在中国道路修补行业,目前国内水泥混凝土路面加铺层修补的设计方法有以下几种:采用弹性地基上等效单层板方案设计结合式、部分结合式和分离式加铺层。
水泥混凝土地路面加铺层设计的流程如下:
1、对现有混凝土路面结构损坏状况进行调查,加铺层形式进行选择,确定结构损坏板的处理措施;
2、钻芯取样,检测老路面厚度和混凝大裂缝强度,将施工经验公式转化为弯拉强度,然后由经验公式转换计算出混凝土弹性模量;
3、测定老路面上弯沉 (承载板法或FWD法),采用半空间地基板挠度公式,用弯沉值倒推法计算出老路面基层顶面(地基)当量回弹模量值;
4、加铺层采用分离式或结合式与老路面层构成双层板,均可使用等刚度原则转换成为等效单层板,计算出等效单层板当量厚度;
5、综合以上设计参数和等效单层板的厚度,选用新建路面设计方法计算等效单层板荷载疲劳应力和温度疲劳应力。然后,依据层间结合状况,把单层板应力分摊到加铺层和老面层上,检测它们使其不要超出超出混凝土强度的标准。
等刚度原则适合加铺层一与老面层弯曲率相同(层间保持连续)的情况。结合式加铺层比较能够满足等刚度原则的使用条件,个别结合式加铺层根据结合程度及其随时间变化情况而处于不稳定状况。
在分离式加铺层和老面层中间设置隔离层,能够起到阻热作用或导热层作用,可以制造相差非常大的温度梯度,从而使加铺层与老面层绕各自中性面弯曲,由于加铺层和老面层因温度梯度较大的作用,上下层曲率有差异,层间连续性不强,所以等刚度原则不适合分离式加铺层。在设计分离式加铺层时,根据隔离层实际情况,考虑加铺层和老面层温度状况,综合荷载应力和温度应力,获取加铺层或老面层非常不利应力的情况。