“白加黑”旧路改建的关键技术研究

摘要

近年来，随着国民经济的迅速发展，公路上交通量和汽车载重量剧增，对路面结构的损坏日渐加重。越来越多的旧水泥混凝土路面面临着修复工作。“白加黑”能有效地改善旧水泥混凝土路面的使用性能，延长其使用寿命，是一种非常有前景的水泥混凝土路面大修方法。 本文在调查了解国内许多旧路改造实践工程的前提下，根据铜陵市自西路对旧水泥混凝土路面沥青罩面改造进行了系统的分析研究。主要的研究内容包括： (1)原有路面结构性能的评估在沥青混凝土加铺罩面之前对旧水泥混凝土路面的损坏情况和结构状况进行正确的评价是解决反射裂缝和保证加罩成功至关重要的一环，包括路面结构性能评定和路面使用性能评定。其中，路面结构性能评定是以相对弯沉差作为评价指标：路面使用性能评定是以路面破损率PCI、行驶质量指数RQI、路面抗滑BPN和SFC作为评价指标。 (2)旧水泥混凝土路面沥青罩面改造中沥青罩面层的设计旧路改造的罩面设计方法不仅涉及旧路面的损坏、结构状况、交通状况、环境因素，而且还需要合适的力学分析模型、正确的材料参数、有效的防反射裂缝措施等，内容广泛、复杂多变，至今尚未有成熟的设计方法。本文介绍了目前相对成熟的几种罩面设计体系，并加以评析，提出今后尚需研究的问题. (3)反射裂缝的防治与控制影响反射裂缝的因素除荷载因素和温度因素之外，路面结构特性对反射裂缝也有一定的影响。目前反射裂缝的防治措施大致可分为：改善沥青混凝土罩面层性能、处治旧路面板和设置应变消减中间层。具体包括增加罩面层厚度、应用改性沥青以及加筋材料：封填稳定裂缝，破碎、稳定旧路面板：SAMI、土工织物类、土工网格、粘结间断层等。 (4)本文应用三维有限元对旧水泥板上加罩沥青混凝土面层复合结构进行了应力分析。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

致谢

第一章绪论

1.1课题研究的工程背景及意义

1.2国内外旧路改造研究概况以及存在问题

1.2.1国内刚柔复合式路面的设计理论和方法

1.2.2国外刚柔复合式路面的设计理论及方法

1.2.3目前存在的主要问题

1.3本文研究的意义与内容

第二章原有路面状况调查与检测及病害处理方法

2.1旧水泥混凝土路面使用状况调查目的

2.2路面结构性能评定

2.3路面使用性能评定指标

2.3.1路面破损

2.3.2路面行驶质量评定

2.3.3路面抗滑能力评定

2.4损坏状况调查

2.4.1裂缝类损坏

2.4.2变形类损坏

2.4.3接缝及其周围损坏

2.4.4表面损坏

2.5旧水泥混凝土路面处理

2.5.1冲击压实法

2.5.2直接加铺法

2.6本章小结

第三章采用白加黑工艺进行老路面改造设计方法

3.1美国地沥青协会(AI)的弯沉法

3.1.1影响因素

3.1.2设计标准

3.1.3罩面层厚度设计

3.2 AASHTO罩面设计方法

3.3我国规范规定的白加黑路面改建的设计方法

3.4本章小结

第四章沥青罩面层荷载应力的三维有限元分析

4.1分析方法的选用

4.2复合路面结构三维有限元力学分析模型

4.3旧路面结构特性对沥青罩面层荷载应力的影响

4.3.1旧水泥混凝土面板有关参数对沥青罩面层荷载应力的影响

4.3.2基础(基层+土层)对罩面层荷载应力的影响

4.3.3础脱空对罩面层荷载应力的影响

4.4本章小结

第五章反射裂缝产生机理及防治措施

5.1反射裂缝概述

5.2反射裂缝的产生机理

5.3影响反射裂缝的因素

5.4反射裂缝的扩展

5.4.1反射裂缝的纵向扩展

5.4.2反射裂缝的横向扩展

5.5防止或延缓反射裂缝措施

5.5.1破碎和稳定原有水泥混凝土路面

5.5.2在水泥混凝土与沥青混凝土加铺层之间设置中间层

5.5.3接缝部分处治-锯缝和灌缝

5.5.4改善加铺层性能

5.5.5基础(基层+土基)处理

5.6本章小结

第六章S320白杨坡至西湖段路面恢复工程实践

6.1工程概况

6.1.1技术标准

6.1.2老路面损坏调查

6.2路面加铺施工方案

6.2.1路面加铺方案及结构形式

6.2.2冲击破碎前病害路面处理

6.2.3路面冲击破碎施工工艺及相关要求

6.2.4非冲击路段

6.3透层、封层与粘层

6.3.1透层

6.3.2下封层（用于水泥稳定碎石基层）

6.3.3粘层

6.3.4稀浆封层（用于旧水泥砼面板破碎后临时通车及防渗水）

6.3.5工艺措施

6.4乳化沥青水泥稳定碎石基层分析

6.4.1原材料检验与集料级配

6.4.2路用性能试验

6.5沥青砼下面层

6.6改性沥青砼上面层

6.7加聚酯纤维沥青混凝土

6.7.1加纤维沥青混凝土拌和设备的选取

6.7.2加纤维沥青混凝土拌和要求

第七章结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献