合巢芜高速公路水泥混凝土路面大修改造应用研究

论文摘要

对原路面处理后采用加铺沥青混凝土层是旧水泥混凝土路面改造的主要形式和发展趋势。由于原路面存在接缝、裂缝和不同程度的缺陷，加上温度应力和车载作用，沥青加铺层容易在相应位置出现反射裂缝，降低了路面的使用性能和寿命。旧水泥混凝土路面改造需要在不中断交通的情况下进行，施工周期需要尽可能短。因此，要求综合考虑从设计到施工全过程采取相应的措施，实现优质高效。本文借鉴国内外已有的研究成果和实践经验，以合巢芜高速公路旧混凝土路面大修改造工程为研究对象，对反射裂缝的成因、原路面处理方法、加铺层的设计方法进行了理论分析，提出了针对性措施。重点论述了以下方面：通过对路面加铺层、基于半刚性基层沥青路面反射裂缝的产生、扩展进行理论分析，提出反射裂缝防治的有效方法。通过对原路面处理方法的分析，针对不同的既有路面和其不同的位置，选择不同的处理方法，以达到综合治理的目的。通过对各种加铺层的设计方法和路面结构的分析，选择针对性、能够有效防治反射裂缝的路面结构设计。通过分析影响施工机械设备施工质量的因素和施工机械设备的运行规律，提出施工机械设备选型和配套的原则，提出施工应用中机械选型和配套优化的方法。最后，给出合巢芜大修改造实践中的具体做法，采用冲击压实技术进行原路面处理，并针对冲压处理后的路面加铺层结构设计和施工机械设备选型和配套提出各个环节的防止反射裂缝发展和控制施工质量和效率的措施，对本文论述的措施进行了验证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外改造方案及应用综述
• 1.2.1 改善罩面层性能
• 1.2.2 采用中间夹层系统
• 1.2.3 增设补强层
• 1.2.4 综合评述
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第二章 反射裂缝的成因
• 2.1 加铺层的反射裂缝的产生和发展机理
• 2.1.1 反射裂缝的产生
• 2.1.2 反射裂缝的扩展
• 2.2 基于半刚性基层沥青路面的反射裂缝
• 2.2.1 半刚性基层裂缝机理
• 2.2.2 裂缝的开裂模式
• 2.2.3 防治措施
• 2.3 小结
• 第三章 原路面处理方案的选择
• 3.1 碎石化处理
• 3.1.1 共振式破碎机
• 3.1.2 多头破碎机
• 3.1.3 “打裂压稳”技术
• 3.2 冲击压实技术
• 3.3 小结
• 第四章 路面大修改造的设计
• 4.1 原路面的处理
• 4.1.1 挖除处理
• 4.1.2 将原路面破碎后作底基层
• 4.1.3 构造物避让及处理
• 4.1.4 原硬路肩的处理
• 4.2 加铺层结构的设计
• 4.2.1 AI弯沉法
• 4.2.2 COE经验法
• 4.2.3 AASHTO经验法
• 4.2.4 有效厚度法
• 4.2.5 厚度计算方法的比较
• 4.2.6 冲压处理后加铺层的设计
• 4.3 小结
• 第五章 机械的选型和配套
• 5.1 沥青混合料拌和设备
• 5.1.1 影响沥青混合料拌和质量的主要因素
• 5.1.2 沥青混合料拌和设备性能需求
• 5.1.3 沥青混合料拌和设备运行规律
• 5.2 运料车
• 5.2.1 运料车影响沥青混合料质量的主要因素
• 5.2.2 运料车数量确定
• 5.2.3 运料车运行规律
• 5.3 沥青混合料摊铺机运行规律
• 5.3.1 影响摊铺质量的主要因素
• 5.3.2 沥青混合料摊铺机性能需求
• 5.3.3 摊铺机主要参数确定
• 5.3.4 摊铺机的运行规律
• 5.4 压路机
• 5.4.1 影响压实质量的主要因素
• 5.4.2 压路机的选型原则
• 5.4.3 压路机运行规律
• 5.5 机械组合的优化
• 5.6 水稳设备的选型和配套
• 5.7 小结
• 第六章 工程实践
• 6.1 工程概况
• 6.2 旧路面处理
• 6.2.1 挖除处理
• 6.2.2 结构物避让段和路肩的处理
• 6.2.3 冲压处理
• 6.2.3.1 冲压施工前的准备工作
• 6.2.3.2 冲压施工
• 6.2.3.3 冲压效果及沉降量检测
• 6.2.3.4 冲压路段防水措施
• 6.2.3.5 冲压后的路面状况
• 6.2.3.6 冲压技术运用效果
• 6.3 加铺层的铺筑
• 6.3.1 施工组织
• 6.3.2 原材料的储备和质量控制
• 6.3.3 机械设备的合理选型和优化配置
• 6.3.4 配合比设计
• 6.3.5 沥青混凝土面层的施工
• 第七章 结论和展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 有待进一步研究的问题
• 致谢
• 参考文献
• 附录