本站小編為你精心準備了舊路改建剛柔復合式路面結構設計探究參考范文,愿這些范文能點燃您思維的火花,激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。
摘要:舊路改建剛柔復合式路面是指在原有的水泥路面上直接加鋪瀝青混合料或是將原有路面破碎穩固后加鋪瀝青混合料構建的路面結構,使其改建后的路面不僅具有瀝青路面的優點,而且有效的利用了舊水泥混凝土路面,節約了工程投資,加快了工期建設。某國道位于保定市境內,交通量大,重車多,導致舊路面出現大面積損壞,需要對其進行改造,分析了舊路的狀況,對路面改造設計提出了合理的方案,為碎石化施工提出了設計方面的要求。
關鍵詞:路面改造;水泥混凝土路面;瀝青;碎石
1舊路狀況
1.1舊路面結構
保定市境內某國道于1997年建成通車,由于現時運行的大型貨車90%以上均嚴重超載,某路段早已達到了其路面設計的使用壽命。其舊路面結構如下:厚25cm水泥混凝土面板(設計抗彎拉強度4.5MPa)+厚25cm5%水泥穩定砂礫基層+厚15cm天然砂礫墊層。
1.2舊路面損壞狀況
根據舊路的路況破損狀況調查結果:本項目舊路面平均斷板率大于20%,即路況評價為“差”;本項目南下車道代表彎沉為79.37(1/100mm),換算成標準軸載彎沉值為101.88(1/100mm),北上車道代表彎沉為55.782(1/100mm),換算成標準軸載彎沉值為71.61(1/100mm),路面彎沉較大,說明路面結構已不滿足設計要求,必須進行路面大修改造。
2路面改造設計
根據本項目特點:車輛軸載較大,舊路路面結構設計強度不足,新的路面結構應該考慮:增加路面結構強度,如增加板厚及增設水泥穩定碎石基層。鑒于該項目舊混凝土路面破損嚴重,對舊混凝土路面進行大面積換板、灌漿等修復手段已無法滿足未來行車荷載的要求(如大量新換的路面板已經發生斷裂)。大面積修復后再鋪筑加鋪層也不是一種經濟有效的技術措施。因此,維修改造方案考慮對舊混凝土路面進行破碎(壓裂)和壓實穩定處理,用于作為新加鋪面層的基層或底基層,其上再加鋪面層(部分路段加鋪基層)。這樣既可以減少大量廢料對環境的不利影響,又可以保留舊路面一定程度的結構完整性,以便利用其剩余強度。路面改造方案如下:
2.1K2380+757.7~K2393+194及K2402+160~K2404+446.06路段
本路段車流量相對另一路段較少,舊路路面較好,可先采用多錘頭機械將舊路面板打裂,然后在其上撒布乳化瀝青,再鋪水泥混凝土面層。其好處是:可利用打碎的舊板充當路面基層,避免了挖除大量舊板后無處棄置的弊端,并且在打碎舊板的同時,其下的土基也得到了壓實。
路面結構如下:
(1)采用厚28cm水泥混凝土路面。
(2)平均2.5cm水泥混凝土調平層(與面層一同施工)。
(3)乳化瀝青貫入層。
(4)舊混凝土板破碎穩定后作為基層。
2.2K2393+194~K2402+160路段
本路段由于車流量大,重車較多,舊路面破損較嚴重,可先采用多錘頭機械將舊路面板打裂壓穩以充當路面底基層,并鋪筑水泥穩定碎石基層,然后在其上設置透層及封層,再鋪水泥混凝土面層。
路面結構如下:
(1)采用厚28cm水泥混凝土路面。
(2)瀝青表處封層+透層油。
(3)15cm水泥穩定級配碎石基層+平均5cm水泥穩定級配碎石調平層,其7d無側限抗壓強度應不小于4.0MPa。
(4)舊混凝土板破碎穩定后作為底基層。
2.3受標高限制需挖除舊路的路段
受標高限制需挖除舊路的路段如高速公路跨線橋下、橋頭、城鎮路段,采用新建路面結構。對于損壞嚴重且需維持原標高的路段,可采用全斷面挖除舊路,新建路面結構的施工方法。先挖除舊路面板及其基層、砂礫墊層,對基底先進行整平壓實,然后新做底基層、基層、面層。
路面結構如下:
(1)厚28cm水泥混凝土路面。
(2)20cm水泥穩定級配碎石基層,其7d無側限抗壓強度應不小于4.0MPa。
(3)20cm水泥穩定級配碎石底基層,其7d無側限抗壓強度應不小于3.0MPa。
經力學驗算,上述路面結構受力均滿足要求。
3舊路面碎石化的質量標準
3.1路面碎石化后的粒徑范圍
路面碎石化后的粒徑是關鍵的控制參數,作為控制碎石化工藝的關鍵指標,應滿足要求:
3.2路面碎石化后頂面的當量回彈模量
為保證水泥碎石化后加鋪混凝土路面的質量,水泥混凝土路面碎石化后頂面的當量回彈模量平均值應不小于120MPa,若平均值小于120MPa,應及時處理。
3.3路面碎石化后彎沉值
水泥混凝土路面碎石化撒布乳化瀝青和石屑并碾壓后實測彎沉值必須不大于95(1/100mm),如不能滿足要求,則必須挖除原路面結構進行處理,處治長度大于20m的采用挖除舊路面結構和部分土基后重新鋪設混凝土路面(20cm水泥穩定碎石底基層+20cm水泥穩定碎石基層+28cm水泥混凝土面層);處治長度小于20m的采用挖除舊路面結構后重新鋪設混凝土路面(25cmC20貧混凝土基層+28cm水泥混凝土面層)。
3.4碎石化施工質量標準及檢測頻率
為滿足直接加鋪面層的技術要求,保障加鋪層施工質量,根據路面設計規范的要求[7][8],碎石化施工質量標準及檢測頻率宜依據表2執行。
4結語
該國道在改造完畢后,運營通車2年狀況良好,由此可見,文章中所述舊路改建剛柔復合式路面結構設計方案適用于此改造路段。
參考文獻:
[1]張重祿,肖秋明.水泥混凝土路面快速修復技術展望[J].國外公路,2000,20(1):18-21.
[2]劉榮,劉效堯,黃曉明.水泥混凝土路面改建技術[M].北京:人民交通出版社,2006.
[3]孫立軍,等.瀝青路面結構行為理論[M].上海:同濟大學出版社,2003.
[4]趙曉東,趙佰瑩.談我國高速公路“黑白路面”的比較與選擇[J].黑龍江交通科技,2004,(6):83-88.
[5]余澤紅.淺論舊水泥硅路面加鋪瀝青面層施工技術[J].企業技術開發,2006,25(8):18-20.
[6]劉曉春.舊水泥路面的瀝青加鋪層設計分析[J].交通科技,2005,(2):4-6.
[7]李鵬程,何文正.舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層應力影響因素分析[J].公路交通技術,2014,(4):23-27.
[8]邊祥芹,黃曉霜,鄧廷權.舊路路面維修改造方案比選探討[J].山西建筑.2015(5):137-138.
作者:李萌 單位:保定市保通公路勘測設計有限責任公司