柳南高速公路沥青混凝土加铺层改造旧水泥混凝土路面应用研究
|
摘要
本文以广西柳南高速公路旧水泥混凝土路面加铺沥青层改造试验段工程为依托,根据工程条件和特点,针对沥青混凝土加铺层改造旧水泥混凝土路面工程的难点,通过路况调查、方案设计、理论分析、试验检测等系统研究和施工实践,形成了沥青混凝土加铺层改造旧水泥混凝土路面的成套技术。
柳南高速公路运营多年,路面在重车荷载作用下,路面破损严重,需进行大修改造,以确保道路行驶的安全性和舒适性。为了探索解决沥青混凝土加铺层改造旧水泥混凝土路面的成套技术,在加铺沥青混凝土层的设计中,吸取了国内外经验,充分考虑了当地的气候、交通和旧路现状等具体因素,进行了多方案设计。并通过试验路段工程实践,确定了沥青加铺层结构、配合比、施工工艺等关键技术。反射裂缝是加铺层结构设计考虑的一个难点,为减少今后产生的反射裂缝,在旧水泥混凝土路面上应用了防水防裂层、土工布、改性应力吸收层等几种防裂措施。
沥青加铺层施工工艺方面主要对施工配合比设计、沥青面层施工、STRATA应力吸收层施工等方面进行了研究,特别针对广西高温多雨的气候条件,作了减少水破坏和增加高温稳定性的考虑,而且为确保施工质量,对原材料、平整度、初始压实度、路面压实度等都做了较高标准要求。
经过精心设计、严格施工,柳南高速公路沥青混凝土加铺层改造旧水泥混凝土路面试验段工程取得了良好的效果,完全达到预期设想。经竣工验收,证明原设计中采取的措施是有效的。工程的设计方案和施工工艺应用研究为今后的水泥混凝土路面的维修和改造方案的设计、决策、施工提供了参考。
This paper base on Liu-Nan freeway rehabilitation of Guangxi, aim to the difficulty of asphalt concrete(AC) overlay on ailing Portland cement concrete(PCC) pavement, through the systemic study such as pavement condition survey, approaches design, theoretic analysis, testing, construction practice, form a complete technology of AC overlay on rehabilitation of old PCC pavement.
Liu-nan freeway is experienced heavy traffic volumes, the slab deteriorate badly. In order to guarantee the path travel firmly the security and comfortableness, it must be rehabilitated. In order to explore the complete technology of AC overlay on rehabilitation of old PCC pavement, the design of asphalt concrete overlay has assimilated the successful case experience of both domestic and abroad, and has considered specific factors, such as local climate, traffic and current pavement conditions, etc. , and has carried on the multi-project design. Through experiments the road section project practice examination, ensured the key technological question about the overlay structure, mixture ratio, construction techniques. Reflect crack is another overlay nodes. In order to alleviate reflection crack that might arouse in future, several kinds guard against the crack measure was applied to existing concrete pavement, such as layer of waterproof and alleviate reflection crack, stress absorb layer of geotextile and improved asphalt.
The construction techniques of asphalt concrete are mainly introduced from the following aspects: construction mixture ratio design, construction of asphalt overlay, construction of STRATA stress absorb layer, etc.. In construction of asphalt overlay, the high temperature and rainy climate of Guangxi Province has been taken into account especially so as to reduce water damage and increase high temperature stability, and to guarantee construction quality, raw materials, roughness, initial impact intensity, road surface impact intensity, etc. been checked with high demands and criterions.
Through with careful design, strict construction, Liu-Nan freeway rehabilitation achieved successful result and totally reach the expected extent. After completion approval, the methods adopted in the original design proved effective. The project design proposal and the construction techniques applied research provide some reference for the design and decision-making of maintenance and reconstruction of the cement concrete pavement in the future.
柳南高速公路运营多年,路面在重车荷载作用下,路面破损严重,需进行大修改造,以确保道路行驶的安全性和舒适性。为了探索解决沥青混凝土加铺层改造旧水泥混凝土路面的成套技术,在加铺沥青混凝土层的设计中,吸取了国内外经验,充分考虑了当地的气候、交通和旧路现状等具体因素,进行了多方案设计。并通过试验路段工程实践,确定了沥青加铺层结构、配合比、施工工艺等关键技术。反射裂缝是加铺层结构设计考虑的一个难点,为减少今后产生的反射裂缝,在旧水泥混凝土路面上应用了防水防裂层、土工布、改性应力吸收层等几种防裂措施。
沥青加铺层施工工艺方面主要对施工配合比设计、沥青面层施工、STRATA应力吸收层施工等方面进行了研究,特别针对广西高温多雨的气候条件,作了减少水破坏和增加高温稳定性的考虑,而且为确保施工质量,对原材料、平整度、初始压实度、路面压实度等都做了较高标准要求。
经过精心设计、严格施工,柳南高速公路沥青混凝土加铺层改造旧水泥混凝土路面试验段工程取得了良好的效果,完全达到预期设想。经竣工验收,证明原设计中采取的措施是有效的。工程的设计方案和施工工艺应用研究为今后的水泥混凝土路面的维修和改造方案的设计、决策、施工提供了参考。
This paper base on Liu-Nan freeway rehabilitation of Guangxi, aim to the difficulty of asphalt concrete(AC) overlay on ailing Portland cement concrete(PCC) pavement, through the systemic study such as pavement condition survey, approaches design, theoretic analysis, testing, construction practice, form a complete technology of AC overlay on rehabilitation of old PCC pavement.
Liu-nan freeway is experienced heavy traffic volumes, the slab deteriorate badly. In order to guarantee the path travel firmly the security and comfortableness, it must be rehabilitated. In order to explore the complete technology of AC overlay on rehabilitation of old PCC pavement, the design of asphalt concrete overlay has assimilated the successful case experience of both domestic and abroad, and has considered specific factors, such as local climate, traffic and current pavement conditions, etc. , and has carried on the multi-project design. Through experiments the road section project practice examination, ensured the key technological question about the overlay structure, mixture ratio, construction techniques. Reflect crack is another overlay nodes. In order to alleviate reflection crack that might arouse in future, several kinds guard against the crack measure was applied to existing concrete pavement, such as layer of waterproof and alleviate reflection crack, stress absorb layer of geotextile and improved asphalt.
The construction techniques of asphalt concrete are mainly introduced from the following aspects: construction mixture ratio design, construction of asphalt overlay, construction of STRATA stress absorb layer, etc.. In construction of asphalt overlay, the high temperature and rainy climate of Guangxi Province has been taken into account especially so as to reduce water damage and increase high temperature stability, and to guarantee construction quality, raw materials, roughness, initial impact intensity, road surface impact intensity, etc. been checked with high demands and criterions.
Through with careful design, strict construction, Liu-Nan freeway rehabilitation achieved successful result and totally reach the expected extent. After completion approval, the methods adopted in the original design proved effective. The project design proposal and the construction techniques applied research provide some reference for the design and decision-making of maintenance and reconstruction of the cement concrete pavement in the future.
引文
[1]The Asphalt Institute.Asphalt overlays for highway and steer rehabilitatalition.Manual Series,No.17(MS-17),1983.
[2]AASHTO.AASHTO Guide for design of pavement structures.Washington,D.C.:AASHTO.1993.
[3]周巍,李素莹.复合式公路路面国内外设计和研究现状.路基工程.2004年第4期
[4]倪明,姚祖康.旧水泥混凝土路面上沥青面层的应力分析.同济大学学报.17(1).1989
[5]倪明,姚祖康.混凝土路面上沥青面层的半解析分析.同济大学学报.22(1).1994
[6]周德云,姚祖康.旧水混凝土路面上沥青面层结构的三维有限元分析.中国公路学报.3(3).1994
[7]曹东伟,胡长顺.旧水泥混凝土路面沥青面层力学分析.西安公路交通大学学报.21(1).2001
[8]F.L.罗伯茨.P.S。坎霍,E.R.布朗.热拌沥青混合料材料、混合料设计与施工L.余叔潘译。重庆交通科研设计院.2000.9
[9]姚祖康.路面.北京:人民交通出版社,1999.
[10]邹桂莲.旧PCC路面加铺沥青面层的材料组成设计、方法研究及应用.[博士学位论文].哈尔滨工业大学,2001
[11]中华人民共和国行业标准.《水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ073.1-2001).人民交通出版社,2001年
[12]中华人民共和国行业标准.《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2002).人民交通出版社,2002年
[13]中华人民共和国行业标准.《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000).人民交通出版社,2000年
[14]中华人民共和国行业标准.《沥青路面施工及验收规范》(GB50092-96).人民交通出版社,1996年
[15]中华人民共和国行业标准.《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ F40-2004),人民交通出版,2004年
[16]Standard Specification for Performance Graded Asphalt Binder.American Assoiation of State Highway and Transportation Officials,AASHTO Designation:MPla-01
[17]中华人民共和国行业标准.《公路工程集料试验规程》(JTJ058-2000).人民交通出版社,2000年
[18]吴旷怀.按体积设计沥青混合料[学位论文].哈尔滨.哈尔滨建筑大学图书馆.1995年
[19]张肖宁,郭祖辛,吴旷怀.按体积设计沥青混合料.哈尔滨建筑大学学报.1995年第2期
[20]吴旷怀,王绍怀.透水沥青面层材料设计新法及应用.哈尔滨建筑大学学报.1996年第4期
[21]吴旷怀,张肖宁,张志发.单一粒径为主的密断级配沥青混合料研究.哈尔滨建筑大学学报.1998年第6期
[22]张肖宁,王绍怀,吴旷怀.沥青混合料设计(CAVF)法研究.公路.2001年12月
[23]杨绍静,李果发,沈平,吴旷怀.广西柳南高速公路密断级配磨耗层材料设计与试验研究.公路交通技术.2005年04期
[24]中华人民共和国行业标准.《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》(SHC F40-01-2002),人民交通出版社,2002年
[25]Brown,E.R.,J.E.Haddock.Method to ensure Stone-on-Stone Contanct in Stone Matrix Asphalt Paving Mixtures.In Transportation Research Record 1583,TRB,Nationl research Council,Washington,DC,1997
[26]钟建超,李飞林,黄耀北,李果发.南柳高速公路沥青加铺改造试验工程上面层SMA-13设计研究.公路交通技术.2006年01期
[27]黎明亮,胡拯民.SMA加铺层结构设计中关键技术的探讨.中南公路工程.2003年3月
[28]Gilbert.Y.Baladi.Engineering Properties of Polymer Modified Asphlt Mixtures.Transportantion Research,1998,(1)
[29]叶国铮。柔性路面疲劳与优化设计。人民交通出版社。1989年
[30]符冠华,陆庆,杨军等.夹层防治反射裂缝效果的应力分析.东南大学学报.1999年11月
[2]AASHTO.AASHTO Guide for design of pavement structures.Washington,D.C.:AASHTO.1993.
[3]周巍,李素莹.复合式公路路面国内外设计和研究现状.路基工程.2004年第4期
[4]倪明,姚祖康.旧水泥混凝土路面上沥青面层的应力分析.同济大学学报.17(1).1989
[5]倪明,姚祖康.混凝土路面上沥青面层的半解析分析.同济大学学报.22(1).1994
[6]周德云,姚祖康.旧水混凝土路面上沥青面层结构的三维有限元分析.中国公路学报.3(3).1994
[7]曹东伟,胡长顺.旧水泥混凝土路面沥青面层力学分析.西安公路交通大学学报.21(1).2001
[8]F.L.罗伯茨.P.S。坎霍,E.R.布朗.热拌沥青混合料材料、混合料设计与施工L.余叔潘译。重庆交通科研设计院.2000.9
[9]姚祖康.路面.北京:人民交通出版社,1999.
[10]邹桂莲.旧PCC路面加铺沥青面层的材料组成设计、方法研究及应用.[博士学位论文].哈尔滨工业大学,2001
[11]中华人民共和国行业标准.《水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ073.1-2001).人民交通出版社,2001年
[12]中华人民共和国行业标准.《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2002).人民交通出版社,2002年
[13]中华人民共和国行业标准.《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000).人民交通出版社,2000年
[14]中华人民共和国行业标准.《沥青路面施工及验收规范》(GB50092-96).人民交通出版社,1996年
[15]中华人民共和国行业标准.《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ F40-2004),人民交通出版,2004年
[16]Standard Specification for Performance Graded Asphalt Binder.American Assoiation of State Highway and Transportation Officials,AASHTO Designation:MPla-01
[17]中华人民共和国行业标准.《公路工程集料试验规程》(JTJ058-2000).人民交通出版社,2000年
[18]吴旷怀.按体积设计沥青混合料[学位论文].哈尔滨.哈尔滨建筑大学图书馆.1995年
[19]张肖宁,郭祖辛,吴旷怀.按体积设计沥青混合料.哈尔滨建筑大学学报.1995年第2期
[20]吴旷怀,王绍怀.透水沥青面层材料设计新法及应用.哈尔滨建筑大学学报.1996年第4期
[21]吴旷怀,张肖宁,张志发.单一粒径为主的密断级配沥青混合料研究.哈尔滨建筑大学学报.1998年第6期
[22]张肖宁,王绍怀,吴旷怀.沥青混合料设计(CAVF)法研究.公路.2001年12月
[23]杨绍静,李果发,沈平,吴旷怀.广西柳南高速公路密断级配磨耗层材料设计与试验研究.公路交通技术.2005年04期
[24]中华人民共和国行业标准.《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》(SHC F40-01-2002),人民交通出版社,2002年
[25]Brown,E.R.,J.E.Haddock.Method to ensure Stone-on-Stone Contanct in Stone Matrix Asphalt Paving Mixtures.In Transportation Research Record 1583,TRB,Nationl research Council,Washington,DC,1997
[26]钟建超,李飞林,黄耀北,李果发.南柳高速公路沥青加铺改造试验工程上面层SMA-13设计研究.公路交通技术.2006年01期
[27]黎明亮,胡拯民.SMA加铺层结构设计中关键技术的探讨.中南公路工程.2003年3月
[28]Gilbert.Y.Baladi.Engineering Properties of Polymer Modified Asphlt Mixtures.Transportantion Research,1998,(1)
[29]叶国铮。柔性路面疲劳与优化设计。人民交通出版社。1989年
[30]符冠华,陆庆,杨军等.夹层防治反射裂缝效果的应力分析.东南大学学报.1999年11月