适用于特重交通等级的旧水泥混凝土路面耐久型结构及设计方法与流程

本发明属于交通，具体涉及适用于特重交通等级的旧水泥混凝土路面耐久型结构及设计方法。

背景技术：

1、截至2012年底，我国水泥混凝土路面的总里程就已达到165.3万公里，已成为世界上拥有水泥混凝土路面最多的国家之一。然而，随着交通量的增加，在行车荷载和自然环境的综合作用下，水泥混凝土路面不可避免地会出现诸如断裂、沉陷、错台、唧泥等病害，加之重载、超载车辆的增多，更是加剧了病害的产生与发展。因此，必须采取有效措施加强对水泥混凝土路面的养护维修。

2、目前，对旧水泥混凝土路面改造的技术主要有如下两种方式：ⅰ、水泥混凝土路面加铺水泥混凝土路面(白加白)；ii、水泥混凝土路面加铺沥青混凝土路面。该方式有两种不同的结构形式：1、水泥混凝土路面维修处理后加铺中间过渡层，再加铺沥青面层(白加黑)；2、水泥混凝土路面破碎后并压实处理(或加铺基层)，再加铺沥青面层(白改黑)，即碎石化改造。

3、对旧水泥混凝土路面碎石化后进行加铺沥青混凝土面层能够改善路面受力特性，提升路面使用性能；然而，旧水泥面板碎石化后表层10cm范围内是散粒体，并含较多粉状细颗粒。采用常规乳化沥青无法做到渗透稳固，使得颗粒间的联结非常弱，无法起到承力作用，导致后续沥青路面出现龟裂等病害；采用就地冷再生技术将散粒体固化，不能适用特重载交通，且耗费的资金较大，限制了适用范围。

4、因此本发明适用于特重交通等级的旧水泥混凝土路面经济耐久型结构及设计方法。

技术实现思路

1、本发明为解决背景技术问题提供适用于特重交通等级的旧水泥混凝土路面耐久型结构及设计方法。

2、本发明是采用如下技术方案实现的：适用于特重交通等级的旧水泥混凝土路面耐久型结构设计方法，其特征在于；包括以下步骤：

3、s1:依据交通荷载、旧水泥路面技术状况及旧路环境条件，确定旧水泥混凝土面板的破碎工艺；

4、s2:在碎石化工艺实施前，将旧水泥面板中出现板角断裂的部分进行挖除，如果发现基层产生损伤，将基层一并挖除，而后采用水泥稳定碎石或级配碎石或大粒径级配碎石进行填补，并压实；

5、s3:将碎石化下基层裂而不碎的部分作为基层材料，将整块旧水泥面板划分为9个区域，采用pfwd、fwd或贝克曼梁测得每一区域的弯沉、回弹模量及泊松比参数，去其偏差较大的数值后，取均值；

6、s4:依据层铺法施工工艺，在旧水泥路面碎石化下基层上铺筑沥青表面处治层，而后开放交通，通过车辆碾压增加沥青表面处治层的密实度及沥青迁移程度；

7、s5:在沥青表面处治层上铺筑沥青混合料下面层与上面层，上下面层之间采用乳化沥青或基质沥青作为粘层；

8、s6:采用弹性层状体系理论，验算沥青混合料疲劳开裂寿命、沥青混合料层永久变形量、路基顶面竖向压应变、碎石化下基层层底拉应变。

9、s7:得出适用于非特重交通荷载等级的旧水泥路面碎石化后路面结构方案。

10、进一步地：s1中所述的破碎工艺包括共振碎石化方式、多锤头碎石化方式。

11、进一步地：s4中所述的旧水泥路面碎石化下基层厚度为10～16cm。

12、进一步地：s4所述的沥青表面处治层厚度为2～3cm。

13、进一步地于：s5所述的沥青混合料下面层厚度为5～8cm；沥青混合料上面层厚度为4～6cm。

14、进一步地：所述沥青混合料上面层为采用辉绿岩或玄武岩或石灰岩的ac型沥青混凝土或sma型混凝土或superpave型沥青混凝土，所用的沥青包含基质沥青、改性沥青或者高粘改性沥青；所述沥青混合料下面层可为ac-20或ac-25或atb-25型沥青混合料，所用沥青包含基质沥青、改性沥青、高模量沥青。

15、适用于特重交通等级的旧水泥混凝土路面耐久型结构，其特征在于，包括权利要求1-6任一种方法制成的结构。

16、本发明的有益效果是：

17、1.常规采用旧水泥路面碎石化后直接加铺沥青面层，或者加铺级配碎石作为基层，本发明提供的先处置旧水泥路面板及基层病害后，铣刨掉碎石化后表面层散粒体，能够最大限度利用旧水泥面板的承力性能。

18、2.将旧水泥路面碎石化下基层作为基层，强化沥青表面处置层的结构属性，在提升抗承载性能的前提下，降低路面结构层整体厚度，降低路面后续养护费用，提升养护效率。丰富了路面结构属性。

技术特征：

1.适用于特重交通等级的旧水泥混凝土路面耐久型结构设计方法，其特征在于；包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的适用于特重交通等级的旧水泥混凝土路面耐久型结构设计方法，其特征在于：s1中所述的破碎工艺包括共振碎石化方式、多锤头碎石化方式。

3.根据权利要求1所述的适用于特重交通等级的旧水泥混凝土路面耐久型结构设计方法，其特征在于：s4中所述的旧水泥路面碎石化下基层厚度为10～16cm。

4.根据权利要求1所述的适用于特重交通等级的旧水泥混凝土路面耐久型结构设计方法，其特征在于：s4所述的沥青表面处治层厚度为2～3cm。

5.根据权利要求1所述的适用于特重交通等级的旧水泥混凝土路面耐久型结构设计方法，其特征在于：s5所述的沥青混合料下面层厚度为5～8cm；沥青混合料上面层厚度为4～6cm。

6.根据权利要求5所述的适用于特重交通等级的旧水泥混凝土路面耐久型结构设计方法，其特征在于：所述沥青混合料上面层为采用辉绿岩或玄武岩或石灰岩的ac型沥青混凝土或sma型混凝土或superpave型沥青混凝土，所用的沥青包含基质沥青、改性沥青或者高粘改性沥青；所述沥青混合料下面层可为ac-20或ac-25或atb-25型沥青混合料，所用沥青包含基质沥青、改性沥青、高模量沥青。

7.适用于特重交通等级的旧水泥混凝土路面耐久型结构，其特征在于，包括权利要求1-6任一种方法制成的结构。

技术总结本发明公开适用于特重交通等级的旧水泥混凝土路面耐久型结构及设计方法；本发明常规采用旧水泥路面碎石化后直接加铺沥青面层，或者加铺级配碎石作为基层，本发明提供的先处置旧水泥路面板及基层病害后，铣刨掉碎石化后表面层散粒体，能够最大限度利用旧水泥面板的承力性能；将旧水泥路面碎石化下基层作为基层，强化沥青表面处置层的结构属性，在提升抗承载性能的前提下，降低路面结构层整体厚度，降低路面后续养护费用，提升养护效率，丰富了路面结构属性。技术研发人员：刘豪斌,罗资清,李明珊,谢成,雷拥军,梁志光,杨永华,韦剑双,谭堂佳,侯忠礼,黄文生,黄泽安,沈健受保护的技术使用者：广西北投公路桥梁工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27