基于舊瀝青路面加鋪改造設計分析

王衛中

(黑龍江省公路勘察設計院,黑龍江 哈爾濱 150080)

1 加鋪層結構設計要求

(1)原有路面結構最好選擇使用厚度較小的路面結構形式，可以避免給交通帶來不利的影響；降低橋梁的恒載，可以有效的消除對于天橋凈空產生不利影響；降低對于軟弱地基的影響，也要消除高填方不均勻的情況；避免出現縱坡變化頻率過高的情況，防止造成車輛行駛安全性、舒適性的不足。

(2)路面結構設計需要有利于組織方案的實施，保證交通運行更加的通暢與穩定。最好選擇應用機械化的作業方式，減少人員作業施工量，提升施工效率和質量，保障人們的生命健康，有效的消除安全事故和問題。

(3)促進整個路面較高的承載性能提升，根據需要做好補強層的結構設計，有效的消除原路基和路面厚度較小、性能不足的問題。分析當前交通運行量與軸重之間的差異，還要分析超載、超限、超重車輛運行所產生的不利影響。

(4)達到交通運行性能的基礎條件之下，還能夠達到技術先進性、穩定性、經濟性等方面的要求，以提升公路工程的總體性能。

(5)慎重選擇新技術、新工藝與新材料，通過經驗總結合理選擇施工技術，符合要求才能推廣和應用。

2 加鋪層結構設計模式

該模式在設計中可以有效的促進加鋪層的結構性能提升，可以根據實際情況選擇合適的設計模式。以功能性罩面模式展開分析，其需要在路面結構承載性能滿足標準的基礎之下應該進行各個方面的維修和處理，從而可以使得表面的功能滿足要求，通常來說會結合原路面的結構形式、性能等方面采取直接罩面的形式；如果布置在中間部位的夾層進行加鋪設計施工，其主要的應用性能就是能夠提高和吸收溫度、荷載的糅合之下所形成的層間應力峰值，有效的消除水平、豎向變形問題，可以有效的防止出現裂縫擴展等嚴重的情況，保證其有一定的防水、隔離等方面的作用，這個基礎之下進行瀝青層的加鋪施工，能夠有效的提升結構性能，延長使用壽命；增設補強層的方式主要是應用到原路面的承載性能比較差的情況下選擇使用，保證其能夠盡量達到設計標準的要求。

綜合性分析路面的等級、設計年限、原有路面的運行情況、交通量參數等方面，在加鋪層的設計中可以選擇加鋪一層或者兩層的方式來進行。在路樁等級處于中等范圍且交通量也是中等的情況下，加鋪層結構可以選擇應用單層改性瀝青路面的形式；如果路面情況比較差，交通量也比加大，且還有很多重型車輛運行，可以根據需要采取雙層AC類路面的結構形式。

3 加鋪結構厚度研究

3.1 面層厚度對應力的影響

為了能夠充分的了解和掌握車輛荷載之下針對于瀝青層厚度影響，通過使用ANSYS軟件根據路面的行駛長度方向進行劃分，選取其中一個位置上的斷面結構，行車方向作為設置方向，斷面為z方向，然后設置有限元的模型。利用三層彈性模型，可以得出如下的假設條件，具體參數可見表1所示。

表1 相關計算參數分析

(1)各個結構部分的施工需要達到均勻、連續性的要求，保證材料的鋪設施工符合要求。

(2)道路路面應該能夠滿足溫度載荷的需要，溫度傳輸滿足熱傳導的定律要求。不會分析路面溫度場橫向效應影響，可以通過設置復合路面溫度場的形式進行穩定的傳播。

(3)并不需要考慮到瀝青材料與水泥混凝土材料導熱系數在溫度條件支架所產生的影響。對于應力分析中，可以通過標準軸載開展進行，軸重100 KN，輪壓0.7 MPa，在荷載應用到板邊貼縫的情況之下進行施工，可以根據需要進行瀝青材料厚度的鋪設施工，且應該隨時了解變化情況，以保證處理施工合格。

3.2 瀝青加鋪層結構設計

(1)避免雨水進入到原水泥混凝土路面與基層結構內。(2)保證承載性能符合要求， 能夠達到該路面交通運行標準。(3)有效的消除原路面與結構方面存在的問題不足，不能發生質量問題，緩解反射裂縫的問題。(4)保證路面平整度、抗滑性完成符合要求，確保路面的性能合格，且具備一定的交通通行能力。綜合分析該路段中的損壞實際情況，在擴建施工中選擇使用碎石化的改造施工技術，把原路面進行全面打碎處理，然后通過壓實設備進行碾壓施工，然后可以組合成為高強粒料基層結構形式，再進行瀝青混凝土層的加鋪施工，可以有效的消除反射裂縫的問題。

3.3 設計方案

(1)表面層。選擇應用改進級配AK-13A的目的是防止發生反射裂縫的問題，保證加鋪瀝青層的結構能夠達到低溫抗變形能力與抗拉抗剪能力，保證高溫穩定性合格。

(2)中面層。該層的設計和施工最為主要的目標就是保證其反射裂縫不會嚴重出現，且應該從承載力、密水、抗車轍方面的標準，所以最終確定中面層選擇應用AC-20I中粒式SBS改性瀝青作為施工材料。

(3)下面層。按照該高速公路項目的運行要求，了解到當地的自然因素，最終確定下面層結構為8 cm的AC-25I粗粒式瀝青，主要是消除反射裂縫的問題，保證抗變形能力滿足標準的的要求，不會由于反射裂縫而導致嚴重的質量問題。

(4)基層。水泥混凝土碎石應該達到力學性能的要求，且整體性滿足要求，抗水性、耐久性都要符合技術標準的要求，且需要應用厚度為18 cm的基層結構補強處理。

(5)底基層。經過破碎處理完成之后的混凝土板碎片結構，將其作為在瀝青路面建設施工的基層或者底基層的結構部分進行施工，這樣就能夠有效的消除廢棄混凝土板需要處理方面的問題。

4 結 語

舊水泥混凝土路面的表層進行混凝土層加鋪施工，可以有效的促進路面性能的改善和提升，從應用效果分析，可以減少或者緩解反射裂縫的存在，但是并不能從根本上消除掉。水泥混凝土路面通過瀝青混凝土罩面層施工應該重視改造設計分析，但是具體應用效果還需要進一步分析研究。