摘 要:本文基于筆者從事路面加鋪層設(shè)計的相關(guān)工作經(jīng)驗和項目背景，以混凝土路面瀝青加鋪設(shè)計為研究對象，探討了瀝青加鋪層的纖細設(shè)計思路和計算方法，全文是筆者工作實踐基礎(chǔ)上的理論升華，相信對從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。

關(guān)鍵詞:混凝土 路面 加鋪層 設(shè)計

中圖分類號:U415\t\t\t文獻標識碼:A\t\t\t文章編號:1672-3791(2011)10(a)-0117-01

1 對舊混凝土路面狀況的調(diào)查

瀝青加鋪層設(shè)計最重要的一環(huán)是對舊混凝土路面的狀況進行調(diào)查和評定。對路面結(jié)構(gòu)的完整性和表面功能的調(diào)查是舊混凝土路面調(diào)查的主要內(nèi)容，通過調(diào)查，可以取得各種損壞數(shù)據(jù)，并得出其對路面使用性能的影響，然后在調(diào)查的基礎(chǔ)上對舊混凝土路面進行評價，分析的結(jié)果用來指導(dǎo)舊混凝土路面瀝青加鋪層設(shè)計。

1.1 路面破損狀況評價

在我國舊混凝土路面瀝青加鋪層設(shè)計中，對路面破損狀況的評價主要是采用了規(guī)范中路面狀況指數(shù)PCI作為評價指標。PCI的數(shù)值范圍為0～100%，其值越大，路況越好。

1.2 路面車轍狀況評價

在進行混凝土路面車轍深度的調(diào)查和數(shù)據(jù)分析時，得出由于分車道行駛和渠化交通，混凝土路面的公路上容易產(chǎn)生車轍變形，因此車轍破壞是公路產(chǎn)生破壞的普遍形式。因為車轍深度是車轍影響交通安全的主要因素，所以路面車轍狀況的評價指標是一個與車轍深度相關(guān)的量。依據(jù)路面彎沉的檢測方法，發(fā)現(xiàn)路面車轍狀況的評價指標是路面代表車轍深度RD。

1.3 路面結(jié)構(gòu)強度評價

瀝青路面結(jié)構(gòu)承載力的評價指標一般是采用強度系數(shù)(SSI)，SSI對評定路面整體結(jié)構(gòu)功能的評定非常重要，它的值為路面允許彎沉值與路段實測代表彎沉值的比值。彎沉值的計算方法可參考現(xiàn)行《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范JTG D50-2006》的有關(guān)規(guī)定。

SSI=路段允許彎沉值/路段實測代表彎沉值

式中:當SSI＞1時，表明路面結(jié)構(gòu)強度有儲備量;當SSI=1時，表明結(jié)構(gòu)強度儲備量為0，處于臨界狀態(tài)。

當SSI＜1時，表明己有車輛荷載作用己超過路面的結(jié)構(gòu)承載能力。

1.4 路面功能方面評價

路面功能方面評價主要內(nèi)容是行駛質(zhì)量調(diào)查和路面平整度的調(diào)查，RQI是行駛質(zhì)量調(diào)查的指標，國際平整度指數(shù)(IRI)是路面平整度的調(diào)查的指標，鋪層設(shè)計中衡量路面使用質(zhì)量的好壞常用這兩個指標。因為IRI具有時間和空間穩(wěn)定性，所以IRI能被廣泛采用，而且IRI與幾乎所有的平整度儀有很好的相關(guān)性，它不僅能反映縱斷面的不同性質(zhì)，而且其在斷面呈現(xiàn)長波特性時效果很好?，F(xiàn)在IRI通常作為加鋪層設(shè)計中進行舊混凝土路面評價的指標。

RQI=11.5－0.75×IRI

IRI=1.57+1.450σ．

式中:RQI為行駛質(zhì)量指數(shù);

IRI為國際平整度指數(shù);

σ為路面平整度標準偏差。

2 瀝青加鋪層設(shè)計

2.1 AASHTO法

當前最完善的經(jīng)驗設(shè)計方法是AASHTO設(shè)計法，在此方法中，瀝青加鋪層的厚度是由等效結(jié)構(gòu)數(shù)來確定的?？尚行匝芯?、防反射裂縫措施的選擇、厚度計算和舊水泥混凝土板的處理是AASHTO經(jīng)驗設(shè)計法的主要內(nèi)容。AASHTO經(jīng)驗設(shè)計法的基礎(chǔ)是新建水泥混凝土路面設(shè)計方程，它考慮了舊路面的剩余壽命，也考慮了影響路面使用性能的其他因素，并應(yīng)用了可靠度的概念。AASHTO法設(shè)計的優(yōu)點是概念明確，操作簡單，缺點是沒有考慮防反射裂縫措施對罩面層厚度和路面使用性能的影響。其計算公式如下:

h=B(hd-he)

he=C1×C2×C3×h0

式中:h為加鋪層厚度。

B為混凝土層厚與瀝青層厚的當量轉(zhuǎn)換系數(shù)，它是混凝土厚度缺額的函數(shù)，由下式確定:

B=2.2233+0.00153(hd－h(huán)e)2－0.0604(hd-he)

hd為按未來交通要求和現(xiàn)有地基承載力，由新建混凝土路面設(shè)計方法確定的單層混凝土面層所需厚度(cm);與溫差、板長、地基承載力、交通量等因素有關(guān)，只能作粗略的計算。

he為有效厚度，cm。

C1為考慮損壞接縫和裂縫是否修復(fù)的系數(shù)，一般情況下按每km未修復(fù)接縫和裂縫的數(shù)量在0.6～1.0范圍內(nèi)選取，加鋪前已進行全厚度修補時，C1=1。

C2為考慮舊面層是否存在耐久性問題的系數(shù)，嚴重碎裂時，C2=0．80～0．87，有少量碎裂時，C2=0.88～0.95，有耐久性裂縫但未碎裂時，C2=0.96～0.99，無耐久性問題時，C2=1．0。

C3為考慮疲勞損壞程度的系數(shù)，大量橫向裂縫板，C3=0.90～0.93，較多橫向裂縫板(5%～15%)，C3=0.94～0.96，少量橫向裂縫板(＜5%)，C3=0.97～1.0。

h0為舊混凝土板的厚度/cm。

3 工程實例分析

某條城市一級公路混凝土面板厚為26cm，板長為5m，舊路面狀況評級為次等，通過對該條道路的觀察測量得出該條公路的交通等級為重，公路所處地區(qū)年平均溫度差為39℃。設(shè)計瀝青加鋪層的厚度。

hd取25cm，在加鋪瀝青層前對舊路面中損壞較嚴重的裂縫和接縫進行全厚度修補，損壞較輕的不修補，則C1可取0.8，工程中混凝土面板有較多的耐久性裂縫且有少量碎裂，C2取0．90，有大量的橫向裂縫，C3取0．91。

計算有效厚度he如下。

he=C1×C2×C3×h0=0.8×0.90×0.91×26=17.0(cm)

計算當量轉(zhuǎn)換系數(shù)B如下。

B=2.2233+0.00153(hd－h(huán)e)2－0.0604(hd－h(huán)e)=2.2233+0.00153(25－17)2－0.0604(25－17)=1.84

瀝青加鋪層厚度h如下。

h=B(hd－h(huán)e)=1.84×(25－17)=14.72(cm)

4 結(jié)語

根據(jù)實例中的計算結(jié)果可以知道，選取不同的設(shè)計方法進行瀝青加鋪層設(shè)計時，設(shè)計厚度就會產(chǎn)生很大的差別。因而在進行實際工程設(shè)計時，要因地制宜，采用適當?shù)脑O(shè)計方法。AASHTO法是以舊混凝土裂縫類的損壞狀況為依據(jù)，根據(jù)彌補厚度缺額的概念來設(shè)計瀝青加鋪層的，它考慮了舊路面的剩余壽命，也考慮了影響路面使用性能的其他因素，并應(yīng)用了可靠度的概念。AASHTO法設(shè)計的優(yōu)點是概念明確，操作簡單，缺點是沒有考慮防反射裂縫措施對罩面層厚度和路面使用性能的影響，所以它適用于一般舊混凝土路面的加鋪層設(shè)計。

參考文獻

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