就路面結(jié)構(gòu)而言,水泥混凝土路面約占我國高速公路的路面類型的23% 。目前我國的水泥混凝土路面有相當(dāng)一部分正面臨著修復(fù)、改造工作 。在舊水泥混凝土路面上鋪設(shè)加鋪層,是一項(xiàng)有效的技術(shù)措施 。

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盡管我國的水泥混凝土路面加鋪改造已經(jīng)進(jìn)行了一些實(shí)踐并積累了一定經(jīng)驗(yàn) , 但在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中 , 由于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)、工程投資限制等因素,使最后設(shè)計(jì)出的路面結(jié)構(gòu)偏于保守而不經(jīng)濟(jì) , 或?yàn)榱斯?jié)約工程造價(jià)而使路面結(jié)構(gòu)不安全,提前產(chǎn)生病害 。

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目前國內(nèi)外常用的加鋪改造措施主要有兩種:第一種為加鋪瀝青混凝土面層 , 即“白+黑”路面;第二種為加鋪水泥混凝土面層,即“白+白”路面 。

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瀝青加鋪層是一種典型的補(bǔ)強(qiáng)方法,這種形式的路面結(jié)構(gòu)能吸收兩種材料的優(yōu)點(diǎn)“剛?cè)嵯酀?jì)”,大大改善了路面的使用性能 。然而由于材料的差異,會(huì)導(dǎo)致反射裂縫的出現(xiàn) 。因此,采用何種加鋪改造方法需要根據(jù)路面破壞情況進(jìn)行具體分析,不能照葫蘆畫瓢,更不能生搬硬套 。

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加鋪改造過程1.調(diào)查工作
在全面普查的基礎(chǔ)上 , 選擇有代表性的舊水泥混凝土路面典型路段,對交通荷載組成、氣象數(shù)據(jù)(包括歷史數(shù)據(jù))、原路面結(jié)構(gòu)和材料組成、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、破損狀況以及養(yǎng)護(hù)歷史等數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查,同時(shí)以FWD測定彎沉反算模量和取芯測定抗壓強(qiáng)度與模量方式,收集路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù) 。
調(diào)查清楚路面病害的類型及成因,然后對其現(xiàn)狀進(jìn)行分析和評定,掌握路況發(fā)展變化趨勢,為改造設(shè)計(jì)提出針對性的處理意見和對策 。

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2.初選舊水泥混凝土路面改造方案(1)舊水泥混凝土路面破損較輕,改造后原有路面的交通量等級不變 , 考慮采用直接加鋪瀝青混合料的改造方案 。
① 高粘瀝青混合料“白+黑”方案 。
方案:舊水泥混凝土路面病害處治+碎石封層+高粘瀝青混合料(AC-16或AC-20)+SMA瀝青混合料或其他瀝青混合料加鋪層 。
此方案具有良好的防反射裂縫和抵抗車轍能力,因此以該方案評價(jià)高粘瀝青混合料在舊水泥混凝土路面改造中的應(yīng)用效果 。
② 橡膠瀝青混合料“白+黑”方案 。
方案:舊水泥混凝土路面病害處治+碎石封層+橡膠瀝青混合料(AC-25或AC-20)+SMA瀝青混合料或其他瀝青混合料加鋪層
舊水泥混凝土路面病害處治后,其上加鋪橡膠瀝青混合料(AC-25或AC-20) , 然后加鋪SMA瀝青混合料或其他瀝青混合料 。該方案主要考慮橡膠瀝青混合料良好的防反射、抗開裂和抗車轍能力,同時(shí)具有良好的經(jīng)濟(jì)性 。
③ 應(yīng)力吸收瀝青層“白+黑”方案
方案:舊水泥混凝土路面病害處治+應(yīng)力吸收瀝青層+1~2層瀝青混合料加鋪層
(2)舊水泥混凝土路面破損程度為中等,或承載能力不足,或改造后交通等級明顯提升的,考慮對原有路面進(jìn)行打裂壓穩(wěn)處理后,再加鋪瀝青混合料面層或水泥混凝土面層的改造方案 , 若舊水泥混凝土路面等級為二級或二級以下,也可以將舊路打裂壓穩(wěn)的處理措施改為舊路病害處治,再進(jìn)行加鋪;若舊水泥混凝土路面破損嚴(yán)重、無法直接利用,則將舊水泥混凝土路面碎石化處理后 , 再加鋪瀝青混合料面層或水泥混凝土面層 。
據(jù)此提出以下幾種改造方案:
① 設(shè)置貧混凝土補(bǔ)強(qiáng)層的“白+黑”方案
【舊的水泥路面能用水泥再鋪一層嗎 舊的水泥路怎么翻新】方案:舊水泥混凝土路面病害處治或打裂壓穩(wěn)或碎石化后,加鋪級配碎石層和貧混凝土補(bǔ)強(qiáng)層,再加鋪2層瀝青混合料,如圖所示 。
② 普通水泥混凝土或連續(xù)配筋水泥混凝土“白+白”方案
方案:舊水泥混凝土路面病害處治或打裂壓穩(wěn)或碎石化后,加鋪3-125px瀝青混合料層或加鋪水泥處治碎石 , 其上鋪筑普通水泥混凝土面層或連續(xù)配筋水泥混凝土面層 。
③ 高性能水泥混凝土“白+白”方案
方案:舊水泥混凝土路面病害處治或打裂壓穩(wěn)或碎石化后,加鋪3-125px瀝青混合料層或加鋪水泥處治碎石,其上鋪筑高性能水泥混凝土面層 。
利用摻加高效減水劑和礦物細(xì)摻料的高性能水泥混凝土,可實(shí)現(xiàn)舊水泥混凝土路面改造的耐久性、工作性和較高的強(qiáng)度要求 。
④ 復(fù)合結(jié)構(gòu)“白+黑+白+黑”方案
方案:舊水泥混凝土路面病害處治或打裂壓穩(wěn)或碎石化后,鋪瀝青混合料層 , 其上鋪筑普通水泥混凝土 , 再加鋪瀝青混合料面層 。

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3.初選改造方案及原材料試驗(yàn)結(jié)合舊路的檢測評定 , 考慮本地區(qū)施工水平以及各方案的適用性和經(jīng)濟(jì)性,從充分利用原有路面殘余承載能力、減少廢棄物的角度出發(fā),在擬增加的備選改造方案中初步篩選出幾種適合本地區(qū)的改造方案 。
室內(nèi)試驗(yàn)主要包括:
① 瀝青的針入度試驗(yàn)、粘度試驗(yàn)及PG性能分級等試驗(yàn);
② 集料的密度、級配和力學(xué)性能等試驗(yàn);
③ 瀝青混合料車轍試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、凍融循環(huán)劈裂試驗(yàn)等路用性能試驗(yàn),以及路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所需的動(dòng)態(tài)模量主曲線試驗(yàn)和疲勞性能試驗(yàn);
④ 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料的回彈模量和抗折強(qiáng)度等試驗(yàn);
⑤ 無粘結(jié)材料的回彈模量等試驗(yàn);
⑥ 水泥混凝土的彈性模量、抗折強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)等試驗(yàn) 。

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室外試驗(yàn)主要包括:
① FWD測定彎沉反算路基模量;
② 碎石化后的頂面當(dāng)量回彈模量;
③ 破碎水泥混凝土回填前、后路基的回彈模量測定等工作 。

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根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析,提出本地區(qū)改造方案材料設(shè)計(jì)參數(shù)的取值范圍 。

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