浅谈旧沥青路面上加罩水泥混凝土面层技术

摘要：在旧沥青路面上加铺水泥混凝土面层，是一项充分利用旧路面的剩余强度，可在较长时期内恢复或提高路面使用性能的有效技术措施。以吉林油田某采油厂旧沥青路改造工程的经验为基础，提出旧沥青路面加铺水泥混凝土路面前的病害处理措施及防止混凝土板早期断裂的措施。

关键词：旧沥青路面；水泥混凝土面层；病害处理；防止断裂

Abstract: In the old asphalt cement concrete surface layer that add a store, is a make full use of the residual strength of the old pavement, can be in a long period of recovery or improve pavement performance of the effective technical measures. Jilin oilfield production in a old asphalt pavement of the reconstruction project experience is presented on the basis of old asphalt road surface and cement concrete road spread before the disease of measures and prevent concrete board early fracture of the measures.

Keywords: old asphalt road surface; Cement concrete road surface; Disease treatment; Prevent fracture

中图分类号：U415.52+8 文献标识码：A 文章编号：

前言

随着吉林油田的基础设施的不断完善，许多采油厂早期修建的沥青路面已出现不同程度的龟裂、坑槽、松散、泛油以及车辙、拥包等病害，如何对这些旧沥青路面进行维修，既节约成本，又能提高道路的使用寿命，本文就此问题，以某采油厂旧沥青路面加铺水泥混凝土面层改造工程为基础，通过对影响混凝土加铺层的各种因素的力学分析，提出旧沥青路面加铺水泥混凝土路面前的病害处理措施，通过对水泥混凝土板早期断裂的原因分析，提出防止混凝土板早期断裂的措施，最终确定适合吉林油田油区的水泥混凝土板最小厚度，为今后指导吉林油田旧沥青路面维修工作提供宝贵经验。

1 影响水泥混凝土加铺层的力学因素分析

根据吉林油田某采油厂试验路段的具体情况，采用三维实体模型，计算分析旧路面因素对加铺层的力学影响。

1.1 路面坑槽修补位置对加铺层影响的力学分析

取相对加铺层板板角、板中、纵缝边缘有坑槽修补时，对路面进行力学分析，应力计算结果见表1。

表1 应力计算结果

修补

位置修补面积（㎡）

（车辆荷载）修补面积（㎡）

（车辆荷载）修补面积（㎡）

（车辆荷载）

124124124

纵缝边缘1.491.401.381.141.121.092.192.091.99

板角1.641.561.551.241.171.132.572.502.46

板中1.71.691.681.050.970.902.392.372.30

由以上数据可以看出，水泥混凝土板板中修补时，板底最大车辆荷载应力最大；修补位置从板中向板边靠近时，路面车辆荷载应力随之减小，板角修补时，板底最大耦合应力最大。应力最大位置位于板底纵缝边缘中部，对于旧沥青坑槽部分修补后加铺与不修补直接加铺相比，板底最大弯拉应力要小于无修补直接加铺时的应力。因此对于旧路坑槽病害，建议加铺前进行修补，以利于加铺后水泥混凝土面层的受力。

对于路面弯沉突变，取旧沥青路面相对水泥混凝土板中和板角的1㎡凹陷，取其模量为30Mpa ,计算其车辆荷载应力为1.70Mpa，小于在原路面无破坏直接加铺水泥混凝土层情况下的计算结果1.72Mpa;另外对旧路沥青路面相对水泥混凝土板角有1㎡凹陷，取其模量为30Mpa ,计算其耦合荷载应力为2.56Mpa，小于在原路面无破坏直接加铺水泥混凝土层情况下的计算结果2.62Mpa，说明其不会对路面受力产生大的影响。

1.2 修补材料参数变化对加铺层荷载应力的影响：

考虑车辆荷载和温度荷载作用情况，由于温度变化作用的次数远低于汽车荷载作用的次数，即温度荷载对疲劳寿命的权重比车辆荷载低，所以取板中修补时考虑坑槽部分填补二灰碎石代替水泥混凝土，旧沥青路面模量参数变化对路面受力影响计算结果见表2。

表2 修补材料参数对路面应力影响分析计算结果

旧沥青路面

模量（Mpa）层间连续层间光滑

荷载应力温度应力耦合应力荷载应力温度应力耦合应力

5001.711.062.421.841.142.69

10001.630.992.231.841.152.68

15001.560.922.061.841.172.68

从以上数据可以看出，旧沥青路面坑槽位于加铺层板中，填补二灰碎石坑槽进行修补时路面应力稍小于同时浇筑水泥混凝土时路面应力；层间光滑时板底最大拉应力较层间连续时要大；车辆荷载及温度荷载引起的路面应力随旧沥青路面模量较小；层间光滑时板底最大车辆荷载应力、温度应力、耦合应力基本不受旧沥青层模量影响。因此，在旧路加铺前，应先用二灰碎石来填补坑槽等病害部位，然后再加铺水泥混凝土面层。

1.3 旧路面裂缝对路面应力的影响

旧沥青路面裂缝位置不同反应在加铺水泥混凝土板上，而相对于板不同的裂缝位置路面受力会受到一定影响，车辆荷载作用计算模型分别取裂缝位于加铺水泥混凝土板板中、1/4板处、板边分析裂缝位置对路面受力影响，有限元计算结果见表3。当横缝位于板中时水泥混凝土加铺层模量对路面在车辆荷载、温度荷载及两者共同作用下的受力影响，加铺层厚度为22cm时有限元模型计算结果见表4。加铺层厚度为20cm时有限元模型计算结果见表5。

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