路面结构设计指南 第3部分:现有路面修复的 路面设计步骤

目录
前言 ................................................................................................................................ VII
摘要 ................................................................................................................................. IX
第3 部分 现有路面修复的路面设计步骤
第1 章 简介 ...................................................................................................................... 2
1.1 背景 ........................................................................................................................................ 2
1.2 范围 ........................................................................................................................................ 2
1.3 设想/限制 ............................................................................................................................. 3
1.4 组织结构 ............................................................................................................................... 3
第2 章 修复概念 .............................................................................................................. 4
2.1 背景 ........................................................................................................................................ 4
2.2 修复因素 ................................................................................................................................ 4
2.2.1 主要范畴 ......................................................................................................................... 4
2.2.2 回收利用概念 ................................................................................................................. 4
2.2.3 建设考虑 ......................................................................................................................... 4
2.2.4 主要修复因素概要 ......................................................................................................... 4
2.3 替代修复方法的挑选 ............................................................................................................ 5
2.3.1 概述 ................................................................................................................................. 5
2.3.2 问题界定 ......................................................................................................................... 6
2.3.3 潜在问题的解决方案 ..................................................................................................... 9
2.3.4 挑选优先的解决方案 ................................................................................................... 12
2.3.5 总结 ............................................................................................................................... 12
第3 章 现场数据采集指南 ............................................................................................ 15
3.1 综述 ...................................................................................................................................... 15
3.2 基本分析单位 ...................................................................................................................... 15
3.2.1 一般背景 ....................................................................................................................... 15
3.2.2 单位描述方法 ............................................................................................................... 15
3.3 修复的排水勘测 ................................................................................................................. 17
3.3.1 排水在修复中的作用 ................................................................................................... 17
3.3.2 排水评价的评估需要 ................................................................................................... 17
3.3.3 路面历史、地形与几何学 ........................................................................................... 21
3.3.4 材料性能 ....................................................................................................................... 21
3.3.5 气候带 ........................................................................................................................... 21
3.3.6 总结 ............................................................................................................................... 22
3.4 状态(损伤)调查 .............................................................................................................. 24
3.4.1 一般背景 ....................................................................................................................... 24
xii
3.4.2 最小的信息需求 ........................................................................................................... 24
3.4.3 信息的利用 ................................................................................................................... 24
3.5 无损检测挠度测量 .............................................................................................................. 27
3.5.1 概述 ............................................................................................................................... 27
3.5.2 无损检测挠度结果的使用 ........................................................................................... 28
3.5.3 评估有效结构承载力 ................................................................................................... 32
3.5.4 接缝传荷能力分析 ....................................................................................................... 35
3.5.5 用于板底脱空探测 ....................................................................................................... 36
3.6 现场取样和测试程序 .......................................................................................................... 43
3.6.1 测试类型 ....................................................................................................................... 43
3.6.2 主要参数 ....................................................................................................................... 43
3.6.3 破坏性试验的必要性 ................................................................................................... 43
3.6.4 挑选所需试验数 ........................................................................................................... 46
第4 章加铺之外的路面修复方式 .................................................................................. 56
4.1 路面状况评估 ...................................................................................................................... 56
4.1.1 路面损伤 ....................................................................................................................... 56
4.1.2 结构状况 ....................................................................................................................... 56
4.1.3 功能状况 ....................................................................................................................... 56
4.2 制定可行备选方案和策略 .................................................................................................. 57
4.3 主要非加铺面层方式 .......................................................................................................... 57
4.3.1 全深度修复 ................................................................................................................... 59
4.3.2 部分深度路面修复 ....................................................................................................... 61
4.3.3 接缝和裂缝密封 ........................................................................................................... 62
4.3.4 混凝土路面封底 ........................................................................................................... 63
4.3.5 混凝土路面的金刚石研磨,沥青路面的冷刨 ........................................................... 63
4.3.6 地下排水设计 ............................................................................................................... 65
4.3.7 减压缝 ........................................................................................................................... 65
4.3.8 接缝式混凝土路面的接缝传荷能力功能修复 ........................................................... 66
4.3.9 表面处理 ....................................................................................................................... 67
4.3.10 无加铺修复工艺的使用期限预测 ............................................................................. 69
第5 章 加铺修复方式 .................................................................................................... 74
5.1 加铺类型可行性 .................................................................................................................. 74
5.2 加铺设计中的重要考虑因素 .............................................................................................. 75
5.2.1 加铺前修复 ................................................................................................................... 75
5.2.2 反射裂缝控制 ............................................................................................................... 75
5.2.3 交通荷载 ....................................................................................................................... 75
5.2.4 地下排水系统 ............................................................................................................... 76
5.2.5 AC 路面的车辙 ............................................................................................................. 76
5.2.6 研磨AC 表面 ................................................................................................................ 76
5.2.7 现有路面再生 ............................................................................................................... 76
xiii
5.2.8 结构性对比功能性加铺 ............................................................................................... 76
5.2.9 加铺材料 ....................................................................................................................... 76
5.2.10 路肩 ............................................................................................................................. 76
5.2.11 现有PCC 石板耐久性 ............................................................................................... 76
5.2.12 PCC 罩面接缝 ............................................................................................................ 76
5.2.13 PCC 罩面钢筋 ............................................................................................................ 76
5.2.14 PCC 罩面的粘结层/分离层 ....................................................................................... 76
5.2.15 加铺设计的可靠性水平和整体标准偏差 ................................................................. 76
5.2.16 路面加宽 ..................................................................................................................... 77
5.2.17 厚度设计步骤的潜在误差和可能调整 ..................................................................... 77
5.2.18 设计范例和文件 ......................................................................................................... 78
5.3 加铺设计的路面评估 .......................................................................................................... 78
5.3.1 工程沿线加铺设计 ....................................................................................................... 78
5.3.2 现有路面的功能评估 ................................................................................................... 78
5.3.3 现有路面的结构评估 ................................................................................................... 79
5.3.4 确定设计MR ................................................................................................................. 84
5.4 AC 路面上的AC 罩面 ........................................................................................................ 88
5.4.1 可行性 ........................................................................................................................... 88
5.4.2 加铺前修复 ................................................................................................................... 88
5.4.3 反射裂缝控制 ............................................................................................................... 89
5.4.4 地下排水系统 ............................................................................................................... 89
5.4.5 厚度设计 ....................................................................................................................... 89
5.4.6 表面研磨 ....................................................................................................................... 99
5.4.7 路肩 ............................................................................................................................... 99
5.4.8 拓宽 ............................................................................................................................... 99
5.5 在断裂的PCC 石板路面上加铺AC 罩面 ......................................................................... 99
5.5.1 可行性 ......................................................................................................................... 100
5.5.2 加铺前修复 ................................................................................................................. 101
5.5.3 反射裂缝控制 ............................................................................................................. 101
5.5.6 路肩 ............................................................................................................................. 106
5.5.7 加宽 ............................................................................................................................. 106
5.6 JPCP、JRCP 和CRCP 的AC 罩面 .................................................................................. 106
5.6.1 可行性 ......................................................................................................................... 106
5.6.2 加铺前修复 ................................................................................................................. 106
5.6.3 反射裂缝控制 ............................................................................................................. 106
5.6.4 地下排水 ..................................................................................................................... 107
5.6.5 厚度设计 ..................................................................................................................... 107
5.6.6 路肩 ............................................................................................................................. 117
5.6.7 拓宽 ............................................................................................................................. 117
5.7 AC/JPCP、AC/JRCP 和AC/CRCP 的AC 罩面 .............................................................. 117
5.7.1 可行性 ......................................................................................................................... 119
5.7.2 加铺前修复 ................................................................................................................. 119
5.7.3 反射裂缝控制 ............................................................................................................. 120
xiv
5.7.4 地下排水系统 ............................................................................................................. 121
5.7.5 厚度设计 ..................................................................................................................... 121
5.7.6 表面研磨 ..................................................................................................................... 129
5.7.7 路肩 ............................................................................................................................. 129
5.6.7 拓宽 ............................................................................................................................. 129
5.8 JPCP、JRCP 和CRCP 的粘结混凝土罩面 ...................................................................... 129
5.8.1 可行性 ......................................................................................................................... 129
5.8.2 加铺前修复 ................................................................................................................. 130
5.8.3 反射裂缝控制 ............................................................................................................. 130
5.8.4 地下排水系统 ............................................................................................................. 131
5.8.5 厚度设计 ..................................................................................................................... 131
5.8.6 路肩 ............................................................................................................................. 137
5.8.7 接缝 ............................................................................................................................. 137
5.8.8 粘结步骤和材料 ......................................................................................................... 137
5.8.9 拓宽 ............................................................................................................................. 137
5.9 JPCP、JRCP、CRCP 和AC/PCC 上的松散JPCP、 JRCP 和CRCP 罩面 .................. 137
5.9.1 可行性 ......................................................................................................................... 138
5.9.2 加铺前修复 ................................................................................................................. 138
5.9.3 反射裂缝控制 ............................................................................................................. 139
5.9.4 地下排水系统 ............................................................................................................. 139
5.9.5 厚度设计 ..................................................................................................................... 139
5.9.6 路肩 ............................................................................................................................. 145
5.9.7 接缝 ............................................................................................................................. 145
5.9.8 钢筋 ............................................................................................................................. 145
5.9.9 隔离层 ......................................................................................................................... 145
5.9.10 拓宽 ........................................................................................................................... 145
5.10 AC 路面的JPCP、JRCP 和CRCP 罩面 ........................................................................ 145
5.10.1 可行性 ....................................................................................................................... 145
5.10.2 加铺前修复 ............................................................................................................... 146
5.10.3 反射裂缝控制 ........................................................................................................... 146
5.10.4 地下排水系统 ........................................................................................................... 147
5.10.5 厚度设计 ................................................................................................................... 147
5.10.6 路肩 ........................................................................................................................... 148
5.10.7 接缝 ........................................................................................................................... 148
5.10.8 加强 ........................................................................................................................... 148
5.10.10 拓宽 ......................................................................................................................... 148
第5 章参考文献 ............................................................................................................ 150
xv
附录
A. 术语表 ........................................................................................................................ A1
B. 路面类型选择指南 .................................................................................................... B1
C. 路面结构设计替代方法 ............................................................................................ C1
D. 用于路面设计的混合交通量与当量轴次的换算 .................................................... D1
E. 路肩设计意见书 ........................................................................................................ E1
F. 试验程序清单 ............................................................................................................ F1
G. 设计中的路基膨胀和/或冻胀处理 .......................................................................... G1
H. 柔性路面设计实例 ................................................................................................... H1
I. 刚性路面设计实例 ...................................................................................................... I1
J. 通过累积差异描述分析单元 ..................................................................................... J1
K. 典型路面问题 ........................................................................................................... K1
L. 设计方案文件 ............................................................................................................ L1
M. 检验AASHTO 剩余寿命因素 ................................................................................ M1
N. 加铺设计范例 ........................................................................................................... N1
索引 ............................................................................................................................... 1
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