水泥混凝土路面白改黑设计.doc

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1、摘要：对旧水泥混凝土路面“白改黑”设计进行了分类、比较和分析,浅述了不同沥青混凝土加铺层的优缺点,提出了旧水泥混凝土板块病害的处治方案,最后总结了旧水泥混凝土路面“白改黑”的设计思路。随着国民经济的发展,道路交通量不断增加,汽车轴载也日益重型化,以及水泥混凝土路面设计、施工等方面的原因,水泥混凝土路面产生了多种破损现象,导致结构承载力不足,使用品质不断下降,而单纯采用破板修复这个办法,实践证明,达不到路面质量的预期效果,要改善和解决这一状况,目前普遍采用的方法是对水泥混凝土路面进行“白改黑”,即将水泥混凝土路面改造为沥青混凝土路面。水泥混凝土路

2、面“白改黑”工程目前主要有两种方案:1)彻底挖除旧水泥混凝土板块,并对基层或地基处理和补强后,再铺筑沥青混凝土路面;2)在充分综合利用现有水泥混凝土路面的基础上,加铺沥青混凝土路面结构层以达到白改黑的效果。很明显第一种方案投入资金多,工期长,对正常交通的影响很大,并且堆放挖除的混凝土板块易造成一定的环境影响,但作为设计方面来考虑可能是比较简单的。第二种方案设计的路面结构形式主要有三种:A型:旧水泥混凝土板块断裂、处治、冲击压实+补强层+沥青混凝土加铺层;B型:旧水泥混凝土路面处治+补强层+沥青混凝土加铺层;C型:旧水泥混凝土路面处治+细粒式沥青

3、混凝土找平+土工合成材料+沥青混凝土加铺层。1　三种沥青混凝土加铺结构的优缺点及适用条件1.1　A型:旧水泥混凝土板断裂、处治、冲击压实+补强层+沥青混凝土加铺层该沥青加铺路面结构适用于路面破损严重,路面板强度较低,经计算所需的沥青混凝土加铺层过厚时,并无村庄路段的路面改造工程。该结构对旧水泥混凝土板块进行断裂、冲击压实,可提高路面的整体强度并延缓或防止反射裂缝的产生。但对旧混凝土板块断裂和冲击压实时,会影响路线两旁村庄、房屋和其他结构物的安全性;并且在村镇路段受高程控制或因桥梁荷载影响,村镇路段和桥头接线路段施工时应设置过渡段,从而导致纵坡不

4、顺。1.2　B型:旧水泥混凝土路面处治+补强层+沥青混凝土加铺层该沥青混凝土加铺路面结构适用于路面破损现象相对较轻,路面板强度较低,所需的沥青混凝土加铺层过厚时,并无村庄路段的路面改造工程。该结构主要对旧水泥混凝土板块断板、沉陷、脱空等损坏现象进行处治(补强、压浆等),处治要求不高。因不采用机械破碎、断裂混凝土板块,则不会影响路线两旁村庄和房屋的安全性,施工方便,并可节约因混凝土板块破碎、断裂、冲击压实的费用投资,达到降低工程造价的目的。但因在村镇路段受高程控制或因桥梁荷载影响,村镇路段和桥头接线路段施工时仍应设置过渡段,从而导致纵坡不顺。1.

5、3　C型:旧水泥混凝土路面处治+细粒式沥青混凝土找平+土工合成材料+沥青混凝土加铺层该沥青混凝土加铺路面结构适用于旧混凝土板破损较轻,路面板强度较高,计算仅需沥青混凝土加铺层铺筑的路面改造工程,该方案适用广泛,工程造价具有很大的优越性。在旧水泥混凝土板块上直接加铺沥青混凝土面层,应加强对旧水泥混凝土板块的处治,尤其是脱空、错台等病害的处治,尽量减少反射裂缝的产生。但是设置细粒式沥青混凝土找平层,并且再铺设土工合成材料(如玻璃纤维土工格栅),相当于设置一层应力吸收层,可减小接缝区加铺层中两侧板块垂直与水平的相对位移而产生的应力,延缓反射裂缝的产生

6、和发展,起到抗疲劳开裂、耐高温车辙、抗低温缩裂的作用,从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。1.4　三种路面加铺结构的经济分析及优缺点分析A型和B型结构对通车、工期、环境和社会影响较差;而C型结构虽对旧水泥混凝土路面的处治要求较高,但其经济上具有很大的优越性,且各方面的影响均较好,故下面对C型沥青混凝土路面加铺结构从加铺层厚度、旧水泥混凝土路面的处治等方面进行分析。2　沥青混凝土加铺层厚度沥青混凝土加铺层厚度主要由结构强度和防止出现反射裂缝两个因素控制,由于旧水泥混凝土面板作为基层强度较高,上面加铺沥青混凝土,结构强度方面一般没问题,关键是如何防止

7、反射裂缝的产生。根据国外的几种罩面设计法和实际施工经验,沥青混凝土加铺层的厚度在10cm左右,而我国现行JTGD4022002公路水泥混凝土路面设计规范对旧水泥混凝土路面上加铺沥青层厚度做了指导性的要求,即“沥青加铺层的厚度按减缓反射裂缝的要求确定。高速公路和一级公路的最小厚度宜为100mm,其他等级公路的最小厚度宜为70mm。”因此沥青加铺层厚度的确定,一方面应根据国内外的相应经验,现有的规范规定来确定,另一方面还得根据设计指标(如弯沉)来计算确定。一般来说,加铺层越厚,其防止或延缓反射裂缝的效果就越好,裂缝扩展到路表面的时间就越长,但加铺层

8、也不能无限地增厚,1)因为经济上不可行;2)加铺层过厚易产生车辙、壅包等,影响路面的使用性能,当加铺层达到一定厚度后,应配合其他防裂措施效果会更好。3