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沥青路面补强设计要点探索

在确定原路面的计算弯沉值时,应将全线分段。分段也称划分均匀段,是指把路基路面结构状况(路基填挖、干湿、土质类型、路面类型、结构层和材料组成)、使用性能和交通等状况相同或相近的路段看作一个路段。划分路段的目的,是对每一个状况近似相同的路段给予一个平均的评定结果,选择一个适当的建设方案。这里只介绍按弯沉情况进行分段,根据弯沉值测定结果,将其沿路线点绘成图,可以按照经验或通过目测判断进行初步分段。同一路段内,各测点的弯沉值比较接近。若局部路段弯沉值很大,应先进行修补处理,再进行补强。绘图可在计算机Excel表格上方便完成,为方便观看和划分段落,可将Excel表格上的成图复制到AutoCAD上。各路段的计算弯沉值L0按下式计算:L0=(L+Za•S)K1•K2•K3式中:L0——路段的计算弯沉值(0.01mm);L——路段内原路面上实测弯沉的平均值(0.01mm);#S——路段内原路面上实测弯沉的标准差(0.01mm);#Za——保证率系数,补强二级及二级以上的公路路面时,Za取1.5,补强三、四级公路时取1.3;K1、K2——季节影响系数和湿度影响系数;K3——温度修正系数;计算平均值和标准差时,应将超出L±(2~3)S的弯沉特异值舍弃。对舍弃的弯沉值大于L+(2~3)S的点,应找出其周围界限,进行局部处理。当弯沉在非不利季节测定时,应根据当地经验考虑季节影响系数的修正。对冰冻地区的潮湿或过湿的路基,宜考虑路面强度逐渐衰减的影响,乘以湿度影响系数。路面弯沉值是以20°C为测定沥青路面弯沉值的标准状态。当沥青面层厚度小于或等于5cm时,不需要温度修正;当路面温度在20°C±2°C时,也不进行温度修正;其他情况下测定弯沉值均应进行温度修正。路段的计算弯沉值可在计算机Excel表格上计算完成。

1.交通量调查与分析

我国从1979年开始进行国家干线公路交通量观测,全国各地市干线公路(省道、国道)绝大部分都有交调站(连续或间歇式观测站);此外各地每年还进行一次国、省、县、乡道交通量比重调查。从以上观测资料中,我们可以收集到交通量(年平均日交通量、小时交通量、高峰小时交通量等)、交通组成、交通量特征等数据,交通量观测资料可从各地公路局(段、站)取得。交通量分析时注意双向行车的公路两个方向的交通量及组成往往不同,有时相差较大,尤其是重型车辆的差异,这种情况下,在两个方向上的老路面状况也会不同。针对这种情况,应分别对待,根据交通量及老路面状况确定补强方案,一般按路面状况较差的确定整个路面的补强方案。

2.旧路面冷再生后的补强设计

近几年来,就地冷再生技术在一些地区逐步推广,就地冷再生技术是指对旧路面进行冷破碎、翻松,添加外加剂,拌和、摊铺、压实而成路面的施工方法。旧路面指沥青路面加石灰稳定土等,厚度一般不小于20cm,外加剂有水泥、石灰粉煤灰、水泥粉煤灰、水等。从目前的工程实践来看,就地再生技术的优势如下:(1)节省成本,包括材料和运输成本,总投资可节省30~40%;(2)利用老路基,提高旧路等级;(3)可以充分利用旧路的石料、旧灰土等材料,减少了新材料的开采,具有重大的环保效益;(4)旧路面冷再生后补强设计,符合“重视环境保护,坚持可持续发展”设计理念。旧路面冷再生后的实测弯沉值与旧路面的实测弯沉值比较,实测弯沉值比较均匀,路段代表弯沉值减少20%~30%,旧路面冷再生后整体强度、刚度及均匀性得以提高,7d无侧限抗压强度可达1.5MPa以上。旧路面冷再生后,可根据实测弯沉值进一步计算补强层厚度,路线纵坡容易控制,较直接补强减少了调平层,施工时容易控制标高和补强层厚度。旧路冷再生技术也适合城市道路的改造工程,城市道路道路上行驶的多为小客车,路面标高一般不能抬高,采用冷再生技术既改善了路面状况,又缩短了工期、减少了污染,也节约了能源。2004年,河南省濮阳市人民路改造时采用了旧路冷再生技术,冷再生后加铺7厘米沥青混凝土,使用效果很好,至今路面裂缝很少。旧路冷再生技术在农村公路改造中的应用前景看好。

3.水泥稳定碎石基层的合理强度

近年来,河南省商丘市公路建设中,路面基层采用水泥稳定级配碎石基层,其7d无侧限抗压强度可达到6MPa。通过对已运行两年及以上公路的观察,发现裂缝比较规则,绝大部分发生在锯缝处,且很少发生竖缝。这种路面基层对行驶重载车辆的公路非常适用。因此,我们应加强对高强度水泥稳定碎石的研究和实践。透层、粘层《公路沥青路面施工技术规范》JTJF40—2004中9.1.1条要求“沥青路面各类基层都必须喷洒透层油,沥青层必须在透层油完全渗透入基层后方可铺筑。基层上设置下封层时,透层油不宜省略”。9.2.1条要求“符合下列情况之一时,必须喷洒粘层油:(1)双层式或三层式热拌热铺沥青混合料路面的沥青层之间。(2)水泥混凝土路面、沥青稳定碎石基层或旧沥青路面层上加铺沥青层。(3)路缘石、雨水口、检查井等构造物与新铺沥青混合料接触的侧面”。关于上述两条要求,在这里重点提出,以引起注意,设计和施工时不能随便取消和更改。

作者:刘兆印 田秀岩 单位:濮阳市通达路桥工程监理有限公司 濮阳市公路工程有限公司


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