傳荷能力的應(yīng)力折減作用以及偏載和動(dòng)載等因素影響的荷載疲勞應(yīng)力σpr。
②溫度應(yīng)力計(jì)算方法
先計(jì)算最低溫度梯度時(shí)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(yīng)力σtm，然后計(jì)算考慮溫度應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的溫度疲勞應(yīng)力σtr。
當(dāng)板底荷載疲勞應(yīng)力和溫度疲勞應(yīng)力之和乘以道路等級(jí)相應(yīng)的可靠度系數(shù)γr不大于混凝土板實(shí)際彎拉強(qiáng)度，初估瀝青加鋪層厚度可作為設(shè)計(jì)厚度，否則改變初估厚度重新計(jì)算，直到滿(mǎn)足以上要求為止。
(2)瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)計(jì)算方法
①以控制荷載型反射裂縫為標(biāo)準(zhǔn)的瀝青加鋪層計(jì)算
舊水泥混凝土路面接縫處瀝青加鋪層底部最大剪應(yīng)力τm通過(guò)有限元方法計(jì)算確定。瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度τ由試驗(yàn)確定，計(jì)算考慮抗剪強(qiáng)度系數(shù)K和剪應(yīng)力折剪系數(shù)kr的瀝青混合料容許剪應(yīng)力τR，若τm不大于τR時(shí)，初估瀝青加鋪層厚度滿(mǎn)足要求，否則改變初估厚度重新計(jì)算。
②以控制溫度型反射裂縫為標(biāo)準(zhǔn)的瀝青加鋪層計(jì)算
先采用有限元方法按最不利條件(低溫、最大溫度梯度)計(jì)算瀝青加鋪層的最大主應(yīng)力σ1，然后計(jì)算考慮瀝青混合料松弛效應(yīng)的最大主應(yīng)力σ1'。瀝青混合料的劈裂強(qiáng)度σSP通過(guò)試驗(yàn)確定，計(jì)算考慮瀝青混合料抗拉結(jié)構(gòu)系數(shù)KS的容許拉應(yīng)力σR，若σ1'不大于σR時(shí)，初估瀝青加鋪層厚度滿(mǎn)足要求，否則改變初估厚度重新計(jì)算。
二、路面加鋪方案設(shè)計(jì)
水泥混凝土面板在處治后達(dá)到規(guī)定的接縫彎沉差和基層綜合模量的基礎(chǔ)上，為保證瀝青加鋪層在設(shè)計(jì)期限內(nèi)的使用性能和耐久性，針對(duì)本工程的氣候、交通特點(diǎn)，為保證加鋪層在設(shè)計(jì)期限內(nèi)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(chǎn)生。為了減少和延緩加鋪層反射裂縫的.產(chǎn)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(shí)又不能過(guò)分地降低瀝青混合料高溫穩(wěn)定性，改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)是最佳選擇。實(shí)踐也證明SMA這種以瀝青、礦粉和纖維穩(wěn)定劑做結(jié)合料的間斷級(jí)配瀝青混合料用做上面層，能提高行車(chē)舒適性，減少和延緩病害的產(chǎn)生，延長(zhǎng)路面使用壽命。根據(jù)加鋪層結(jié)構(gòu)形式、舊路而狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)內(nèi)加鋪層結(jié)構(gòu)實(shí)例調(diào)查，建議舊路而上的加鋪層結(jié)構(gòu)參照
經(jīng)過(guò)分析比較，結(jié)合舊水泥混凝土路面處置后的現(xiàn)狀，工程加鋪層選用改性瀝青混凝土SMA，厚度4cm。結(jié)構(gòu)層組合為：4cm厚SMA-16瀝青瑪蹄脂碎石混合料+下封層+滿(mǎn)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(guó)內(nèi)外的研究表明，徹底消除反射裂縫是不經(jīng)濟(jì)的，也是不現(xiàn)實(shí)的，加鋪層采用防止反射裂縫措施的目的是控制開(kāi)裂而不是消除開(kāi)裂。所有的防反措施只是盡量推遲產(chǎn)生早期裂縫的時(shí)間，以及一旦裂縫產(chǎn)生后，如何減緩其向上面層發(fā)展的速度，從而達(dá)到延長(zhǎng)其使用壽命的目的。目前應(yīng)用情況來(lái)看，采用土工布比土工格柵具有較好的防水功能，同時(shí)使用滿(mǎn)鋪的效果優(yōu)于縫鋪的情況?？p鋪一方面使瀝青面層與舊硅板形成一個(gè)凹型，在沒(méi)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(shè)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(shè)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(xiàn)：
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淺談混凝土路面加鋪瀝青改造
淺談混凝土路面加鋪瀝青改造
針對(duì)克拉瑪依市白堿灘區(qū)北新路混凝土路面改造工程介紹了舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層防止反射裂縫的常用方法和施工注意事項(xiàng).
作 者：朱衛(wèi)杰 吳召彬 夏新彬 作者單位：朱衛(wèi)杰,吳召彬(新疆永升建筑勘察設(shè)計(jì)研究院)
夏新彬(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué))
刊 名：城市建設(shè)與商業(yè)網(wǎng)點(diǎn) 英文刊名：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年，卷(期)：2009 ""(16) 分類(lèi)號(hào)：U4 關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面 瀝青加鋪層 反射裂縫