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因汽车工业的技术发展与进步使轴载不断增大,而不应以大型车辆的诞生而扼杀运输能力,更说明我国路面结构层的设计的确存在理论缺陷,包括对建筑材料的质量品质以及计算理论存在不切合实际的问题,合理的建筑材料及路面结构层厚度满足路用功能是检验设计理论的标准。基层结构组合问题:尤其高速公路路面结构比较厚,一般厚度在80cm左右,基于路面结构层的低温抗裂性核高温稳定性的使用功能,设计时应该尽量将半刚性基层用做底基层,基层采用柔性基层的设计。柔性基层一般采用乳化沥青稳定大粒径碎石混合料或设计为ATB25~30做基层更为理想。柔性基层的结构特性和强度机理分析;通常采用大沥青碎石混合料做基层,使面层抵抗车辙、防止温差变形有显著作用,与传统的沥青混合料一样,其组成结构为骨架空隙结构、悬浮密实结构及骨架密实结构。骨架空隙结构属于开级配;骨架密实结构属于密级配,一般采用骨架密实结构为多,主要考虑了抗裂性能及坚固抗车辙能力。该结构特点是粗骨料充分形成石子与石子接触的骨架特征,剩余的空隙由少量的细集料、矿粉和沥青填充,因此;具备了良好的骨架稳定度,骨架稳定度指压实成型后的沥青混合料粗集料的体积密度Pcm与松堆密度Pna之比即为骨架密实度S=Pcm/Pna,骨架特性具有较大的内摩阻力和嵌挤力、骨架稳定性及强度衰减慢等特点,很好的抗高温变形能力,该结构更适用于高温或温差大以及重交通地区的基层。柔性基层的力学特点:因组成材料以粒料为主,具有较大的孔隙率,其主要特点不会因温度、湿度的变化引起收缩裂缝,相邻层次产生的裂缝也不会通过柔性基层反射到面层,具有良好的抗裂、防裂、和阻止裂缝扩展的能力。况且由于孔隙率大可及时、迅速的排除进入路面结构内的雨水,减轻沥青面层的水害影响。柔性基层的刚度小于刚性和半刚性基层,一般沥青稳定碎石的回弹模量约为1000Mpa,级配碎石的回弹模量约为500Mpa,因此,在沥青路面结构中沥青面层与柔性基层共同成为承重结构层。
结构层的路面设计原理与数学参数分析
沥青路面结构层的厚度计算公式原理与步骤:根据汽车轴载、轮胎直径与气压,采用双层体系的当量圆计算模式图1。按图解法包括路基在内将路面结构的多层体系换算成为三层体系,采用双层体系的当量圆计算模式,确定轮胎直径与气压,此次分别推算结构层厚度。以双轮组单轴载100KN为标准轴载,对不同车型轴载进行标准的轴载换算,N=∑.C1.C2.ni.(pi/p)4.35;累计当量轴次:Ne=[(1+γ)t-1×365].N.η/γ;轴载换算:N=∑.C1.C2.ni.(pi/p)8;设计弯沉值:Ld=600Ne-0.2.Ac.AS?Ab路面结构层的优化设计的宗旨是:实际弯沉值小于允许弯沉值Ls<Ld,实际弯拉应力小于允许弯拉应力σm<σR,实际剪应力小于允许剪应力τа<τR,合理造价小于最大值及大于最小值;hmin<h<hmax,路面总厚度大于冰冻厚度,H>Ht,根据不同地区气候条件分别设计。高速公路沥青混合料面层一般设计为三层结构,然而考虑到防水必须做封层,根据工程实践,将封层设计在上面层和中面层之间更为合理,一般使用1.5L/m2的改性沥青和铺撒2~3m3/Km2的碎石,粒径在5~10mm之间,通过脚轮压路机稳定后防水效果更好。有关沥青混合料的最大粒径D同路面厚度h的关系,经过大量的工程实践研究表明;随着h/D的增大路面的疲劳耐久性提高,但车辙量增大;反之h/D的减小而车辙量也减小,但耐久性降低,特别是h/D<2时;疲劳耐久性急剧下降,因此;结构层厚度与矿料最大粒径的比值应控制在h/D≥2为宜。<<公路沥青路面施工技术规范>>(JTJF40-2004)规定,对热拌热铺密级配沥青混合料;一层压实厚度不宜小于公称最大粒径的2.5倍,对于高速公路、一级公路不宜小于公称最大粒径的3倍,对于SMA和OGFC等沥青混合料则不应小于公称最大粒径的2.5倍。同时矿料的最大粒径宜从上而下逐渐增大,与结构层的设计厚度相匹配,以保证沥青路面的压实厚度、减少矿料离析。特别提倡沥青混合料实验采用的是GTM法成型试件;提倡同时以米歇尔理论加以验证,最大限度的提高了很合理的密度及相对减少了沥青含量,对路面低温抗裂性核高温稳定性有显著技术改进。
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路基边坡防护与加固应符合“因地制宜、就地取材、以防为主、防治结合、经久耐用、节省造价和造型美观”的原则。路基边坡防护与加固包括植物防护、工程防护、柔性支护与防护、综合防护等几种类型。
植物防护就是在边坡上种植草或植树,以减缓边坡上的水流速度,利用植物根系固着边坡表层土壤以减轻冲刷,从而达到保护边坡的作用。植物防护不仅可以美化公路环境,调节边坡的湿温,起到固结和稳定边坡的作用,而且又比较简单、经济。一般来说,防护工程应优先考虑植物防护,当然其土壤必须适宜于植物的生长,而且边坡比较平缓,坡高不大。在高速公路上,常用的植物防护有植草、铺草皮和植树等。
工程防护主要是针对不适宜植物生长的土质填、挖方边坡或风化严重、节理发育的岩石路基边坡,以及碎(砾)石土的挖方边坡等,采取工程防护措施即设置人工构造物防护。工程防护的类型有护面墙防护、干砌片石防护、浆砌片石防护、水泥混凝土预制块防护、锚杆防护、挡土墙以及土工合成材料防护等。
柔性支护与防护主要包括三维植被网、钢绳网主动防护等防护形式。
2边坡变形与失稳治理措施
对于边坡破坏较严重的情况,如出现塌方、滑坡以及可能出现失稳等,必须采取相应的措施来确保边坡的稳定性(强度方面)和安全性(变形方面)。根据边坡的不良工程地质特征和滑坡加固治理与防护工程特色,主要选取适用性强、易于操作、工程负效应小的措施,如抗滑桩、锚杆(索)、挡土墙、削坡和灌浆等,使其分别适用于不同塌方、滑坡的物理力学条件和地质条件。
3岩溶地区路基治理措施
对于岩溶地区路基的处治,首先要从地质条件上弄清岩溶的发展规律和分布规律,然后再慎重确定处治方案。在一般情况下,对局部严重的、大型的、不易搞清楚的岩溶地段,应尽量设法绕避;对不太严重的中、小型岩溶地段,选择其最窄的、最易于采取措施的地段通过。
对岩溶水宜以疏导为主,采取因地制宜、因势利导的方法,不宜堵塞,一般可采用排水沟、泄水洞等疏导岩溶水。路基上方的岩溶泉和冒水洞,宜采用排水沟将水截流至路基外。对于路基基底的岩溶泉和冒水洞,宜设置集水明沟或渗沟,将水排出路基。对于稳定路堑边坡上的干溶洞,洞内宜采用干砌片石填塞。位于路基基底的开口干溶洞,当洞的体积不大、深度较浅时,宜予以回填夯实;当洞的体积较大或深度较深时,宜采用构造物跨越。
对于有顶板但顶板强度不足的干溶洞,可炸除顶板后进行回填,或设构造物跨越。通过溶洞围岩分级或计算判断下伏溶洞有坍塌可能时,应进行加固处理。对于洞径大、洞内施工条件好的无充填溶洞,宜采用浆砌片石或钢筋混凝土的支撑墙、支撑柱进行加固;深而小的溶洞不便于洞内加固时,宜采用石盖板或钢筋混凝土盖板跨越可能的破坏区;对于顶板较薄的溶洞,当采用地表构造物跨越有困难或不经济时,可炸除顶板,按明洞的方式进行处理;对于有充填物的溶洞,宜优先采用注浆法、旋喷法进行加固,不能满足设计要求时宜采用构造物跨越;如需保持洞内流水通畅时,应设置排水通道。
对于路基范围内的土洞应先判明土洞是否仍在发展。对于已停止发展的土洞可按一般地基进行评价,需加固时宜采用注浆、复合地基等方法进行处理;对于还在发展中的土洞,宜采用构造物跨越。
4采空区路基治理措施
由于开采时间与开采结束后上伏岩土体剩余沉陷变形时间都较长,以致于采空区对路基影响与危害持续时间也较长。对采空区路基的治理,首先应了解采空区的分布及发展情况,然后再慎重确定“技术上可行、经济上合理”的治理方案。
开挖回填处理的浅采空区的治理范围,其治理长度为公路轴向采空区实际分布长度,处治宽度为路基底面宽度或构造物的宽度,处治深度为底板风化岩位置。公路采空区路基的处治设计应根据采空区的形成时间、埋深、采空厚度、采煤方法、顶板岩性及其力学性质、水文地质、工程地质条件等选择治理方案。采空区路基的处治应从路基处治、开采协调两个方面来进行。
(1)从路基处治角度来说,主要有开挖回填、充填、桥跨和注浆等四种。
①开挖回填:对于路基挖方边坡上的采空区宜采用开挖回填方案。
②充填:采空区充填能有效地减小地表沉陷破坏程度。有条件时采用水砂充填,能保证公路安全无损。采深不大时,可采用覆岩离层充填,加固采动覆岩破坏区,限制地表沉陷破坏。对于煤层开采后顶板尚未垮落的采空区,可采用非注浆充填方案,包括干砌片石、浆砌片石、井下回填、钻孔干湿料回填等方案。干砌(浆砌)片石适用于采空区未完全塌落、空间较大、埋深小、通风良好,并具备人工作业和材料运输条件的采空区治理。一般路段路基用抗压强度不应低于10MPa干砌片石回填;对有构造物路段,应用抗压强度不应低于15MPa浆砌片石回填。
③桥跨:煤层开采规模较小、开采深度小于100m的采空区,可采用桥跨方案。
④注浆:采空区上覆岩层在有条件时会出现离层,离层经历产生、发展、达到最大高度及最终离层闭合的移动过程。在离层带中注浆减缓地表沉降,控制地表总的下沉量,减缓地表动态变形值,达到保护公路的目的。对于煤层开采规模较大、开采深度(埋深)小于250m的采空区,宜采用全充填注浆方法。对于埋深大于250m的采空区,宜根据其开采特征、水文地质、工程地质条件及其对公路工程的危害程度等因素,确定是否采用全充填注浆方案。
(2)从开采协调的角度来说,主要有以下几个方面:
①调整路面板接缝的宽度。混凝土路面由于温度或湿度变化及硬化时收缩的原因,会出现胀、缩和翘曲。设置接缝可减少混凝土板变形受约束影响而产生的内应力,增加路面板抵抗各种变形的能力。
②设置“双层连续配筋混凝土结构”。对于采深与采厚比较大且地表变形连续时,高等级道路可设置这种路面结构形式,以增强整个路面的抗变形能力。
③合理安排开采时间。使地表剧烈变形破坏期避开冬季低温期,以使路面材料变形适应采动地表变形。(温度的降低使路面材料的脆性加大,收缩系数增大,抗变形能力降低,路面易于开裂,路面承载能力降低。)
④限制一次开采高度,沿公路轴向大面积协调开采。这种方法已在铁路下开采煤层有成功的经验,一般可以将地表位移变形降低到50%以下。由于采空区的工程地质条件复杂,处治方案灵活多样,应针对采空区的具体情况,将几种方案联合使用,达到经济合理的最佳治理效果。
参考文献
[1]方向池,柏松平等.高原山区高速公路边坡防护[J].公路,2002,(7).
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3.边坡的滑塌我国公路中最为常见的问题就是边坡的滑塌。造成边坡的滑塌主要是有以下原因:(1)路基的边坡自身的土质存在问题;(2)长时间的雨水冲刷再加上渗水的作用,使得路基内部的沙土流失和土壤的结构变松散。(3)施工过程中的疏忽也导致边坡不断下滑,最终造成局部坍塌甚至是直接断裂。边坡的滑塌问题在长期遭到积水冲刷和雨水渗漏的区域最为严重,它对公路的损坏属于蔓延式,会持续进行,如果不及时地进行修善和处理,就容易导致公路遭到持续的损坏最后达到无法使用的程度
。4.路面的早期破损路面的早期破损对混凝土路面的影响是比较低的,一般得到混凝土公路对于早期破损的预防能力比较高。由于混凝土公路是采用一体浇筑版块进行拼接的。但是,路面的早期破损对沥青公路的影响是比较大的。由于沥青公路的沥青干燥度比较高,使得沥青表面容易出现细小的裂纹,因而在温度和雨水的影响下,路面才刚投入使用就会有破损现象。
5.面层的不平整就公路这种交通基础设施而言,其路面施工存在以下两种形式:(1)第一种是传统的沥青路面,此种路面比较容易出现铺设之后不平整的现象。一般施工的温度太高、油石的混合捣碎不够充分、施工铺设时出现大块土石的混入、材料的混合比例不正确等都会导致路面鼓起以及出现不规则的地坑和局部的尖锐物凸显现象;(2)第二种是混凝土浇筑的路面,此类路面出现不平整的现象比较少,如果出现的话,就是浇筑不合格造成的。
二、路基路面的施工技术
路基不仅仅是交通基础设施线形轮廓的主体,也是路面的基础,因此,它的质量的好坏对路面的稳定性是有着极其重要的影响。掌握好路基的施工技术,有利于确保路面的基础质量,路基路面的施工技术主要包括了以下几个方面。
1.填筑路基在填筑之前一定要先做好场地的清理工作,进而加快施工的速度和提高施工的质量。同时,在填筑前要使用导排措施处理路基范围内的地下水。分层填筑方案主要包括竖向填筑和水平填筑。竖向填筑指的是从中心向前进行填筑。在进行竖向填筑的施工中,一般使用夯击机进行压实填料,一般选取沉陷量小并且粒径均匀的砾石填料,以确保填压是密实的。竖向填筑不同于水平填筑,通常是采取混合的填筑方式,也就是上层为横向而下层为竖向。以进一步确保填压足够密实,必要时也要采取地基加固等措施。水平填筑有利于压实,但是这个环节和用土水平的分层是不相同的。为了防止水毁和保证填筑强度是均匀的,透水性比较差的用土要填铺于底层,并且在表面构成双向横坡。在同一层用土却不同的地方要采取斜坡的搭接方式进行连接。
2.开挖路堑(1)在正式进行施工前要做好准备工作,做好临时的排水渠道修建工作,并且配备相关施工机械,同时落实相关环保措施;(2)在正式进行土方开挖工作时,要利用好适于种植草皮的表土,严禁使用掏洞方式获取表土,除此之外,要充分利用有用的材料进行路基填筑;(3)要安排好边沟的排水措施,重视并处理好所出现的地下水路堑;(4)要推广使用人工压实的方式处理路基,确保其足够的稳定性和强度;(5)进行压实工作的时候要控制好最佳汗水的比率和有效土层的厚度;(6)在含水量比较高的地层,要先用干粉等物质吸除过多的水分;(7)软土地的压实工作,需要按照实际情况进行;(8)浅层软土地基,适合先在地表进行土工布的铺筑,然后进行填筑路堤,确保达到排水和过滤的作用;(9)含水量比较低的地层,对相应的土质要事先浸润。
3.基层和底基层的施工路桥基层和底基通常是由石灰和水泥的稳定结构来构成的,要提高材料质量并且保证强度达到要求,就需要控制好材料含水量以及其配合比。控制含水量时,要确保压实度并且避免出现干缩的裂缝,就要控制好混合料的压实和拌合,使含水量趋向最佳,确保路面成型或者压实的时候有足够的含水量。混合料在被拌制之前,需要对各材料的含水量进行检测,做好混合料原始的含水量的预测工作,便于在出现气温发生变化或者集料含水量发生改变的情况下及时做出反应,保证施工的时候混合料是处在最佳的状态。拌料和压实时,要对含水量进行跟踪验证,确保施工状态是符合要求的。除此之外,在材料配合比的控制方面要做到进行拌制混合料工作之前,要先对混合料进行调试和拌和,以符合要求,从而保证机械处在完好的生产状态。要准确地进行投料的拌合,实时进行施工配合比的检验,确保其符合目标配合比。
4.路基路面的排水技术(1)地下排水技术地下排水技术主要是依靠渗透,渗沟、盲沟以及渗井等实现的,水势较猛的情况下,能够采用渗水管渗沟排水的方法。(2)路面的排水技术路面排水的任务主要是快速排出路面区域的降水,从而防止水自路面渗透下去而导致路基边坡受到冲刷。路面排水技术主要有以下两种途径:a.分散性排水,这种方法适合在地势平缓或者路线纵坡低于0.3%的区域实行。具体可以通过硬化路肩和加固路基边坡来实现;b.集中性排水,这种方法指的是在硬路的肩外侧进行水泥的混凝土预制块的设置或者浇筑沥青混凝土拦水带,与硬路肩路面形成三角形集水槽,在每隔20~50米的间距处设置泄水口使其与路堤的边坡急流槽进行衔接,从而把雨水排放到坡脚的排水沟里。在降水量比较低的地区比如说我国西部地区主要采用的是在中央设置分隔带的措施实现排水。(3)地面的排水技术地面的排水技术一般使用急流槽、排水管、边沟和跌水等地面的排水设备。高速公路和一级公路的排水系统,一般使用的是铺砌方法来防护的。高速公路和一级公路所经过的水网路基面已经改良了不少,路面的灌溉沟渠都被重新的建造了,因此不再从排灌的涵洞进行排水,这样做就达到了提高路基施工质量的目的。
5.路基路面的各类防护工作由于施工导致了土质的平衡结构的破坏,再加上外界环境的不断侵蚀,路基路面遭受到了不同程度和方面的威胁,因此做好其防护工作具有重要的意义。路基路面的防护工作从做好坡面防护工作开始。坡面和外部环境是直接接触的,因此,最容易遭受路面岩性风化和地表水冲洗等自然灾害。可以采用栽植耐蚀性植物防护带以及使用凝聚脂材料做护面板的方法来防治水流冲洗,来提高坡面防护能力。除此之外,可以在路面的边缘修筑一些砌石的挡土墙,进行地基挡护,减少自然灾害对地基结构的侵蚀。
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(三)耐久性。公路工程建设项目中,其路基路面建设所占投资额相对较大,而且还必须经过设计、规划、施工和验收等多各环节,其中公路工程设计环节对路基路面耐久性能具有至关重要的作用。通常情况下,我国国内规定的公路工程使用年限为20年以上,其中还包括路基路面的车辆碾压与承重部分。为使公路使用年限达到标准,必须对公路进行严格的耐久性进行检查。
(四)承载能力。在公路建成通车后,行车带来的荷载会透过车辆传递到路面与路基,进而导致公路内部结构发生了一些变化,影响着公路的质量与使用年限。因此,在进行设计与安全性检查时,需要充分考虑公路整体的承载能力,是否符合实际情况的需要,避免以外部施压过大破坏公路内部整体结构,进而使公路出现不同程度的裂缝或沉降,影响到公路的正常使用与行车的安全。
二、公路路基设计的安全检查
(一)检查路基强度。公路路基的稳定性、承载力、通车后公路的实际应用功能与行车安全,直接受到公路路基强度的影响。在对检查路基路面强度时,如果检测出路面承载强度不大于150kPa,设计与施工人员就必须采取相应措施提高公路路基的承载强度;如果检测出原始地面存在软基、岩溶等恶劣的地质条件,设计与施工建设人员就必须运用袋装砂井、碎石桩柱、换填、灌浆等方法进行相应处理。此外,在公路路基施工时,还应对路基填充料进行质量与强度进行严格检查,特别要重视对路基压实度的检查。
(二)检查边坡稳定。在对公路路基进行安全检查时,必须对公路边坡进行严格检查,采用科学严格的方式对公路边坡稳定性进行严格技术,需要注意的是应选择较为合适的计算公公式与计算方法。因为有部分公路在设计时经过地质环境较为复杂的区域,可能会出现边坡,难以满足公路路基稳定性能的要求,因此必须采用一定的应对措施加强公路路基的稳定性能,通产采用的办法是在边坡路段添加高质量的加固与防护措施。在检查公路边坡稳定性时,部分边坡有滑坡与塌方等安全隐患,公路建设设计人员就必须在设计中添加卸载、挡墙、抗滑桩以及综合排水等措施,保证能够将边坡安全隐患一次处理到位,最大程度的降低事故发生的概率。
(三)检查支挡结构。在公路建设时,对于部分地质环境较差的路段,必须设置相应的支挡结构物,提高路基的稳定性与安全性。因此设计与施工建设人员还需要支挡结构物及相关环节进行相应的安全检查,其中包括地基承载力、抗倾覆能力、抗剪能力、抗滑移能力、挡墙本身强度等多项内容,而且在检查时还需要从经济、技术、安全等角度出发,制定科学合理的设计方案。通常,重力式挡墙的高度应小于12m,而加筋挡墙、锚杆式挡墙、板桩墙的高度则可以大于12m。
(四)检查排水结构物。在对公路路基排水结构物进行安全检查时,必须注意对排水系统进行详细严格的检查,其中主要检查的内容有:排水渠道的防冲刷能力、畅通情况,排水沟、暗沟、边沟、渗沟的位置与断面尺寸等。此外,每段公路路基都需要进行严格的计算来设计排水结构物,严禁出现“生搬硬套”现象。
三、公路路面设计的安全检查
(一)检查结构与类型。当前,国内公路路面建设主要才采用的是沥青或钢筋混凝土结构,对于不同的结构与类型应采取不同的技术标准与技术工艺进行路面安全检查。比如,在对沥青路面进行安全检查时,沥青路面的各层级配有需要进行严格的实验室检查,其中在沥青路面的中面层与表面层进行配比设计时,还需要进行车辙实验,保障沥青混凝土路面的稳定性。此外,在三层沥青混泥土路面中,为保证公路路面的抗渗性,至少有一层的级配在I型以上。
(二)检查排水系统。由于地质环境与气候环境会影响到公路项目的建设,因此在对公路路面排水系统进行安全性检查时,必须依据公路等级选择合适的检查方法。通常进行公路路面排水系统安全性检查的要点主要有:第一,检查各段排水系统的完善程度,以及路面积水与边坡冲刷情况;第二,路面积水较多时,是否能力能够将及时将行车疏导至毗邻车道,并保证两车道的行车通畅与安全。
(三)检查抗滑能力。在设计高等公路路面时,必须选择耐磨与抗滑性能较高的石料,并保证石料磨光值不小于42,这也是检查路面抗滑性能的主要内容之一。通常情况下,对混凝土公路路面抗滑性能的安全检查要点主要有:第一,对混凝土路面表层的构造深度进行严格检查;第二,对使用的石料的磨耗损失、磨光值、压碎值进行严格检测,保证符合公路路面建设的质量要求。
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1.一级公路的定义与意义
一级公路,是指能适应按包括摩托车在内的各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量为10000~25000辆,为连接重要政治、经济中心,通往重点工矿区、港口、机场,专供汽车分道行驶并部分控制出入的公路。
根据中国现行的公路等级技术标准一级公路为供汽车分向、分车道行驶并可根据需要控制出入的多车道公路。四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量15000-30000辆,六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量35000-55000辆。
2.路面建设常出现的问题
在路面早期建设过程中会存在以下对几种问题,在此对其进行简要分析并提供针对性修复建议。
2.1路面不平
路基不平或现场施工控制不力可能导致路面不平。因此,施工时应从路基开始层层严格控制高度和平整度。任何一层路面的铺设都要经过精确地测量和修正。
2.2路面出现断板
对于一级公路路面,被视做断板的板块应做整体换极处理,以保证基层具有较好的板体性。不同部位的断板和不同等级的公路对断板的处理有不同的要求。对于外侧行车道,由两条或两条以上的贯穿全板的轻度裂缝将板块分成三块以上,或者由一条贯穿全板的中等或严重裂缝将板块分成两块或以上的板块,此时就应视为公路断板。
2.3罩面脱空
首先应判断脱空情况,针对脱空情况,高等级路面,严重脱空的板应按断板标准进行处理,一般脱空的板可采用灌浆处治;对于低等级路面,均可采用板底灌浆处治。
2.4路面松散
路面松散常在天气干旱时发生。由于铺筑路面时粘土料含量少,塑性指数低,加之材料拌和与分布不均匀,碾压不实,容易造成路面松散。此外,超负荷车辆的过分碾压,也容易造成路面松散。可见路面养护也是一项重要工作。
2.5错台
错台分为轻微错台和严重错台,临板高差小于1cm的视为轻微错台;临板高差大于1cm视为严重错台。对于轻微错台可以不作处理,对于横缝严重错台可用以下三种处理方法:一是将高出部分进行铣削,错台高侧形成一斜面,宽度约为40~50cm;二是提升顶板高度,使低侧板顶提升至与高侧持平,然后板底灌浆,进行嵌缝和填塞钻孔;三是提升压力:可采用灌浆法通过压力使板提升,直至小于1cm。这三种方法不是绝对对立的,可以根据具体情况选择,也可以组合使用。
2.6沉陷
沉陷是路基本身强度不足引起的。重载荷车辆在通过路面时,会给路面较大的压力。如果路基强度不足,就会留下车辙,甚至深及路基。遇到这种情况,须进行局部或整段大修。
3.公路路面施工质量控制
由于我国一级公路现在普遍是沥青路面(以前的水泥路面逐渐被沥青路面代替)这里主要以沥青碎石的路面施工质量控制来表示一级公路路面施工质量控制。
3.1选择合适的拌制设备
沥青混合料的拌和设备最好是是全自动控制,以实时分析数据,进行质量监控。自动化的生产设备可以弥补人工测量的不足,并且能更准确的混合各种原料,从而保障原料的科学混合比例。
3.2施工设备准备阶段的质量控制
进厂施工前先进行上道工序的验收,检查下封层的完整性。清理基层表面污染、杂物、用水进行冲洗待干燥后再摊铺,必要时补洒透层沥青。
3.3确保原材料质量达标
材料的选择无论何时都是工程修建的重要要求。除了保障各种原材料在采购时符合标准外,材料的堆放管理也要合理有序。比如说各种原材料要分类堆放,某些材料有防水等特殊要求。如果公路的工期很长,还要保障原材料不变质。
3.4混合物运输过程的质量控制
运输车辆要进行经常性检测,尤其是车槽内部环境保持系统,对沥青碎石混合物的影响非常大。车辆在运料前先清理车槽,并均匀涂抹1:3的油水混合液,车槽侧面打温度检查孔,必要时用油毡布覆盖。在沥青碎石摊铺时,运输车辆要在离摊铺机10m~30m处停车,空挡等候。
3.5现场摊铺时的质量控制
这是沥青路面施工质量控制的重要环节。本环节对于施工技术人员的专业素质要求较高,技术人员不仅要对路面质量进行实时控制,也要懂得铺路机械的结构原理和相关运行参数,以便对其进行调整。铺路过程中要注意控制两个参数,即铺路厚度(平整度)和铺路速度。铺路平整度由机械化设备自动找平,技术人员只要注意实时监测便可。摊铺速度要控制在 2 m/min~ 6 m/min,如果摊铺速度过快,则混合料疏度不均,预压密度不一,表面出现拉沟,直接造成预压效果差。最后一道工序是碾压,常用的压石机械有静压、轮胎、振动三种,要分初压、复压和终压三个阶段进行,初压要求整平、稳定;复压要求密实、成型;终压则要求消除轮迹,要遵循先边后中、先慢后快、先轻后重的原则。另外轮碾喷水时,要注意控制喷洒量以防降低混合料温度,掌握好接缝的方法及施工组织管理方法。
4.道路检测注意要素
4.1全线测定路面平整度、宽度、纵断面高程、横坡度等参数,提出竣工图。
4.2为减少某些破坏性评估对道路的损坏,例如需要钻,挖才能测得的数据,经主管部门同意后,可利用施工过程中测定的数据,当需要实测矿料级配和沥青用量时,可将一个评定路段钻孔放入混合料合为一个式样抽提。
4.3车行道面层检查的质量指标应符合规定。对厚度和压实度还应按“沥青表面层压实度计算及标准密度的确定方法”计算每一个评定路段的平均值和代表值,并进行评定。
4.4人行道沥青面层的质量检查和路缘石的质量控制与验收与车行道检测相同。
4.5大、中型桥梁桥面沥青铺装的检查与验收,相对较为严格,评定路段应该以100M为单位,测定相关参数。
5.道路验收
相关部门在接到施工单位的验收报告时,在确认施工资料齐全后,应立即对施工质量进行交工检查与验收。检查验收应按随机抽样的方法,选择一定数量的评定路段进行实测检查。道路接收单位检查验收要坚持独立测样,独立评定的原则。随机选取的检测点,应尽量与原施工单位自检选取点相区分。但是如果遇到检测难点,或者目前的检测会对路面造成破坏,可以使用原单位的生产资料数据。
6.总结
道路建设是国民经济建设的基础项目,道路建设具有大投资,长收益的特点。道路的建设特点要求我们在施工上不得有丝毫的马虎,任何一项技术指标的不合格都会给投资方造成巨大的伤害并对公路的安全运营造成影响。论文介绍了修建合格一级公路的注意要素,并且对公路的质检提出了自己的看法。
参考文献:
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半刚性基层沥青路面是黑龙江省公路的主要路面结构形式,它具有与柔性路面完全不同的结构特征。因此,其病害成因和维修对策也与传统的柔性路面有所不同,主要体现在:(1)半刚性基层有较高的刚度,其受力特性类似于“板体”,具有较强的荷载扩散能力。因此在整个施工和运营期间必须保持半刚性基层的整体性;(2)半刚性基层沥青路面的结构承载能力主要由半刚性基层提供,沥青面层主要起功能层作用。半刚性基层的弯拉疲劳损坏是这种路面结构的主要破坏形式;(3)采取防水下渗措施的重要性。规范规定,不管是二层式或三层式结构,其中至少必须有一层是型密级配沥青混凝土混合料。当各层均采用沥青碎石时,沥青面层下必须做下封层。忽视这些区别,而仍旧采用传统柔性路面的维修方法,是导致半刚性基层沥青路面维修失败的主要原因。近些年来,类似的工程教训很多。根据半刚性基层沥青路面的典型病害特征及产生原因,提出了路面养护维修的主要对策。内容包括:按结构性损坏与非结构性损坏进行分类和维修、半刚性基层的最小维修面积、维修施工的平面布置等。
2半刚性基层路面的典型病害特征
半刚性基层沥青路面的典型病害可划分为两大类型:非结构性损坏和结构性损坏。前者指半刚性基层的板体性未受到破坏,而后者是指路面损坏位置下的半刚性基层受到损坏,板体强度减弱或完全丧失。
2.1非结构性损坏
该类病害主要有桥头跳车、间距规则的横向裂缝、路表局部网裂和正常车辙等,病害特征如下。
2.1.1桥头跳车
桥头跳车有两种情况:(1)台背填土压实不足,导致填土在台背后数十米范围内下沉。其特征为:沉降在行车方向是渐变的,延续距离相对较长,路面的整体强度未受破坏,路表面也少有损坏,但行车时具有明显的“波浪”感;(2)由于桥梁与台背填土刚度的差异而产生的不均匀沉降,从而出现的跳台。其特征为:延续距离短,只有几米,路面少有损坏发生,行车时具有明显的“瞬间跳车冲击”感。
2.1.2间距规则的横向裂缝
这种裂缝一般为半刚性基层的结构性收缩而导致的反射裂缝。它横向贯穿公路全幅路面,深度方向贯通全部结构层,并且缝隙宽随季节变化。一般认为这种裂缝不可避免,对路面的整体性没有损害。
2.1.3纵向裂缝
这种裂缝的数量较少,大多发生在高路堤地段路基外侧。成因是路堤中央与外侧压实不均匀、旧路帮宽或地基受外部水源的长期侵蚀,导致路基或地基的不均匀沉降。一般情况下裂缝较宽。
2.1.4路表局部网裂
路表局部网裂多发生在行车道轮迹下,成因为路面局部施工缺陷。如:材料不均匀、基层成型不好、沥青面层与基层间有软弱夹层等。它起始于轮迹处,而远离轮迹处的路面施工缺陷由于受车辆荷载的影响较小,因此难以出现此类损坏。
2.1.5正常车辙
正常车辙是指施工质量正常的情况下所出现的车辙。它特征是:(1)由于半刚性基层的刚性较大,车辙主要是沥青面层受交通荷载的二次压密和蠕变作用而产生;(2)重载对车辙的影响十分明显。
2.2结构性损坏
该类损坏主要有路面局部凹陷龟裂和结构性辙槽。
2.2.1路面局部凹陷龟裂
这种损坏是路面局部网裂的延续。因局部网裂没有得到及时的维修封堵,雨水渗人到基层,而高速行驶车辆轮胎的强大“泵吸”作用使半刚性基层的胶结材料被吸出。长时间下去,导致基层材料散失,路面出现局部下陷和网裂,进而由局部网裂发展成为明显的凹陷龟裂,对行车的平顺性和安全性有很大影响。其特征为:起始于轮迹处,路面结构在该处完全破坏,在破坏过程中雨天有灰浆外泻痕迹。
2.2.2结构性辙槽
结构性辙槽是由于路面承载能力不足,在车辆荷载和环境因素的综合作用下而在轮迹处产生的路面变形。辙槽产生初期伴有微细裂缝,其发展规律类似于路面局部凹陷龟裂。
3路面维修对策
针对以病害,在制定路面维修方案时需考虑四方面影响因素:(1)病害的类型和平面位置。对行车的影响以及行车对病害发展的影响;(2)病害的严重程度;(3)经济条件;(4)维修目标。主管工程师在综合评估后必须作出明确回答。
3.1非结构性损坏的维修
维修的基本目的有两个,一是恢复行车平顺,二是封闭裂缝,以避免引发结构性损坏。
3.1.1恢复行车平顺
主要是对桥头跳车和车辙的处理。它们的平面分布截然不同,桥头跳车是横向的,车辙是纵向的。
对桥头跳车应以整幅路作为维修宽度,维修长度应满足三个要求:(1)从桥梁伸缩装置起,伸人正常路段一定长度;(2)保证摊铺机能正常施工;(3)拉坡平顺。铣刨厚度以沥青面层的一个结构层为单位,一般只铣刨表层。
对车辙的维修,在其横向平面位置应作适当调整。我国车辆基本为左位驾驶,驾驶员驾驶车辆有明显靠车道左侧行驶的习惯,从而导致车辙在行车道上分布偏左,部分高速公路行车道左轮迹的车辙外轮廊还延伸到超车道。因此,维修宽度应满足以下条件:(1)包括车辙的整个影响范围;(2)与摊铺机的摊铺宽度及碾压机的轮宽相适应;(3)纵向接缝距行车道轮迹外边缘30cm以上。维修长度以车辙出现的长度作为基本长度,并伸人相邻路段一定距离,或以结构物为界。在与相邻路段的连续上要注意轮迹平过度,选择合适的碾压机械和碾压方式,必要时辅以人工修整,避免在连接处形成新的行车冲击点。如需铣刨,铣刨厚度以沥青面层的一个结构层厚度为宜。
3.1.2封闭裂缝
对于单条横缝和纵缝建议采用常规的灌缝措施。如果缝隙太宽灌缝难以实施,可沿裂缝两侧切割出10一15~宽的条形槽,深度为沥青面层全厚。随后清洁槽壁,人工填实至表层底部。最后,涂刷粘油层,用细粒式沥青混合料填筑碾压作为路面表层。这种处理方法属柔性连接,由于胶结材料充足,可以适应缝宽的季节性变化,宜在春融或秋冬交替季节实施。
局部网裂发生于行车轮迹位置,对路面整体结构的危害最大。其维修原则是:(1)及时处置,以免损坏范围和程度扩大;(2)维修范围不宜定得太小,在横向至少以一个单向车道为单位,在纵向以一辆重车长度的1.5倍为单位。同时,保证路面维修的横、纵向平整,减小颠簸;(3)在平面上全部清除局部网裂的影响范围;(4)与摊铺机和碾压设备相适应;(5)维修深度以沥青面层的结构厚度为单位;(6)纵向接缝位置与车辙处理方案相同。
3.2结构性损坏的维修
3.2.1局部凹陷龟裂
虽然局部龟裂表现的是路面存在局部缺陷,但也可能是整个路段施工所存在的问题,只是该处路面裂缝出现得早、局部渗水严重而提前破坏。因此,局部凹陷龟裂分以下两种情况进行维修。
(1)基层局部存在缺陷
有两种备选方案:一是将损坏的基层挖出,用半刚性材料回填修补;二是将损坏的基层局部挖出,用沥青混合料回填修补。
(2)整个路段基层均匀存在缺陷
有三种备选方案:①如果整个路段达到大修期限,则对存在缺陷的半刚性基层进行翻新重铺,同时对局部凹陷龟裂一并处置;②虽然存在缺陷,但累计轴次远未达到使用期限,则按3.2.1(1)方法进行处置;③如对有缺陷的路段实施整体补强措施,施工前将局部凹陷龟裂仍按3.2.1(1)的方案先行处置。
3.2.2结构性辙槽
这种辙槽的特点是路面承载力不足,基层损坏或板结完全丧失。它对路面结构和交通安全的威胁较大,需专门设计维修方案。
确定维修方案时要考虑以下因素:(1)辙槽虽然只在轮迹处发生,但它反映了整幅路面均有缺陷;(2)辙槽的产生表明了半刚性基层已受侵害或已破坏;(3)两侧车道未出现辙槽,表明两侧车道与行车道实际上成为拥有不同承载能力的“两种路面”,此时行车道的结构承载力已达到极限,而两侧车道的结构承载力有较多富余,尚有较长的使用寿命。
因此,拟定两种维修方案:(1)一次性整幅重铺基层,彻底消除缺陷,使整个路段的路面完全恢复其正常的使用性能;(2)两侧车道与行车道分期维修,先维修行车道。根据两侧车道的承载能力,结合已有的交通资料分析确定其剩余使用寿命,以此作为行车道辙槽损坏维修方案的设计使用寿命。待两侧车道与行车道同时达到使用寿命末期时再一并整幅处置。
4结论与建议
将传统的柔性基层沥青路面养护维修经验应用到高等级公路半刚性基层沥青路面的养护维修上,导致路面维修失败的原因主要是:
(1)忽视半刚性基层沥青路面病害的成因。只考虑损坏的平面位置和尺寸,不考虑病害的成因、轮载分布和对路面病害的影响,从而造成维修范围在短时期内再次破坏。
(2)对防水下渗的认识不足。自由水对半刚性基层的侵蚀破坏作用远大于对柔性基层,因此,规范对沥青面层的密级配结构组合非常重视。但在养护维修过程中往往忽略了这一点,过分强调维修路段的摩擦性能,如采用空隙率较大的n型级配,从而导致维修路段渗水量加大,基层很快受水侵蚀破坏。
(3)对半刚性基层板体结构的认识不足。由于加人了无机结合料,使半刚性基层形成板体结构,从而具有较大的刚度。可减薄沥青面层的厚度。然而,由于对其形成机理认识不足,对半刚性基层小面积局部损坏采用半刚性材料作小面积局部开挖修补,并且在完工后立即开放交通。其结果导致维修路段在短时间内再次发生破坏,车辆荷载的作用使破坏范围扩大。
根据以上分析,提出如下半刚性基层沥青路面的养护维修对策要点。
4.1半刚性基层的维修
在对局部凹陷龟裂进行维修时,必须对半刚性基层进行处置。传统的做法是采用同类的半刚性材料来维修半刚性基层,但在具体操作时应注意以下要点。
(1)保证基层开挖的面积或维修的面积足够大,以使维修后的半刚性基层能够真正形成板体。一般情况下,在横向不应允许局部或一个单向车道的开挖,而建议横向整幅开挖;纵向开挖的长度建议不小于重车长的1.5倍,至少大于6m;深度方向应将原基层整层挖除。只有这样才能使维修后的半刚性基层整体受力。如果开挖面积太小,新的半刚性基层难以形成足够大的板体,而是独立受力的“块”体,易破坏。
(2)基层修补完成后可立即铺筑沥青面层,但维修完成后不能立即开放交通,必须等半刚性基层强度达到了一定的程度后方可开放。其原因是:①维修是在短时间内完成的,半刚性材料的初期强度仍未形成,如果此时承受连续的车辆荷载将会破坏已经初步形成的半刚性材料凝胶结构,从而导致板体结构难以形成;②车辆荷载对维修位置所施加的冲击力要大。
(3)另一方面,由于沥青混合料模量与半刚性材料相近,而养护单位常备的路面维修材料和设备主要是针对沥青面层的,因此,用沥青混合料修补局部损坏的半刚性基层在受力和成本方面更具优势。它不需要扩大基层的开挖,使得维修工程量和施工对交通的影响都较小,也是半刚性基层沥青路面快速修补的好方法。
4.2采用密实防水的沥青面层维修材料
对于局部损坏的维修,养护单位不可能按原有路面的结构和材料逐层恢复。中粒式型沥青混合料可作为沥青面层维修的典型材料,因为它既密实防水,又可保证维修路段沥青表层的抗滑要求,其经济性也相对较好。
4.3辙槽分期维修实施时旧路面结构层的处置
采用分期维修措施时,先维修行车道。此时,尽管整个行车道的结构承载能力不足,但半刚性基层结构仍然很密实,因此可以作为柔性基层或弱粘结稳定基层使用。在正常情况下,将旧路面沥青表面的1--2个层次铣刨掉,然后喷洒粘层油,重新铺筑新的沥青面层与两侧车道路表面衔接,就足以实现分期维修的目的。如有必要,可在新面层下面设置一层玻璃格栅,以增强抗疲劳性能,延缓反射裂缝的出现。
4.4新铺沥青面层的平面布置
路面损坏与车辆荷载相伴而生,维修效果应考虑荷载影响。因此,新铺沥青面层的平面分布须注意以下要点:
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路桥过渡段沉陷的根本原因是由于路基与桥台的刚度差异悬殊,路基填料固结程度差,强度相对较低,要改善二者的刚度差,使桥台-路基的刚度均匀渐变。首先需找出过渡段刚度不能均匀渐变的主要原因,再采取措施,才能使得行车平顺。刚度不能均匀渐变的原因主要有以下几点:
①路基填土因施工压实困难度压实度压实达不到设计要求。
②填土选料不正确使填土难以压实。
③桥头路堤地基处理不彻底。
④桥梁通常作为控制工程优先施工,路基工程一般是桥梁建成后施工,路桥过渡段集中填筑,几乎没有静置沉降和趋于稳定的时间,导致运行后的初期沉降变形较大。
⑤施工质量问题与施工管理问题也是造成过渡段沉降的常见原因。
二、路桥过渡段路基路面施工方法
2.1 正确把握搭板设置的方法
搭板与桥台间的锚固有竖向和水平向两种方法。考虑到搭板自由端在车辆荷载作用下必然发生竖向位移,而水平向的锚固更符合这一受力状态,并有利于桥台受力,因而搭板与桥台间宜采用水平锚固。有关研究表明,设置1.5m宽路肩可以使搭板底部最大弯拉应力减少20%,因此,设置搭板时,应注意修筑好路肩,以改善搭板的受力状况。
搭板的长度确定至关重要,其长度与路堤填高成正比,并与路基状况有关。依据实际沉降差的大小来确定搭板的总长,是成功防止桥头跳车的重要技术措施。一般地说,设置与否需论证确定,如设置,搭板长度可为5m。小桥涵搭板、中桥的搭板长为5~8m,大桥搭板长度为8~12m。
2.2严格掌握台后填筑施工的工艺
桥梁两端路堤沉降由地基、路基、路面三部分压缩变形组成。其中,地基的压缩变形由路基路面的恒载和车辆荷载引起,填料的压缩、固结、次固结引起路基路面结构层因行车作用而被压缩。对于面层,若搭板上和桥面上的面层结构和厚度相同,则不会产生沉降差,因此搭板上和桥面上应采用相同的面层结构和厚度。
车辆荷载的作用影响深度一般2m左右,因此一般搭板下的加强层不超过2m。但实践证明,由于填料自身固结和施工要求不严,若不对整个台背填方作加固处理,则不能彻底解决桥头跳车问题,因此,对整个台背填筑从地基开始应采取适当的加固措施,采用砂性土、砂砾、碎石土填筑,必要时用石灰或水泥进行稳定处理,也可采用半刚性材料填筑,以此减少路基工后沉降,同时相应提高压实度要求。
土工合成材料加固台背路基可以有效地控制填土荷载作用下的变形和自然沉降,尤其是不均匀沉降。这是由于土工合成材料可以增强土体本身颗粒间以及土颗粒与土工合成材料接触面间的磨擦咬合作用,使土体部分应力得到扩散和转移,从而使土体的垂直应力和水平拉应力明显降低,土体剪应力明显提高,土体承载能力和抗变形能力、抗裂能力因此而得到明显的提高。但地基为软基时,应先预以加固处理。
2.3 地基处理必须彻底
处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法,可以根据实际情况应用,以改善地基性能,提高承载力,减少沉降,缩小桥台与路堤的沉降差,避免错台。
修建在软土地基上的桥台通常采用桩基础。如果在相当厚的软地层修筑高路堤,则软土会因回填材料的质量而向侧向挤动并对基桩施加很大的力。其后果是使桥台产生水平位移或转动。这将损坏支座、伸缩缝,有时还会损坏桥面和桥台。为了避免不正常的位移的出现,必须减轻回填材料,或者增强地基土或用基桩,达到抵抗侧向流动的强度。
2.4 做好台背排水是维护日后沉降的关键
在路桥过渡段如果排水处理不当,会使水沿桥台路基连接处下渗,降低路面结构层的稳定性,路基和地基的稳定性,加剧错台和跳车。因此应根据台背填料类型、降雨资料及渗水量等选择适宜的排水方式,以疏干台后填料的水分。
台背路基填筑前,在原地基土拱上亦设置泄水管或盲沟。在基底上,先作必要的处理。然后填筑横坡为3~4%的夯实粘土形成土拱,再在土拱上挖成双向坡的地沟。在台背后全宽范围内满铺一层隔水材料。在地沟内四周铺设有小孔的硬塑料管。塑料泄水管的出口应伸出路基外或桥头锥坡外。在硬塑料管四周填筑透水性好、粒径较大的砂石材料。再分层填筑台后透水性材料,直到路基顶面。
横向盲沟的设置与上相同,取消泄水管,以渗透系数较大的透水性材料填筑地沟(加大粒径碎石)。用土工布包裹盲沟出口处,并对其作必要的处理。有时视需要可在台后填方中设排水垫层。
2.5 桥头换填
在以往的桥头回填施工中,因换填石灰土多处于素土包围之中,施工场地狭窄只能用小型机具进行处理,而且由于与素土接头处施工不便,往往出现问题,所以在公路施工中,应当把台背处的路基全部挖开,统一填筑石灰土,不再保留周围的素土。这样重型压路机就可以开进台背处进行碾压。虽然素土变更为石灰土提高了一部分造价,但这样既保证了台背回填质量,又减少了人工与小型机具费用,同时有利于缩短工期,平衡全线路基施工,总体看来,利大于弊。在台背回填施工中我们统一规定台背高于2m的,从原地面填起;不足2m的,从原地面下挖至距台背顶2m处开始施工,保证台背换填石灰土的高度。同时严格规定台背回填的施工程序,首先按每层20cm计算出台背回填的用土量与用灰量,现场撒灰、搅拌,至少要倒翻3次,石灰土拌和必须均匀,颜色一致,现场铺平,压路机跟踪碾压至密实。对于压路机未能压到的靠近结构物翼墙及侧墙的边角处,用气锤、电夯等小型机具夯实。现场抽检压实度及石灰剂量合格后,方可进入下一层施工。每往上填筑一层加长至少10cm台阶,从而保证各层回填石灰土与路基连接密实、连续。
三、路桥过渡段不均匀沉降的防治措施
防治措施主要针对路基与桥台刚度的差异,通过加强路基强度、刚度来减少路基沉降,进而达到路桥间平顺的目的。具体处理方法如下:
①粗粒级配材料填筑法:这种方法是使用强度高、变形小的优质材料进行过渡段填筑。该方法设计意图明确,材料的性质可靠、易控制,其刚度与变形能均匀过渡。
②“水撼砂”法:即选择强度高、稳定性强、透水性好的低压缩性材料-天然砂砾做为后台填筑材料,分层填筑,分层注水,分层压实。为保证“水撼砂”密实,须采用插式振捣器梅花式振捣,并设置水孔排除渗水。
③注浆法:注浆法是以渗透注浆为主,利用注浆泵将配置好的水泥浆液通过注浆管注入台背填料,浆液在压力作用下渗入填土孔隙,与土粒骨架产生固化反应,提高台背填土密实度。此种方法通常在台背填土和搭板完成一段时间后进行。注浆加固范围一般为搭板长度加2m。
④加筋土法:在过渡段路堤填土中埋设一定数量的拉筋形成加筋土路基结构。加筋土既能增加路基强度,也能大幅度提高路基刚度,从而达到减小路基变形的目的。
⑤土工格栅法:即在台背沿路基方向分层布设土工格栅,并锚固于台背。格栅长度自下而上由短变长,间距由宽变窄。各层土工格栅间分层填土并夯实。
结束语:
随着我国高速铁路的发展,对路桥过渡段提出了更高的要求。需要控制更多的技术指标,所以公路建设参与人员都必须强化施工管理,完善施工工艺和施工方法,提高施工质量,才能从源头上、根本上解决问题,社会效益和社会质量得到保证。
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2.1操作人员素质的影响机械操作人员的素质主要可以从以下几个方面分析,在操作人员进行技术施工之前,没有接受过正规的施工作业训练,不了解施工流程的技术节点,不能有效地把握施工注意事项。除此之外,也不乏一些操作人员的个人修养有待提高,自身技术操作水平有限,又缺乏使命和责任感,在工作过程中不能尽职尽责。
2.2摊铺设备和操作方法的影响在进行摊铺作业的时候,摊铺机的操作速度需要控制,使其保持在一个稳定不变的数据范围内运转,这样才不至于不同路段的铺设材料不够均匀,压实找平的工作受阻;还有就是由于操作方法的不准确,不能有效保证原料的温度,也不能完全按照既定的施工规范去作业。2.3供料不及时的影响主要是肉为沥青混凝土的生产、运输供应等环节出问题无法保证摊铺工作连续性,经常出现摊铺机待料现象,出现停顿,导致速度下降,使平整度和压实度均匀性受到影响,在熨平板停止位置出现一条很难消除的隆起带,从而影响路面质量。
3加强机械设备操作手的培训工作
在施工技术人员上岗之前,应该有相应管理部门对工作人员进行专业技能的专项培训,对工作人员进行技术交底工作,讲明具体的施工责任制度,培养并提高工作人员的思想意识,使其认识到这一工作并不是个人行为,乃是关系到企业形象,道路质量安全等诸多问题。
4正确合理调整摊铺机和严格按照施工工艺落实操作方法
4.1摊铺机自身的条件及操作对沥青路面的平整度有影响在选用的摊铺机进入施工现场以前,一定要做好机械设备的质量检测工作,不同性能标准的摊铺机都会直接影响路面的质量,特别是摊铺机的主要部件,比如说履带、供料装置等等,如果做好检查检验工作,那么可以及时更换和处理,否则将在不同程度对施工质量,对路面的平整度产生破坏。
4.2摊铺速度要恒定在规定时间内熨平板底部混合料的数量的供给是每个路层相同厚度和标准压实度的重要干扰数据,这一变化是造成施工质量问题的主要原因之一,然而,此中情况主要是摊铺机在进行作业的时候,没有严格按照相关规定的速度行进,路面下层的速度不得低于两米每rain,也不得高于六米每rain,路面上层应该控制在一到三米的范围内,如果在施工开始时确定了一个速度,那么就要求设备操作人员准确地按照这一速度进行作业,一旦出现设备短时间停止运转或者是倒退亦或者是有脉冲,那么都将直接导致路面的铺设质量受到影响。严格的控制铺设机的速度,才能保证沥青混合料的摊铺厚度一致,压实度平整度得以保障。
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关键词:高等级公路 路面施工 处理措施
1.沥青路面施工过程中离析现象的处理措施
在高等级公路路面施工中,沥青混凝土在摊铺过程中离析现象非常严重。沥青面层的离析是混合料粗细集料和沥青含量的不均匀,粗集料集中的部位空隙率过大、沥青含量偏少,在运用阶段容易出现水损害、形成坑槽及松散等现象;而细集料集中的部位沥青含量偏多、空隙率过小,则会造成路面拥包、车辙以及泛油等问题。
1.1若沥青搅拌机中振动升筛局部发生破裂,会使混合料混有部分超过规格大料径骨料,必须经常检查更换。
1.2在搅拌场选址时,要尽量使搅拌场地与摊铺现场距离不要太远。同时,应适当平整运输通道、降低行驶速度,使运输过程中,尽量减少颠簸;对料堆要采取保温措施,比如要覆盖篷布等。
1.3在摊铺机熨平板的装配过程中,首先注意熨平板底面接缝处是否平整、前沿是否平齐、底板、夯锤头及叶片磨损变形情况;其次要注意布料螺旋在靠近中间部分和连接部装反向叶片,因为摊铺过程中大多数离析都出现在螺旋连接部和摊铺机中间位置。
1.4为减少螺旋连接部位产生的离析现象,还有一种做法就是采用一根完整的螺旋,即与摊铺宽度相同的通轴,可以改善离析状况,但仍不能完全解决、消除离析现象。
1.5导致离析的另一个原因就是摊铺过程中频繁收起受料斗侧板造成的,在每车卸料结束时受料斗中的大粒径碎石比较集中,此时将侧板上的料送入布料器就不可避免的出现离析。最好的措施应该是:一车料将混合料卸完驶离摊铺机后,将侧板余料收到刮料板后停止转动刮料板,待下一车混合料卸入受料斗后再转动刮料板将余料一起送入布料器进行摊铺,既能解决离析问题又可连续进行施工以取得良好的铺装效果。
1.6对表面离析的处理,一般都采用撒料进行处理,有些施工现场直接撒混合料,造成压路机碾压时产生石料被压碎而发白的现象,甚至影响平整度,达不到应有的效果。正确做法应该是把混合料过15mm的筛子,在双钢轮压路机碾压之前用细料补撒离析部位。
1.7采用两台摊铺机进行双机作业,是目前各地推行的一项措施,但双机作业同时也存在两台摊铺机接缝的处理问题、离析问题以及两台摊铺机拱度的一致性问题,因此需继续进行追踪调查论证。但实际上单机作业也确实存在摊铺机中间和两侧密实程度不一致、稳度差异大、边部离析明显等问题,所以应根据实际情况分别对待,在中下面层为粗粒式沥青混凝土时,选用双机作业,上面层一般采用中或细粒式结构,用单机作业也可以达到很好的铺筑效果。
2.沥青路面施工中平整度的处理措施
沥青混合料摊铺时,严格控制面层集料最大粒径的含量和级配的准确性,以减少压实系数的波动。检查振动系统、找平系统是否正常,对熨平板预先加热。
2.1摊铺时,采用“基准钢丝法”找平,即在铺筑边线外20cm左右打入稳固的支撑杆,支撑杆间距为10m,根据桩位处中、下面层顶设计高程加上一个常数为钢丝标高。
2.2基准钢丝敷设的长度每段为300m左右,一般钢丝长度为200~250m时其张紧力应为100~130kn;钢丝长度在250~300m时其张紧力应为150~200kn;使“基准钢丝”在10m内产生的挠度最大不超过2mm,必要时应加密支撑杆。
2.3在弯道半径较小段及边坡点附近或加宽段前后应加密支撑杆。
2.4支撑杆和基准钢丝架设标高经核对无误后,才能开始摊铺,在铺筑过程中现场应设专人来回检查,防止车辆、施工人员及机械碰撞支撑杆或钢丝。
3.沥青路面施工中接缝的处理措施
路面施工缝分为纵向接缝和横向接缝。纵向接缝主要是针对整个路面不能同时铺筑才会产生;而横向接缝则是因为摊铺机提起并重新归位时才会产生。
3.1纵向施工缝的处理措施
3.1.1要将先铺过的半幅沥青砼路面中缝切割齐整。但这并不是简单切齐了事,而是先要对路面进行考察,调查切割宽度,即切多宽能使路面平整,不出
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现坡头等。切割前要求施工员认真放样,恢复中线,用白线或粉笔作出标记,使切割人员能够准确切割。切割时更应注意不要出现犬齿型接茬,保证平直顺,不影响路面表观质量。
3.1.2涂抹乳化沥青,沥青砼路面的结合需要一种粘贴剂,乳化沥青作为沥青砼路面的结合料,防止渗水。乳化沥青是高温施工时最好的结合料。实际施工中要求施工人员切缝、清扫干净后,均匀涂抹乳化沥青,切忌敷衍了事,否则过一段时间后,施工缝必将成为水损害的切入点。
3.1.3选用自动找平式大型摊铺机,找平仪依靠已铺筑路面找平,摊铺机在铺筑时最好是紧邻接缝,但熨平板不能压在已铺筑路面上,采用人工处理接缝,然后压路机碾压成型。整体摊铺过程要求摊铺机匀速、连续施工。
3.1.4一般来说采用自动找平摊铺机,机械很少出现问题,关键是人工找平处理。摊铺机铺过后,一般略高于铺筑路面,并且重叠已有路面10-20cm,首先用刮平板刮平,略高于铺筑路面0.5~0.8 cm,并需人工铲除干净,而后一人用平锹或刮平板沿施工缝方向成45度斜刮,斜面由内向外,刮底5-10cm。然后一人用竹扫帚(较稀疏的)沿纵向扫净,将骨料扫出,并清理干净,后面直接用刮平板沿纵向铲清,最后一人用竹扫帚将所有散落的混合料扫道铺筑的路面内,特别是已铺筑压实路面1m内的碎石杂物要清扫干净。要求:人工紧凑;否则,等温度降低后再处理,会使接缝形成麻面。
3.1.5接缝碾压时,钢轮跨已有路面的多少会直接影响平整度。通常情况下钢轮跨中行使,来回振动碾压两遍即可。当新铺路面不密实时,应跨已有路面的1/3或更少,才能挤压密实。反之,应从已有路面向铺筑路面碾压,达到较满意效果。为达到纵缝密实,一般要求碾压时起振速度、频率大一些,以便新、旧路面很好的结合。
3.2横向施工缝的处理横向施工缝通常都是冷接茬,因此在摊铺时无论机械或是人工,其采用的都与纵向没有什么区别。只要符合松铺厚度要求,碾压平整,密实即可,但其碾压方法,却大相径庭。针对实际施工中情况的不同,主要分为以下两种碾压方法:
3.2.1平面接缝碾压,正如同施工规范上所讲,从已有路面向刚铺筑路面慢慢错轮,至全轮碾压,但钢轮振动压路机要选择合适的振频,保证不拥挤、不开裂,端头与中央效果相同。当横向碾压完成时,纵向碾压时,退出刚铺筑路面时一定要关闭振动,防止引起在横向处出现拥挤带,从已压实路面进入刚铺筑段时,可以小振进入。
3.2.2当压实路面明显低于新铺路面,且需要切缝处理时,此时会在切缝处出现一松铺较厚和接茬两个角。碾压时切忌横向振动碾压,否则会出现大的跳车、波浪形。沿路线前进方向关闭振动碾压至平整后,前进可以用小振压至密实状态,后退减速缓慢驶出,才能使接缝顺平。■
【参考文献】
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2.1下基层的准备
公路工程受不同地段不同地质条件的影响,导致路面基层需要根据不同路段来适当调整其厚度,同时相关的标准又对路面基层的厚度范围进行了规定。因此,施工之前需要根据已经确定的基层厚度,来对基层的单层铺筑厚度与铺筑层数进行明确。目前很多公路的路面是在原公路路面上进行铺筑的,有些基层的损坏程度不大,在进行挖补后,无法采用机械来进行铺筑,这会给工程施工带来一定的影响。因此,在路面基层施工时,为了保证施工质量、提高施工效率,通常需要将原来的路面挖除后,来确定其基层是否可以被继续利用。在基层施工前,还需要对底基层进行全面的检测,其中包括对平面位置、调和、横坡度以及表面清洁度等情况的检查,如果存在质量问题,必须及时进行处理,在保证所有项目符合要求标准后,方可继续施工。需要注意的是,如果底基层存在松散或起皮等问题,需要马上处理或清除,避免存在任何软弱夹层。基层施工之前需要对底基层进行洒水湿润,但要控制好洒水量,表面不能存在明水。
2.2混合料的拌和与运输
在公路路面基层施工时,混合料所使用的主要原材料有粗骨料、细骨料、水泥和粉煤灰等。由于混合料本身的含水量比较低,所以可采用连续式搅拌机进行搅拌;路面基层施工要求结构层厚且施工快速,因此,对混合料的用量要求也较大,必须保证混合料的拌和生产效率;在运输过程中,为了避免混合料在运输时出现水分蒸发或流失的问题,可采用大吨位的自卸车进行运输,同时考虑采取一定的防护措施。为了避免混合料的性能发生变化,应尽量控制好混合料的拌和及运输时间,保证混合料能够在拌和后2h内完成摊铺和压实。
2.3摊铺
在混合料运至路基上后,便需要对混合料进行摊铺。摊铺是路面基层施工的重要工序,摊铺质量的好坏,将直接影响到以后的施工质量。在混合料摊铺时,首先需要控制好其含水量,通常情况下,为补偿摊铺与碾压过程中的水分损失问题,混合料的含水量应该控制在高于设计值0.5%~1.0%之间;混合料摊铺可采用带有高强度熨平装置的摊铺机,这样不仅可以保证压实度,也可提升路面的平整度;在摊铺过程中,如果基层的横坡相同,可以一次性的进行整幅路面的摊铺。如果横坡与路面的角宽存在变化,则需要进行分幅摊铺。为了提升摊铺的施工速度,可同时采用两台摊铺机以梯队的形式进行摊铺。两台摊铺机前后作业时,其间隔的时间应控制在合理范围内;此外,必须强调的是,为了保证摊铺质量,摊铺前应根据规定的压实厚度来对松铺厚度进行试验,以选择最为科学的松铺厚度。由于采用分层摊铺的方法,有可能会导致层间的结合不良,因此,当路面基层设计厚度在30cm内时,可尽量选择全铺全厚的摊铺方法。但是如果基层厚度超过了30cm,就必须根据要求进行分层摊铺。采用分层摊铺时,为了保证层间的结合紧密,摊铺新层时需要保持下层的表面湿润与干净。
2.4碾压
在路面基层施工过程中,碾压的施工工序也同样重要。混合料摊铺完成后,由于水分不断损失,其稠度也会逐渐增加,容易对碾压质量造成影响。因此,碾压工作必须在摊铺工作完成后及时进行。另外,随着摊铺层厚度的增加,摊铺层下部受到的碾压力就会减少。此时就需要在压实遍数和压实时间上加以保证。但是,如果压实遍数和压实时间过量,就容易使基层表面产生波浪或裂纹,因此,控制合理的碾压遍数和碾压时间非常重要。为了有效解决上述问题,在施工时,可采用大吨位的压路机,以初压、复压及终压的方法来进行碾压。首先使用振动压路机对基层进行静压,然后进行振动碾压,最后再采用光轮压路机和轮胎压路机进行静压。需要注意的是,振动碾压必须在静压一遍后进行,在振动碾压时,如果压路机前进时应为振动方式,如果后退则应该采用静压的方式。且压路机前进与后退的距离要重合一半以上的轮迹宽度。另外,为了保证基层混合料的温度,在碾压过程中,应及时向稳定的路面基层表面洒水。在碾压完成后对路面基层的横坡和纵断高程等指标进行测量,在各项指标都符合要求后,方可进行下道工序。
2.5接缝
在路面基层施工过程中形成的施工缝,有干接缝和湿接缝两种情况。湿接缝就是指新料与老料之间的接缝。为了保证新料与老料之间结合紧密,施工时可在前端预留出30cm~50cm宽度不碾压区域,在新料摊铺以后与新料一起碾压;对于干接缝,施工时可采用导木法进行处理。当干接缝被作为胀缝时,可先在接缝内放置好胀缝板,然后再摊铺新料,将其作为胀缝的方法来进行施工处理。干接缝的位置必须垂直于中线,且表面干净密实,在新料摊铺之前同样需要进行洒水湿润;基层混凝土在固结硬化初期如果受到振动或扰动,就会影响到其结构强度。因此,在进行施工缝处理时,应该避免扰动到已经铺好的基层混合料。此外,每天停工时,也严禁将机械设备停滞在已经铺好的基层上。
2.6养生
由于路面基层混合料的含水量较少,如果水分损失过快,不仅容易导致基层强度降低,甚至会产生大量的干缩裂缝。因此,在路面基层施工完成后,需要进行必要的湿润养护,养护的时间可在7d左右。养护时,不能直接将水洒在基层表面,需要在基层表面覆盖一层土工布,然后再在上面进行洒水。
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1.2水稳定性
工程项目沿线年降雨量约为1500mm左右,属于年降雨量>1000mm的潮湿区。通过对湖南地区整体高速公路使用情况的分析,可看出部分路段的早期水损害问题仍然比较严重。因而,在进行路面结构优化设计时,必须充分考虑到混合料设计、原材料指标控制等对水稳定性方面问题。
1.3低温抗裂性
常安高速公路工程项目所处地区的年极端最低气温低于-10.0℃,属于冬冷区。因此,进行优化设计时,既要保证路面拥有足够高温稳定性,又要确保其具备一定的低温抗裂性能。
1.4抗疲劳性
高速公路的交通量大,且重载车较多,极易造成沥青路面结构层疲劳破坏现象的形成,因此,需在优化方案中采取相应的措施提高其抗疲劳性能。总之,在常安高速公路路面结构优化设计方案中,需要以解决重载交通下车辙病害问题和早期水损害的问题为主要方向。通过优化路面结构、合理设计混合料、严格控制施工质量,并对特殊路段特殊处理,达到减少早期病害、提高路面耐久性、降低全寿命周期成本的目的。
2沥青结构层的优化分析
在原设计中,沥青路面结构层为:上面层为4cm改性沥青SMA-13;中面层为6cm改性沥青AC-20C;下面层为8cm普通沥青AC-25C。进行优化设计时,结合路面结构层的厚度及路用性能,对沥青路面结构层进行如下优化。
2.1沥青上面层优化
根据常安高速公路通车后的交通量预测,在初期没有太大交通量的情况下,路面荷载的影响深度主要在于中面层,因此从功能性和经济性这两方面考虑,在优化中,在上面层采用4cm厚AC-13C,沥青采用SBS改性沥青,在有效降低工程造价成本的同时,也能充分满足其功能要求。AC-13C采用石质较坚硬、耐磨耗的集料,如玄武岩和辉绿岩等,以确保抗滑磨耗表层的功能(如表1)。在此基础上,将地产的辉绿岩材料用于上面层,相比于SMA-13所需要的外购的玄武岩便宜,造价有所降低。并且,考虑到工程项目所在地为高温多雨潮湿区,在上面层采用AC-13C型沥青混凝土。
2.2沥青中、下面层优化
原施工图设计方案的中、下面层结构为:中面层6cm的AC-20C、下面层8cm的AC-25C,沥青的中面层所在层处于整个路面结构的高剪应力受力区域,在高温地区重载交通条件下,中面层应具有较好的高温稳定性,因此,中面层需要采用高温稳定性较好的沥青混合料,沥青胶结料采用SBS改性沥青。沥青的下面层主要起承重层及粘结层的作用,同时还必须具有较好的抗疲劳性能和抗水损害性能,因此需要采用50#A级道路石油沥青。在优化设计中,将原方案中面层6cm的AC-20C调整为6.0cm的Sup-20,胶结料采用改性沥青,并要求达到PG70-22级性能标准;下面层8cm的AC-25C调整为8cm的Sup-25,采用50#道路石油沥青,要求达到PG64-16级性能标准。
2.3水稳基层优化
在原路面结构设计中,由于水泥剂量用量较高,水稳易产生裂缝,1cm的石油沥青表处不能起到抗反射裂缝的作用。因此,在优化设计中,水稳基层通过降低水泥剂量的方式来控制水稳裂缝的产生,同时采取有效的工程措施来延缓沥青路面的反射裂缝。在水稳基层和沥青面层之间设置防水粘接层,以便沥青面层的应力和应变因离开应力集中的接缝或者裂缝端部而得到降低。同时,加强加铺层结构的抗拉能力与抗剪能力。其中,在防水粘接层类型的选择方面,结合高性能聚酯玻纤布、稀浆封层、橡胶沥青应力吸收层(SA-MI)等三类防水粘接层的特点分析,优先选用1cm橡胶沥青应力吸收层来延缓沥青路面的反射裂缝。
3常安高速公路路面优化设计的对比分析
3.1技术分析
传统的AC型沥青混合料采用悬浮密实型连续级配,高温稳定性较差,即使对其级配进行调整,也难以避免传统设计方法的缺陷。而传统的马歇尔设计方法采用击实成型试件,不能准确模拟路面压路机实际碾压的揉搓效果,因此导致试件油石比往往较实际路面大0.3%至0.5%。而在优化设计方案中,引入Superpave技术从施工检测及工程应用效果来看,Superpave设计的沥青混合料表面均匀、密实,高温性能有较大程度的提高,抗水损害性能良好,其各方面性能均优于传统的悬浮密实型AC混合料,能提高整体的路面性能,特别是高温抗车辙性能。
3.2路面基本建设费用分析
优化方案较原设计方案将有效提高路面性能和延长路面使用寿命。并且,通过清单报价计算,优化后的主线路面结构比原设计路面结构可节约基本建设费用2219万元。
3.3使用效果分析
目前,我国高速公路沥青路面的研究和发展方向是,延长沥青路面的使用寿命,减少早期损害,更好的体现全寿命周期成本设计理念。通过上述分析所得,常安高速公路路面结构优化将在解决原工程项目中的特点及难点问题,在保证路面优质服务功能的基础上,实现路面“耐久、节约、环保”的目标。
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道路工程混凝土路面施工技术中,需要积极安排准确工作,为保障混凝土路面施工技术的性能效益,准备工作以基层验收和路面试验为主。基层验收的目的是消除道路基层对路面施工的影响,强化路面施工的规范性,掌握道路基层的具体情况后,再安排混凝土路面施工技术,落实准备工作的服务性。路面试验用于检验路面施工技术的可实施性,避免其在道路工程内引发安全隐患,根据道路施工技术的需求,在准备工作内安排机械诊断、材料验收、设计复核等试验,排除不利的技术因素。
1.2拌合技术
混凝土混合料的拌合技术,主要是控制各项混合料的配比,配合混合料的拌合工艺,进而发挥混合料的质量优势。首先道路工程企业需要安排混合料的投入,包括顺序、使用量等,全面实行技术规范,现场施工人员可以借助电子计量设备,保障各项混合料的精确度;然后设计拌合的时间,拌合期间严格控制温度,不能出现温度过度的情况,重点防止拌合超时,以免混合料碳化而影响混凝土的性能;最后审核混凝土的质量,确保混凝土达到路面施工的标准,针对拌合技术中的缺陷实行弥补控制,避免拌合技术出现质量问题。
1.3铺筑技术
混凝土摊铺前期,需要重新检测路面的状态,特别是路基工程质量,确保其符合路面标准后才能安排混凝土铺筑。摊铺是混凝土铺筑的核心,按照混凝土铺筑试验中的参数,保持一致的混凝土厚度,可以随时调整铺筑的速度,确保现场摊铺的质量。铺筑技术实施的过程中,还要提高摊铺机作业的效率,铺筑过程中不能出现缺料停工的现象,防止影响混凝土路面的铺筑效果,做好铺筑技术的管理工作。
1.4接缝处理
混凝土路面施工不能一次性完成完整铺设,由此施工技术中面临着接缝处理,而接缝处理是混凝土路面施工中的关键技术,直接关系到混凝土路面的整体性。例如:某市政道路工程混凝土路面的接缝处理,该工程内两段混凝土路面相隔时间较长,接缝处理时还要考虑时间差的影响,受到时间因素的影响,该工程为防止两段混凝土路面收缩,提前遮盖、洒水,提升混凝土路面的稳定性,接缝处理不选在多风、多雨的气候环境内,以此来确保接缝处理的质量性能,其余按照正常接缝技术处理即可。
2道路工程混凝土路面施工技术的质量控制
道路工程混凝土路面施工技术的质量控制,提升路面施工的质量水平,落实各项施工技术。结合路面施工技术在道路工程中的应用,分析质量控制的内容,如下。
2.1控制混凝土的温度
混凝土是路面施工技术的主要对象,其受温度的影响比较大。道路工程外界环境对混凝土质量有明显的影响,而且温度差异可以干扰混凝土的性能。所以道路工程混凝土路面施工中,严格控制温度质量,特别是混凝土所处的环境温度,保持路面施工中混凝土的标准性,同时应加强混凝土的强度。
2.2控制混凝土的调配
混凝土的调配基本是在室外进行的,调配过程中的影响因素比较多,道路工程应控制混凝土的调配质量,避免出现不利的影响。道路工程针对调配完成的混凝土实行质量检测,评价混凝土的性能、质量,如果混凝土未达到相关的标准,必须重新进行调配。
2.3控制碾压质量
混凝土在路面施工中表现出粘稠的特点,碾压时的附着性强,很容易粘合在碾压设备上,干预混凝土的完整性。道路工程混凝土路面施工时,着重控制碾压的质量,防止混凝土粘合在碾压设备上,保障路面碾压的有序进行。
3道路工程混凝土路面施工的优化措施
道路工程混凝土路面施工技术对整个工程存在影响,应积极优化混凝土路面施工,以此来提升施工技术的水平。
3.1提高工程衔接的水平
混凝土路面施工中的衔接工艺是优化的重点,用于规避前后施工中的缺陷,强化混凝土路面的整体性,同时完善混凝土路面的质量,体现高水平衔接的优势。
3.2选用专业性的人员
道路工程混凝土路面施工中选用专业的人员,既可以高效的执行施工技术,又可以落实质量控制的措施,有利于规范混凝土路面施工,而且专业人员可以保障施工技术的规范性,防止出现安全隐患。
3.3合理安排养护
养护是优化混凝土路面施工的主要措施,养护阶段能够提高混凝土的性能,如:耐久性、强度等,道路工程单位应合理安排混凝土路面施工的养护工作,发挥混凝土养护的作用。
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一般来说,现阶段沥青路面压实施工主要包括三种,即轮胎压路机、钢轮压路机以及振动压路机。其中,在沥青混合料收光处理中经常使用双轴两轮压路机,此种压路机能够根据公路路面的实际情况,有效的调节滚轮之间的重力,能够提高公路路面的平整度。振动压路机具体的工作原理为:通过机械高频率的震动,带动沥青混合料的震动,减少沥青混合料颗粒之间的摩擦力,有助于提升路面压实的效果。采用振动式压路机,与钢轮压路机具有一定的差别,一般在初级阶段沥青路面压实施工中使用,根据沥青路面的实际情况,有效的调整振动频率与振幅,保证路面压实的效果。
3公路沥青混合料碾压组合方式
为了保证路面压实的最佳效果,现阶段往往采用碾压组合的方式进行沥青混合料路面压实,而碾压组合方式的选择还需要根据压路机具体的种类、工程实际情况等进行。压路机具有多种形式,根据压路机行走方式,可以将压路机分为自行式以及拖式两种,现在很多沥青路面工程施工中都采用自行式压路机,这种压路机具有占地面积小、灵活性强、操作方便等优势,能够保证路面压实的质量。如果根据滚轮材料对压路机进行划分,可以分为轮胎式压路机以及铁轮压路机,铁轮压路机指的是钢制的轮胎,在操作上十分灵活,设备成本也相对较低;轮胎式压路机材料特殊,具有很强的压实效果,但缺点是成本较高。按照压路机压实原理进行划分,能够将压路机分为动碾式压路机以及静碾压式压路机,静碾压式压路机主要采用滚压方式,而动碾压式压路机一般采用夯实或液压方式。在沥青混合料路面压实施工过程中,需要根据公路具体的情况选择合理的碾压组合方式,如动碾压压路机与钢制光轮压路机组合、静碾压式压路机与自行式轮胎压路机组合。同时,碾压组合中的压路机数量,需要根据具体的生产率,整个沥青混合料压实施工分为三道工序,即初压、复压以及终压。初压指的是将沥青混合料进行稳定与平整,为复压提供有力的基础,通常情况下沥青路面初压采用6~10吨的振动压路机或双轮压路机进行一到两遍的碾压,初压过程中需要保持高温,保证初压不发生推移。复压应该在初压完成后立即进行,主要目的在于是沥青混合料稳定、密实,是路面主要的压实阶段。在具体的复压过程中采用重型压路机反复碾压,如果采用轮胎压路机,压路机总质量应该在25吨以上。如果采用振动式压路机,应该将振动频率控制在35~50hz。同时振动式压路机在倒车过程中,需要先将振动运行停止,然后向另一个方面进行振动,能够防止鼓包形成。具体的碾压过程中,应该保持路中心线,同时从路边缘向中间进行。双轮压路机则每次重叠30厘米,对于采取轮胎式压路机同样需要重叠碾压,轮胎式压路机能有效地调整轮胎内压和得到所需的接触地面压力有效地促进集料之间的互相挤合,从而获得均一的密实度。工程实践表明其可有效地提高密实度2%~3%。
4公路沥青混合料路面压实质量检测技术
沥青路面压实施工过程中需要做好压实质量检测工作,在具体的检测过程中需要根据有关的合同文件、施工规范进行,对公路沥青路面压实度、平整度、厚度等进行检测,保证路面均匀、密实。如果在检测过程中发现路面存在质量问题,包括平整度不足、厚度不够、路面松散、泛油等问题,必须立即停工,即使是公路沥青混合料成型后如果发现质量问题也必须进行返工。对于沥青混合料压实度、厚度等的检测,需要通过钻孔取芯的方式,通过有效的检测仪器进行现场检测,利用室内当天马歇尔密度作为沥青模式度控制标准,将现场孔隙率控制在3~7%之间。
5施工温度的控制
在沥青路面施工中,温度是影响施工质量的最关键因素之一。在混合料施工过程中的每一步。每一环节都应当严格的控制温度,若一道工序中混合料的温度不满足要求,都应报废重新进行。对于改性沥青路面的施工,与普通的热拌沥青混合料(HMA)路面除了在施工温度上应该根据改性沥青的粘度适当提高之外,基本上没有什么区别。至于温度提高多少,要根据改性剂的品种和剂量确定,在《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中作出了明确的规定。一般情况下,可在普通沥青混合料施工温度的基础上提高10~20℃。如为SMA混合料,由于需要加入较多数量的冷矿粉,则拌合温度需要更高一些。