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湿热重载交通旧水泥混凝土路面沥青罩面应用技术研究

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湿热重载交通旧水泥混凝土路面沥青罩面应用技术研究

湿热重载交通旧水泥混凝土路面沥青罩面应用技术研究

立项背景

◆湿热重载交通主要是针对佛山市乃至广东省公路的具体气候与交通环境而言,湿热指佛山市及广东省年降雨量大、气候潮湿且高温季节时间长,相对其它地区而言温差较小,表明沥青罩面本身面临的问题主要是如何提高沥青混合料高温稳定性与水稳定性;重载则是指佛山市等珠江三角洲地区公路交通量大且交通构成中重载及超载车辆多的特点,同时也给沥青混合料的抗永久变形能力及罩面层的抗荷载型反射裂缝能力提出了更高的要求。

◆佛山市公路局自1998年开始先后联合长沙理工大学、华南理工大学、同济大学等国内多个科研院所就湿热重载交通旧水泥混凝土路面沥青罩面应用技术中的关键问题开展了多个专题研究,并将研究成果逐步应用于325国道、321国道、105国道等旧水泥混凝土路面的整治改造升级的实体工程中。通过对实体工程进行长期的跟踪观测,将观测结果进行科学的分析总结后反过来对室内试验与理论研究成果进行修正,从而使研究成果更加系统与完善,最终提出了适用于佛山市乃至广东省气候与交通特点的湿热重载交通旧水泥混凝土路面沥青罩面的成套技术。

◆研究工作的阶段性成果为佛山市、广东省乃至全国旧水泥混凝土路面沥青罩面的设计和施工等相关工作提供了丰富的参考素材、所提出的养护对策、检测方法、评价体系与指标、设计理论与方法将对广东省及全国旧水泥混凝土路面沥青混凝土加铺技术起到一定的借鉴作用并推动该技术的发展。

一、旧水泥混凝土路面沥青罩面国内外研究概况

◆综合起来旧水泥混凝土沥青混凝土加铺层的处理可分为三类:

◆①改善加铺层组成设计,如加厚沥青面层,采用优质沥青,改性沥青,SMA等等。

◆②在开裂路面与加铺层之间加铺能吸收和消散裂缝尖端应力,应变的中间层,如土工织物中间层、土工格网层、钢丝网加固层、应力吸收薄层(SAMI)、级配碎石中间层等等。

◆③两种方法的综合使用。

◆加铺设计方法较为成熟的有AASHO的加铺设计法和美国沥青协会(AI)的弯沉法等经验法。

◆各种措施的防裂效果会因为试验地点、施工工艺、路面结构组成不同而不同,很难提出一套指导性的原则。对于防反射裂缝的效果,其中尤以应用玻纤格网和土工布防止延缓反射裂缝的方法最受道路工作者重视。

二、研究内容

◆湿热重载交通旧水泥混凝土路面沥青罩面应用技术研究包括:旧水泥混凝土路面养护对策、旧水泥混凝土路面的综合评价、处治、加铺层材料性能研究、夹层防裂效果的研究、沥青混凝土加铺层施工工艺、沥青混凝土加铺层设计指标与设计方法等内容。

(一)旧水泥混凝土路面养护对策

◆在对旧水泥混凝土路面的养护过程中,应注意对病害的数量、轻重程度及养护费用进行统计分析,为何时对该路段进行沥青罩面提供决策依据。沥青罩面时间越早,则罩面费用越低,且质量更容易保证,但旧水泥混凝土路面产生的效益越低;沥青罩面时间越迟,则罩面费用越高,且后期水泥混凝土路面养护费用支出急剧增加,但旧水泥混凝土路面使用率越高。如何从时间上找到最佳的切入点,需要从水泥混凝土路面及沥青罩面全寿命进行经济分析。

(二)旧水泥混凝土路面评价

◆以实体工程为依托,从调查旧水泥混凝土路面的功能和结构破坏入手,借助于先进试验检测手段,考虑到旧水泥混凝土路面沥青混凝土加铺容易产生反射开裂的特点,重点对旧水泥混凝土路面的接缝传荷能力、结构承载能力和脱空情况进行检测和评定,并提出相应的旧水泥混凝土路面的处治技术措施和标准。

(三)沥青混合料级配及配合比优化设计

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