破碎水泥混凝土路面的沥青路面加铺层结构设计分析

胡启晨 洪挺

摘 要 本文结合实践经验，分析了破碎水泥混凝土路面的沥青路面加铺层结构设计要点，首先分别分析了共振碎石化加铺层、多锤头碎石化加铺层、冲击破裂稳固加铺层的受力状况，随后对三种不同形式的加铺层设计进行对比分析可知，采用共振碎石化处理技术更具优势，希望能够给相关工作人员提供一些参考。

关键词 旧水泥;混凝土路面;沥青;加铺层;结构设计

1工程概况

某一高速公路的路面结构共有三层：最下面是半刚性底基层，厚度为15cm;中间是半刚性基层，厚度为18cm;最上面是水泥混凝土面层，厚度为25cm。借助BISAR3.0软件可以得出采用3种处理工艺的相关数据信息资料，在此基础上分析在原有路面上加铺沥青层路面，能够实现的底拉应力以及是否会出现弯沉现象，计算过程中基于的理论均为多层弹性体系，其中每个层面的均匀性是相同的，弹性体是连续而不间断的，具体来说，其荷载为BZZ-100，轮胎接地压强为0.7MPa[1]。

2共振碎石化加铺层的受力分析

选取6个试验点进行试验，具体的操作时对路面进行破碎处理，测出的路面顶面当量回弹模量为534MPa，按照相关的标准要求，将保证率折减系数设定为0.66，经过计算可知回弹模量代表值为352MPa。路面经过处理之后应当按照如下的方案进行加铺施工，具体来说包括以下三层：首先是ATB-25，厚度为10cm;然后是SBS改性沥青AC-20C，厚度为6cm;最后是SBS改性沥青SMA-13，厚度为4cm，最终的总厚度达到20cm。查阅有关的文献资料可以确定出基层和碎石化层应当采用多大的模量是相对较为合适的。借助软件进行计算与实际测量得出的弯沉值结果往往是不同的，它们之间存在一定的差异，因为软件会对结果进行合理的修正。对于水泥混凝土路面来说，大多采用的修正方法是将土基模量值扩大，至少达到原来的2倍，但是不能超过4倍。建模可分为以下2种情况：第一种是将路面做碎石化处理之前先作弹性半空间体，第二种是先做分层处理[2]。

3多锤头碎石化加铺层的受力分析

若是进行多锤头碎石化处理，最终形成的顶面回弹模量应当设定为180MPa，若是进行碎石化分层处理，最终形成的上层模量和下层模量应当分别设定为207MPa和345MPa。多锤头碎石化处理与共振碎石化处理之间存在一定的差异，它会导致底基层不再具备原本足够大的承受重量压力的能力，所以模量会被削减。若是进行多锤头碎石化处理，应当按照如下的加铺方案进行，具体包括三层：首先是水泥稳定碎石基层，使用的材料是水泥和碎石，厚度为32cm;然后是SBS改性沥青AC-20C，厚度为6cm;最后是SBS改性沥青SMA-13，厚度为4cm，最终的总厚度达到42cm。

4冲击破裂稳固加铺层的受力分析

对路面进行压实破碎处理，测出的路面回弹模量为800 MPa，按照相关的标准要求，将保证率折减系数设定为0.66，经过计算可知回弹模量代表值为528 MPa。冲击破裂稳固处理与共振碎石化处理之间存在一定的差异，它会或多或少地影响原基层，导致基层无法承受较大的重量压力。若是进行冲击破裂稳固处理，应当按照如下的方案进行加铺，具体包括以下三层：首先是AM-25，厚度为10cm;然后是SBS改性沥青AC-20C，厚度为6cm;最后是SBS改性沥青SMA-13，厚度为4cm，总重形成的总厚度达到20cm。采用该种处理技术时确定使用何种参数指标所采取的方法与共振碎石化处理并不存在差异，两者是一致的。削弱原基层和模量之后可以计算出加铺层所受到的作用力，在此基础上进行更为深入的分析。

5三种破碎方式的加铺层受力对比分析

三种破碎方式各自具有其特点，基于此确定的弯沉值也并非一致，对比之后可以发现采用每种工艺进行加铺操作后形成的应力却是几乎相同，即使存在差异，也是极小的，不会产生任何的影响。采用3中处理技术形成的底拉应力和产生的弯沉现象均是有规律可循，

由图可知：①采用共振碎石化处理技术形成的层底拉应力峰值较小，与采用多锤头碎石化处理技术形成的层底拉应力相差大约18%。②采用共振碎石化处理技术产生的弯沉现象并不十分明显，与采用其他两种技术产生的弯沉相差大约26%。而采用多锤头处理技术产生的弯沉现象是最为显著的。③之所以会出现这种情况，原因大多是采用共振碎石化处理技术会产生“裂而不碎”的现象，垂直裂缝强度较高。④采用冲击破裂稳固处理技术形成的层底拉应力为负。因为面板不再具备整体性，粒径较大，模量较高，层底受到较大的压力。

6结束语

综上所述，采用共振碎石化处理技术加铺沥青所形成的层底拉应力较小，产生的弯沉现象并不十分显著。评估比较某高速公路项目在施工过程中所采用的破碎方案，阐述共振碎石化处理技术具备良好的可操作性，加铺层总厚度达到20cm，首先是SMA-13，厚度为4cm;然后是AC-20C，厚度为6cm;最后是ATB-25，厚度为10cm。

参考文献

[1] 蔣植洁.六寨至河池高速公路长隧道水泥路面加铺技术研究[J].西部交通科技，2020（1）：90-93.

[2] 杨虎.沥青路面加铺施工工艺[J].建筑技术开发，2017（20）：109-110.

作者简介

胡启晨（1988-），男，安徽人;学历：硕士研究生，职称：工程师，现就职单位：安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，研究方向：路基路面设计。