水泥混凝土路面加铺薄层混凝土罩面关键技术

路面在使用一段时间以后,其表面功能将会不断地降低。为了恢复路面的功能,国内外学者进行了大量的薄层罩面技术研究,另外,在路面的改造中也经常遇到路面需要加铺薄层罩面的问题。概括起来,分为以下几种类型:水泥混凝土路面加铺水泥混凝土路面( 简称“ 白+ 白”)、水泥混凝土路面加铺沥青路面( 简称“白+ 黑”)、沥青路面加铺沥青路面(简称“ 黑+ 黑”)、沥青路面加铺水泥混凝土路面(简称“黑+ 白”)。国内对薄层水泥混凝土( 简称“ 混凝土”) 罩面的研究主要集中在两个方面。一方面是对破损的沥青路面进行薄层混凝土修复,即基于柔性支撑上的薄层混凝土罩面。根据笔者项目研究成果可知,该类薄层混凝土罩面厚度可以达到5 ~10cm。为了减少板内荷载内力,通常板的平面尺寸较小,适宜接缝间距0.6 ~1.8m。长安大学曾铺筑了我国条超薄混凝土路面试验路,通过试验路的观测和分析,对超薄混凝土路面的施工技术、使用性能和在我国的适应性进行了研究。另一方面是对混凝土路面的局部修补,如采用胶乳水泥混凝土或砂浆,对混凝土路面的麻面、错台、接缝挤碎、坑槽等破损进行薄层(20 ~50mm)快速修补。对于薄层混凝土罩面,国外已做了大量的研究,并通过试验路取得了一定的成功。目前,水泥混凝土路面加铺薄层混凝土罩面工程主要存在以下几个问题亟待解决:(1)路面状况评价不合理。(2)旧水泥混凝土板脱空。(3)层间黏结强度不足。(4)路基沉降段水泥混凝土板整体沉陷。(5)复合式路面结构缺乏相关试验检测方法。本书是作者依托重庆市科技攻关项目“刚性路面薄层水泥混凝土罩面快速维修关键技术研究” (立项编号:CSTC2013YYKFC30001)、广东交通科技项目“ 高速公路路基沉陷段水泥混凝土路面超薄混凝土罩面技术研究”、广东交通科技项目“水泥混凝土路面新型填缝料的研制”、四川省科技厅交通科技计划项目“山区公路水泥混凝土路面大修关键技术研究”(基金编号:2014SZ0165)的研究成果,结合试验路的修筑实践和观测结果,对水泥混凝土路面加铺薄层混凝土罩面的关键理论与技术进行的系统总结,旨在解决制约其推广应用的主要问题。自2006 年起,本书作者及其团队经过一系列课题的研究,基本形成了旧水泥混凝土路面检测与评价技术,研发出高伸长率、低模量单组分室温硫化型硅橡胶的低成本高性能有机硅填缝料,研制出新旧水泥混凝土界面黏结剂并提出使用该黏结剂进行界面黏结的施工方法,提出一整套公路水泥混凝土路面薄层罩面修复设计及施工方法。近些年,这些理论和技术在重庆、四川、广东等地得到了推广和应用,获得了较好的社会经济效益,并不断得到完善。本书在已有研究成果的基础上,立足于混凝土板上加铺薄层水泥混凝土面层,解决高速公路路基沉陷段薄层水泥混凝土路面罩面的关键技术,主要内容包括旧水泥混凝土路面的评价技术、旧混凝土板的界面处治技术、混凝土板层间黏结技术、薄层混凝土罩面快速检测技术、薄层早强混凝土的修筑技术等。

章  绪论……………………………………………………………………………………… 1  1. 1  国内外研究现状………………………………………………………………………… 1  1. 2  研究现状分析…………………………………………………………………………… 4第2 章  水泥混凝土路面路况调查评价与决策………………………………………………… 6  2. 1  概述……………………………………………………………………………………… 6  2. 2  水泥混凝土路面损坏的分类和分级…………………………………………………… 6  2. 3  水泥混凝土路面路况调查与检测方法………………………………………………… 8  2. 4  水泥混凝土路面路况评价指标………………………………………………………… 9  2. 5  水泥混凝土路面综合性能模糊评价…………………………………………………… 14  2. 6  水泥混凝土路面使用寿命分析………………………………………………………… 26  2. 7  水泥混凝土路面薄层混凝土罩面维修决策…………………………………………… 29第3 章  薄层混凝土罩面有限元分析………………………………………………………… 32  3. 1  概述……………………………………………………………………………………… 32  3. 2  薄层混凝土数值模型…………………………………………………………………… 33  3. 3  薄层混凝土数值模拟…………………………………………………………………… 34  3. 4  本章小结………………………………………………………………………………… 48第4 章  薄层混凝土罩面材料开发研究……………………………………………………… 49  4. 1  外掺料选用和配合比设计……………………………………………………………… 49  4. 2  水泥混凝土接缝材料研究……………………………………………………………… 58  4. 3  水泥混凝土界面处治技术与层间黏结材料研究……………………………………… 67第5 章  水泥混凝土路面材料路用性能研究………………………………………………… 91  5. 1  薄层混凝土路用性能研究……………………………………………………………… 91  5. 2  填缝料路用性能研究………………………………………………………………… 110  5. 3  本章小结……………………………………………………………………………… 122第6 章  超薄混凝土罩面快速检测技术研究………………………………………………… 123  6. 1  混凝土快速检测方法选取…………………………………………………………… 123  6. 2  薄层混凝土回弹法与超声回弹综合法测强影响因素分析………………………… 124  6. 3  薄层混凝土强度快速检测方法的室内试验研究…………………………………… 126  6. 4  薄层混凝土快速检测的实体工程研究分析………………………………………… 129  6. 5  回弹法及超声回弹综合法测强与钻芯取样强度对比……………………………… 131  6. 6  本章小结……………………………………………………………………………… 132第7 章  薄层水泥混凝土路面施工工艺研究………………………………………………… 133  7. 1  路面板底脱空处治…………………………………………………………………… 133  7. 2  旧水泥混凝土板界面处治技术……………………………………………………… 138  7. 3  薄层混凝土对原材料和施工工艺要求……………………………………………… 142第8 章  刚性路面薄层水泥混凝土罩面施工实例…………………………………………… 147  8. 1  重庆试验路概述……………………………………………………………………… 147  8. 2  广东实体路面铺筑…………………………………………………………………… 149  8. 3  试验路检测…………………………………………………………………………… 154  8. 4  本章小结……………………………………………………………………………… 155参考文献………………………………………………………………………………………… 157