水泥混凝土路面加铺层设计参数研究
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旧水泥混凝土路面加铺沥青面层施工技术研究摘要:本文首先简要说明了水泥混凝土路面的缺点,然后给出了四种比较常见的加铺沥青层方案,最后针对旧水泥混凝土路面加铺沥青层施工技术要点作了详细描述,为我国沥青面层加铺工程提供了技术支持。
关键词:旧水泥混凝土路面,加铺沥青面层,施工技术随着经济条件的不断进步,沥青混凝土路面凭借其优越的路用性能也得到了广泛推广,在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层成为目前许多公路及城市道路改造的重要手段。
与沥青路面相比,水泥混凝土路面主要存在两大问题,一个是水泥混凝土路面需要设置伸缩缝及施工缝,而且刚性较大,因此行车舒适性较差,第二个是水泥混凝土路面在使用一段时间后出现病害的修复难度较大。
在相同平整度条件下,由于水泥混凝土路面刚性较大,路面减振能力较差,因此行车舒适性远远不及沥青路面,而且车辆行驶过程中噪音较大,对水泥混凝土低噪音水泥路面的开发和研究还较少。
水泥路面在路基、地基变形或不均匀沉降条件下很可能会产生脱空现象,产生较大的附加应力,易产生断裂破坏。
水泥路面的强度较高、硬度较大,产生断裂后难于修复,而且新浇筑面板的养护龄期较长。
2. 旧水泥混凝土路面碎石化概述2.1 碎石化前的准备工作(1)排水系统,路面的排水设施是比不可少的部分,在进行碎石化施工的过程中要特别注意,防止在原路面之下出现过量水的聚集,造成改造之后的路面出现早期水损害,所以要做好排水工作。
(2)移除表面的罩面和修补,在进行碎石化之前要移除部分部位攒在的沥青层,这部分可能是沥青罩面或者是表面修补,如果不及时处理干净将会对碎石化的程度造成一定的影响。
(3)特殊路段的处理,在破碎之前可以对原路面的软弱基层和底基层进行相应的处理。
对于不能满足要求的路段可以进行材料的换填。
(4)锯缝,在路面上与碎石化工作面临近的地方要眼切割缝进行全深度的锯缝,将计划保留的混凝土路面和碎石化路面之间的荷载传递切断。
(5)设置好高程控制点2.2 碎石化施工根据相应的施工经验结合我国的规范要求要控制好碎石化之后的颗粒的粒径。
旧水泥混凝土路面加铺沥青面层改造技术研究摘要:水泥混凝土路面是以水泥混凝土为表面材料的路面,是高等級公路的主要路面结构形式之一。
由于水泥混凝土的脆性和体积敏感性,水泥混凝土路面由于超载易损坏,维修难度大。
在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层是一种常见、有效的路面修补技术。
它具有施工时间短、对交通影响小、维修后服务性能好等特点。
它已成为旧路改造的常用措施。
关键词:旧水泥混凝土;路面加铺;沥青面层;改造技术1 旧路面病害处理1.1清理旧路面为保证旧路面施工质量,需将缝内的杂物清理干净,一般可选择高压空气清理,并通过4%橡胶沥青混凝土进行接缝填充。
1.2旧路面病害处理1.2.1麻面、严重脱皮路面处理先清理干净麻面、严重脱皮位置的杂物,随后喷洒一层4%橡胶沥青,一般喷洒量控制在0.6kg/㎡~0.8kg/㎡,补平过程中可选用SBS改性沥青,铺0.5cm厚。
1.2.2水泥混凝土破碎板块的处治可先凿除原破碎混凝土,清除之后,可将C35水泥混凝土浇筑其上。
若为浅、窄破损面,需先进行5cm铣刨,随后填铺沥青混凝土料,并压实。
1.2.3原水泥混凝土板底脱空处理将2个30mm孔钻到水泥混凝土板脱空处,两孔之间的距离为0.8m~1.5m。
随后,选择15#高强水泥砂浆高压灌注,直到有浆液溢出为止。
于断板裂缝来讲,需先将裂缝处混凝土清除,随后进行高标号水泥混凝土浇筑,在橡胶沥青混凝土面层铺筑之前,可按照接缝处治方式进行裂缝施工。
2 旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层改造技术在进行旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层改造过程,必须先解决以下几个问题:第一,对旧水泥混凝土路面进行全方位处理,以便最大程度地提升板间传输荷载的能力,同时还要进行填充板低脱空处理,减少反射裂缝的产生;第二,切实加强和旧水泥混凝土板上沥青混凝土抵抗反射裂缝的能力,提高加铺层的耐久性;第三,改造完成后,加铺层需要拥有和其他沥青路面相同的功能,比如:良好的平衡度、密实度等。
浅谈水泥混凝土道路扩建之加铺层设计与施工作者:王红宇来源:《城市建设理论研究》2013年第01期【摘要】道路的改扩建工程是一项繁杂的系统性工程,受到外界多种因素的影响,其改扩建设计以及施工的方式也不尽相同。
随着国民经济的不断增长,道路的不断修建,以及随着时间的推移,新路终究会变成旧路,因此,对于道路的改扩建已经升级为一个永久性的课题。
在此,我就个人多年从事道路工程的实践经验,对水泥混凝土道路扩建之加铺层设计以及施工做一下简单的概述。
关键字:道路工程水泥混凝土路扩建加铺层设计施工Abstract: Road reconstruction and extension project is complicated system engineering, influenced by outside factors, the reconstruction and extension design and construction in different ways. With the continuous growth of the national economy, the road continues to build, as well as the passage of time, the new road will eventually become the old road, therefore, for road reconstruction and extension has been upgraded to a permanent subject. Here, I personally for many years engaged in the road engineering practical experience, on the cement concrete road extension of the overlay design and construction to do some simple overview.Keywords: highway engineering; cement concrete road; design of overlay construction中图分类号:TU377文献标识码:A 文章编号:引言:对于一段正在运营的道路来说,是否需要对其进行改扩建,是一个十分重要的问题,它涉及到对该道路性能的评价,同时有涉及到对该道路残值利用的经济问题。
旧水泥混凝土路面沥青加铺结构设计研究张红日1,孙方2(1.广东肇庆公路勘察设计院,广东肇庆526040;2.中交集团公路一局厦门公司,福建厦门360121)摘要:针对旧水泥混凝土路面维修特点及加铺工艺,研究分析了不同破碎方式和破碎后路面的设计指标,在结构选择的同时进行了理论设计,研究表明多锤头碎石化技术具有较强的实用性。
关键词:旧水泥混凝土路面;碎石化技术;应力验算中图分类号:U416.217文献标识码:AR esearch on the design of ol d ce m ent concrete pave m ent asphalt structureZ HANG H ong-ri1,SU N Fang2(1.Zhaoqing H i ghw ay Surv e y and Desi gn Instit u te,Guangd ong Zhaoqi ng526040Ch i na;2.X i am e n Co mpanyof CCCC F irstH ighway Eng i neeri ng Co.,L t d.,Fu ji an X iamen360121Ch i na)Abstract:A cc ordi ng to the old ce ment concrete pave ment m ai ntena nce characteristic and paved techno l ogy,t he pa per studie d and anal yzed the differe nt ways of crushi ng and the pave m ent design i ndicators after cr ushi ng,and ha d a theoretical desi gn wh ile selecti ng the str ucture. Result i ndi cates t hat multi ple-ha mm er crushed st one tec hnology has a strong practicabilit y.K ey words:ol d ce m ent c oncrete pave m en;t cr ushed stone tec hnology;stress check引言水泥混凝土路面采取破碎压实后作为基层或底基层,加铺改造沥青面层,有效地改善路面使用状况,是旧水泥混凝土路面改造的一种有效方法。
旧水泥混凝土路改造加铺沥青面层设计商讨大纲:跟着我国经济的迅速发展,过去建设的水泥路面使用时间长今后产生裂缝或完满破坏等现象,严重影响我国经济的迅速发展。
在旧水泥路面加铺沥青层是改进旧水泥路的对策之一。
本文依据工程实例,对旧水泥混凝土路加铺沥青层的设计进行商讨,供同行借鉴参照。
要点词:旧水泥混凝土路面;沥青层加铺设计;反射裂缝序言旧水泥混凝土路面因为近来几年车辆的不停增添以及车载重量的增添,道路处于超负荷状态,以致旧水泥混凝土路面的严重破坏。
在修复改造设计时,因为沥青面层施工周期短以及愉快等特色,加铺沥青面层是目前改进此种道路的首选方案。
在旧水泥路面加铺沥青层第一的工作是评定路面使用状况,再进行加铺设计及计算。
一、水泥混凝土路面状况评定旧水泥混凝土路面结构以及破坏状况是加铺沥青面层设计的重要依据,设计之初对路面的破坏状况进行检查及讨论,再提出办理对策。
旧水泥混凝土路面一般采纳下述指标进行评定:(一)路面状况指数(PCI)旧水泥混凝土路面破坏种类可分为裂缝类、接缝类、变形类、废弛类等,依据 PCI 值可区分为优、良、中、次和差 5个等级进行讨论。
讨论标准如表 1。
(1)上式中 i、 j 分别为破坏种类和严重程度,n 为破坏种类总数; m1 为 i 种类的严重程度等级为 i 种类 j 种程度的扣分值,为多种破坏时 i 类破坏 j 种程度的修正权数。
(二)脱空值应用弯沉和探地雷达两种检测方法进行检测,对板底脱空的程度采纳面积及高度表示。
实质计算时建议采纳脱空值V作为讨论指标。
其计算公式为:(2)上式中: V 为脱空值, cm3: h 为脱空区高度,cm: A为脱空区面积, cm2。
将脱空值的大小区分为轻、中、重 3 个等级,一般而言,板角脱空更具危害性,当采纳弯沉检测法时,可采纳板边实测弯沉作为指标,评定标准如表 2 所列。
采纳弯沉作为评定标准时,也要辅助以人工感观,以提升正确性。
(三)接缝性能指数接缝的使用性能包含传荷能力和基层的支承能力。
水泥混凝土路面加铺沥青层改造设计探讨摘要:加铺沥青面层是修复旧水泥混凝土路面改善其路用性能的有效方法,本文结合工程实例,针对性的提出了沥青层加铺改造的设计方案,为类似工程的实施提供一定参考。
关键词:水泥混凝土路面;沥青混凝土加铺层;改造设计abstract: add paving asphalt road surface is repair old cement concrete pavement in the way to improve the performance of effective method, combining with the project examples, pointed proposed asphalt layer that add a store of transformation, a design scheme for the implementation of the similar project to provide certain reference.keywords: cement concrete pavement; the asphalt concrete overlay; transformation design中图分类号: u416.216 文献标识码:a 文章编号:水泥混凝土路面在使用过程中,由于行车荷载和环境因素的不断作用,其使用性能会逐渐衰变。
当路面的结构状况或表面功能不能满足使用要求时,需采取措施以恢复或提高其使用性能。
在旧混凝土路面上铺设加铺层,是一项充分利用旧路面剩余强度,可以较长时间内恢复或提高路面使用性能的有效技术措施。
混凝土路面加铺常用的有三种方式,分离式混凝土加铺层、结合式混凝土加铺层及沥青加铺层。
由于沥青路面具有平整度高,行车舒适、噪音小、施工方便、对交通影响小等优点,在城市混凝土路面加铺改建中应用最广。
一、常见病害分析及处理对策1、反射裂缝以往习惯所称的反射裂缝是由下卧层的不连续引起的。
水泥路面加铺层设计研究摘要:通过对某公路段水泥路面状况、结构承重力等进行调查,分析该段路面病害的原因。
在此基础上,对水泥路面加铺沥青层进行技术要点分析,提出该段水泥路面加铺层设计方案。
关键词:道路工程水泥混凝土路面沥青加铺层设计中图分类号:u416.2 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2012)012-017-021引言某条水泥混凝土路面近年来由于交通量增长较快及车辆超载比较严重,路面使用性能下降明显,路面损坏越来越严重,目前水泥砼面板出现较多病害,主要有接缝损坏、断板、板底脱空、错台等,按照《公路技术状况评定标准》(jtg h20-2007)、《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(jtj073.1-2001)等相关规范规定,需对现有路面进行维修改造,以改善和提高路面服务质量,保持本项目路面所要求的使用状态和服务水平。
2路面使用现况调查及评价根据调查该条水泥砼路面主要病害为:(1)填缝料损坏。
(2)接缝碎裂。
(3)断板是又一种主要病害,其普遍特征是面层板断裂成2-5块,主要表现形式为横向裂缝、纵向裂缝、交叉裂缝,且该路段左幅病害比右幅严重。
断板通常是由于轮载反复作用、温度翘曲应力使得板内应力超过混凝土的强度,或基底过量塑性变形造成板底脱空等因素综合所致。
(4)板底脱空及唧浆是该路的另一种病害。
(5)错台也是经三路路面的一种病害。
错台是指相邻水泥混凝土路面板在接缝处产生了垂直高差。
根据《公路技术状况评定标准》(jtg h20-2007)、《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(jtj073.1-2001)的相关规定,对本次调查路面损坏状况进行统计、评定,原机动车道右幅路面状况指数pci 平均值80.5,左幅路面状况指数pci平均值75.6;路面状况指数评价为良、中。
3沥青加铺层设计抑制及阻止沥青加铺层反射裂缝的出现是加铺层设计首先考虑的问题。
沥青加铺层的主要功能是改善路面功能性能,旧水泥砼面板对于整个路面依然是重要的下承层。
水泥混凝土路面加铺层设计参数研究
文章研究了水泥混凝土路面加铺层的设计类型,分析了加铺设计的参数。
针对加铺层进行了研究,提出了加铺层设计施工的具体步骤,研究成果对公路改扩建中水泥混凝土路面加铺改造具有可借鉴的实际工程价值。
标签:公路改扩建;路面;加铺层;设计参数
1 加铺层设计类型
根据用途及原混凝土路面的现状,在废弃旧水泥混凝土路面上加铺水泥混凝土层的设计,首先进行技术比较,经过选择,可以采用分离式或结合式水泥混凝土加铺结构。
1.1 分离式混凝土加铺层结构设计
对原混凝土路面的损坏状况和接缝传荷能力进行评定,分离式混凝土加铺层适用于等级为中或次,或者原混凝土板存在平面尺寸不同、接缝形式不同、位置不对应、路拱横坡不一致。
加铺层铺筑前应更换破碎板,修补裂缝,磨平错台,压浆填封板底脱空,清除接缝中失效的填缝糊和杂物,并重新封缝。
普通混凝土、钢纤维混凝土、钢筋混凝土和连续配筋混凝土是加铺层常用的材料。
普通混凝土、钢筋混凝土和连续配筋混凝土加铺层的厚度不宜小于180mm,钢纤维混凝土加铺层的厚度不宜小于140mm。
1.2 结合式混凝土加铺层结构设计
结合式加铺层适用于损坏状况和接缝传荷能力均评定为优良混凝土路面结构。
结合式加铺层的最小厚度为25mm,加铺层成功的关键是加铺层与原混凝土面层的结合。
为了达到此目的,首先,将原混凝土面层表面的污垢和水泥砂浆体采取措施彻底清理,达到表面粗糙,然后,为了加铺层与原混凝土面层粘结为一个整体,将高强的粘结剂,如环氧树脂等涂在清理后的表面。
由于加铺层薄,层内不设拉杆和传力杆,加铺层的接缝形式和位置必须与原混凝土面层完全对齐,以防加铺层产生反射裂缝或与原混凝土面层之间出现层间分离。
2 加铺层混凝土板厚度设计参数
2.1 标准轴载与轴载换算
通常情况下,以汽车轴重为l00kN的单轴双轮组荷载作为水泥混凝土路面结构设计的标准轴载。
同时,可按等效疲劳损坏原则将各种不同汽车轴载的作用次数换算成标准轴载的作用次数,道路交通繁重程度可以根据标准轴的作用次数判断。
依据混凝土疲劳方程,水泥混凝土路面的轴载换算公式如下:
(1)
(2)
(3)
(4)
式中:NS-标准轴载的作用次数,次/日;Ni-各级轴载的作用次数,次/日;n-轴载的分级数目;Pi-各级轴载单轴或双轴总重,次/日;?啄i-轴一轮型系数,单轴一双轮组时,δi=1;单轴一单轮时,按式(1)计算;双轴一双轮组时,按式(2)计算;三轴一双轮组,按式(3)计算。
2.2 交通分级及标准轴载累计作用次数计算
水泥混凝土路面承受的交通,按设计基准期内设计车道所承受的标准轴载累计作用次数Ne划分为四个等级,即特重交通、重交通、中等交通、轻交通。
具体分级如表1所示。
表1 交通分级
水泥混凝土路面的设计基准期为路面达到预定的极限状态时所能使用的年限。
水泥混凝土路面的使用年限,可根据国内外使用经验,并参照交通等级确定一般使用年限为20~30年。
若确定很长的使用年限,则远景交通量很难估计准确,而且会使初期建设投资过高。
2.3 基层顶面的当量回弹模量
底基层和垫层同时存在时,将底基层和垫层换算成具有当量回弹模量和当量厚度的单层,然后再与基层一起计算基层顶面当量回弹模量。
在旧沥青路面上加铺水泥混凝土路面时,旧沥青路面的顶面当量回弹模量值,应通过承载试验或弯沉测定法确定旧路面顶面的当量回弹模量Et;如用汽车实测路段的回弹弯沉值,可按统计计算的方法确定计算回弹弯沉值l0,按下式转换成基层顶面的当量回弹模量Et:
(5)
式中:l0-以后轴重100kN的车辆测得的计算回弹弯沉值,以0.01mm计。
2.4 水泥混凝土的设计强度与弯拉弹性模量
水泥混凝土路面以28d龄期的弯拉强度作为设汁控制指标,当混凝土浇筑后90d内不开放交通时,可采用90d龄期的弯拉强度。
各交通等级要求的混凝土弯拉强度标准值不得低于表2的规定。
表2 混凝土的设计弯拉强度与弹性模量
3 加铺层设计步骤
考虑荷载应力和温度翘曲应力综合疲劳损伤作用的水泥混凝土加铺层厚度和板平面尺寸确定方法。
通过对加铺层性能的研究,可以看出,在进行水泥混凝土路面加铺设计及施工时,应按照以下的步骤进行:
第一步,对原混凝土路面进行全面的技术调查,其主要内容包括:原有公路设计、施工、养护等技术资料;原有公路路面运营的损坏状况(一般包括路面损坏的种类类型、结构损坏的轻重程度、修补的内容及修补方式等);路面结构强度状况(即路面表面弯沉值、接缝处的传递荷载的能力、路面板底脱空等);已承受的交通荷载及预计的交通需求情况,如交通量、轴载组成及增长率等;环境条件,如沿线气候条件、地下水位以及路基和路面的排水状况等。
第二步,对交通参数进行广泛收集并进行充分分析,收集日交通量,整理研究轴载组成数据,按照论文的分析结果,对设计车道标准轴载日作用次数进行计算;由经过确定得出的交通等级选定设计基准期,对设计基准期内交通量年平均增长率进行预测,计算设计基准期内标准轴载的累计作用次数。
第三步,确定将要进行的加铺层路面的结构形式:确定对原路面结构的利用和处理意见及措施(包括路床、垫层、基层),确定加铺结构层拟采用的工程材料的类型和加铺材料的厚度;依据交通等级、道路等级和所选变异水平等级初选加铺层混凝土板厚度,最后确定路面板的平面尺寸和接缝的构造形式。
第四步,确定选用的加铺层路面材料的力学性能参数,通过试验的方法确定路面混凝土材料设计受弯拉强度和弹性模量,通过现场试验确定基层、垫层和路基的回弹模量以及基层顶面的当量回弹模量。
第五步,通过理论公式计算得到荷载疲劳应力。
第六步,通过对不同地区自然区划的研究确定和计算温度疲劳应力,并计算温度疲劳应力系数。
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