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【摘要】用复合式高等级路面的施工要点，说明碾压式混凝土复合式路面的设计与施工过程、工艺方法。并对该结构路面进行经济分析，得出复合式路面高强、稳定、耐久、开放交通早，接缝间距长，养护时间短、省水泥、造价低的经济效益。
【关键词】复合式高等级路面；施工；经济解析
1.复合式新型路面的结构设计
1.1复合沥青混凝土原度的确定
根据交通量和气候，并参照国际有关资料，确定采用多厚的沥青混凝土面层。一般重型交通大于6cm，中型交通4～6cm厚，轻型交通小于4cm厚，这个厚度不足以消除碾压混凝土的反射裂缝，但可改善行车条件，消除噪音。这层只考虑受压，不考虑受拉。面层间用粘层油连接，热沥青按0.8kg/m2，然而再撒1层石屑，份量按沥青的30%计。
1.2碾压混凝土厚度的确定
据JTJ012-94公路水泥混凝土路面设计规范确定参数：标准轴载换算，交通分级，设计使用年限和累计作用次数，基层顶面的当量回弹模量和计算回弹模量，混凝土设计强度的弯拉弹性模量。
1.3碾压混凝土的配筋
为了施工方便，碾压混凝土接缝处不设拉杆，仅在桥头填方路基设防下沉的钢筋网。
1.4碾压混凝土板设缝
水泥混凝土板一般施工必设账，缩缝和工作缝。据西安公路交通大学“碾压水泥混凝土与沥青混凝土复合式路面结构研究”所提，缩缝距离最好在10m左右为宜，夏季可适当缩短至8m，胀缝只设在永久结构接头处，纵缝以两条行车道线标准为3.75m，所以，建议每块板尺寸为10m×3.75m为宜。
2.复合式新型路面配合比设计
2.1配合比及骨料级配
依据中华人民共和国交通部标准JTJ92-94“公路水泥混凝土路面设计规范”中碾压混凝土路面的有关规定，并根据地产材料质量，然后通过实验结果采用标准。普通混凝土强度主要靠胶结形成，而碾压混凝土则是靠骨料的嵌挤起重要作用。在满足和易性及相对高容重条件下，尽可能增大粗骨料用量，但必须保证不离析。试验工程砂石级配，据西安公路交通大学测定的数据。
2.2砂率
按粗细骨粒间填充原理，用石料空隙率求集料空隙体积，并以此计算砂率。据西安公路大学“复合路面碾压混凝土性能试验报告”中给定的砂率为35%，经过拌合，搅拌合物在手中握成团，从平身高度落下不发生离析现象视为直接检查合格。
2.3水泥用量
据西安公路大学“复合路面碾压混凝土性能实验研究报告”中给定的水泥用量为273kg，而实际施工中由于各种不利因素，用量超过此数，平均为290kg，水胶比按0.4控制。
2.4碾压混凝土工作度及用水量
碾压混凝土的工作量及用水量决定着碾压混凝土的可碾压性和混凝土的强度及其力学性能，工作度采用普通混凝土测定稠度的维勃仪，在透明的圆盘上施加30g/cm3荷载，加料约15kg，通过了测定圆盘下灰浆所需时间以及拌合物表面至筒上缘的距离即下沉量，求出改进值及压时量。直观检查是压路和振捣时，既能振出浆又不起弹簧现象为原则。用水量按最佳含水量计算，一般控制在130～145kg/cm3，约占混合料重量的5.2%～8%，施工时可根据气温、风力，运距及摊铺碾压时间等适当调整用水量。但注意，碾压混凝土含水量过低及水泥浆不足均不利于压实。
2.5外加剂
由于碾压混凝土早期强度发展较快，初凝和终凝时间对碾压混凝土施土要求均较短，加之和易性较差，而施工工序上的振密碾压和表面加工碾压，以及边部的密实，则要求减缓碾压混凝土凝结速度，提高工作度。为此通过室内试验和实际施工，我们采用了加入水泥和粉焊灰用量0.3%木素磺酸钙的方法，即可达到减缓凝结的目的。这样不仅取代部分水泥用量，降低工程造价，而且利用混合料与水泥的二次水化反应，提高碾压混凝土的后期强度，并改善碾压混凝土的和易性，减少离析，起到了缓凝增塑的作用。
3.路面应力分析
为了便于应力分析，将路面简化为4层弹性状体系，自上而下分为6cm沥青混凝土，聚丙稀土工格栅（为增加粘结力和反射裂缝发展而高），20cm碾压混凝土面层，最底层是老路。通过室内实验，4层路面结构体系中，弯拉拉力主要产生在17～26cm范围内，在26cm时达到最大值。但26cm处不是老路基。剪应力最大产生在水泥混凝土板与原路面顶面接触上，深度约为26～27cm处，水泥混凝土板中顶剪应力远远大于上覆沥青混凝土面层。按碾压混凝土材料（28d）抗弯拉强度5.0MPa计，取强度折减系数0.5，实际允许抗弯拉强度为2.5MPa，远远大于新型路面刚性板中所产生最大弯拉应力（约0.38MPa），同时，在上覆沥青混凝土面层中不产生拉应力。因此，在老油路为基层的新型（刚柔）复合式路面中，设置刚性面板是经济合理的结构形式。
4.碾压混凝土的施工
由于振碾混凝土拌和时含水量较小，自落式混凝土拌和机的叶片容易粘上水泥奖，不易拌匀，造成配比不准，所以应使用强制式拌和机械。拌和时注意事项：
（1）拌和机生产能力应与摊铺进度相符。
（2）拌和时不但要抽样进行强度、配比，水泥含量等正规试验，还应随时从外观目测拌和料质量，发现问题及时处理。
拌和料的运输应由自卸汽车进行，配备数量应与进度，数量匹配。运输应控制时间和运距。摊铺和摊铺注意事项：摊铺应用摊铺机进行，应该是一次全宽、全厚度摊铺，如果宽度不够，应由2台摊铺机并行一次作业。由于条件限制，也可以采用人工摊铺。但是，人工摊铺劳动强度大，布料难以均匀。所以，当自卸汽车卸料后有大骨料离析，就要将大骨料重新掺到料堆中，由于人工布料进度慢，为了减少水份流失，拌和料应随到随铺随平整，边布料边碾压。热天施工最好加以覆盖，对离析较大的拌和料应加以翻拌，摊铺时人工不得抛撒，以防骨料离析，人工摊铺系数为1.3。对于锯缝和断缝的处理，参考普通混凝土锯缝经验，切缝时以强度计，一般强度应达到10MPa，也就是说夏天当晚即可锯缝，如果强度未达到10MPa时锯缝要掉颗粒，锯口处不平整；如果强度超过10MPa时不但锯缝很费劲还容易产生断板。
5.沥青混凝土施工
沥青混凝土施工按正常沥青施工操作规程进行，但由于与刚性碾压混凝土复合，因此，要求沥青混凝土质量要高，而且必须是粗粒式。应处理好结合层，以免由于冰动期两层滑动，不仅对平整度而且还对表面粗糙度都有要求。
6.反射裂缝
水泥混凝土路面产生一些裂缝，是由于气温变化，施工和切缝时间等原因，碾压混凝土也是如此。裂缝的确是路面一大病害，给路面养护带来了很大麻烦。复合路面碾压混凝土产生的裂缝往往反射到沥青混凝土面层上来。为了消除这种反射裂缝，我们采用了土工网格施工方法。就是在碾压混凝土顶面和沥青混凝土底面结合处，铺设降丙烯土工网格。
在施工时先将土工网格平铺在碾压混凝土顶面，将一端用射钉枪固定，另一端张拉，使土工网格伸长到15%～20%左右，其中间每隔2m固定1次，直到末端。再洒乳化沥青1.0～1.2kg/m2，再按用量的30%撒1层石屑，碾压后再铺沥青混凝土面层。施工后观察效果很明显，产生反射裂缝处均在土工网格搭接处理不好的地方。最后搭接在1m，另外要注意沥青混凝土不能直接铺在土工网格面上，以免由于溫度太高破坏土工网格的作用。
总之，复合式高等级公路的新型路面结构延长了路面使用寿命，节省了工程造价，不久的将来必然会产生具有宏观性的社会经济效益。
【参考文献】
[1]周兰玉.土工织物工程设计[M].西安：西安交通大学出版社，1991.
[2]杨宗放.现代预应混凝土施工[M].北京：中国建筑工业出版社，1993.
【关键词】复合式高等级路面；施工；经济解析
1.复合式新型路面的结构设计
1.1复合沥青混凝土原度的确定
根据交通量和气候，并参照国际有关资料，确定采用多厚的沥青混凝土面层。一般重型交通大于6cm，中型交通4～6cm厚，轻型交通小于4cm厚，这个厚度不足以消除碾压混凝土的反射裂缝，但可改善行车条件，消除噪音。这层只考虑受压，不考虑受拉。面层间用粘层油连接，热沥青按0.8kg/m2，然而再撒1层石屑，份量按沥青的30%计。
1.2碾压混凝土厚度的确定
据JTJ012-94公路水泥混凝土路面设计规范确定参数：标准轴载换算，交通分级，设计使用年限和累计作用次数，基层顶面的当量回弹模量和计算回弹模量，混凝土设计强度的弯拉弹性模量。
1.3碾压混凝土的配筋
为了施工方便，碾压混凝土接缝处不设拉杆，仅在桥头填方路基设防下沉的钢筋网。
1.4碾压混凝土板设缝
水泥混凝土板一般施工必设账，缩缝和工作缝。据西安公路交通大学“碾压水泥混凝土与沥青混凝土复合式路面结构研究”所提，缩缝距离最好在10m左右为宜，夏季可适当缩短至8m，胀缝只设在永久结构接头处，纵缝以两条行车道线标准为3.75m，所以，建议每块板尺寸为10m×3.75m为宜。
2.复合式新型路面配合比设计
2.1配合比及骨料级配
依据中华人民共和国交通部标准JTJ92-94“公路水泥混凝土路面设计规范”中碾压混凝土路面的有关规定，并根据地产材料质量，然后通过实验结果采用标准。普通混凝土强度主要靠胶结形成，而碾压混凝土则是靠骨料的嵌挤起重要作用。在满足和易性及相对高容重条件下，尽可能增大粗骨料用量，但必须保证不离析。试验工程砂石级配，据西安公路交通大学测定的数据。
2.2砂率
按粗细骨粒间填充原理，用石料空隙率求集料空隙体积，并以此计算砂率。据西安公路大学“复合路面碾压混凝土性能试验报告”中给定的砂率为35%，经过拌合，搅拌合物在手中握成团，从平身高度落下不发生离析现象视为直接检查合格。
2.3水泥用量
据西安公路大学“复合路面碾压混凝土性能实验研究报告”中给定的水泥用量为273kg，而实际施工中由于各种不利因素，用量超过此数，平均为290kg，水胶比按0.4控制。
2.4碾压混凝土工作度及用水量
碾压混凝土的工作量及用水量决定着碾压混凝土的可碾压性和混凝土的强度及其力学性能，工作度采用普通混凝土测定稠度的维勃仪，在透明的圆盘上施加30g/cm3荷载，加料约15kg，通过了测定圆盘下灰浆所需时间以及拌合物表面至筒上缘的距离即下沉量，求出改进值及压时量。直观检查是压路和振捣时，既能振出浆又不起弹簧现象为原则。用水量按最佳含水量计算，一般控制在130～145kg/cm3，约占混合料重量的5.2%～8%，施工时可根据气温、风力，运距及摊铺碾压时间等适当调整用水量。但注意，碾压混凝土含水量过低及水泥浆不足均不利于压实。
2.5外加剂
由于碾压混凝土早期强度发展较快，初凝和终凝时间对碾压混凝土施土要求均较短，加之和易性较差，而施工工序上的振密碾压和表面加工碾压，以及边部的密实，则要求减缓碾压混凝土凝结速度，提高工作度。为此通过室内试验和实际施工，我们采用了加入水泥和粉焊灰用量0.3%木素磺酸钙的方法，即可达到减缓凝结的目的。这样不仅取代部分水泥用量，降低工程造价，而且利用混合料与水泥的二次水化反应，提高碾压混凝土的后期强度，并改善碾压混凝土的和易性，减少离析，起到了缓凝增塑的作用。
3.路面应力分析
为了便于应力分析，将路面简化为4层弹性状体系，自上而下分为6cm沥青混凝土，聚丙稀土工格栅（为增加粘结力和反射裂缝发展而高），20cm碾压混凝土面层，最底层是老路。通过室内实验，4层路面结构体系中，弯拉拉力主要产生在17～26cm范围内，在26cm时达到最大值。但26cm处不是老路基。剪应力最大产生在水泥混凝土板与原路面顶面接触上，深度约为26～27cm处，水泥混凝土板中顶剪应力远远大于上覆沥青混凝土面层。按碾压混凝土材料（28d）抗弯拉强度5.0MPa计，取强度折减系数0.5，实际允许抗弯拉强度为2.5MPa，远远大于新型路面刚性板中所产生最大弯拉应力（约0.38MPa），同时，在上覆沥青混凝土面层中不产生拉应力。因此，在老油路为基层的新型（刚柔）复合式路面中，设置刚性面板是经济合理的结构形式。
4.碾压混凝土的施工
由于振碾混凝土拌和时含水量较小，自落式混凝土拌和机的叶片容易粘上水泥奖，不易拌匀，造成配比不准，所以应使用强制式拌和机械。拌和时注意事项：
（1）拌和机生产能力应与摊铺进度相符。
（2）拌和时不但要抽样进行强度、配比，水泥含量等正规试验，还应随时从外观目测拌和料质量，发现问题及时处理。
拌和料的运输应由自卸汽车进行，配备数量应与进度，数量匹配。运输应控制时间和运距。摊铺和摊铺注意事项：摊铺应用摊铺机进行，应该是一次全宽、全厚度摊铺，如果宽度不够，应由2台摊铺机并行一次作业。由于条件限制，也可以采用人工摊铺。但是，人工摊铺劳动强度大，布料难以均匀。所以，当自卸汽车卸料后有大骨料离析，就要将大骨料重新掺到料堆中，由于人工布料进度慢，为了减少水份流失，拌和料应随到随铺随平整，边布料边碾压。热天施工最好加以覆盖，对离析较大的拌和料应加以翻拌，摊铺时人工不得抛撒，以防骨料离析，人工摊铺系数为1.3。对于锯缝和断缝的处理，参考普通混凝土锯缝经验，切缝时以强度计，一般强度应达到10MPa，也就是说夏天当晚即可锯缝，如果强度未达到10MPa时锯缝要掉颗粒，锯口处不平整；如果强度超过10MPa时不但锯缝很费劲还容易产生断板。
5.沥青混凝土施工
沥青混凝土施工按正常沥青施工操作规程进行，但由于与刚性碾压混凝土复合，因此，要求沥青混凝土质量要高，而且必须是粗粒式。应处理好结合层，以免由于冰动期两层滑动，不仅对平整度而且还对表面粗糙度都有要求。
6.反射裂缝
水泥混凝土路面产生一些裂缝，是由于气温变化，施工和切缝时间等原因，碾压混凝土也是如此。裂缝的确是路面一大病害，给路面养护带来了很大麻烦。复合路面碾压混凝土产生的裂缝往往反射到沥青混凝土面层上来。为了消除这种反射裂缝，我们采用了土工网格施工方法。就是在碾压混凝土顶面和沥青混凝土底面结合处，铺设降丙烯土工网格。
在施工时先将土工网格平铺在碾压混凝土顶面，将一端用射钉枪固定，另一端张拉，使土工网格伸长到15%～20%左右，其中间每隔2m固定1次，直到末端。再洒乳化沥青1.0～1.2kg/m2，再按用量的30%撒1层石屑，碾压后再铺沥青混凝土面层。施工后观察效果很明显，产生反射裂缝处均在土工网格搭接处理不好的地方。最后搭接在1m，另外要注意沥青混凝土不能直接铺在土工网格面上，以免由于溫度太高破坏土工网格的作用。
总之，复合式高等级公路的新型路面结构延长了路面使用寿命，节省了工程造价，不久的将来必然会产生具有宏观性的社会经济效益。
【参考文献】
[1]周兰玉.土工织物工程设计[M].西安：西安交通大学出版社，1991.
[2]杨宗放.现代预应混凝土施工[M].北京：中国建筑工业出版社，1993.