水泥混凝土路面快速薄層修補設計
根據(jù)老混凝土路面現(xiàn)狀及修補所要達到的目標,水泥混凝土路面快速修補薄層修補設計可分為兩種方法:
{1.結構補強設計
當水泥混凝土路面結構承載能力不足,需要增強路面結構承載能力時,采用水泥混凝土路面快速薄層修補結構補強設計。結構補強的設計內容包括:
(l)確定薄層修補厚度。為滿足路面結構承載能力要求,需要增大路面面層厚度,修補層厚度的確定可以參考水泥混凝土路面結合式加鋪層修補設計方法,利用經驗法或力學分析法確定路面需要加鋪的修補厚度。
(2)計算新老混凝土粘結面剪切破壞應力。新老混凝土粘結面剪切破壞應力種類主要有:荷載剪切應力、混凝土收縮剪切應力和路面板翹曲剪切應力。
(3)確定新老混凝土界面抗剪粘結強度。設計新老混凝土界面處理方式,選取適當界面粘結劑,確定新老混凝土界面抗剪粘結強度。
(4)材料組成設計。根據(jù)混凝土收縮應變和新老混凝土界面抗剪粘結強度,確定滿足使用要求的修補材料組成及其配合比,包括新鋪混凝土配合比和界面粘結劑配合比。
(5)確定新老混凝土復合結構疲勞壽命。依據(jù)新、老混凝土抗折強度及界面抗剪粘結強度,計算新老混凝土復合結構疲勞壽命。
(6)檢驗分析。驗算新老混凝土路面板界面抗剪粘結強度是否滿足要求;檢驗在荷載應力和溫度應力循環(huán)作用下,新老混凝土復合結構疲勞壽命是否滿足要求。
2.恢復路表功能設計
當路面結構承載能力滿足使用要求二修補目的只是為恢復路表使用功能時,采用水泥混凝土路面快速薄層修補恢復路表功能設計。恢復路表功能修補設計與結構補強設計內容相同,也包括上述6方面內容。但是,在確定薄層修補厚度時,兩種設計方法有明顯區(qū)別。
恢復路表使用功能修補設計主要是考慮恢復路表使用功能(如恢復路表平整度、抗滑性和水穩(wěn)性),而并非為增強老混凝土路面板結構承載能力,因此確定薄層修補厚度主要基于以下兩方面考慮:
(1)老混凝土路表平整度狀況和使用要求。老混凝土路表平整度狀況(如坑槽的深度、錯臺的高度)和路面的使用要求(路拱橫坡、路面縱坡)是決定修補層厚度的一個方面。
(2)薄層修補費用。修補層厚度決定修補費用。修補層厚度越大,修補工程量越大,修補費用越高;但并不是修補層厚度越薄,修補費用就越低。理論分析和試驗結果表明,修補層厚度越薄,混凝土產生的收縮應變就越大,同時,車輛荷載和溫度變化在新老混凝土粘結面上產生的剪切破壞應力也越大,新老混凝土界面抗剪粘結設計強度要求就越高,對新鋪混凝土材料性能要求就越高,施工的難度也會增大,這樣反而增大修補費用。因此,薄層修補費用也是修補層厚度的一個方面。
確定薄層修補厚度時,首先對老混凝土路表的坑槽深度、錯臺的高度進行檢側和評價,同時,結合路面的使用要求(路拱橫坡、路面縱坡)初定薄層修補厚度最低值,綜合考慮修補費用后,確定最經濟的修補厚度。
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