关于水泥混凝土路面早期裂缝的探讨

通过对新建水泥混凝土路面早期裂缝断板的成因分析,阐述了预防措施,为提高工程质量以消除和减少水泥混凝土路面早期裂缝断板的现象提供了参考依据。     

水泥混凝土路面防裂防断板措施综述

水泥混凝土路面出现裂缝、断板原因是多方面的,但只要我们从原材料、混凝土配合比、施工工艺等各个方面严格把关,采用综合的预防措施,水泥混凝土路面的裂缝与断板问题是可以有效控制及避免的。     

刚性路面断板的防治及维修措施研究

依据吉林省水泥混凝土路面的病害调查和病害成因分析,结合工程实际,本文对刚性路面断板的成因及防治措施进行了分析和试验研究。     

基于温度场的长公路隧道内水泥混凝土路面横缝间距的确定

针对长公路隧道内外路面工作温度环境的差异,研究长公路隧道内水泥混凝土路面的合理横缝间距.采用有限元方法分析了水泥混凝土路面横缝间距分别为4m、8m、12m和16m时,不同面层板厚度、不同轴载、不同基层厚度、不同基层模量和不同基岩模量对水泥混凝土路面板底最大弯拉应力和位移的变化规律,以及不同横缝间距下水泥混凝土路面温度应力变化状况,表明长公路隧道内水泥混凝土板长变化对水泥混凝土板的温度应力影响较小,验证了进入长隧道73 m后水泥混凝土面层横向接缝间距增大至8～12m的可行性.分析结果对长公路隧道内水泥混凝土路面设计和材料选择提供了理论基础.     

基层对水泥砼路面早期性能的影响研究

混凝土路面板铺筑完成后到开放交通之前,温度和湿度改变引起的变形受到约束时产生的应力超过混凝土此时的抗拉强度,便会产生早期开裂。研究发现,基层对水泥混凝土路面板早期龄期开裂影响显著,本文从混凝土路面板早期开裂的机理出发,以傍晚和早晨施工铺筑的水泥混凝土路面早期72h阶段的温度场监测数据为例,着重探讨基层参数对混凝土路面板早期开裂的影响,并提出相应的防治措施。     

高等级公路水泥砼路面设计质量的控制

结合高速公路水泥混凝土路面工程质量控制问题，讨论混凝土路面板和基层的厚度设计、混凝土路面的结构形式以及混凝土桥面铺装层和桥头搭板的设计标准，综合考虑路面渗透排水和防冻垫层设计，指出混凝土路面弯道上不允许明排水，目的是通过设计和施工的全面管理和控制，建设高质量经久耐用的高速公路水泥混凝土路面．     

橡胶颗粒水泥混凝土与基质混凝土路用性能对比分析

为改善路用水泥混凝土变形能力差、韧性小等传统缺陷,在混凝土中加入橡胶颗粒形成橡胶颗粒混凝土;对橡胶颗粒混凝土与普通混凝土的弯拉模量进行对比分析,采用有限元的方法分析两种混凝土的阻尼变化,采用三点弯曲小梁试验对两种混凝土的疲劳性能进行对比试验,采用车辙试验方法验证橡胶颗粒混凝土的抗剥蚀性能;根据试验取得的力学参数,应用AASHTO的MEPDG2002设计方法,预测两种混凝土路面在设计年限末期的路面破损状态.结果表明:橡胶颗粒水泥混凝土抗折强度下降3%,弯拉模量比普通水泥混凝土降低了12%,阻尼比提高了30%,疲劳寿命有大幅度提高,而且并没有发生表面剥蚀现象,橡胶水泥混凝土面板的断板率与普通混凝土相比降低了30%,路面的平整度好.橡胶颗粒混凝土路面能克服传统水泥路面的缺陷,具有优良的路用性能.     

旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构设计方法研究

设置沥青加铺层是旧水泥混凝土路面补强改建最常用的有效措施之一.本文通过理论分析,探讨了旧水泥混凝土路面沥青加铺层的板缝弯沉差与接缝处剪应力的实用计算方法.根据路面破坏现象,提出了以板底弯拉应力、板缝弯沉差及接缝处沥青层剪应力的旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构设计指标,给出了设置半刚性补强层的旧水泥混凝土路面沥青加铺层的设计方法和设置级配碎石裂缝缓解层沥青加铺层的结构形式.并给出了适用条件、设计参数的确定与厚度的计算方法.     

板底脱空对水泥混凝土路面板动力响应分析

为了分析板底脱空对水泥混凝土路面板的动力响应,基于流固耦合原理建立了考虑板与板相互作用的9块水泥混凝土路面板脱空有限元模型,分析在行车荷载作用下,车辆参数(均布质量、作用面积和运动速度)、路面板参数(路面板厚度、纵横缝分布钢筋等)以及板下地基脱空(不同脱空面积、不同位置以及脱空处不同含水量)对路面结构作用力的影响;探讨了接缝处布设钢筋的9块板水泥混凝土路面结构的动态弯沉、最大弯拉应力和水压力的变化规律.结果表明:无论脱空与否板角隅处脱空区域水泥混凝土路面板顶的表面弯沉、弯拉应力明显大于纵缝脱空区域;弯沉和弯拉应力随着脱空面积的增大而增大;脱空区域不同含水量对板弯沉和弯拉应力影响不大.随着脱空面积的增大,基层脱空区域底面受水压力呈线性增长的趋势,其中板角隅处脱空区域水压力明显大于纵缝脱空区域.     

旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构设计方法研究

设置沥青加铺层是旧水泥混凝土路面补强改建最常用的有效措施之一.本文通过理论分析,探讨了旧水泥混凝土路面沥青加铺层的板缝弯沉差与接缝处剪应力的实用计算方法.根据路面破坏现象,提出了以板底弯拉应力、板缝弯沉差及接缝处沥青层剪应力的旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构设计指标,给出了设置半刚性补强层的旧水泥混凝土路面沥青加铺层的设计方法和设置级配碎石裂缝缓解层沥青加铺层的结构形式.并给出了适用条件、设计参数的确定与厚度的计算方法.     

重载动力荷载下水泥砼路面的力学响应分析

为研究动力荷载下水泥砼动力响应的规律,在修筑的试验路段上,以重型运输车辆为加载设备,通过在混凝土板中埋入应变传感器,获得行驶车辆荷载作用下板内测量应变,分析实际车辆荷载作用下水泥混凝土路面板内的应变状态,对动态多联轴车辆荷载作用下的路面板内的力学响应做初步探讨。     

高等级公路水泥混凝土路面裂缝及断板病害研究

在对湖北省既有高等级公路水泥混凝土路面使用情况进行大量调查研究的基础上．对路面板体开裂及断板产生的原因机理、预防措施及治理方案进行了探讨．对新建高等级公路在设计和施工方面提出了一些建议。     

沥青加铺水泥混凝土路面板角施荷受力分析

为研究沥青加铺水泥混凝土复合路面在板角作用荷载时的结构计算方法,采用弹性地基上的多层薄板理论,建立了有限尺寸多层复合路面的计算模型,通过假定地基反力函数和路面板挠曲位移函数,得出了板角作用荷载时有限尺寸分离式路面和结合式路面的求解方法.分析结果表明:若取距板角槡2a+1.5he位置的混凝土板表面应力为位移函数计算控制应力,则该应力与有限元分析的最大应力吻合较好(相差不到5%);而沥青面层应力前者小于后者,最大相差40%.位移函数计算与有限元分析结果的板角弯沉最大相差9%.合理假定地基反力函数和路面板位移挠曲函数可以得出分离式和结合式复合路面板角作用荷载时的最大弯沉及各结构层的控制应力.     

某改建公路水泥路面板荷载应力与数值研究

利用ABAQUS对某改建公路的路面结构方案A和方案B进行研究,建立具有完整路面宽度的三维有限元模型,水泥路面接缝采用弹簧单元进行模拟,以便划分出不同大小尺寸的水泥混凝土板.然后载入标准轴载、超载20%、超载40%、超载60%时荷载,计算在均质稳定路基情况下水泥混凝土板的拉应力以及弯沉变化,分析A、B两个方案路面结构的优劣.     

板角脱空条件下悬臂板模型的有限差分分析

分析比较了板角脱空条件下传统计算方法和有限差分法的优劣和计算结果之间的差异.传统的计算方法假设脱空面板为一等截面的悬臂板,在计算脱空部位有多个轮载作用的情况下,未考虑荷载偏心对板中应力的影响;利用有限差分法则能克服这个缺陷,并能方便地计算出整个板体不同部位的应力和位移分布.计算结果表明,假定脱空路面板为悬臂板时,无论是由传统方法还是有限差分法,在任何交通等级作用下,路面板均会产生破坏;由有限差分法计算得出的荷载疲劳应力和弯沉均大于利用传统公式的计算结果,在路基路面的设计中应增大安全系数.     

水泥混凝土路面沥青加铺结构行为特性分析

通过资料收集、现场调查福建省各地公路和城市道路的“白改黑”工程现状,总结水泥混凝土路面沥青加铺结构的病害类型、特征、原因,得出水泥混凝土路面沥青加铺工程病害主要包括：反射裂缝、推移、车辙、沉陷及其引起纵向裂缝、网裂、坑槽和磨光。反射裂缝、推移是“白改黑”结构主要的破坏模式。旧板接缝、裂缝两侧弯沉差过大、结构设计不舍理是病害的诱发因素,重载、车辆行驶状态等其他因素加快病害的发生和发展。“白改黑”结构存在反射裂缝是不可避免的固有特性,应控制水泥混凝土路面加铺沥青面层结构的设计施工与材料的敏感因素,减少旧水泥混凝土板裂缝、接缝的弯沉差,合理设计加铺层厚度,控制粘层油喷洒质量,改善加铺层抗车辙、提高抗剪强度和抗水损害性能。     

轴载与温度作用下水泥路面板的变形与应力分析

水泥路面板沿厚度存在温度梯度时,水泥路面板将出现翘曲变形(板角翘曲或板中翘曲),由于自重和约束的作用板内将存在温度翘曲应力,目前我国水泥路面设计中主要考虑温度应力和荷载应力的叠加造成的水泥路面板底-板顶产生的横向开裂,计算中并未考虑轴载和温度共同作用下水泥路面的应力和变形。文中通过有限元方法,建立模型,对单自由板在轴载和温度共同作用下的变形和应力进行了计算,计算中考虑了正向和负向温度梯度和轴载作用板不同位置时的工况,计算结果表明不同工况下水泥路面板最大应力将发生变化,将造成板不同的开裂方式。     

多锤头破碎再生技术在水泥路面改建中的应用

旧水泥路面碎石化技术是在路面改造过程中利用专用破碎设备将旧水泥路面打碎、压稳后,直接作为基层或底基层使用的一种方法.结合广西平果—百色公路改建项目,对多锤头碎石化的技术特点、应用实施及施工质量控制等进行了探讨.该工程通过试验所确定的破碎施工参数,可为旧水泥路面改造的实施提供参考.     

疲劳荷载下沥青加铺层抗反射裂缝试验研究

利用MTS材料试验系统，进行旧水泥混凝土路面沥青加铺层弯拉型和剪切型反射裂缝的疲劳试验，评价了5种沥青加铺层结构抵抗反射裂缝的能力。结果表明，对于弯拉型疲劳试验和剪切型疲劳试验，普通沥青混凝土下面铺设STRATA应力吸收层、玻璃纤维格栅2种结构都具有良好的抗反射裂缝的能力，而在水泥混凝土面板上直接加铺沥青混凝土类结构的效果最差。