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路面改造中对路面加铺方案设计的探讨
国内外的研究表明，彻底消除反射裂缝是不经济的，也是不现实的，下面是小编搜集整理的一篇探究路面改造中对路面加铺方案设计的论文范文，欢迎阅读查看。
对水泥混凝土路面进行加铺改建通常有加铺水泥混凝土面层和加铺沥青面层。在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层有如反射裂缝等技术难题，但由加铺沥青面层具有施工速度快、开放交通早、对交通干扰少等许多优点，水泥路面上加铺沥青面层越来越为许多设计者的优先选择方案。
一、沥青加铺层结构设计
1、设计标准
在进行旧水泥混凝土路面上直接加铺沥青面层设计时，主要考虑满足两方面的指标要求，一是旧水泥混凝土路面结构经过加铺后达到强度要求;二是沥青加铺层能够满足防止荷载型及温度型反射裂缝的要求。因此，在设计时要进行以下两项内容的计算：
(1)旧水泥混凝土路面结构计算
对沥青加铺层厚度的确定是以控制水泥混凝土路面的荷载应力及温度应力的综合疲劳作用不超过水泥混凝土弯拉强度为标准，临界荷位为水泥混凝土路面板的纵缝边缘中部。
(2)沥青加铺层结构计算
计算点位为旧水泥混凝土路面接缝处沥青加铺层底部。
2、结构计算方法
(1)旧水泥混凝土路面结构计算方法
①荷载应力计算方法
先计算标准轴载在有沥青加铺层的水泥混凝土路面板临界荷位的荷载应力σps，然后计算考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用、接缝传荷能力的应力折减作用以及偏载和动载等因素影响的荷载疲劳应力σpr。
②温度应力计算方法
先计算最低温度梯度时有沥青加铺层的水泥混凝土路面板临界荷位处温度翘曲应力σtm，然后计算考虑温度应力累计疲劳作用的温度疲劳应力σtr。
当板底荷载疲劳应力和温度疲劳应力之和乘以道路等级相应的可靠度系数γr不大于混凝土板实际弯拉强度，初估沥青加铺层厚度可作为设计厚度，否则改变初估厚度重新计算，直到满足以上要求为止。
(2)沥青加铺层结构计算方法
①以控制荷载型反射裂缝为标准的沥青加铺层计算
旧水泥混凝土路面接缝处沥青加铺层底部最大剪应力τm通过有限元方法计算确定。沥青混合料的抗剪强度τ由试验确定，计算考虑抗剪强度系数K和剪应力折剪系数kr的沥青混合料容许剪应力τR，若τm不大于τR时，初估沥青加铺层厚度满足要求，否则改变初估厚度重新计算。
②以控制温度型反射裂缝为标准的沥青加铺层计算
先采用有限元方法按最不利条件(低温、最大温度梯度)计算沥青加铺层的最大主应力σ1，然后计算考虑沥青混合料松弛效应的最大主应力σ1'。沥青混合料的劈裂强度σSP通过试验确定，计算考虑沥青混合料抗拉结构系数KS的容许拉应力σR，若σ1'不大于σR时，初估沥青加铺层厚度满足要求，否则改变初估厚度重新计算。
二、路面加铺方案设计
水泥混凝土面板在处治后达到规定的接缝弯沉差和基层综合模量的基础上，为保证沥青加铺层在设计期限内的使用性能和耐久性，针对本工程的气候、交通特点，为保证加铺层在设计期限内的使用性能和耐久性，主要从三方面考虑：①做好旧混凝土板的处置工作;②加铺层采用SMA沥青混合料;③采取防裂措施，以减少和延缓反射裂缝的产生。为了减少和延缓加铺层反射裂缝的产生，要求加铺层的沥青混凝土本身具有较高的低温抗变形性能力和抗拉、抗剪性能，同时又不能过分地降低沥青混合料高温稳定性，改性沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是最佳选择。实践也证明SMA这种以沥青、矿粉和纤维稳定剂做结合料的间断级配沥青混合料用做上面层，能提高行车舒适性，减少和延缓病害的产生，延长路面使用寿命。根据加铺层结构形式、旧路而状况评定标准及国内加铺层结构实例调查，建议旧路而上的加铺层结构参照
经过分析比较，结合旧水泥混凝土路面处置后的现状，工程加铺层选用改性沥青混凝土SMA，厚度4cm。结构层组合为：4cm厚SMA-16沥青玛蹄脂碎石混合料+下封层+满铺玻璃丝布+粘层(热改性沥青0.3～0.5L/m2)+旧水泥混凝土路面。
三、防治反射裂缝的措施
国内外的研究表明，彻底消除反射裂缝是不经济的，也是不现实的，加铺层采用防止反射裂缝措施的目的是控制开裂而不是消除开裂。所有的防反措施只是尽量推迟产生早期裂缝的时间，以及一旦裂缝产生后，如何减缓其向上面层发展的速度，从而达到延长其使用寿命的目的。目前应用情况来看，采用土工布比土工格栅具有较好的防水功能，同时使用满铺的效果优于缝铺的情况。缝铺一方面使沥青面层与旧硅板形成一个凹型，在没有铺土工布的地方，如有雨水渗入，在层与层之间的水流不能沿路拱畅通排除，而可能集中在凹型部位，使沥青混凝土受到雨水的侵蚀而损害;另一方面，土工布在纵缝和横缝铺设中，使其搭接部位增多和布的厚度(搭接部位)增大，使面层与旧板的粘接减小，造成层间破坏。在路面加铺工程中，在旧水泥混凝土路面的沥青加铺层底部铺设土工合成材料，可在一定程度上减少或延缓旧路面裂缝反射到沥青加铺层。
参考文献：
[1]傅志.如何改善水泥混凝土路面舒适性[J].公路，2009
[2]张善，卢拥军.旧水泥混凝土路面加铺改造方案比选[J].华东公路，2010
[3]高速必路丛书编委会.高速公路路面设计与施工[M]一北京:人民交通出版.2009.3.
[4]卢拥军.沥青混凝土加铺层改造旧水泥混凝土路面若干问题的探讨[J].公路.2010.7.
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