水泥混凝土路面加鋪瀝青路面結構設計分析

鄒 虹

（自貢市偉途交通勘測設計有限責任公司, 四川 自貢 643000）

水泥混凝土路面加鋪瀝青路面結構設計分析

鄒 虹

（自貢市偉途交通勘測設計有限責任公司, 四川 自貢 643000）

隨著國民經濟的飛速發展，人民生活水平的不斷提高，廣大人民對生活質量、出行要求、城市的生態環境與空間景觀等提出了更大的要求，城市功能也在日趨完善。本文首先分析了水泥混凝土路面損壞的原因，其次總結了我國針對水泥混凝土路面的設計方法，最后結合設計方法討論了水泥混凝土路面加鋪瀝青路面結構設計，以供參考。

水泥混凝土;瀝青;結構設計

0 引言

面層材料采用水泥混凝土路面之一為水泥混凝土路面，其也屬于高等級公路結構之一。上世紀 60年代中期，我國便開始使用水泥混凝土路面，到八十年代后，該路面在全國范圍內飛速發展。水泥混凝土路面的主要優點為耐久性好、強度高、養護費用低，因而其能夠逐步廣泛應用，推動我國經濟的發展。但于此同時，由于水泥混凝土路面自身結構的特點，其需要設置各種接縫，這就導致了路面對超載更加敏感，并且噪音較大且修復困難，存在許多問題，嚴重影響了路面的服務水平與行駛的舒適性。因而，有必要加強對水泥混凝土路面加鋪瀝青路面結構設計方面的研究。

1 水泥混凝土路面損壞的原因

1.1 裂縫

裂縫主要包括四大類，即橫向裂縫、交叉裂縫、縱向裂縫與斜向裂縫。裂縫都是通底的裂縫能夠把板塊分割為多塊，進而裂縫逐漸貫通板面。

1.2 板角斷裂

板角斷裂主要是指與板角兩邊相交的垂直貫通的裂縫，該裂縫到板角兩邊的距離小于或者等于兩邊長度的一半。產生的原因主要為板角附近持續受到荷載的作用，支撐力不足二引起的。

1.3 接縫材料損壞

水泥混凝土中的橫縫又包含了縮縫與脹縫。脹縫受溫度影響顯著，由于溫度引起的熱應力會導致路面接縫處損壞或者變形；縮縫一般情況下變化較小，但若反復發生，也會形成與脹縫一樣的破壞效果。工程實踐中，常常由于施工及養護不規范等原因，造成接縫的損壞。

1.4 邊、角剝落

邊、角剝落主要是指接縫兩側或者板角一定范圍內的碎裂。主要是由于：1）雜物落入接縫處；2）反復施加重交通荷載；3）施工不規范或者設計不當；4）接縫部位的混凝土強度不達標。

2 國內設計方法簡述

可持續發展戰略近年來在社會發展的各個方面都有所體現，其主要含義為在滿足當代需求，又不損害后代發展的前提下的發展。現階段城市交通工程中各類的矛盾日益突出，交通污染逐漸成為較為關注且嚴重的社會問題。城市道路交通可持續發展主要涵蓋：加強引導交通需求與供給；控制與減少交通污染，改善交通環境；加大政策調控，進而對城市結構進行優化。

現階段我國應用的《公路水泥混凝土路面設計規范》正是在此背景下，對原路面加鋪瀝青層做出了明確的規定：

1）選用瀝青加鋪層時需要達到一定的要求，即評定原路面接縫傳遞荷載能力為優良時，或者是原路面損壞程度為優良時，才能應用該加鋪層，必須要切實結合實際情況采取相關措施減緩反射裂縫。瀝青加鋪層的厚度要嚴格按照減緩反射裂縫的相關規定來執行，針對一級公路與高速公路，瀝青加鋪層的最小厚度一般為 100mm，針對其余等級公路，該值一般為 70mm。加鋪完瀝青后，要采用復合式路面的方式對進行原路面的應力分析，先求出無瀝青層的混凝土板的應力，然后考慮瀝青層的影響，進而計算出加鋪過后混凝土板的承載能力。實際上，瀝青加鋪層對原路面承載能力的影響有限，原路面仍然占據最關鍵的承載作用，起控制作用的為原路面混凝土彎拉強度與應力。

2）針對原路面的損壞程度，要采取相應的修補方法分類處理。假若路面的承載能力達到交通相關要求時，必須采取相關的補強措施。要結合工程實際情況選擇加鋪單層或者雙層的瀝青面層，依據不同情況作出相應調整，增加或者減少等。加鋪層必須在保證原路面穩定的前提下，依據該公路的等級、交通量、縱橫向調坡設計，同時結合防反射裂縫的相關措施與以往工程經驗進行確定。一般情況下，采取打裂措施是在原路面裂縫處的彎沉量大于0.45mm時進行的，其目的是為了防止原路面混凝土板脫空，將其緊密結合基層，之后在加鋪結構層。假若彎沉量不小于0.7mm時，可以將板進行打裂處理，嚴格依據相關規范對加鋪層進行設計。

3 瀝青混凝土路面加鋪層結構設計

3.1 瀝青加鋪層設計方案

參照我國《公路瀝青路面設計規范》，并結合原水泥混凝土路面的壽命、車型分析等情況，采用原水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的理論計算，得出原路面剩余年限標準軸載的作用次數。

原路面加鋪改造的設計過程中，路面結構層要優先采用較薄的，將對沿線交通設施的影響降為最小；盡量降低對天橋凈空的干擾，降低橋梁荷載；控制路線縱坡的變化次數，增加行車舒適性。路面結構設計要確保施工的方便性，保障交通的安全與暢通，全程采用機械化作業，盡量減少人工作業，進而提高施工質量。

1）沖擊破碎后的原水泥路面加鋪瀝青

沖擊破碎后的原水泥路面會大大降低原水泥板的板塊效應，能有效地抑制反射裂縫。基層為沖擊破碎后的混凝土面板，再鋪設一定厚度（2-4cm）的瀝青調平層，之后加鋪瀝青混凝土，厚度一般為18cm，

圖1 沖壓段路面結構圖

2）特殊路段的路面結構

針對長大縱坡路段（坡長大于300m，坡度不小于3%），要依據相關的檢測結果，調整加鋪設計方案，可采用添加一定濃度的聚酯纖維在中面層中，進而增強抗車轍能力。

路橋路面過渡方面，要切實結合縱坡設計的高度，瀝青層要加鋪在橋頭搭板處。要在應力分析的計算范圍內，將路基段的上下面層作為橋面鋪裝厚度設計依據。

3.2 瀝青加鋪層拉力驗證

該試驗采用的為標準圓柱體試件，利用試驗機對試件的劈裂強度與抗壓回彈模量進行測量，并且嚴格依據《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》來設計試驗。彎沉計算中，瀝青混合料一般采用20C的抗壓模量；在計算層底拉應力時，一般采用15C的抗壓模量，而在許用拉應力計算過程中，可以采用15C劈裂強度。設計參數采用半剛性材料，其齡期為：水泥類一般為90天。嚴格以室內試驗結果為依據，同時結合以往工程積累的經驗及相關資料，不斷優化路面計算參數。

4 結語

綜上所述，為了切實將建設工作真正地貫徹落實下去，必須要把好各個階段的質量關，做好全面的工作。水泥混凝土路面的主要優點為耐久性好、強度高、養護費用低，因而其能夠逐步廣泛應用，推動我國經濟的發展。因而，在實施施工的過程中，相關工作人員要及時采取行之有效的措施對存在的問題加以解決，將水泥混凝土路面加鋪瀝青路面工程的優勢真正發揮出來，創造更高的企業價值，進一步加強與完善項目成本控制體系，提高與成本控制相關的管理工作。

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1007-6344（2017）10-0067-01

鄒虹（1988-），性別：男，籍貫：四川省榮縣，工作單位：自貢市偉途交通勘測設計有限責任公司，學歷：專科，職稱：助理工程師，研究方向：道路與橋梁