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旧水泥混凝土路面薄层沥青混凝土加铺技术研究
| 论文题名： | 旧水泥混凝土路面薄层沥青混凝土加铺技术研究 |
| 关键词： | 水泥混凝土路面;薄层沥青混凝土加铺技术;力学分析;路用性能 |
| 摘要： | 加铺沥青铺装层是旧水泥混凝土路面修复的首选方案。为了防治反射裂缝，加铺层厚度一般在18cm左右。很多实体工程证明：随着厚度的增加，其防治反射裂缝的效果越来越不明显。理想的加铺层结构应该在满足预定使用期内路面功能要求的前提下，兼具良好的经济性。本文依托安徽省界阜蚌高速公路水泥混凝土路面改造工程试验路，开展旧水泥混凝土路面薄层沥青混凝土加铺技术研究。 首先，通过力学分析和旧路病害调查确定基于PFWD的水泥路面板角、板边脱空弯沉指标并指导脱空调查，评价旧路技术状况，结合交通调查和预测，得到最小厚度为6cm的加铺层可以满足旧路荷载承受要求。 其次，根据已有研究成果，分别拟定单层、双层和三层路面结构形式，合理选用高强沥青、高弹沥青、SBS改性沥青、普通重交通沥青等优质胶结料和聚酯玻纤布等防裂材料及常规旧路病害处治技术，进行基于经济性评价的临界断板率分析，确定13种加铺层技术方案。 再次，力学分析发现：脱空和错台导致加铺层内剪应力和拉应力显著增加是裂缝产生的主要原因，提高沥青混凝土的抗拉和抗剪性能是防治反射裂缝的关键。室内剪切试验证明，沥青混合料的抗剪性能与沥青类型、级配类型、加筋与否有一定关系。其中，高弹沥青和细粒式沥青混凝土的抗剪性能较优：高强沥青由于模量大，变形能力差，抗裂性能比SBS改性沥青差：是否加筋虽然不能增加抗剪强度，但改善了剪切变形能力，对提高混合料的抗剪性能效果显著。 最后，根据各结构层的路用性能需求指导混合料设计及试验路施工并跟踪观测试验路运营期内（2007.11～2010.03）的路用性能。单、双层方案分别于通车5个月后和2.5年后出现裂缝，双层方案的抗裂能力和平整度优于单层。双层方案中，AC-10高弹沥青混合料找平层+AC-20 SBS改性沥青混合料+AC-13 SBS改性沥青混合料面层+双层Trupave聚酯玻纤布贴缝的抗裂能力最优，裂缝平均间距为355m。芯样分析和弯沉检测表明，90％以上的早期裂缝与脱空、错台有关。初步检测结果显示，聚酯玻纤布有助于提高路面的抗车辙能力，而防水抗裂粘结膜和高分子防裂贴的使用将降低混合料的高温性能。 本文研究表明，薄层沥青混凝土加铺技术在旧水泥混凝土路面改造中应用是完全可行的。推荐的改造方案是：加铺双层沥青混凝土，采用双层聚酯玻纤布贴缝防治反射裂缝。相关研究成果已经推广应用于合六叶高速公路（大顾店--叶集）水泥混凝土路面改造和界阜蚌高速公路一、二期水泥混凝土路面改造工程，取得良好的经济和社会效益。 |
| 作者： | 朱玉 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 倪富健 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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