胡啟晨 洪挺
摘 要 本文結合實踐經驗,分析了破碎水泥混凝土路面的瀝青路面加鋪層結構設計要點,首先分別分析了共振碎石化加鋪層、多錘頭碎石化加鋪層、沖擊破裂穩(wěn)固加鋪層的受力狀況,隨后對三種不同形式的加鋪層設計進行對比分析可知,采用共振碎石化處理技術更具優(yōu)勢,希望能夠給相關工作人員提供一些參考。
關鍵詞 舊水泥;混凝土路面;瀝青;加鋪層;結構設計
1工程概況
某一高速公路的路面結構共有三層:最下面是半剛性底基層,厚度為15cm;中間是半剛性基層,厚度為18cm;最上面是水泥混凝土面層,厚度為25cm。借助BISAR3.0軟件可以得出采用3種處理工藝的相關數據信息資料,在此基礎上分析在原有路面上加鋪瀝青層路面,能夠實現的底拉應力以及是否會出現彎沉現象,計算過程中基于的理論均為多層彈性體系,其中每個層面的均勻性是相同的,彈性體是連續(xù)而不間斷的,具體來說,其荷載為BZZ-100,輪胎接地壓強為0.7MPa[1]。
2共振碎石化加鋪層的受力分析
選取6個試驗點進行試驗,具體的操作時對路面進行破碎處理,測出的路面頂面當量回彈模量為534MPa,按照相關的標準要求,將保證率折減系數設定為0.66,經過計算可知回彈模量代表值為352MPa。路面經過處理之后應當按照如下的方案進行加鋪施工,具體來說包括以下三層:首先是ATB-25,厚度為10cm;然后是SBS改性瀝青AC-20C,厚度為6cm;最后是SBS改性瀝青SMA-13,厚度為4cm,最終的總厚度達到20cm。查閱有關的文獻資料可以確定出基層和碎石化層應當采用多大的模量是相對較為合適的。借助軟件進行計算與實際測量得出的彎沉值結果往往是不同的,它們之間存在一定的差異,因為軟件會對結果進行合理的修正。對于水泥混凝土路面來說,大多采用的修正方法是將土基模量值擴大,至少達到原來的2倍,但是不能超過4倍。建??煞譃橐韵?種情況:第一種是將路面做碎石化處理之前先作彈性半空間體,第二種是先做分層處理[2]。
3多錘頭碎石化加鋪層的受力分析
若是進行多錘頭碎石化處理,最終形成的頂面回彈模量應當設定為180MPa,若是進行碎石化分層處理,最終形成的上層模量和下層模量應當分別設定為207MPa和345MPa。多錘頭碎石化處理與共振碎石化處理之間存在一定的差異,它會導致底基層不再具備原本足夠大的承受重量壓力的能力,所以模量會被削減。若是進行多錘頭碎石化處理,應當按照如下的加鋪方案進行,具體包括三層:首先是水泥穩(wěn)定碎石基層,使用的材料是水泥和碎石,厚度為32cm;然后是SBS改性瀝青AC-20C,厚度為6cm;最后是SBS改性瀝青SMA-13,厚度為4cm,最終的總厚度達到42cm。
4沖擊破裂穩(wěn)固加鋪層的受力分析
對路面進行壓實破碎處理,測出的路面回彈模量為800 MPa,按照相關的標準要求,將保證率折減系數設定為0.66,經過計算可知回彈模量代表值為528 MPa。沖擊破裂穩(wěn)固處理與共振碎石化處理之間存在一定的差異,它會或多或少地影響原基層,導致基層無法承受較大的重量壓力。若是進行沖擊破裂穩(wěn)固處理,應當按照如下的方案進行加鋪,具體包括以下三層:首先是AM-25,厚度為10cm;然后是SBS改性瀝青AC-20C,厚度為6cm;最后是SBS改性瀝青SMA-13,厚度為4cm,總重形成的總厚度達到20cm。采用該種處理技術時確定使用何種參數指標所采取的方法與共振碎石化處理并不存在差異,兩者是一致的。削弱原基層和模量之后可以計算出加鋪層所受到的作用力,在此基礎上進行更為深入的分析。
5三種破碎方式的加鋪層受力對比分析
三種破碎方式各自具有其特點,基于此確定的彎沉值也并非一致,對比之后可以發(fā)現采用每種工藝進行加鋪操作后形成的應力卻是幾乎相同,即使存在差異,也是極小的,不會產生任何的影響。采用3中處理技術形成的底拉應力和產生的彎沉現象均是有規(guī)律可循,
由圖可知:①采用共振碎石化處理技術形成的層底拉應力峰值較小,與采用多錘頭碎石化處理技術形成的層底拉應力相差大約18%。②采用共振碎石化處理技術產生的彎沉現象并不十分明顯,與采用其他兩種技術產生的彎沉相差大約26%。而采用多錘頭處理技術產生的彎沉現象是最為顯著的。③之所以會出現這種情況,原因大多是采用共振碎石化處理技術會產生“裂而不碎”的現象,垂直裂縫強度較高。④采用沖擊破裂穩(wěn)固處理技術形成的層底拉應力為負。因為面板不再具備整體性,粒徑較大,模量較高,層底受到較大的壓力。
6結束語
綜上所述,采用共振碎石化處理技術加鋪瀝青所形成的層底拉應力較小,產生的彎沉現象并不十分顯著。評估比較某高速公路項目在施工過程中所采用的破碎方案,闡述共振碎石化處理技術具備良好的可操作性,加鋪層總厚度達到20cm,首先是SMA-13,厚度為4cm;然后是AC-20C,厚度為6cm;最后是ATB-25,厚度為10cm。
參考文獻
[1] 蔣植潔.六寨至河池高速公路長隧道水泥路面加鋪技術研究[J].西部交通科技,2020(1):90-93.
[2] 楊虎.瀝青路面加鋪施工工藝[J].建筑技術開發(fā),2017(20):109-110.
作者簡介
胡啟晨(1988-),男,安徽人;學歷:碩士研究生,職稱:工程師,現就職單位:安徽省交通規(guī)劃設計研究總院股份有限公司,研究方向:路基路面設計。