舊水泥路面加鋪超薄瀝青層綜合技術(shù)的研究.pdf

1、目前在舊水泥路面上加鋪瀝青層是被業(yè)內(nèi)認可的對舊水泥路面進行大修的解決方案。一般加鋪層厚度為16-18cm,這個厚度通常會導致沿線橋梁、附屬設(shè)施的標高要作相應的調(diào)整,為此發(fā)生的工程費用可能比加鋪層本身的工程造價還要高。事實上采用此厚度甚至更厚的瀝青加鋪層也不會杜絕瀝青加鋪層裂縫的產(chǎn)生,一味地增加瀝青加鋪層厚度來防治瀝青加鋪層裂縫的產(chǎn)生,其效果隨著厚度的增加越來越不明顯。因此,本文提出了舊水泥路面瀝青超薄加鋪層綜合處治技術(shù)的研究課題,研究中

2、綜合運用舊路穩(wěn)定、高性能夾層材料的設(shè)計與應用、加鋪層結(jié)構(gòu)組合設(shè)計等多項技術(shù)來防治瀝青加鋪層裂縫的產(chǎn)生,以達到減薄瀝青加鋪層厚度的目的,研究的主要內(nèi)容、成果包括以下幾個方面：通過三維有限元分析了影響瀝青加鋪層穩(wěn)定的各種因素,分析結(jié)果表明瀝青加鋪層厚度超過一定值對于防治反射的效果已經(jīng)不明顯；高性能夾層的設(shè)置可以有效地改善舊水泥路面和瀝青加鋪層的受力狀態(tài)；舊水泥路面仍然是承擔荷載的主體,其穩(wěn)定性直接決定了瀝青加鋪層的壽命；從理論上說明了要實現(xiàn)

3、超薄瀝青加鋪層需要進行厚度設(shè)計、舊路穩(wěn)定處治和采取防治反射裂縫措施等多種技術(shù)的綜合運用。舊水泥路面的穩(wěn)定處治是加鋪瀝青層的前提,其中水泥板底脫空識別及處治技術(shù)是舊路穩(wěn)定處治的瓶頸問題,本文提出了利用沖擊振動聲頻分析法判斷水泥板底脫空的方法,該方法利用共振峰頻率等參數(shù)作為特征參數(shù),引入Fisher判別函數(shù)的方法,建立了水泥板底脫空判別函數(shù),研發(fā)了沖擊振動水泥板底脫空聲頻分析儀,開發(fā)了相應的脫空判別程序,該技術(shù)在多條高速公路的檢測中得到應用

4、,并與其它脫空檢測技術(shù)進行了對比,其脫空識別準確率遠遠高于目前應用最廣泛的落錘式彎沉儀( Falling weight Deflectormeter簡稱FWD)的脫空識別率；詳細總結(jié)了注漿施工工藝使其規(guī)范化、程序化,提出了漿體流動度等施工質(zhì)量控制參數(shù)。防治反射裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展是瀝青加鋪層需要解決的重要技術(shù)問題,為此研制了應力吸收防水粘結(jié)層(Stress Absorbing Waterproof Interlayer,簡稱SAWI),研發(fā)

5、的過程中發(fā)現(xiàn)瀝青對SAWI的抗裂性能影響最大,為此研發(fā)了高彈性改性瀝青,并確定了以3min彈性恢復為重要指標的一系列高彈改性瀝青指標及標準；不同的瀝青用量、級配類型對應的SAWI性能有所差別,適當比例天然砂的摻入會改善SAWI施工和易性,并會使SAWI的抗裂性能有一個顯著的提高,給出了SAWI瀝青混合料技術(shù)指標建議值。通過改造的瀝青路面分析儀(Automatic Asphalt Pavement Analyzer,簡稱AAPA)模具,評

6、價了舊水泥路面加鋪層的整體抗裂性能。試驗過程中使用了全程實時、自動錄像等手段,為疲勞破壞判別提供了準確的技術(shù)支撐,試驗結(jié)果表明,應用SAWI材料可以有效延長加鋪層的使用壽命。進一步對疲勞試驗后破壞斷面觀察發(fā)現(xiàn),加鋪層的裂縫僅出現(xiàn)在面層,SAWI層完好無損,這說明SAWI層的使用不僅可以延長面層的使用壽命,而且具有阻斷裂縫向下發(fā)展的作用,即使在面層出現(xiàn)裂縫的情況下,仍能在很大程度上保持完好,并起到防止水分下滲,保護路面結(jié)構(gòu)的作用。通過穩(wěn)定