一种既有混凝土路面加铺沥青面层的设计方法与流程

本申请涉及道路工程领域，尤其涉及一种既有混凝土路面加铺沥青面层的设计方法。

背景技术：

1、混凝土路面使用过程中，在行车荷载及环境因素的反复作用下，既有路面使用性能会逐渐降低，当不能满足使用要求或者需要提高品质时，需要采用加铺改造进行提质升级。在既有混凝土路面上加铺改造，是一项充分利用既有路面剩余强度的一项关键技术。目前加铺技术可分为三种：加铺沥青混凝土面层、加铺结合式混凝土面层、加铺分离式混凝土面层，从经济性、舒适度、路用性能等角度出发，加铺沥青混凝土面层应用最为广泛。

2、既有混凝土路面加铺沥青面层必须建立在既有路面使用性能科学评价的基础上进行，比新建路面结构的设计更为复杂，现行规范给出了加铺设计的基本原则，未系统提出加铺层设计方法，未明确加铺沥青层厚度的方法，且未针对性提出解决或缓解接缝处产生反射裂缝方案。因此，解决既有混凝土加铺沥青层系统性问题是一项亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、本申请提供一种既有混凝土路面加铺沥青面层的设计方法，该方法旨在系统解决既有路面加铺沥青面层的难题，即在路面检测数据的基础上，根据断板率和平均错台量确定加铺方式；根据既有路面强度及厚度确定加铺厚度；根据接缝传荷能力确定防止反射裂缝设计；通过层间结合设计，使结构组成一个整体；进而得出路面组合设计，该方法指导性与可操作性强。

2、本申请的技术方案是：

3、一种既有混凝土路面加铺沥青面层的设计方法，包括以下步骤：

4、s1，既有路面状况检测与评定，其检测指标包括断板率、平均错台量、接缝传荷能力、既有混凝土路面的厚度、弯拉强度，其检测方法可参见相关技术手册；

5、s2，根据上一步检测的断板率及平均错台量，确定加铺方式；通常地，根据断板率和平均错台量值，将路面状况分为优良、中、次、差四个等级，如下表所示：

6、

7、s3，根据上一步检测的既有混凝土路面厚度、弯拉强度，确定加铺厚度；若检测路面强度不满足设计要求，则需要对路面进行补强后再进行加铺；若强度足够，则可以直接加铺；一般地，加铺沥青厚度宜为4的整数倍，支路可取4cm或以上，次干路可取8cm或以上，主干路可取12cm或以上；

8、s4，根据上一步检测的接缝传荷能力，确定防反射裂缝设计；通常地，接缝传荷能力根据接缝传荷系数，将既有混凝土板接缝传荷能力分为优良、中、次、差四个等级，如下表所示；

9、

10、s5，根据步骤s2确定加铺方式、步骤s3确定加铺厚度、步骤s4确定防反射裂缝设计，最后确定各结构层之间结合设计；

11、s6，由以上步骤输出路面结构。

12、本申请的有益效果：

13、本申请提供了一种既有混凝土路面加铺沥青面层的设计方法，其基于路面检测评价，系统性提出了既有混凝土路面加铺面层的设计方法，根据断板率和平均错台量确定加铺方式，根据既有路面强度及厚度确定加铺层厚度，根据接缝传荷能力确定防止反射裂缝设计，通过层间结合设计，使结构组成一个整体，得出路面组合设计。该方法理论意义明确，指导性及可操作性强，限定了既有混凝土路面加铺面层为加铺沥青面层设计，分离式混凝土和结合式混凝土加铺设计对既有混凝土路面各项指标要求高，从经济及技术角度，采用加铺沥青面层优势更为明显，可大大地充分利用既有路面的剩余强度，改善路面行驶质量，节约投资，对路面进行绿色低碳化品质升级。沥青路面加铺厚度是影响既有混凝土板受力的一个关键因素，在既有混凝土路面强度及厚度的前提下，每增加4cm厚沥青厚度，可减少1cm厚混凝土板，因此加铺沥青面层厚度宜为4的整数倍。防止和控制反射裂缝是加铺沥青面层的重点，本方法在既有混凝土路面和沥青面层间增设抗裂贴或裂缝缓解层，该层由大粒径沥青碎石组成，其可以在既有混凝土路面板接缝及裂缝附近出现的较大应力时，削弱拉应力、拉应变的传递，并且能够消散、吸收交通荷载及温度变化的荷载应力和温度应力，能大大缓解反射裂缝的发展，。因沥青加铺层层间模量比大，为防止沥青面层出现剪切、推移，提出采用糙化处理及增设封层措施，提高层间结合能力，使其结合成整体。

技术特征：

1.一种既有混凝土路面加铺沥青面层的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的既有混凝土路面加铺沥青面层的设计方法，其特征在于，在步骤s1中，既有路面状况检测的指标包括断板率、平均错台量、接缝传荷能力、既有混凝土路面的厚度以及弯拉强度。

3.根据权利要求1所述的既有混凝土路面加铺沥青面层的设计方法，其特征在于，在步骤s2中，根据断板率和平均错台量值，将路面状况分为优良、中、次、差四个等级：当断板率≤5％、平均错台量≤3mm时，路面状况评定为优良；当断板率为5～10％、平均错台量为3～7mm时，路面状况评定为中；当断板率10～20％、平均错台量7～12mm时，路面状况评定为次；当断板率＞20％、平均错台量＞12mm时，路面状况评定为差；

4.根据权利要求1所述的既有混凝土路面加铺沥青面层的设计方法，其特征在于，在步骤s3中，若检测到路面的强度不满足设计要求，则对路面进行补强之后再进行加铺；若检测到路面的强度满足设计要求，则对路面直接进行加铺，且加铺的沥青厚度为四的整数倍；若对支路进行沥青加铺，则加铺的沥青厚度为n×4cm，n为大于或者等于1的整数；若对次干路进行沥青加铺，则加铺的沥青厚度为n×4cm，n为大于或者等于2的整数；若对主干路进行沥青加铺，则加铺的沥青厚度为n×4cm，n为大于或者等于3的整数。

5.根据权利要求1所述的既有混凝土路面加铺沥青面层的设计方法，其特征在于，在步骤s4中，根据接缝传荷系数而将既有混凝土板接缝传荷能力分为优良、中、次、差四个等级：当接缝传荷系数≥80时，将既有混凝土板接缝传荷能力评定为优良；当接缝传荷系数为60～80时，将既有混凝土板接缝传荷能力评定为中；当接缝传荷系数为40～60时，将既有混凝土板接缝传荷能力评定为次；当接缝传荷系数＜40时，将既有混凝土板接缝传荷能力评定为差；

6.根据权利要求1所述的既有混凝土路面加铺沥青面层的设计方法，其特征在于，在步骤s6中，对于主干路，当路面状况评定为优良等级、路面强度足够、既有混凝土板接缝传荷能力评定为优良时，先对既有混凝土路面进行抛丸糙化处理，处理深度1～2mm，之后在接缝处铺设抗裂贴，增加1cm同步碎石封层，先加铺一层8cm厚的ac-25粗粒式沥青混凝土，再加铺一层4cm厚的ac-13细粒式沥青混凝土。

7.根据权利要求1所述的既有混凝土路面加铺沥青面层的设计方法，其特征在于，在步骤s6中，对于次干路，当路面状况评定为中等级、路面强度足够、既有混凝土板接缝传荷能力评定为中等级时，先对既有混凝土路面进行刻槽糙化处理，处理深度3～4mm，再在胀缝、纵横向接缝处铺设一层土工织物防反射裂缝措施，在沥青面层间采用改性沥青黏层油，之后在既有混凝土路面增加8cm厚的atb-25沥青混凝土碎石基层，再加铺一层8cm厚的ac-13细粒式沥青混凝土。

8.根据权利要求1所述的既有混凝土路面加铺沥青面层的设计方法，其特征在于，在步骤s6中，对于支路，当路面状况评定为次等级、路面强度足够、既有混凝土板接缝传荷能力评定为次等级时，先在既有混凝土路面加铺黏层油，在胀缝、纵横向接缝处铺设一层土工合成材料，之后在既有混凝土路面增加8cm厚的atb-25沥青混凝土碎石基层，在沥青面层间采用改性沥青黏层油，再加铺一层4cm厚的ac-13细粒式沥青混凝土。

技术总结本申请提供一种既有混凝土路面加铺沥青面层的设计方法，其包括：S1，既有路面状况检测与评定；S2，根据检测到的断板率和平均错台量，确定既有混凝土路面的加铺方式；S3，根据检测到的既有混凝土路面厚度、弯拉强度，确定既有混凝土路面的加铺厚度；S4，根据检测到的接缝传荷能力，确定防反射裂缝设计；S5，根据上述步骤中所确定的既有混凝土路面的加铺方式、加铺厚度以及防反射裂缝设计而确定各结构层之间的结合设计；S6，由以上步骤输出路面结构。本方法通过层间结合设计，使结构组成一个整体，进而得出路面组合设计，其指导性与可操作性强。技术研发人员：赵乾文,程小亮,王恒,王阳受保护的技术使用者：中冶南方城市建设工程技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12