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浅析高速公路工程技术:微表处工程技术在高速公路工程中的应用
1微表处工程技术概念及应用现状简介
在欧美等发达国家的许多工程中,微表处工程技术是应用最广泛的一种路面处理技术,它有着快速简单、经济实惠、高效的诸多特点。微表处工程技术英文名Micro-Surfacing,指通过使用特殊专用设备将集料、改性乳化沥青、填充料、水和工程添加剂等施工材料按一定的科学比例搅拌成稀浆混合材料后,将其快速铺摊到需修补的路面上形成薄层结构(简称MS),施工结束1小时~2小时后即可复原路面正常行驶功能。
在高速公路及一般公路的预防性养护和病害维修施工工程中,经常使用到微表处工程技术。经微表处技术处理过后的公路路面,可广泛适用到环城快速公路、省一级公路、镇街乡等一般公路养护施工中,还能达到对沥青公路路面、水泥混凝土公路面,以及桥梁隧道路面表面破损处维修等要求和施工要求。对于一般城市快速主干道和车流量较大的公路表面的轻微破损,通过使用微表处工程技术后,即可在施工结束20min以后,在不限制交通车流量的情况下恢复道路交通。我国自1990年引进微表处工程技术后,逐步在浙江、江苏、河南、陕西、四川等省份的高速公路养护工程中,得到了迅速普及和应用推广。
2微表处工程技术在高速公路工程中的应用功能
2.1隔水功能
作为微表处工程技术的重要功能之一,由于采用密级配的方法,施工路面表层的空隙率非常小,使得隔水防水效果在实际工程中取得了很好的封水效果。
2.2 防滑功能
经微表处技术处理过后的施工路面,表层具有一定的构造深度,这能提供给车轮与路面之间很强的摩擦力,从而增强路面的防滑功能。
2.3修补车辙功能
对路面上不超过38mm深的车辙,微表处技术能够有效修补恢复,提高路面的平整性和舒适性。
2.4 快速恢复道路交通特点
该特点对高速公路的养护十分重要,由于修补时间非常短,恢复时间很快,基本上不会造成高速公路的阻塞,能较大程度降低施工给高速通行车流带来的不便。
3 微表处材料的选用
要确保集料、改性乳化沥青、水和工程添加剂等微表处工程需要的混合料的各种组分都应符合相关工程管理规范的要求。应当根据需修补复原路面的实际情况,决定微表处工程所需的混合材料中不同材料成分比例的分配,这必须经过科学严密的配合比计算得出,在不同的地区地形、不同的气候情况、不同的路面材料构造情况下,灵活选用与之最相符的成分配置,因而混合材料不可千遍一律的使用,必须结合每段路面情况慎重选择混合料的设计。
3.1 集料
微表处工程使用的集料规格必须达到相关标准要求,实际操作中,一般常用国际稀浆封层协会所制定的ISSA-Ⅱ型配置标准,确保混合料质量稳定符合施工工程需要。需要警惕的是:如果集料中存有超大颗粒将会对微表处施工面的表层及防水功能产生很大的影响,因此必须在施工前筛除干净。集料当量中36mm以下的应不低于65%,且必须保障0.075mm的通过率。1)骨料级配。在微表处的薄层结构中,骨料主要发挥了骨架的作用,骨料级配要符合JTJF40-2004中MS-2的标准要求或MS-3型改性稀浆封层骨料级配要求,施工表面层要求保障洁净,质地坚硬、耐磨性好;2)集料级配筛分标准要求。经过多次实际路面勘查和试验,已确定好了微表处工程所需集料相应的级配标准。
3.2 改性乳化沥青材料
微表处工程所用的混合料中,改性乳化沥青发挥着粘结、裹覆石料的作用,它的质量好坏直接影响整个施工工程的效果。用于混合料中的乳化沥青,必须保障是经过聚合物改性的,一般使用最频繁的是SBR胶乳改性乳化沥青,有时候也会使用SBS改性乳化沥青,它们都具有能提高混合料在高温中的稳定性,提高与骨料的粘性,具有良好的坚韧性等品质特性。
3.3 水
调节稀浆混合料的稀稠度要用到水的功能,用水标准不是一成不变的,会随着天气气候、施工自然环境、路面结构状态等情况的变化而使用不同的标准。微表处工程常采用饮用水来调和稀稠度,保障水的透明度和纯净度,pH值维持在中性水平。
3.4 水泥
调整稀浆混合料的破乳速度使用水泥来完成,水泥材质要求需保持干燥无结块、松软疏松。正常质量的普通硅酸盐水泥即可达到要求。
4 施工前期准备工作
1)在施工前期要对修补路面进行预先处理
(1)如果路面出现裂缝,需要开槽灌注高疯子密封胶,但要保障缝内密封胶的高度不可高出路面高度;(2)出现坑洞或坑槽等破损地方要填补,做到尽量与路面保持一致平整;(3)保障原路面的清洁,将路面上的污物和泥土渣等杂物去除,如有油污斑点要实用专门清洁剂清理干净;(4)在水泥混泥土结构路面洒乳化沥青,用量标准约为0.2kg/m2,光滑的地方有做拉花处理。
2)开工前,要先对微表处摊铺车检查,并对所有集料、乳液、填料、水等材料名称用量要标记。
5. 施工实施
5.1 基本工作步骤
改车道,车流限制路面清理施工放样施行摊铺手工特殊处理局部即时维护交通放行。
5.2 集料准备
在施工前,首先要对集料的天然水成分量进行测定,以便控制施工中摊铺机的外加水用量。然后对集料进行遴选处理,再进行预拌合工序。
5.3 摊铺工作
1)待维护路面前期工作处理达标后,再开始摊铺沥青表处。摊铺工作要坚持“持续缓慢”的原则,均匀地开展作业程序;2)要根据现场摊铺厚度、面积、现场拌料供应速度等因素把握好摊铺速度,通常采用1.5km/h~3km/h(0.4m/s~0.83m/s)的标准;3)在摊铺沥青步骤时,要保障施工检测同时进行。即时对摊铺厚度、宽度和平整度等参数进行测量监控,对不合格的参数部分要立即重新处理;4)尚未成型的混合料在摊铺后遇到雨水要铲除掉另行动工。
5.4 特殊情况处理
1)洒水处理:如果施工环境气候比较干燥高温,那么在施工前必须对路面进行洒水冷却处理,这能提高微表处修补层与原路面的粘合度,同时洒水量要注意保持适度,防止路面产生积水;
2)缝隙处理:横向接缝一般做成对接缝,尽量避免横缝,纵向接缝搭接的宽度不得超过75mm。不管是纵缝还是横缝,都不得在缝隙处出现余料或缺料等情况,施工过程中要及时对缝隙修补处作平整度监测,保障所有缝隙平整度不超过6mm;
3)临时设施的使用:对施工前架设的临时设施,要注意在工程结束开放交通后及时处理干净。
6 施工效果
施工结束15天后,经对进行微表处后加铺和直接加铺热沥青的路段处钻芯,经过表明,微表处与上下两层已牢固粘合在一起,能发挥出很好的过渡及防水功能作用,有效解决了水泥混凝土等其他材质构造的路面上摊铺沥青面层容易脱落的问题。
通过采取的行车数据显示,采用微表处法进行维护保养的路面质量比较高,是一种非常具有现实推广价值的公路维护办法。与其他的路面施工维护方法和作法相比,微表处技术具有施工简便快捷、材料成本低廉、施工时间要求短、节能效果明显等突出优势,因此,由于具备良好的实用性能和显著的社会经济效益,微表处技术有很好的推广前景和实用价值。在实际应用中,不仅要抓好集料和级配的选择工作、改性乳化沥青的选择和用量控制、填料成分配置控制等关键工作,还要在施工质量控制环节做好文章,在施工工程中不断总结经验、完善和改进微表处技术的操作方法。微表处也存在一些缺陷和局限性,比如要求原路面车辙深度不能超过13mm,如有裂缝必须先做封缝处理。对高速公路路面微表处施工后的使用效果显示,在实施微表处施工前,有必要对路面进行灌缝处理、缝补处理、铣刨等处理工作。
7 结论
在更规格的公路养护工作中,特别是对白改黑路面的修复时,微表处法能发挥承上启下优点,而且施工步骤和工艺简单快捷,对交通影响比较小,能很好的适应高速公路的维护工作要求。
1)施工耗时短;2)成型时间短、工期快、施工环境要求低,可以开展夜间作业;3)施工操作人员少,操作简便;4)正常温度施工要求,节能减排,不会污染气体环境,比较绿色环保;5)微表处封层具有比较薄的物理特点,使得在城市主干道和立交桥上施工后,修补层面不会影响排水并且不会增加桥面重量;6)有效节省道路维修和保养成本。经过微表处工程技术法施工的保养层,在路面的寿命期内摊铺三至四次封层后,能大大提高路面的使用寿命,有效降低公路特别是高速公路使用期内的道路修理和养护成本。
浅析高速公路工程技术:浅析高速公路工程技术标准
【摘 要】高速公路资产监测与管理的目的就是通过科学的手段和方法,延长道路使用寿命,使高速公路处于良好的技术状态、确保道路使用者出行的快速、舒适和安全。本文从技术经济学的角度出发,建立了一种有效的施工机械优化配置的数学模型,从而使机械配置从经验选型走向科学选型。
【关键词】高速公路;工程;技术高速公路已经成为支持国家经济发展与社会进步的重要基础设施。在公路施工中,机械的投资占工程总投资的比重越来越大。同时,施工机械设备的选型配置对于确保工程质量、加快工程进度、提高经济效益、降低工程成本是至关重要的。为了保持高速公路的服务水平、减少高速公路资产的损失,延长高速公路使用寿命,有必要采用先进的技术对庞大的高速公路资产进行科学管理。
1.高速公路的路线设计
高速公路的路线设计是一项比较灵活和经验性很强的设计工作。高速公路路线设计的好坏会直接影响到项目的整体质量、工程造价、使用时间以及运营成本等一些问题。线路设计对整个公路建设的资金投入有很大影响,并且对整条公路的美观也起着决定性的作用。对高速公路中路线的设计要坚持根据地质、地形选线,确保安全、舒适,将安全放在及时位,切实提高公路交通的安全水准。好的线形设计方案不但可以降低项目的工程造价、施工难度,还可以提高工程质量,改善行车条件,保障交通安全,同时将公路建设对环境的影响降低到最小,有利于水土保持,保护、美化环境,使高速公路建成后成为一道美丽的风景线。总之,高速公路路线方案设计必须把环境保护作为重要原则,只有这样才能相对减少环境破坏。
1.1线形的设计
我国高速公路平面的设计大多使用的都是线形的设计,其中,公路中应用最广泛的线形就是直线。直线的优点是设计简单、距离短,缺点是直线的设计很单调,驾驶员容易形成视觉疲惫造成事故的发生,因此,过长的直线不适合过长的线路。
实践证明,曲线型路线在高速公路的路线设计中的比例在逐步增加,而且都取得了很好的效果。曲线型设计方法是根据线形的技术标准要求、地形地物及自然环境的约束要求,采用曲线来布设路线。曲线的优点是既能使道路线形美观,也可以使道路本身和沿线景观相协调,并且可以缓解司机的视觉疲惫。缺点是曲线的里程比直线里程长、投资高、设计麻烦。在山区高速公路中好使用曲线线路的设计,较大程度地与地形相吻合,保障山区的线形与地形的结合。
纵面设计不仅能影响山区路线的工程造价,而且也会影响到汽车的行驶速度以及通行能力。因此,纵面线形在高速公路线路设计中也是比较重要的。与平面设计相比较,纵面线驾驶的难度系数更高些, 因此要避免插入过多的竖曲线或是小半径的竖曲线,还要注意平地的纵面线形在设计时要注意纵向的坡度和变坡点处的竖曲线的设计。曲线的长度不宜过长,也不宜过短,更不要频繁更换竖曲线,这样会影响行车视距,严重降低高速公路的安全性能。山区高速公路路线的设计,主要取决于高速公路的纵面线形设计。
在高速公路线路的设计中,横断面的设计并没有平面和纵面设计的影响那么大,但也是一个不容忽视的问题。应根据高速路段使用功能和交通量的大小,进行合理的设计,并且做到线路的连续性和一致性。
1.2线路设计的选择
在高速公路建设的过程中,线路的选择是设计中重要的一个方面。根据不同的地区,项目的要求也是不同的。平原地区路线设计比较容易达到标准,但是在山区高速公路的路线选择中,地质问题、环境问题、施工条件问题、以及道路养护问题都需要考虑。
1.3地质选线
高速公路建设会遇到各种各样的地质问题,地质的选线范围很广,工作任务很大,难度系数高,不仅有软土、软弱土等不良地质,还有滑坡、泥石流、崩塌等灾害地质现象。这些地质问题直接危及公路的建设,并对公路建成后的安全运营和养护有着长期的影响,对路线方案起着决定性的控制作用。因此,地质选线前,要对当地的地质基本情况进行了解,加大地质勘察工作的投入,分别利用地质遥感资料和当地的其他工程的地质资料,同时也要必须坚持工程地质选线的原则。
1.4地形选线
近年来,随着高速公路建设的飞速发展,高速公路越来越多的往偏远的山区延伸。在平地上,地形基本相同,差别不大,而山区则不同,山区中的地形很独特,有些地带的地形相对较复杂,公路建设工程艰巨。如果要减少施工难度、降低工程造价,就必须使路线设计顺应地形。自然地形是多变的,不管遇到什么样的地形,首先要学会科学的利用地形。所以,选择合适的地形对于高速公路的建设十分重要。
1.5环保选线
高速公路路线设计要重视对环境的保护,选择对环境破坏小的布设方案。路线布设重点要考虑地形适应性,道路周边环境的可持续发展,以及与周边社区环境的融合等。
传统的建设指导思想和设计理念对工程本身的功能性、经济性考虑得较多,但是对环境保护重视不够,高速公路的建设对环境的破坏已经十分明显。施工中大量占用耕地和林地,破坏绿化,对自然环境造成很坏的后果。对现有的水利和水电设施的破坏,并且没有避开一些特殊的生态环境地区。高速公路建设确定路线方案时,没有及时进行现场文物勘察,也没有根据实际情况采取有效措施。在以后的施工建设过程中肯定会对大量的文物古迹造成破坏。为了避免对文物古迹的破坏,在设计路线方案时,一定要尽量避开文物古迹,实在避开不了,也要采取相应的保护措施。
1.6气候条件对线路影响
山区的自然气候很复杂,雾、雪、雨天气较多,这对公路运输也有很大的影响。线路方案的确定要深入研究本线路的气候条件,将线路布置在气候条件影响最小的地带,提高运输的安全性。
2.高速公路损坏预测技术
随着我国国民经济高速发展,公路运输交通量迅速增长,车辆大型化、严重超载、交通渠化等新情况,导致了沥青混凝土路面出现早期破坏现象的发生。
要从设计和施工产生破坏的各种原因进行控制,才能减少甚至杜绝早期破坏的产生。要从我国国情出发,在严格按基本建设程序执行的基础上,注意加强超载,重车对路面破坏程度的研究,以指导有超载行驶的路面设计。阻拦那些无路面施工经验、无设备和技术力量的施工队伍承担路面施工,保障监理有职有权,严格监理。
3.施工机械的合理选择与优化配置
为了使路基土方工程机械化施工科学、合理地进行,我们往往需要对多个机械配置方案按照质量高、进度快、成本低的原则进行科学评判,选择出方案,并进行综合化。施工机械的合理选择与优化配置施工机械设备应该技术先进、安全环保、耐用,且有较好的经济性能指标。在满足施工质量要求和强度的前提下,优先选用通用性的施工机械设备。应止确处理好进几施工机械与国产施工机械的关系。对能满足工程需要,且性能稳定的国产施工机械,应优先选用,对工程质量要求高、国产机械件能难以达到的项目.可以考虑选择使用进口的施工机械。
4.结语
高速公路路线的选择是一个涉及到多方面的动态的设计工程,良好的路线、坚固的结构、合理的防护措施是车辆运输必备的条件。因此,高速公路路线的选择必须要遵循一定的标准和规范进行。在高速公路规划设计阶段,要把路线设计放在及时位,合理的采用路线标准,综合考虑各种影响因素,并要把保护环境作为路线设计的重要考虑因素,使公路路线与四周的环境融为一体,从而使公路建设与环境保护和谐发展。
浅析高速公路工程技术:高速公路工程技术论文
一、吉林省高速公路工程技术档案管理现状
(一)完善制度建设
在高速公路工程技术档案管理工作中,建立健全工程技术档案收集工作制度,将归档制度细化到每项工作的标准程序中去。每项工程结束前都有一个收集整理和移交档案材料的程序,并将其列入工作质量考核,使工程技术档案收集真正成为一项日常性工作,保障工程技术档案工作有章可循,有法可依,达到规范化管理的目标要求。
(二)强化过程控制
吉林省高速公路管理部门还做到档案管理与工程建设同步进行,从源头上确保档案资料在载体和门类上齐全、完整。
1.前期介入。
坚持从档案材料形成的“源头”抓起,做到超前控制。工程开工前,高管局首先将工程档案管理的具体要求、竣工文件材料的收集范围、归档清单等逐一向工程建设参与单位进行技术交底。要求各工程参建单位要以“建工程、创档案”为目标,认真分解档案工作任务,将档案管理与工程建设同时计划、同时布置、同时检查、同时考核。
2.中期控制。
高管局注意加强现场的检查和指导力度,全程参与,确保工程技术档案各个管理环节始终受控在控。在业务指导上,安排档案员勤跑工地,跟踪了解项目信息,随时检查指导。在具体工作中,主动参与各项重要建设活动和工程的竣工验收,把工作做到现场,把问题解决在档案提交之前。
3.后期审核、验收。
高管局要求,参与工程建设的各施工、安装、监理等单位在工程竣工投入运营后2个月内,应整理、组卷移交竣工技术文件、竣工图、调试报告等,并提交相应的电子文件。对重大建设项目采取阶段性归档。档案主管人员加强督查,发现不符合规范要求的,坚决退回整改。在档案接收方面,充分利用行政程序把关,建立工程档案初验认可制和档案验收合格报送移交制,保障工程技术档案的标准化、规范化。2010年全国高速公路“国检”期间,经检查组综合评审认定;吉林省高管局工程技术档案,归档文件资料收集齐全、分类科学、组卷合理、编目完备。
二、高速公路工程技术档案管理存在的问题
按照国家《档案法》要求,目前吉林省省高速公路工程技术档案管理工作还存在一定差距和问题。主要表现在:
(一)档案管理专业人员短缺,素质不高
工程技术档案收集归档工作专业性、技术性很强,而现有部分档案管理人员学历偏低,缺乏档案管理工作的理论知识和专业技能,有的档案管理人员工作变动频繁,使得他们没有过多的精力全身心地投入到档案管理工作中,严重制约了档案管理水平的提升。
(二)档案管理体制和管理手段滞后
电子商务几乎可以取代传统的实体商店,而如今高速公路工程技术档案至今仍坚守纸质档案,虽然部分部门建立了电子档案但并未联网,电子签名尚未能得到认可。这不但使档案编制、收集、整理、归档和利用时,工作量大,成本高,效率低下,而且造成纸张木材资源的巨大浪费和环境破坏,与时展极不相符。
(三)档案利用率低,档案资源整合能力较弱
工程技术档案管理应该将档案利用摆在中心位置,但由于档案管理部门只注重档案资料收集、整理和保管,忽视了档案的开发利用,限制了档案资源开发的层次,制约了档案信息资源价值的发挥,缺乏一套行之有效的开发利用办法,特别是未能发挥档案本身的文献库效应。
三、高速公路工程技术档案管理发展探析
(一)加强队伍建设,提供人才保障
档案是历史文明的产物和延续,是一项属于管理性质的文化事业。要做好档案管理工作,必须配备一支有较高素质、有专业知识、政治强、业务精、纪律严、作风好的档案管理干部队伍。一方面注意引进一批有文化专业知识、有专业技能的高水平、复合型的信息化专业人才充实到档案管理队伍。另一方面,要稳定现有档案管理队伍。档案管理工作的连续性,特别是基础业务和制度建设,需要档案管理人员较长的时间学习、积累经验,才能逐渐适应或逐步完善,频繁调动无疑将影响到档案管理的工作的连续性。
(二)推进档案管理信息化建设
档案管理部门要充分认识档案管理信息化的重要性,创新档案的管理体制和手段,逐步实现高速公路工程技术档案编制电子化、存储数字化、利用网络化、管理自动化。高速公路工程建设部门也要研究开发固定模式的高速公路档案自动编制和网络归档系统,使档案能够在及时现场、及时时间自动生成电子档案,不但可以大大提高工程技术档案归档效率,而且可较大限度确保档案的原始性和真实性。
(三)加强档案服务能力建设
档案管理工作的最终目的就是较大限度地开发利用档案的信息资源,为高速公路运营提供有效服务。高速公路工程技术档案的管理部门,必须把深化开发利用档案信息资源作为一项中心工作,应了解和掌握档案利用者的需求,要围绕高速公路改革发展大局和运营管理急需信息,有针对性地提供品质服务。将档案编辑成具有较高利用价值和科技含量的二次、三次档案信息文件,根据运营、维护、科研需要,主动、及时、地为高速公路运营、维护提供重要的参考依据。
四、结束语
工程技术档案管理工作,是一项对历史负责、为现实服务、替未来着想的任重道远的文化事业。必须从实际出发,树立长远的观念,将高速公路工程技术档案管理工作与现代经济、科技发展以及高速公路管理部门的长期发展相结合。让高速公路工程技术档案这个宝贵的信息,创造更大的社会和经济效益。
作者:孟衍 单位:吉林省高速公路管理局