一、水泥混凝土加铺沥青路面及碾压砼加铺沥青路面结构形式及其性能
1、复合路面的结构组成及其各层特性——郑州水泥混凝土加铺
(1)水泥砼加铺沥青路面和碾压砼加铺沥青路面都属于“强基薄面”的复合路面结构形式。作为面层的沥青层,一般只有二层,且总厚度大都控制在8~10cm左右。而下层的承重层一般是利用旧水泥砼路面板(厚度越25cm)或新建20~25cm厚的碾压砼基层。
(2)水泥砼及碾压砼加铺沥青面层复合路面中,沥青面层主要功能提高路面表面的平整度、耐磨性、抗滑性能;同时能减小车轮对下层刚性路面板的冲击振动,有利于扩散荷载以及便于养护维修等。其施工的过程和质量控制与柔性路面的沥青砼施工相同,这里就不在详细论述。
(3)作为加铺沥青面层的该符合路面的主要持力结构层,水泥砼路面或碾压砼具有普通水泥砼路面的特性和优缺点。它有强度高、刚性大、稳定性好等优点,但它还有接缝多,容易引起车跳动,边角容易损坏缺点。特别是水泥砼路面,随着行车时间的推移,路面会出现多种不同的病害:抗槽、断板、脱空等。因此,在进行沥青砼加铺前,必须处理好下层结构的病害。
2、复合路面的结构特性——郑州水泥混凝土加铺
水泥砼路面加铺沥青层或碾压砼基层上加铺沥青层是一种特殊的路面结构,是刚性路面与柔性路面两种不同材料相结合,其应力应变特性与一般的弹性层状体系有较大的差别。由于下层刚性路面接、裂缝的存在,在外力荷载的作用下,沥青砼加铺层处于复杂的三维应力状态。车辆行驶经过不连续的板体时,沥青砼加铺层中由于裂缝两侧相邻板块产生竖向位移差,而出现较大的剪应力,这种剪应力是沥青砼加铺层产生荷载反射裂缝最主要的原因。
另外,由于路面暴露在大气中,受气温周期性变化的影响,沥青加铺层和水泥砼路面板都会缩涨,并产生温度应力,形成不同程度的水平推力。由于砼板的应力与接缝处不连续,沥青加铺层同时承受它本身以及水泥砼面板所产生的温度应力。特别是冬季气温较低时,沥青砼加铺会因为与接缝对应处的应力过大而产生开裂,形成温度型的反射裂缝。同时,由于沥青层与水泥砼路面因温度变化引起的温度应力大小不同,在两层之间会形成水平推力,影响两种结构层间的粘结力。