抗反裂方法工程经济论文范文

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1动力学室内直道试验

室内直道试验采用直线式加速加载系统模拟汽车行驶，在试验路试槽铺筑对比结构，通过在直线式加载车轮迹线埋设应变片及应力盒，测量汽车荷载作用下路面结构内部的应力应变变化的综合系统。

1．1试验方案室内直道试验路试槽宽度为4m，试槽深度1．5m，沿深度分布结构为100cm人工打夯碎石土土基，按试验相似原理现浇的混凝土板(长3m×宽2m×厚0．2m)，铺设防反裂结构层(方案一不铺设抗反裂层;方案二SAMI(厚度1．5cm);方案三strata应力吸收层(厚度2．5cm);方案四聚酯玻纤布应力吸收层(厚度不计);方案五MJ－超薄阻裂贴(厚度0．5cm))以及铺设面层4cmAC－13。为保证除抗反裂措施不同外，其他工况保持一致，由土基调整标高，铺筑结束后，直道面层整体在一个平面上。具体平面布置如图1所示。

1．2应变片及应力盒埋置及检测指标为了准确测量路面结构内部的应力应变的变化，在沥青混凝土加铺层表面及底部埋设应变片，位于在直线式加载车轮迹线的正下方，所有应变片均通过桥盒与应变仪及电脑相连，将采集的数据存储在电脑中，以便数据分析。不同方案均在沥青混凝土加铺层相同位置埋设了应变片和应力盒，每组埋设3个应变花、2个单向应变片和1个应力盒。测定指标为检测在一定标准轴载次数作用下，面层底部及表面各方向的动应变(με)，以此表征路面结构内的抵抗应变的大小情况。

1．3测试结果与分析(1)标准轴载作用21430588次各方向动应变检测结果标准轴载作用21430588次后，各试验结构总体路面状况良好，未铺设抗反裂措施的方案一在纵横缝位置开始出现少量的微裂缝，宽度在0．1mm左右，其中纵缝位置数量较多。而其他方案未出现裂缝，通过应变仪采集的数据分析可知，各路面结构测得的动应变经计算分析后均在某一常数(简称K值)附近波动，具体K值数据如表1及图2、图3所示。从试验检测结果可以看出，设置防反裂措施后，较未铺设任何措施的方案，沥青面层表面及底部抵抗变形开裂的能力得到了不同程度的增强，其中strata应力吸收层抗反能力最强，MJ－阻裂贴与橡胶沥青封层相当，聚酯玻纤布次之。路面接缝处为其受力最不利节点，但仍未出现开裂病害，表明各种防反裂措施均能有效的延缓了面层开裂的时间，具体比较的结果如下:strata应力吸收层＞MJ－阻裂贴＞橡胶沥封层＞聚酯玻纤布。(2)标准轴载作用46534587次各方向动应变检测结果继续增加标准轴载作用次数，当作用次数增加到一倍之后，各路面结构均出现了一定开裂病害，其中未铺设方案原微裂缝发展成接缝处网裂，最大裂缝宽度在2．3mm左右;聚酯玻纤布方案初现纵横裂缝交叉现象;橡胶沥青与MJ－阻裂贴方案开始出现单条裂缝，裂缝宽度均在0．3mm以下;只有strata方案仍未出现宽裂缝，需借助放大镜才能寻找出微裂缝。具体数据统计如表2及图4、图5所示。从试验检测结果可以看出，继续增加荷载作用次数，不同结构沥青面层表面及底部抵抗变形开裂的能力能够较为清楚的分辩，同样，strata应力吸收层抗反能力最强，MJ－阻裂贴与橡胶沥青封层相当，聚酯玻纤布较差。具体比较的结果如下:strata应力吸收层＞MJ－阻裂贴＞橡胶沥青封层＞聚酯玻纤布。这一结果表明，较无防反层方案，设置防反层后，沥青面层表面和底部动应变值不同程度的增大，使得最不利受力点(接缝处)相对水平位移分散，大大减小该处裂缝尖端的应力强度因子幅值，很好起到了消除应力集中以及协调变形的作用。但应注意到的是strata抗反能力最强是有原因的，其厚度有3cm，其他方案最大也只有1cm左右，因此从应力缓冲的角度上看，加铺层间宜加设一定厚度的抗反层。

2工程经济分析

不同施工环境及价格市场，人、料、机施工定额不同，本文以某高速水泥路面加铺改造工程(白改黑)为例，详细列举各抗反裂措施的施工大致成本，统计如表3所示。(1)橡胶沥青封层(SAMI)橡胶沥青:15．6元/m2(按橡胶沥青6000元/t，每平米洒布2．6kg橡胶沥青计算);集料:1．6元/m2(按玄武岩集料100元/t，每平方洒布16kg计算);橡胶沥青洒布成本:4元/m2(按施工里程10km，双向4车道估算);集料撒布成本:2．0元/m2(按施工里程10km，双向4车道估算);成本合计(不包括人力成本):23．2元/m2。(2)Strata应力吸收层Strata特种改性沥青:33．9元/m2(按特种改性沥青6500元/t，2．5cm厚，沥青用量9%，每平米需5．2kg沥青计算);集料:5．3元/m2(按玄武岩集料100元/t，每平方52kg计算);施工成本:5元/m2(按施工里程10km，双向四车道估算);成本合计(不包括人力成本):44．2元/m2。(3)聚酯玻纤布热沥青:2．8元/m2(按基质沥青4000元/t，每平米洒布0．7kg热沥青计算);聚酯玻纤布:16元/m2;热沥青洒布成本:3元/m2(按施工里程10km，双向四车道估算);成本合计(不包括人力成本):21．8元/m2。(4)MJ－超薄阻裂贴阻裂贴材料成本:20元/m2(按施工里程10km，双向四车道估算);成本合计(不包括人力成本):20元/m2。从上述经济分析，施工成本合计具体比较的结果如下:strata应力吸收层＞橡胶沥青封层＞聚酯玻纤布＞MJ－阻裂贴。如全幅采用Strata应力吸收层，其成本较其他方案都要高出很多(将近一倍)，应注意的是Strata应力吸收层需采用旋转压实仪进行专门的配合比设计，技术门槛较高与其他两种应力吸收层相比不适合大规模推广使用如全幅采用MJ－阻裂贴和SAMI，前者施工成本低，而且MJ－阻裂贴比SAMI更便于施工，施工单位无需配备专用设备，且对局部裂缝贴缝处理方面更方便快捷，因此在防止反射裂缝性能基本相当的情况下，MJ－阻裂贴比SAMI具有更优的工程实用性。聚酯玻纤布具有与MJ－阻裂贴相同的施工优点，但动力学性能较MJ－阻裂贴差，性价比较低。

3结语

(1)室内直道试验结果表明:目前国内主要采用的几种抗反裂方法都具有分散裂缝尖端应力，防治反射裂缝的作用，抗反裂作用strata应力吸收层＞MJ－阻裂贴＞橡胶沥青封层＞聚酯玻纤布。(2)工程经济分析结果表明:施工成本strata应力吸收层＞橡胶沥青封层＞聚酯玻纤布＞MJ－阻裂贴。(3)橡胶沥青应力吸收层和Strata应力吸收层处理路面反射裂缝一般都需要进行满铺，而MJ－阻裂贴、聚酯玻纤布相对灵活，可针对局部反射裂缝进行贴缝处理，但聚酯玻纤布相对抗裂最差;Strata应力吸收层抗反裂效果最佳，但价格昂贵;MJ－阻裂贴与橡胶沥青封层抗裂效果相当，但前者价格适宜;综合比较MJ－阻裂贴的性价比最高。

作者：王水单位：平顶山市佳洋路桥工程有限公司