摘要:在旧水泥混凝土路面加铺结构中,以沥青加铺层路面结构应用最多。国内许多地方修筑的直接加铺沥青面层路面结构,由于未能采取有效措施,过早产生的反射裂缝使路面使用性能衰减过快,严重损害了路面结构的耐久性。本文针对旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构进行研究分析,以供参考。
关键词:混泥土路面;沥青加铺层;结构;设计
引言:对于旧水泥混凝土路面而言,加铺沥青层是对路面进行补强、改造的常用技术手段,此技术的施工用时短、影响小,并且施工后路面的使用性能很好,所以被广泛认可与应用。但是目前我国对于旧水泥混凝土路面沥青加铺层的研究没有统一的技术要求和标准,尚处于初始阶段,近期开发区施工的濉永路路面改建、白杨路路面改建以及合欢路路面改建等工程都是普遍采用这种工艺,所以加大力度来研究旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构具有十分重要的意义。
1.旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构设计的原则
沥青加铺层的结构设计由结构组合、厚度计算以及应用材料构成,设计的原则是以道路等级和使用要求为依据,结合当地的实际情况和施工经验,遵循便于施工、方便养护、因地制宜的原则,对旧水泥混凝土路面进行合理评估,最终实现经济实用且安全可靠的目的。设计中应重点考虑减缓反射裂缝现象的产生,保证行车安全的抗滑要求,使路面具有一定的高温稳定性,同时可以防止水损害等。
2.旧路的使用情况及评定
2.1道路的交通现状、路面破损情况、路面负荷、交通经济和路面维修等是调查的主要内容。
2.2对路面现状的评定应以路面状况指数、接缝性能指数和脱空值为主要指标。以公路养护技术规范要求为依据,可以将路面状况指数分为五个等级,即优、良、中、次、差,其中优和良表示路面基本满足使用要求,结构相对完好;中和次表示路面可能有破损现象,抑或存在结构性问题,路面状况一般;而差则表示路面状况很糟糕,不能满足使用要求,应立即采取措施进行维修。接缝性能指数表示接缝的使用性能,分为良、中、差三个等级,包括路面基层的承载能力和传荷能力,如果裂缝性能指数被评为良,表示接缝性能良好,加铺层的使用性能受接缝处竖向位移的影响很小。脱空值的检查包括弯沉检测和透地雷达检测两种方式,分为重、中、轻三个等级,在实际施工时,对路面脱空情况的检查大多采用的是无破损测试法。
3.旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构研究
旧水泥混凝土路面沥青加铺层的设置可以在很长一段时间内提高路面的使用性能,使旧路面的强度得以充分的利用。反射裂缝是影响沥青加铺层结构设计的重要原因,加铺层下的旧水泥混凝土路面仍然发挥着主要的支撑作用,其承载后会产生竖向剪切力,而旧水泥混凝土路面表面由于温度变化而产生拉应力,二者共同作用后会有竖向和横向位移的产生,且会逐层增加,致使加铺层有裂缝现象的产生。实际上,反射裂缝对道路的影响不仅仅是一个裂缝问题,发生反射裂缝现象后,通过反射裂缝路表水会向下不断渗透,直到路基才停止,最终结果是路基以及道路基层同时遭到破坏。所以,沥青加铺层结构设计关键就是在固定的加铺层厚度里深入研究其结构,从而减缓反射裂缝的发生,这是旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构研究重点,以下为旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构研究关键技术。
3.1旧水泥混凝土路面的整治处理。沥青加铺层对加铺前的路面处理效果是十分敏感,旧水泥混凝土路面的修复程度直接反映加铺层结构设计的合理与否。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行沥青加铺层结构设计前,应全面调查并分析旧水泥混凝土路面的结构性能,当路面状况指数和接缝性能指数同时被评为优良时,可采用直接在原有路面面层上加铺沥青混凝土层(即沥青加铺层“白加黑”)的方法,这样便可以改善路面的使用性能。本方法可以有效利用旧水泥混凝土路面,的充分利用,造价经济,施工方便,且对道路交通和环境的影响都很小。
旧水泥混凝土路面整治处理技术主要包括传统维修、板下脱空封堵、改善路基、翻挖和破碎等,按照弯沉数据等参数对板块进行有效处理,更换破碎板,对裂缝进行填补和修补,磨平错台,采取压浆填封的方式处理板底脱空问题,清除掉旧路面层表面的一些杂物,剔除接缝中失效的填封料和杂物,最后重新封缝。
3.2加厚沥青加铺层厚度。根据《公路水泥混凝土路面设计规范》,沥青加铺层厚度的确定应以减缓反射裂缝的具体要求为依据。通常情况下,高速公路与一级公路沥青加铺层的最小厚度为100mm,其他公路沥青加铺层的最小厚度为70mm。道路面层的质量与加铺层厚度的确定有着直接的关系,对加铺层厚度适当加厚可以明显延缓路面反射裂缝的产生。据一些国内外资料显示,10mm是加铺层的最小厚度,一般为二层式,当然也有三层式。适当加厚加铺层的厚度可以将反射裂缝从底部发展到面上的时间大大缩短,从而延长道路的使用寿命。
3.3沥青加铺层混合料。为了增加加铺层延缓反射裂缝的能力,沥青加铺层往往采用改性沥青或者直接加入纤维的方式。沥青玛蹄脂碎石SMA混合料作为一种常见的间断级配材料,它具有很好的抗车辙性能及抗滑性能,被广泛应用于表面层。沥青玛蹄脂碎石SMA混合料和传统的沥青路面相比,其具有良好的高温稳定性、耐久性、表面性能以及低温抗裂性。实践表明,对于反射裂缝来说,SMA的延缓作用十分有效。现阶段,SMA已经在已在“白+黑”路面改建中大量应用。
3.4反射裂缝的减缓。从国内外的研究结果来看,反射裂缝的减缓技术主要包括增强沥青混凝土罩面层的使用性能以及设置中间夹层的两种方式。其中,改善沥青混凝土罩面层性能这一方法可以充分结合加铺层结构进行,如适当加厚沥青加铺层厚度,在沥青混凝土中加入纤维或改性沥青;所谓设置中间夹层,就是指在旧水泥混凝土路面面层以及加铺层之间设置一中间夹层,这一中间夹层主要分为三类:
第一在类是设置沥青碎石连接层,该结构粒径较大,且透水性能较好,所以,在路面边缘内部应设置必要的排水系统;第二类是设置应力吸收薄膜,这一种类的中间层通常有橡胶沥青夹层和STRATA应力消除层等,其中橡胶沥青夹层是一种软夹层,它具有较低的劲度,且弹性很高,可以有效降低旧水泥混凝土加铺层和路面面层之间的附阻力,从而防止产生反射裂缝现象;STRATA应力消除层的原理是通过使用某种聚合物而改善沥青的性能,提高沥青混凝土9%左右的含油量,而且抗裂和抗弯曲能力显著提高,它是近年所研究出的新型材料。除此之外,还有土工布、玻璃纤维格栅的设置等。
3.5施工过程。旧水泥混凝土路面进行修补和整治时,对于压浆段、板块置换区域等特殊路段应进行交通封闭处理,这样可以更大限度保证路面的强度。另外,进行沥青加铺层施工时应严格按照施工规范要求进行,不能因急于赶工期而忽略施工细节。
4.结束语
目前我国道路建设中,旧水泥混凝土路面上加铺层结构被越来越广泛的应用。道路工作者应不断探索并研究出更多更新的旧水泥混凝土路面改造方法。对沥青混凝土面层设置加铺层,既可以使道路的使用性能得到改善,提高行车质量和路基的稳定性,还能使道路外貌更加美观,延长路面的使用寿命。
参考文献:
[1]王芳;刘凯;王选仓;金灿;旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构可靠性分析;公路交通科技;2015年03期;
[2]邹涛;旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构分析;四川水泥;2016年10期;
[3]王庆杰;水泥混凝土路面与碾压混凝土基层上的沥青加铺层施工技术;交通世界;2016年23期。
论文作者:刘广月
论文发表刊物:《基层建设》2016年31期
论文发表时间:2017/1/17
标签:路面论文; 沥青论文; 混凝土论文; 水泥论文; 裂缝论文; 结构论文; 性能论文; 《基层建设》2016年31期论文;