旧水泥混凝土路面共振碎石化层承载能力研究.pdf

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1、第40卷第4期山西建筑Vo1．40No．4·128·2014年2月SHANXIARCHITECTUREFeb．2014文章编号：1009-6825(2014)04—0128—02旧水泥混凝土路面共振碎石化层承载能力研究张映雪代福华秦仁杰(长沙理工大学交通运输工程学院，湖南长沙410004)摘要：以某工程实例为依托，对共振碎石化的承载能力进行了探讨，采用承载板法分别对共振破碎后、碾压后、透层沥青破乳后的回弹模量进行测定，分析了共振碎石化层取不同模量时承载能力变化规律，并根据试验路实体工程的实测数据进行了分析论证，为后续的旧水泥混凝土路面改造提供参考。关键词：道路工程，共振碎石化

2、，弯沉代表值，回弹模量，HPDS计算中图分类号：U416．216文献标识码：A水泥混凝土路面上接缝的存在大大降低了其使用寿命。经为了给湖南省高速公路水泥混凝土路面改造项目提供比选过若干年的使用以后，水泥混凝土路面板都出现了唧泥、错台、脱方案，在广泛论证的基础上，经湖南省交通运输厅批准立项，在潭空、断板等病害，既影响了行车的安全性，又影响了行车的舒适耒高速公路提质改造工程(一期)项目中修筑了半幅1．3km的共性。“白加黑”复合式路面是目前最常用的一种旧水泥混凝土路振碎石化后直接加铺沥青面层的试验路段，共振碎石化的路面结面改造措施。直接在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层，反射裂构方

3、案及各层的参数取值如表1所示。缝的出现和发生是无法避免的病害，现有的一些措施，只能够延表1共振碎石化加铺方案缓裂缝的出现时间。把水泥板破碎后加铺沥青面层可很好的层位结构层材料名称厚度20℃抗压l5℃抗压劈裂模量／MPa模量／MPa强度／MPa解决此问题。共振破碎工艺降低了冲击打裂工艺对周边环境的l细粒式沥青玛琦脂碎石SMA．134l4o016001．15影响，克服了冲击、多锤工艺不适应软弱地基的情况J。共振预2中粒式沥青混凝土AC-206l200l8001．oo裂碎石化改造方案适用于旧水泥路面板块工作性能处于中等偏3粗粒式沥青混凝土AC-3010lO0012001．23差情况

4、的路段，在这种情况下，如直接进行加铺，需要进行处治的4共振碎石化层(旧水泥混凝土面板)275水泥稳定碎石基层171l003O00O．25旧板所占比例较高，旧板处治工作量较大、费用较高。共振碎石化以后水泥混凝土板形成了柔性的结构，承载能力大幅下降。1．3交通量分析和弯沉计算与旧基层、底基层和加铺的沥青面层形成了倒装结构，沥青面层旧水泥路面共振破碎加铺沥青面层结构，按沥青路面多层弹底面的弯拉应力增大，沥青加铺结构可能产生疲劳开裂，本文以性体系模型进行理论计算。参照京港澳高速公路湖南耒宜段沥京港澳国家高速公路(c4)湘潭至耒阳段提质改造工程为依托，对青路面设计弯沉值L=18．51×

5、10～mm，反算出设计年限内一个车道上的累计当量轴次数为3578．69万次，属特重交通。试验路K1592+000一K1593+300东幅，共1．3km共振碎石化路段承载能力进行了分析研究。共振破碎后结构转变为柔性结构，根据JTGD50-2006公路沥青路面设计规范规定路面结构类型系数A取1．6，公路等级系数1工程概况取1．0，面层类型系数为1．0，计算出设计弯沉L=29．6×1．1旧路技术标准和路面结构10～mm。潭耒高速公路旧路的主要技术指标为：路基宽度：28m，设计2共振碎石化层模量确定时速：120km／h，行车道宽：2×7．5m，停车视距：210m，最小平面旧水泥路面共

6、振碎石化后仍然是承重层，沥青加铺层主要起曲线半径：1000m，最大纵坡：3％，桥涵设计荷载：汽一超20，挂一表面功能、减小温度效应和减缓荷载应力水平作用J，共振碎石120。2000年12月26日开放交通试运营。潭耒高速公路全线采化层回弹模量比水泥混凝土板的模量小很多，故碎石化后加铺沥用水泥路面，原水泥路面结构典型横断面见图1。水泥路面结构青面层的弯沉值比直接加铺沥青面层弯沉值大很多。由下至上分别由15cm4％水泥稳定砂砾底基层+17cm6％水泥现行的规范对碎石化后的回弹模量的参数的取值尚无明确稳定砂砾基层+沥青封层+27emC40混凝土面层，混凝土板接的规定。本文按现行规范的

7、要求，采用承载板法对共振碎石层的缝设置了传力杆。回弹模量进行了测定，然后采用10t钢轮压路机碾压2遍～3遍，使表面松散的颗粒稳定下来，再进行测定对比。在摊铺沥青面层土路肩50I375I450l300l450l375l350以前，待乳化沥青同步碎石封层破乳以后再进行回弹模量的测定以检验碎石层板结效果。其分析计算结果如表2所示。由上述的实测结果可以看出：1)回弹模量的离散性较大。主要原因是混凝土面板在不同的年份内换过，混凝土板的品质相差较大，其强度也存在较大的差异。在共振碎石化的时候无法及时调整共振频率，造