復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)在重載交通道路中的應(yīng)用

金明，應(yīng)偉鋒

（1.浙江中路交通設(shè)計有限公司，浙江 嘉 興 3 14000；2.中國華西工程設(shè)計建設(shè)有限公司，杭州 310000）

1 既有路面結(jié)構(gòu)分析

以浙江中北部紹興海涂地區(qū)的工業(yè)區(qū)道路為例，通過分析路面結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀和存在的問題，從而尋求合理的復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)組合方案，達到研究及探索長壽命復(fù)合性路面結(jié)構(gòu)的目的。

1.1 典型路面結(jié)構(gòu)形式及病害情況

袍江工業(yè)區(qū)和濱海工業(yè)區(qū)均位于紹興北部的海涂地區(qū)，由于社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，使得工業(yè)區(qū)內(nèi)入駐企業(yè)數(shù)量不斷增加，區(qū)內(nèi)道路交通量，特別是重載交通量不斷增加。由于該地區(qū)以沖海積平原與海積平原區(qū)為主，地勢平坦，路基含水量高，軟土分布廣泛，路基力學(xué)性質(zhì)較差。

既往設(shè)計中，主要以水泥混凝土面層加水泥穩(wěn)定碎石基層為主，經(jīng)過多年的使用后，出現(xiàn)了板塊斷裂，破碎，翻漿、錯臺，不均勻沉降等病害，兩條道路均于2013年前后進行了第一輪維修改造，并在局部路段中采用復(fù)合路面結(jié)構(gòu)的嘗試，采用22cm水泥板塊+20cm水泥穩(wěn)定碎石基層+10cmAC瀝青層，將水泥板塊置于半剛性基層之下。該類結(jié)構(gòu)可有效提高底基層的強度和平整度，在使用初期效果良好，但隨著時間的推移，開始出現(xiàn)反射裂縫，并愈演愈烈，最終形成了規(guī)則的貫穿式反射裂縫，接縫處跳車現(xiàn)象明顯，行駛效果較差。究其原因主要在于混凝土板塊之間剛度過大，縱橫縫極易出現(xiàn)張開錯臺等病害，經(jīng)過車輛的反復(fù)碾壓與地下水的綜合影響后，發(fā)生貫穿式裂縫，最終穿透半剛性基層，發(fā)展至瀝青面層，嚴(yán)重影響行車的舒適性。實踐證明該類路面結(jié)構(gòu)，雖然在前期效果較好，但無法長期保證路面結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定，難以滿足工業(yè)區(qū)重載車輛的行駛要求。

1.2 復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)的發(fā)展

由于上述路面結(jié)構(gòu)的缺點較為明顯，在后期設(shè)計中，逐步用鋼筋水泥混凝土板塊代替原有普通水泥混凝土板，使得下基層強度整體強度提高，接縫間距也由原來的5m加長到9m左右，使早期的反射裂縫問題得到改善。然而9m的接縫間距雖比普通混凝土板的接縫間距有所提高，但對于道路而言，接縫依舊過多，反射裂縫只能延緩無法消除。且依據(jù)現(xiàn)有理論計算單層半剛性的疲勞開裂強度也無法滿足長壽命路面結(jié)構(gòu)使用的需求；若采用雙層半剛性結(jié)構(gòu)，則半剛性厚度需達到30cm以上，與鋼筋混凝土組合后，依然無法減薄路面結(jié)構(gòu)，過于浪費。綜上所述，雖然該類路面結(jié)構(gòu)可滿足日常的交通量需求，但與長壽命重載交通路面結(jié)構(gòu)仍存在一定的差距，性價比較低，仍需要定期對半剛性基層進行養(yǎng)護和重建。

2 CRC+AC復(fù)合式路面的優(yōu)勢與影響因素

根據(jù)以上分析結(jié)果，推薦采用連續(xù)配筋鋼筋混凝土路面（CRC）+瀝青混凝土（AC）的復(fù)合式結(jié)構(gòu)作為工業(yè)區(qū)長壽命重載交通的路面結(jié)構(gòu)[1]。該類路面結(jié)構(gòu)具有整體強度高，使用壽命長，行車舒適性高、維修成本低等優(yōu)點，它也是國內(nèi)長壽命路面結(jié)構(gòu)的研究方向之一。

2.1 CRC+AC復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)勢

①路面結(jié)構(gòu)強度高，能適應(yīng)大負荷重載交通的需求，耐久性好。通?；炷两Y(jié)構(gòu)擁有較強的抗壓強度，但混凝土的抗拉強度較低，任何顯著的拉彎作用都會使其微觀晶格結(jié)構(gòu)開裂和分離，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。而路面結(jié)構(gòu)有時候必須承受拉應(yīng)力，而且彎拉強度也是混凝土路面設(shè)計的重要指標(biāo)之一。而相較于混凝土，鋼筋抗拉強度非常高，故采取在混凝土中加入鋼筋與之共同作用，由鋼筋承擔(dān)拉應(yīng)力，混凝土承擔(dān)壓應(yīng)力。兩者結(jié)合后，可大大增強路面的整體承載能力與耐久性。②良好的行駛效果，較低的養(yǎng)護成本。連續(xù)配筋鋼筋混凝土路面本身就擁有良好的行駛性能，但相對于瀝青路面結(jié)構(gòu)，混凝土的表面反光率高、行駛噪音大等缺點不可避免。在CRC上加鋪AC瀝青結(jié)構(gòu)后，可使CRC表面由于結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的微小裂縫封閉，這樣既可以減少雨水滲入，又可以減小溫度應(yīng)力對混凝土的影響，從而提高路面結(jié)構(gòu)的整體耐久性。

2.2 CRC+AC復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)的影響因素

①由于紹興地區(qū)存在軟土路基，路基不均勻沉降現(xiàn)象明顯，故在采用CRC+AC結(jié)構(gòu)時，應(yīng)做好地基處理，確保路基穩(wěn)定，減少由不均勻沉降造成的板底脫空。②為抵抗板塊脫空引起的正負彎矩過大，CRC應(yīng)采用雙層鋼筋網(wǎng)結(jié)構(gòu)。③道路采用該結(jié)構(gòu)后，應(yīng)做好管線綜合規(guī)劃。合理地布置各類橫穿管的位置，做好相應(yīng)的預(yù)留工作。對于無法避免的管線，應(yīng)設(shè)置在非機動車道、人行道、綠化帶等位置，盡量保證主車道“無井化”，為將來瀝青面層的快速化養(yǎng)護提供條件。

3 結(jié)論

結(jié)合各類復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)的應(yīng)用情況，并分析CRC+AC結(jié)構(gòu)的特點，得出結(jié)論如下：①既往設(shè)計的AC+半剛性基層+普通混凝土結(jié)構(gòu)，經(jīng)過實踐證明無法有效控制反射裂縫的發(fā)生和發(fā)展，在建成初期效果較好，但后期會形成貫穿路面結(jié)構(gòu)的反射裂縫，嚴(yán)重影響行車的舒適性。②對于AC+半剛性基層+鋼筋混凝土路面結(jié)構(gòu)組合，雖然普通鋼筋混凝土板塊的接縫減少，結(jié)構(gòu)也進行了加強，但相對于路線長度而言，板塊的接縫仍然過多，隨著時間的推移，反射裂縫的出現(xiàn)不可避免，且單層半剛性也無法滿足長壽命路面的要求。③AC+CRC結(jié)構(gòu)符合長壽命重載交通的大部分要求，具有結(jié)構(gòu)強度高，耐久性好、養(yǎng)護便捷、行車舒適度高等優(yōu)點，可以作為工業(yè)區(qū)長壽命重載的路面結(jié)構(gòu)形式。④對于軟土地區(qū)采用CRC+AC復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)時，應(yīng)注意對路基沉降情況的控制，采用雙層鋼筋網(wǎng)，以解決板底脫空導(dǎo)致板塊彎矩過大的問題。