水泥混凝土路面设计探讨范文

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《河南建材杂志》2014年第三期

1试验段设计思路

1.1沥青加铺方案设计由于水泥混凝土面板强度较高，在其上加铺沥青混凝土，强度一般能满足要求，关键是防止沥青混凝土加铺层反射裂缝的产生。针对反射裂缝这个问题，采取的措施主要有：改善沥青加铺层性能；合理的沥青加铺层厚度；设置中间应力吸收层；处治好旧水泥混凝土路面。根据上述改造思路，结合方案比较需要，试验段共设置了4个加铺方案。老路病害调查及测量在2009年7月，现场检测在2009年7～9月，设计方案分布情况见表2。

1.2旧水泥混凝土路面处治旧混凝土路面处理方式主要分成三种:病害处理、打裂压稳、碎石化。考虑到国道324线重车、超载车较多，为了保留旧混凝土面板强度，不建议对原路面进行碎石化处理。因此，试验段旧混凝土路面处治采取病害处理和打裂压稳处理两种路面处治方式。

1.2.1病害处理处治原则1）裂缝、断板、破碎板的处理:参照《公路水泥混凝土路面养护技术规范》，采用灌缝、压浆补强或更换新板等方式对病害板进行修复，局部错台采用磨平处理，处治后的路段代表弯沉值应小于20(0.01mm)。2）脱空板的处理:唧泥、接缝传荷能力不足（弯沉差ΔD≤0.06mm）和错台量＞10mm均可归为脱空板。通过板底压浆进行补强，其设计标准为:压浆完工后接缝处按平均弯沉差D1-D2≤0.05mm,平均弯沉值（D1+D2）/2≤0.20mm进行控制。

1.2.2打裂压稳处治原则打裂工艺是用多边形冲击式、振动式或凸轮机等打击原有路面板1～2次，使旧路面板出现2～3条横向发裂,并伴有不同程度的下沉,以减小纵向、垂直方向的位移,使旧混凝土板与基层紧密结合、稳定。打裂前应对出现严重破碎、下沉、唧泥等结构性破坏的面板进行修复，打裂压稳后路面质量检验指标为:75%以上的路面出现不规则开裂,相邻裂缝围成的面积为0.4～0.6m2；最后一遍压实前后路面沉降差不大于5mm。

2试验段设置目的

试验段的4个加铺方案均在同一段内，施工条件完全相同,主要比较各个方案的抗反射裂缝效果，为当地今后类似工程提供借鉴。所有方案沥青表面层均为:左幅采用SMA-13改性沥青，右幅采用RAC-13橡胶改性沥青，可以全面比较它们的使用性能；方案B与方案C区别在加铺层的总厚度,方案B设置三层沥青加铺层共20cm厚，方案C设置两层沥青加铺层共12cm厚，比较使用效果、造价等；方案C与方案D两者沥青加铺层和旧水泥板处理方式均相同，着重比较中间夹层（玻璃纤维格栅与橡胶沥青应力吸收层）防反射裂缝的效果;方案A与方案D着重比较旧面板处治方式（打裂压稳与病害处理）对防反射裂缝的效果。

3反射裂缝的观测及分析

3.1反射裂缝的观察试验段路面加铺改造于2009年12月底完成通车，通过收集旧板块的更换修补、基层强度测试、实测弯沉值的记录、试验段的划分标记及每块板块横缝的标记等基础调查资料,定期到现场进行观测，调查反射裂缝出现情况。2012年6月，对试验段进行例行观测时，发现了轻微的反射裂缝，距路面竣工时间为2年6个月。到目前为止，路面出现了较多裂缝,表3是截止2014年3月1日观测的裂缝分布情况。表3统计范围为双向4个车行道，不含硬路肩，其中裂缝长度L≥4m按两条计。

3.2反射裂缝分布情况分析通过调查发现，试验段4个方案均已出现反射裂缝，各方案反射裂缝数量占该段旧水泥板块横缝总数的百分比和各方案路面修补面积占该段总面积的比例可见表3。1）试验段车行道总共出现了177条反射裂缝，占全线15.2%，A方案出现裂缝最少，C方案出现裂缝最多；从裂缝数量来看，左幅77条，右幅67条；试验段总体上路面修补较少，A方案上坡段局部置推移脱层，故修补面积相对较多。2）玻璃纤维格栅有一定的延缓反射裂缝的能力，但效果明显不如橡胶力吸收层。3）A方案右幅有长达400m路面完好，无反射裂缝，可见打裂压稳工艺可达到预期效果。相比病害处理，打裂压稳工艺具有施工快、费用省的优点，并且能够较彻底解决脱空板问题。4）由于对旧面板的处治不够彻底，B方案虽然采用了三层沥青加铺结构，但是反射裂缝还是很快的出现。

4结论

1）从目前裂缝观察的情况来看，应力吸收层能有效的减少和延缓反射裂缝的产生，橡胶改性沥青抗反射裂缝能力略优于SMA-13改性沥青。2）单纯增加沥青加铺厚度，并不能有效延缓反射裂缝的产生，应加强对旧面板病害处治，特别是对脱空板的判定、打裂压稳技术指标的控制等。旧面板病害处治需要足够的工期、大量的检测数据、合理的交通组织,今后仍可在这一方面进行探索，使旧面板病害处治施工工艺、控制指标更趋经济合理。3）“白改黑”路面改造出现裂缝是不可避免的，关键是在节约工程造价、减少交通干扰的情况下,尽可能地减少和延缓反射裂缝的产生,采用改性沥青、应力吸收层等措施是较为合理的。4）这里通过试验段路面改造工程介绍了水泥混凝土路面加铺沥青路面设计要点，着重探讨了防反射裂缝措施和旧水泥混凝土面板处治方法。随着时间的推移，各种方案的抗反射裂缝能力将在路面裂缝上有所反映，今后仍将作进一步观察，为该项技术的推广应用提供实践经验。

作者：林兴奋单位：厦门中平公路勘察设计院有限公司