【正文】 混凝土路面加鋪瀝青層項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案第1章 緒論 水泥混凝土路面性能與特點(diǎn) 以水泥混凝土為主材料做面層的路面，簡稱水泥混凝土路面。水泥混凝土路面是一種剛度較大、擴(kuò)散荷載應(yīng)力能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好和使用壽命長的路面結(jié)構(gòu)。它與其他路面相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）強(qiáng)度高、耐久性好：混凝土路面具有較高的抗壓、抗彎拉和抗磨耗的力學(xué)強(qiáng)度，因而耐久性好，一般可使用30~50年，且能通過包括履帶式塔克在內(nèi)的各種車輛。（2）穩(wěn)定性好：環(huán)境溫度和濕度對混凝土路面的力學(xué)強(qiáng)度影響甚小，因而熱穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性都較好，尤其是強(qiáng)度隨時間而逐漸增高，既不會像瀝青路面那樣出現(xiàn)“老化”現(xiàn)象，也不會像砂石路面那樣出現(xiàn)“表退”現(xiàn)象。抗油類侵蝕能力強(qiáng)，不會因受油類污染而損壞?？购槟芰σ策h(yuǎn)比瀝青路面強(qiáng)。（3）平整度和粗糙度好：雖設(shè)有接縫，但是它的表面很少起伏變形。路面在潮濕時仍能保持足夠的粗糙度，使車輛不打滑而能保持較高的安全行車速度。（4）養(yǎng)護(hù)費(fèi)用小、運(yùn)輸成本低：優(yōu)于混凝土路面堅(jiān)固耐久、經(jīng)常性養(yǎng)護(hù)維修工作量小，故所需的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用很少。而且路面平整、行車阻力小，能提高車速，減少燃料消耗、降低運(yùn)輸成本。（5）色澤鮮明，反光能力強(qiáng)、有利于夜間行車。當(dāng)然也有以下缺點(diǎn)，（1）水泥和水的需要量大，修筑20cm厚，7m寬的水泥混凝土路面，每公里需要消耗水泥400~500噸和水約250噸。（2）接縫較多：由于熱脹冷縮的特性，混凝土路面必須設(shè)置許多接縫，而接縫是路面的薄弱點(diǎn)，接縫使施工和養(yǎng)護(hù)增加了復(fù)雜性，如處理不當(dāng)，將導(dǎo)致混凝土路面板邊板角處破壞。接縫還容易引起行車跳動，影響行車舒適性。（3）養(yǎng)護(hù)修復(fù)困難：路面破壞后，挖掘和修補(bǔ)工作都很費(fèi)事，且影響交通，修補(bǔ)后的路面質(zhì)量不如原來的整體強(qiáng)度高，這對于有地下管線的城市道路，帶來較大困難。（4）陽光下反光太強(qiáng)，汽車駕駛員感覺不舒服。（5）施工前準(zhǔn)備工作較多：如設(shè)模板、布置接縫及傳力桿設(shè)施等。 水泥混凝土路面的使用現(xiàn)狀和發(fā)展前景水泥路面在我國應(yīng)用范同很廣，高速公路、城市道路、機(jī)場跑道、鄉(xiāng)間道路等處均鋪設(shè)水泥混凝土路面。隨著作用于路面上的荷載越來越大，強(qiáng)度、承載能力高的混凝土路面被越來越多的國家使用。美國已把國內(nèi)30％的高速公路建成了水泥混凝土路面；在歐洲，使用水泥混凝土路面最多的國家是比利時，約50％的高速公路是水泥混凝土路面，用水泥混凝土加鋪舊路面在比利時也是常用的方法。德國的水泥混凝土路面也表現(xiàn)出非常卓越的長期使用性能。在我國的高等級公路中水泥混凝土路面(高速公路和一級公路)約占25％。二級以下公路所占比例約為40％。由于現(xiàn)代公路交通的車流量和荷載進(jìn)一步增大，渠化程度進(jìn)一步提高，瀝青混凝土路面將面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，其中很大一部分瀝青混凝土路面建成通車后不久，短的幾個月，長的也不過3—4年就出現(xiàn)車轍、開裂等破壞，需進(jìn)行大面積維修或罩面。既影響了交通運(yùn)輸．又造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失。由于道路水泥混凝上路面所處的使用條件、環(huán)境和所承受的外力的特殊性，對道路水泥混凝土的性能也就有特殊的要求。需要滿足抗折強(qiáng)度高、耐磨耗、脹縮性小、耐久性好。在我國，水泥混凝土路面主要有以下幾種：常規(guī)混凝土路面，大多在中、低級路面上采用；碾壓混凝土路面，目前主要用于低速和重荷載道路、重型汽車停放場等的鋪筑；鋼纖維混凝土路面，它能提高路面強(qiáng)度和韌性，而且抗沖擊、抗凍、抗裂等性能也大大提高，路面使用壽命得到延長；接縫鋼筋混凝土路面，其橫向接縫的間距較常規(guī)混凝土路面大，因而減少接縫的數(shù)量，但造價較高，我國鋼材缺乏，所以公路上采用較少。水泥混凝土路面的造價和維護(hù)費(fèi)用較低。具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益，為進(jìn)一步促進(jìn)我國水泥混凝土路面的發(fā)展，除了要提高混凝土路面的施工工藝、準(zhǔn)確選材外，還應(yīng)重視水凝混凝土的質(zhì)量，開發(fā)適用于道路的道路水泥混凝上，開發(fā)使用新的添加劑，并加強(qiáng)設(shè)計(jì)施工方案的理論研究。 “白+黑”路面的應(yīng)用情況 改革開放初期，由于瀝青混凝土技術(shù)還不夠成熟和工程造價較高，我國修建了大量的水泥混凝土路面。隨著改革開放的深入，人們對交通出行的快捷舒適提出了更高的要求，高等級的瀝青混凝土路面已得到廣泛的應(yīng)用。一個問題也越來越突出的擺在我們面前，既如何采用成熟的瀝青混凝土技術(shù)改造原來大量修筑的水泥混凝土路面，也就是我們通常所說的白加黑路面。 許多地方對白加黑路面的特點(diǎn)并未做深究，通常只是在白色路面上簡單的加鋪一層或兩層瀝青混合料，其結(jié)果是這種路面未使用多久即出現(xiàn)了開裂、推移及沉陷等多種嚴(yán)重病害，不僅未能有效地改善行車條件，反倒浪費(fèi)了寶貴的投資。 一段時間過后，人們逐漸認(rèn)識了白加黑路面要解決反射裂縫的問題。一種頗為流行的方法是將原來的水泥路面板體打碎以消散板縫處可能出現(xiàn)的應(yīng)力集中對新加鋪的瀝青路面的破壞。于是，我們經(jīng)常可以看到挖掘機(jī)安裝在振動破碎頭忙綠地在水泥路面上作業(yè)，許多完好的水泥板塊也被完全震碎了。一個新的問題出現(xiàn)了，就地破碎的水泥路面并非級配均勻且安定的道路基層在其上直接鋪筑瀝青路面是不能成功的。若將這些破碎路面拉走棄掉的話，不僅要花費(fèi)大量的運(yùn)輸成本，而且還對環(huán)境造成不良影響。于是很多地方在破碎的路面上重新鋪筑水泥穩(wěn)定基層，然后再鋪筑至少兩層瀝青混凝土路面，這個結(jié)果不僅花費(fèi)很大，還將原路面標(biāo)高提高了許多，引起了排水、安全設(shè)置重置等一系列的問題。 白加黑路面是一種修復(fù)舊路、提高等級的好方法。白加黑路面具有節(jié)約資源、減少環(huán)境破壞、縮短改建道路的工期、對公共交通的影響小、提高道路通行能力的效果顯著等一系列優(yōu)點(diǎn)，只要了解了白加黑路面的原理，因地制宜地采取適當(dāng)?shù)拇胧?，在合適的時機(jī)進(jìn)行白加黑改造完全可以取得很好的效果。 成綿高速公路起于成都，止于綿陽，雙向四車道。2003年成都城北收費(fèi)站日均混合交通量23543輛，綿陽磨家收費(fèi)站日均混合交通量9925輛。成綿高速公路是四川省高等級公路主骨架的重要組成部分，是四川省南北向的一條主要經(jīng)濟(jì)干線，是一條全封閉、全立交、高標(biāo)準(zhǔn)配套的現(xiàn)代化高速公路。成綿高速公路K0+000~K66+500為瀝青混凝土路面，路面結(jié)構(gòu)為6cm厚中粒式瀝青混凝土AC16I+9cm粗粒式瀝青混凝土AC25I+30cm厚二灰穩(wěn)定砂礫+20cm級配砂礫，該段于1998年底建成通車。成綿高速公路K66+500~K91+700為水泥混凝土路面，路面結(jié)構(gòu)為23cm厚水泥混凝土板+25cm厚水泥穩(wěn)定砂礫基層，該段于1997年底建成通車；經(jīng)過多年的運(yùn)營之后，如今成綿高速公路各路段已出現(xiàn)不同程度的損壞，諸如破碎板、縱縫、橫縫、唧泥、角隅斷裂等病害。若不及時采取措施，將會影響道路的服務(wù)質(zhì)量甚至行車安全。該高速公路設(shè)計(jì)年限為15 年，尚未達(dá)到其使用壽命，經(jīng)過一定的整治，還能繼續(xù)發(fā)揮其使用功能。經(jīng)各有關(guān)部門調(diào)研，得出全幅路段的調(diào)查資料，從路面破損狀況，路面平整度，路面抗滑性能，路面強(qiáng)度等四個路況指標(biāo)反映出原路段目前的使用品質(zhì)，為進(jìn)一步的綜合評價、提出整治方案以及維修養(yǎng)護(hù)措施提供了必要的數(shù)據(jù)依據(jù)。 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)為成綿高速公路路面加鋪瀝青層整治工程的設(shè)計(jì)，整治的里程是K66+460 至K68+000段。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為：（1） 按照相應(yīng)規(guī)范根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)對原路面進(jìn)行各項(xiàng)路況指數(shù)的計(jì)算；（2） 根據(jù)各項(xiàng)路況指數(shù)的值，得出原路面破損狀況、路面平整度、路面抗滑性 能的等級；（3） 根據(jù)各項(xiàng)路況指標(biāo)的評定結(jié)果，提出相應(yīng)的路面整治措施，重點(diǎn)對需補(bǔ)強(qiáng) 的路段進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)；（4） 計(jì)算出路面整治的工程量。第 2 章 路段原路面狀況調(diào)查資料分析 路面服務(wù)能力的調(diào)查 路面所能提供的舒適程度或行駛質(zhì)量，稱為路面的服務(wù)能力。 路面狀況調(diào)查和評價主要是為公路管理部門編制公路養(yǎng)護(hù)年度計(jì)劃提供依據(jù)。在確定日常養(yǎng)護(hù)和維修工作內(nèi)容時也要進(jìn)行路面狀況調(diào)查和評價。對路面使用性能要進(jìn)行長期觀測和調(diào)查，研究其變化規(guī)律，分析路面產(chǎn)生病害的原因，然后擬訂處治方案。路面調(diào)查的內(nèi)容包括：路面破損狀況、路面平整度、路面抗滑能力等三項(xiàng)內(nèi)容。路面調(diào)查可采用全面調(diào)查或抽樣調(diào)查的方式。路面調(diào)查的頻率應(yīng)遵照表21的規(guī)定。 表 21 路 面 調(diào) 查 頻 率 公 路 等 級 評 價 指 標(biāo) 破 損 平 整 度 強(qiáng) 度 抗 滑高速公路、一級公路 每年一次 1～3 年一次二、三、四級公路 每年重點(diǎn)調(diào)查 必要的調(diào)查 路面破損狀況調(diào)查路面破損狀況的調(diào)查結(jié)果數(shù)據(jù)是對路面結(jié)構(gòu)完好程度最直接的反映。路面破損狀況的調(diào)查除了可提供路面結(jié)構(gòu)是否可以繼續(xù)使用等信息外，還為確定所需的養(yǎng)護(hù)或改建措施提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)，也為設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等提供了信息。高速公路和一級公路路面破損數(shù)據(jù)的調(diào)查，宜采用先進(jìn)、快速、科學(xué)的調(diào)查方法。其它等級公路可采用人工調(diào)查的方法。 通過調(diào)查，得出本設(shè)計(jì)路段左幅瀝青混泥土路面病害狀況詳見附表21，水泥混凝土路面病害狀況調(diào)查記錄表。該路段病害主要是破碎板、橫縱縫合唧泥比較嚴(yán)重。水泥板破碎的原因有路基下沉變形、路面結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度不穩(wěn)定、汽車超載作用等。當(dāng)采用水泥、石灰等穩(wěn)定類基層時，由于濕度變化而產(chǎn)生的橫向收縮裂縫會反映到面層上來，會使面層相隔一定距離出現(xiàn)橫向反射裂縫。在寒冷地區(qū)，面層材料本身在低溫時就收縮，材料受到阻礙會產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過材料的抗拉強(qiáng)度時，面層就會出現(xiàn)橫向斷裂，這些橫向裂縫雖然在剛出現(xiàn)時不會影響行車，但在雨水等不斷侵蝕下，其邊緣會出現(xiàn)碎裂而使縫隙擴(kuò)大，并在其周圍形成網(wǎng)狀裂縫。唧泥是指車輛通過時基層細(xì)料和水一起從板接縫處擠出，由縫中噴濺出稀泥漿的現(xiàn)象。唧泥逐漸使基礎(chǔ)失去支撐能力，在行車荷載的重復(fù)作用下，最后將產(chǎn)生板斷裂的現(xiàn)象。唧泥產(chǎn)生的主要原因是填縫料損壞，雨水下滲和路面排水不良。 路面平整度調(diào)查鋪面平整度可定義為路面表面誘使行駛車輛出現(xiàn)振動的高程變化。路面不平整所引起的車輛振動，會對車輛磨損、燃油消耗、行駛舒適、路面損壞和交通安全等多方面產(chǎn)生直接影響，因此可采用平整度作為度量鋪面行駛質(zhì)量的一項(xiàng)主要性能指標(biāo)。三米直尺測定平整度試驗(yàn)方法1 目的和適用范圍 本方法規(guī)定用三米直尺測定路表面的平整度，定義三米直尺基準(zhǔn)面距離路表面的最大間隙表示路基路面的平整度，以mm計(jì)。 本方法適用于測定壓實(shí)成型的路面各層表面的平整度，以評定路面的施工質(zhì)量，也可用于路基表面成型后的施工平整度檢測。2 儀具與材料技術(shù)要求本方法需要下列儀具與材料：⑴三米直尺：測量基準(zhǔn)面長度為3m長，基準(zhǔn)面應(yīng)平直，用硬木或鋁合金鋼等材料制成。見圖21。圖21 三米直尺測試平整度⑵最大間隙測量器具：①楔形塞尺：硬木或金屬制的三角形塞尺，有手柄。塞尺的長度與高度之比不小于10，寬度不大于15mm，邊部有高度標(biāo)記。②深度尺：金屬制的深度測量尺，有手柄。深度尺測量桿端頭直徑不小于10mm。⑶其它：皮尺或鋼尺、粉筆等。3 方法與步驟 準(zhǔn)備工作⑴按有關(guān)規(guī)范規(guī)定選擇測試路段。⑵測試路段的測試地點(diǎn)選擇：當(dāng)為瀝青路面施工過程中的質(zhì)量檢測時，測試地點(diǎn)應(yīng)選在接縫處，以單桿測定評定；除高速公路以外，可用于其他等級公路路基路面工程質(zhì)量檢查驗(yàn)收或進(jìn)行路況評定，每200m測2處，每處連續(xù)測量10尺。除特殊需要者外，應(yīng)以行車道一側(cè)車輪輪跡(~)作為連續(xù)測定的標(biāo)準(zhǔn)位置。對舊路已形成車轍的路面，應(yīng)取車轍中間位置為測定位置，用粉筆在路面上作好標(biāo)記。⑶清掃路面測定位置處的污物。 測試步驟⑴施工過程中檢測時，按根據(jù)需要確定的方向，將三米直尺擺在測試地點(diǎn)的路面上。⑵目測三米直尺底面與路面之間的間隙情況，確定最大間隙的位置。⑶用有高度標(biāo)線的塞尺塞進(jìn)間隙處，量測其最大間隙的高度(mm)；或者用深度尺在最大間隙位置量測直尺上頂面距地面的深度，該深度減去尺高即為測試點(diǎn)的最大間隙的高度。4 計(jì)算單桿檢測路面的平整度計(jì)算，以三米直尺與路面的最大間隙為測定結(jié)果。連續(xù)測定10尺時，判斷每個測定值是否合格，根據(jù)要求，計(jì)算合格百分率，并計(jì)算10個最大間隙的平均值。5 報告單桿檢測的結(jié)果應(yīng)隨時記錄測試位置及檢測結(jié)果。連續(xù)測定10尺時，應(yīng)報告平均值、不合格尺數(shù)、合格率。1 目的與適用范圍 本方法適用于各類車載式激光平整度儀在新建、改建路面工程質(zhì)量驗(yàn)收和無嚴(yán)重坑槽、車轍等病害及無積水、積雪、泥漿的正常通車條件下連續(xù)采集路段平整度數(shù)據(jù)。 本方法的數(shù)據(jù)采集、傳輸、記錄和處理分別由專用軟件自動控制進(jìn)行。2 儀具與材料技術(shù)要求⑴測試系統(tǒng)測試系統(tǒng)由承載車輛、距離傳感器、縱斷面高程傳感器和主控制系統(tǒng)組成。主控制系統(tǒng)對測試裝置的操作實(shí)施控制，完成數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲與計(jì)算過程。⑵設(shè)備承載車要求根據(jù)設(shè)備供應(yīng)商的要求選擇測試系統(tǒng)承載車輛。⑶測試系統(tǒng)基本技術(shù)要求和參數(shù)①測試速度：30~100km/h。②采樣間隔：500mm。③傳感器測試精度：≤。④距離標(biāo)定誤差：%。⑤系統(tǒng)工作環(huán)境溫度：0~60℃。3 方法與步驟 準(zhǔn)備工作⑴設(shè)備安裝到承載車上以后應(yīng)按本方法第5條的規(guī)定進(jìn)行相關(guān)性試驗(yàn)。⑵根據(jù)設(shè)備操作手冊的要求對測試系統(tǒng)各傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)。⑶檢查測試車輪胎氣壓，應(yīng)達(dá)到車輛輪胎規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)氣壓，車胎應(yīng)清潔，不得黏附雜物。⑷距離測量裝置需要現(xiàn)場安裝的，根據(jù)設(shè)備操作手冊說明進(jìn)行安裝，確保機(jī)械緊固裝置安裝牢固。⑸檢查測試系統(tǒng)各部分應(yīng)符合測試要求，不應(yīng)有明顯的可視性破損。⑹打開系統(tǒng)電源，啟動控制程序，檢查各部分的工作狀態(tài)。 測試步驟⑴測試開始之前應(yīng)讓測試車以測試速度行駛5~10km，按照設(shè)備使用說明規(guī)定的預(yù)熱時間對測試系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱。⑵測試車停在測試起點(diǎn)前50~100m處，啟動平整度測試系統(tǒng)程序，按照設(shè)備操作手冊的規(guī)定和測試路段的現(xiàn)場技術(shù)要求設(shè)置完畢所需的測試狀態(tài)。⑶駕駛員應(yīng)按照