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1.旧水泥混凝土路面加铺改造方案综述(1)
2.旧水泥混凝土路面加铺改造方案综述(2)
3.旧水泥混凝土路面加铺改造方案综述(3)
旧水泥混凝土路面加铺改造方案综述(1) 旧水泥混凝土路面加铺改造方案综述
摘 要：本文结合宁通公路东至江都段旧水泥混凝土路面加铺改造工程，较详细地阐述了其改造方案的设计、改性沥青油毡和玻纤格栅的应用、改性沥青的应用、SMA配合比设计及施工控制、试验路方案设计等。
1 旧水泥混凝土路面状况
宁通公路东-江都段水泥混凝土路面于1986年建成，1996年的实测交通量达9338辆/昼夜，经过12年的使用，该路面出现了不同程度的病害，已不能满足当前的交通运输要求，须进行大修。依据《公路水泥混凝土路面养护规范》规定对该水泥混凝土路段路况进行评价，调查评价结果见表1。
调查评价汇总表 表1
路 段
注：PCL为路面状况指数；DBL为断板率(%)；传荷能力为检测相邻两块板的弯沉差；平整度通过3m直尺检测。
从本次调查结果可以看出，南京4km段水泥混凝土路面的损坏情况最为严重，扬州6km段和1345段次之，建议对该段水泥混凝土路面进行改造。
2 方案设计
旧水泥混凝土路面上的沥青加铺层是一种特殊的路面结构，应力应变特性与一般的弹性层状体系有较大的差别。由于接裂缝的存在，在外力荷载作用下，沥青混凝土加铺层处于复杂的三维应力状态。车辆行驶经过不连续的板体时，沥青混凝土加铺层中由于裂缝两侧相邻板块产生竖向位移差，而出现较大的剪切应力，这种剪切应力是沥青混凝土加铺层产生荷载型反射裂缝最主要的原因。另外,由于路面暴露在大气中，受气温周期性变化的影响，沥青加铺层和旧路面板都会缩胀，并产生温度应力。由于旧水泥混凝土路面的应力在接缝处不连续,因此沥青加铺层同时承受它本身以及旧路面所产生的温度应力,特别是冬季气温较低时,沥青混凝土加铺层会因为与接缝对应处的应力过大而产生开裂,形成所谓的温度型反射裂缝。
在宁通公路改造过程中采用了纵横缝粘贴改性沥青油毡,同时铺设玻璃纤维土工格栅来达到提高沥青加铺层、延缓反射裂缝的能力。玻璃纤维土工格栅耐高温性能好,摊铺热沥青混凝土不会产生变形。为保证玻璃纤维土工格栅与下一层的贴合和便于施工,采用2～3cm厚的沥青砂找平层。从沥青加铺层中加入应力吸收夹层后荷载应力和温度应力变化的比较可以看出,加入吸收层,温度拉应力下降非常明显,而荷载应力下降不多。很多试验结果也表明加铺吸收层对减少接缝收缩引起的拉应力效果明显,但对于荷载作用下两板相对垂直位移造成的剪应力几乎没有什么效果。为了解决这一问题，除对旧水泥道面进行维修加固,对传力效果差的接缝重新设置外,另外再在沥青混凝土面层下铺设18cm厚的二灰碎石基层,用来缓冲剪切变形。
3 旧水泥混凝土路面修补
对于脱空板、有裂缝的板，以及角隅断裂、错台等均进行修补。根据国内外多年来对旧水泥混凝土路面加铺改造的经验,对于防治反射裂缝的结构层,无论是加筋的还是应力消散类的(例如改性油毡、玻璃纤维格栅、土工布、粘结间断层以及SMA结构等),都是针对或者说更有效于水平向位移,而各种措施对于竖向位移都显得无能为力。而竖向位移的弯沉值到底控制为多大,才能达到既解决问题又经济可行，目前尚无指标可参照。因此,本次改造中提出竖向位移由旧水泥混凝土板块的单点实测弯沉值控制,对板块进行逐板地毯式测量调查,逐板把关控制进行修补。
4 改性沥青油毡和玻璃纤维土工格栅的应用
改性沥青油毛毡具有耐高温的特性,在沥青混凝土摊铺时不会熔化于沥青混凝土中或老化变质,能够承受高温时压路机碾压。选用改性沥青油毛毡能有效地减少地表水通过旧水泥混凝土板接缝下渗入土基,同时又能减少地下水通过旧水泥混凝土板间接缝进入加铺层而浸湿加铺结构层材料,降低无机结合料处治的粒料层强度,延缓沥青面层出现剥落和松散,延长加铺层结构使用寿命。利用改性沥青油毡的变形能力对消散水平向应变和传递竖向荷载能起到一定的作用,延缓反射裂缝的产生。
5 改性沥青的应用
本次宁通公路旧水泥混凝土路面加铺改造工程,为了抑制或延缓加铺层反射裂缝的出现,对面层沥青的使用提出了特殊要求,既要有较好的高温稳定性,又要有较好的低温抗裂性,同时考虑到工程经济性,仅在上面层（4cm，SMA16）使用SBS改性沥青。其中K49+082～K53+083,K59+240～K65+155段(10.3km)采用壳牌Caribit DA 成品改性沥青,K77+352～K90+880段(13.3km)使用现场加工的改性沥青。
5.1 Caribit DA沥青
Caribit DA沥青技术指标 表2
性质