1.新技术概况
路面是一种车轮直接作用的动载结构物,面层承受的作用除了有局部压应力、内部剪应力、板体弯拉应力等主要应力外,还有冲击应力、疲劳应力、温差应力、湿差应力,特别是在高速情况下,上述三种主应力呈现衰减正弦波动分布,其冲击作用造成的应力幅值远大于静力荷载计算应力值。因此,有丰富经验的公路工程技术人员讲,路面没有不坏的,所谓质量高低的差别仅在于质量高的路面坏得少一点,坏得慢一些而已。最终,无论质量好坏的路面均会被车轮碾坏。所以,路面一定有其使用寿命,而且终归要翻修,问题是我们终究不能无限地翻修下去,造成环境污染、资源浪费,人力、财力等无休止地消耗。从这个意义上讲,我们必须找到一种使用寿命足够长,翻修量最少的解决办法。就目前世界各国达到的
最高公路工程技术水平,恐怕超高级路面是唯一能够解决这一棘手问题的办法。
瑞士一次建成的超高级路面结构为:双层20cra的水泥稳定类基层,25cm水泥混凝土路面下层面板,中间夹20cm的沥青路面;表面为30cm的水泥混凝土路面。总路面结构厚度l 15cm,并指出这种超高级路面的使用寿命在50年以上。
超高级路面的设计计算,作者尚未见到国外的资料,按目前所了解到的国际上发达国家和我国现有的计算理论,显然算不出超高级路面这样厚而强的结构,作者认为:超高级路面设计计算完全按指定超常寿命进行的经验设计。这个问题有待今后深入研究和探讨。
我国没有这样的财力,也无此必要一次建成这种超高级路面结构,但可以通过一次新建,两次加铺,适度挖掘每一面层结构的使用潜力,分多次逐步建成超高级路面。
2.主要技术内容
(1)多次加铺的水泥混凝土超高级路面
新建路面为20cm的灰土、综合稳定或水泥稳定底基层;20cm的水泥稳定粒料上基层;26cm以上的水泥混凝土路面,使用10—15年左右,将其一部分使用潜力挖掘出来,未待其大量破坏以前,加铺15cm左右的沥青画层,再使用5—10年,未待其老化龟裂,再加铺30cm水泥混凝土路面,通过一次新建,两次加铺,最终实现水泥混凝土超高级路面结构。路面最后达到的总结构厚度11km。超高级路面的使用寿命为50年,加上前两层路面的使用年限,总使用寿命为65—75年。
(2)多次加铺的沥青混合料超高级路面
新建路面为20cm的灰土、综合稳定或水泥稳定底基层;20cm的水泥稳定粒料中基层;20cm的水泥稳定粒料上基层;15cm以上的沥青混合料路面,使用5—10年左右,将其一部分使用潜力挖掘出来,未待其老化龟裂,加铺26cm左右的水泥混凝土路面,再使用10—15年,未待其大部破坏以前,再加铺20cm沥青混合料路面,通过一次新建,两次加铺,最终实现沥青混合料超高级路面,路面最后达到的总结构厚度121cm。该超高级路面的使用寿命不少于50年,50年中使用再生沥青技术,仅翻新沥青表面功能层,加上前两层路面的使用年限,总使用寿命也为65—75年。
3.应用技术指导
(1)预留净空高度
下穿桥梁和隧道的路面应预留50cm净空高度,以利于加铺。
(2)桥涵铺装层
小桥、通道、涵洞应按加铺最终恒荷载设计配筋,使其桥面铺装能够与路面加铺层相同。中桥、大桥、特大桥两端预留纵坡至少50em,以最后超高级路面拉平坡度为基准。,
(3)线形没计‘
二级公路在线形设计上,在可能条件下,为了在提高路面等级的改建中实现多次加铺超高级路面的设想,最大限度地减少改线重建工程量,其纵坡和最小弯道半径宜按一级公路或高速公路线形要求。这一点,北京市做得相当好,预留发展余地。