沥青混合料铺装层现场模量探究-以钢桥面铺装为例

沥青混合料铺装层在荷载作用下的力学响应为铺装体系的设计提供必要的指导,在铺装层力学响应的计算中,各层模量是一个重要的输入参数。过往研究中,研究人员主要通过室内试验的方法确定铺装层混合料的模量值,但忽略了混合料的室内试验模量值与其现场模量值可能存在的偏差。针对以上问题,文章以一处钢桥面铺装工程为例,介绍一种确定沥青混合料铺装层现场模量主曲线的方法:基于不同加载工况下铺装层底部的应变实测数据,利用有限元模型对铺装层混合料的现场模量进行反算,拟合得到相应的混合料现场模量主曲线并验证其适用性。此外,将反算得到的混合料现场模量与其室内试验模量进行对比,分析两类模量之间的差异性。研究结果表明,反算得到的铺装层混合料的现场模量在不同加载工况下变化显著,其数值随加载温度的增加而减小,随加载频率的增加而增大,表现出黏弹性的特征;利用不同加载工况下的混合料现场模量值可以较好地拟合得到混合料的现场模量主曲线,且该模量主曲线经过验证后证明有效。对比铺装层混合料的单轴压缩试验模量与现场模量发现:混合料的室内模量值与现场模量值在不同加载工况下并不完全匹配,其现场模量值普遍要小于对应的室内压缩模量值;两类模量对应的模量主曲线之间也有较大偏差,在加载频率较高或较低时,主曲线间的偏差更为显著;可采用幂函数对两类混合料的室内模量进行修正,使修正后的室内模量能够反映铺装层混合料的现场模量特征。

基于FWD的沥青层反算模量修正系数

针对室内沥青混合料试验动弹模量与无损检测反算模量存在一定的差异,通过试验路的铺筑、落锤式弯沉仪(FWD)现场测试、试验路的钻芯取样、沥青混合料的旋转压实成型、室内动三轴试验、各沥青层模量的复合和试验路结构模量的反算,得到了沥青混凝土层室内试验动弹模量ES与无损检测反算模量EB,并对二者试验结果处理分析,得到了沥青层反算模量修正系数K,即K=EC/EB。研究结果表明:根据K的取值可以确定现有路面实测状况下路面结构沥青层的动弹模量,更加方便路面承载能力的评定,同时也为路面加铺设计中相应的设计参数提供了依据。