高速公路长寿命路面典型结构成套技术研究 |
发布人:冯振刚 发布时间:2017-04-17 浏览次数:1036 |
研究背景 该项目为我国第一条复合式长寿命路面实体工程,也是国内最长的长寿命路面。目前,我国高速公路实际使用寿命只有8~10年,有的甚至只运营2~3年就开始出现较严重的病害,给社会带来巨大的经济损失。延长公路的使用年限,已成为国内公路建设者最为关心的问题。长安大学王选仓教授率领研究团队,针对高速公路设计寿命与实际使用寿命较短等问题,从长寿命定义、标准到长寿命路面结构型式、水泥混凝土板块划分、结构层应力、施工工艺等方面进行了全面而深入的研究,取得显著成效。 主要研究成果简介 (1)提出了复合式长寿命路面的设计标准:表面功能层设计基准期为8年;主要承重层设计基准期为40年,以行车荷载和温度梯度综合作用所产生的疲劳断裂作为强度验算指标; (2)制定了复合式长寿命路面结构类型:“沥青混凝土+应力吸收层+水泥混凝土面层+沥青防水联接层+基层+垫层+土基”,并在实际工程成功予以实践,效果显著; (3)提出3m×4m小板块划分思想,保证行车荷载骑缝而行。有效改善路面板的受力状态:使车辆荷载作用在最不利荷载位置的作用频率降低86.6%,板底荷载应力降低47%;温度疲劳应力降低30%以上;板底综合疲劳应力降低10%左右,整体使用寿命提高达10年以上; (4)对混凝土板裸化技术和钢筋植入技术进行了试验研究。提出了裸化机及裸化深度技术指标,并研制开发了路面裸化机和多车道路面传力杆自动植入机。 项目成效 在国内核心期刊、国际会议上发表论文15余篇,出版专著《长寿命路面典型结构研究、设计与施工技术》和编制《长寿命路面施工技术指南》各1项,申请国家专利2项。自主研制开发多车道水泥混凝土路面传力杆自动植入机(MDBI)和水泥混凝土路面裸化机,使层间粘结力提高13.6%,并从根本上解决了快速准确植入传力杆的难题,研究成果已在尉氏至许昌高速公路应用,使用效果显著,具有明显的社会经济效益。 配代表性插图5张。 附图Ⅰ 附图Ⅱ 复合式长寿命路面设计流程图 附图Ⅲ 长寿命路面结构 附图Ⅳ 复合式长寿命路面寿命示意图 附图Ⅴ 裸化施工 裸化效果对比图 附图Ⅵ 传力杆植入机前视图 传力杆植入机后视图 |