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1.1路基以及路面的强度没有达到设计要求
1.2裂缝
裂缝是沥青路面病害最常见的问题之一,路面积水不断从裂缝深入到基层甚至路基导致路基软化,路面承载力的降低,加速了路面破坏。
1.3车碾
车碾是车辆在反复作用下,路面产生的永久性袋装凹槽。重载或超载车辆过多也是产生车碾的重要原因。
1.4泛油以及油斑
路面推移和泛油、油斑产生的原因是混合料的离析。当混合料离析时粗集料和细集料分别聚集到某些位置,使得沥青不均匀、级配与设计不符,混合料就失去了原设计达到的粘结力就形成了路面产生推移,以及集料和沥青的分离,沥青就汇集到一处形成了泛油和油斑。
2防止沥青病害产生措施
2.1裂缝的防治
对纵横缝宽度在5mm以内的,先清除缝内的杂物然后由沥青灌缝后,再在缝内填入干净的石屑和砂,人工捣实,养2.2油包防治护成型。油包防治主要出现在高等级的公路上。对路面油包大且集中的,要先采用铣刨机刨,铣除后对铣除部位即使进行处理;对小面积的油包应人工挖出,施工最好在高温时段进行。
2.3车碾防治
车碾作为路面破坏的主要原因,在夏季由于高温引起的车碾,若小面积或严重的路段铲除沥青路面,应重做高强度新沥青路面。轻微的车碾应对碾压严重的部位进行铣刨后,洒上一粘层油,加铺新的沥青混凝土路面面层。
3沥青路面施工的新技术及优势
3.1沥青路面的裂缝缝填技术
填缝处理主要针对横向裂缝、纵向裂缝、块状裂缝以及反射裂缝。目前采用裂缝填缝材料有三种。第一类是热灌式橡胶地沥青,价格低廉,对施工人员要求也不高;第二类是有机硅树脂,其有粘度大,不应充分的深入裂缝,对施工作业条件要求较高,且材料价格较昂贵;第三类是冷灌式填缝料,以乳化地沥青作为基本物质的填缝料,优点是限制条件少,不需要加热,可在潮湿路面、有灰的路面施工,其都不会受到影响。
3.2沥青路面坑槽修补技术
坑槽修补主要是针对局部网裂、龟裂、坑槽等病害的修补和加强的。同时还可对局部的沉陷、滑移裂缝等病害展开修补。坑槽修补方法有热补法、喷补法、热再生法等。
关键词:公路工程;路基路面;病害治理
1边坡防护与加固治理措施
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).
[2]交通部公路司.新理念公路设计指南[M].北京:人民交通出版社,2005.
在沥青摊铺完成后,要对其进行碾压,压路机对于沥青铺完后进行碾压的通行对于路面平整也是十分重要的。具体表面有以下几点:(1)压路机吨位重,进行操作时的速度及压实时间十分重要,在操作的过程中,沥青铺完之后,温度依然很高,这个时候进行动作,那么会把混合料压变形及粘连,因此造成平整性不佳,反之温度偏低,压路机由于吨位重,急停或突然启动都会对路面造成影响,所以在停止操作之前,先要把振动装置关闭,这样才能避免凹陷现象,如果需要启动,一定要在冷却之后的沥青上进行操作,这样就不会损坏路面的平整性。(2)碾压路线要提前规划,同一横断面宣进行折返。(3)碾压沥青路,不是次数越多越好,需要有一个合理的规划,过多路面会形成推移现象,次数不够那么严密性不强,通车之后很容易就会出现例如车辙的现象。
2材料对路面平整度的影响
沥青混合料中的面层摊铺材料对于路面的平整性有着至关重要的作用,为此其它材料与沥青配合比例及拌和都是十分重要的。(1)沥青混合料假如油石过多,就会让路面出现壅包和泛油,反之则会出现松动现象。矿料的品质不佳,就会造成抗压能力不足,细长扁平颗粒存在的量过大,这样会造成路面各种故障的出现。(2)当拌和设备出现故障,例如刚开炉或者温度偏低,含水量过高,这会导致料温高低不同,这样就会出现拌和不均匀的现象。花白料如果出现,会造成难以通行的结果。当温度高沥青极易出现老化,质量也会随之下降。当拌和动力不足,停顿时间长,就会形成道坎。或者是设备不健全,操作人员技术不佳等原因,都会使拌各出现不均匀的现象。
3控制路面平整度的解决对策
路基建设需要做好基础工作,例如填筑,对于地面的不平整现象要及时处理。填筑之前就应该把地面上及坡面进行基底处理。坡面小于1∶5的时候,清理表层就可以,当坡度大于1∶5,那么就需要以台阶的形式进行处理,这样可以有效的解决滑移的问题。但是台阶的尺寸是有规范的,首先要依据地理环境及地质进行考量。而对于路基填料还是以砂砾、塑性指数高,含水量少的土,才能进行填料,例如淤泥等粘性大,含水量高的泥土不适合用于填料。移动式基准梁是基准线的常用标准,不仅可以摆脱“走纲丝”的不足,更能提高精准度。摊铺机过程中,熨平板温度保持在85℃~90℃,同时对于坡度也需要检测清楚,这样才能保障路面的平整性。在摊铺过程上,速度要保持匀速,保持在2-6m/min范围之内。而对于SMA及沥青混合料速度要保持在1-3m/min。压路机在通行的过程中,碾压方式、速度都必须按照要求进行,同时对于路线及方向也需要严格按照路线展开,这样可以避免混合料推移或者出现裂痕的现象。以轮胎压路机为例,不仅需要检测各个轮胎的新旧,同时还要检测轮胎的压力,只有新旧、压力相等。当硬件条件丰左时,碾压路面会出现轨迹,沥青路面平整度超标。而钢轮压路机以撞雾喷水意志力为基准,这样可以有效防止混合料粘连现象,各个轮胎压力都有专业人员进行维护,并且采用油水进行轮胎表面的喷洒,浓度在1∶3之间,这样可以避免路面不平整现象。值得注意的是,压路机需要停在冷却后的沥青路上,这样就不会出现小坑槽,路面平整性较好。
4结语
作者:周桂梅 单位:山西省晋中路桥建设集团有限公司
施工资料种类繁杂、工作量大,建议能简化的尽量简化
路基施工中,平原地区有几米高的填方,以每层压实厚度25cm来填也得出几十份资料,如遇山区高填方,例如忻保26标羊圈沟深39m,就得出156份资料、每三层测一次纵断高程、平整度、中线偏位等就路基一层填方所需要的表格一般有11张,其余两层每层用表6张,完成以上任务共需填156层,填写表格为11×52+104×6=1196张,竣工资料每本不超过150页,需装订成册8本。仅一个填沟就8本,更不用说隧道工程及大中桥的资料数量。忻保26标郝家里隧道长1.214km,资料装满12节铁皮柜,连上桥梁涵洞资料共装20节铁皮柜,这仅仅是质检资料,不包括竣工资料里试验、安全、竣工图纸等资料。这些资料中有好多内容是重复的,如压实度试验记录表,试验资料里电子版的、手写的,质检资料还要再整一份,还要再填一份压实度检验汇总表。几个数据填来填去浪费精力浪费纸张,很简单的问题,越来越复杂化,我认为不是资料越多、越细,工程质量就越好。监理资料也是如此,没有专业资料员,只能是白天全过程旁站,夜晚加班做资料。如果白天做资料,就不能坚持旁站,让施工队伍有机可乘,不能确保工程质量。现在我们国家提倡低碳经济、节约型社会,对于宝贵的资源更应该珍惜,资料所用的复印纸是用木材生产的,从节能减排和减少工作量的角度出发,对于一些原始资料,本人建议资料尽量简单化,一组数据不要多次重复填写,尽量把资料做的精而准,不要流于形式,能证明质量就行,表格能合并的尽量合并,大大减轻质检人员和监理的工作量,让他们把大部分时间和精力都放在施工现场,坚守自己的工作岗位,以确保工程质量。这样,既环保又能节约成本。
竣工资料整理,建议慎重考虑需要的套数
能够有效的指导生产,控制质量,但在执行的时候,为了符合验评标准的要求应付上级部门及检查,有时质检员也会为了省事,对部分项目只要不会影响工程质量,就待在办公室里按《公路工程质量检验评定标准》范围要求的数据去填写。如郝家里隧道施工洞身开挖的实测项目,为了确保喷射混凝土厚度,洞身开挖做到不欠挖。爆破法施工又不是那么准确,从工地上报回的超挖实测数据值,大部分都超过允许偏差,做分项评定时就会不及格。一开始监理很严格,自检资料就得填实测数据,否则不签认,不能进行下道工序的施工,只好如实填写,但在一次检查中,检查人员发现分项评定还不及格,最后又对资料进行了修改。当然,这种情况不都是这样。现在工程计量资料中也要检验申请批复单,工程施工过程中所有质量原始记录,从开始到完工,资料上反映的大部分全是合格的,笔者认为,对这一份资料,每一份都有监理签字认可,伴随着工程的结束,它就完成了自己的使命。但是在归类档案时,本来是竣工资料,但业主要求施工原始资料也要三份。我觉得只整理一份足以,应该把大量的空间资源用来保存更重要的“可行性研究报告,设计文件、竣工图、监理文件,招投标文件,工程变更文件,财务决算、工程决算、支付报表等有价值的文件,那样才更有意义,才能做到更大的环保。
在含水量一部分已经提到过压实过程对含水量的影响。压路机的重量变化和碾压通数的变化都将会导致含水量发生改变。其变化规律通常具有以下特征:土或路面材料的最佳含水量会随着压路机重量的增加而逐渐降低,但最大干容重则随重量增加而不断增加。但这种含水量降低和干容重增大现象也有着限度,当达到这一限度时,无论如何改变压实过程,土的最佳含水量和最大干容重也就不会再发生太大变化。因此必须根据这一特性合理选择恰当的压实设备以适应公路压实施工的实际情况,以求达到最佳工作状态,使含水量达到最佳,工程质量达到保障。
2公路工程路基路面压实施工的技术措施
2.1压实作业工作必须做好
首先要保持压实速度和碾压段长度之间的稳定关系,对二者做好协调工作。其中一些情况需要得到特别关注。气温、风速等也会对碾压段长度的确定产生影响。一般情况下,碾压长度会随温度增高而增长,而风速增大时碾压长度则需要相应变短一些。其次在碾压过程中可能会出现沥青混合料黏附在轮子上的现象,针对这种情况,通常可以通过洒水在碾压轮上的方法得到解决。再者绝对不可以把机械设备、矿料油料放置于刚刚碾压还未冷却的路面沥青混合料面层上,以避免对路段造成损害。有些路段可能会因为某些因素无法开展压路机压实工作,此时的压实作业工作则需要振动夯板的帮助。最后碾压段长度的确定必须还要考虑路面沥青的出场温度、材料性质等多方面因素。结合多方面因素方可以保证确定碾压段长度的科学性和合理性。
2.2压实质量的检测必须完备
目前实际生产中对压实质量进行检测通常采取的方法主要有核子密度仪法和灌砂法两种。
2.2.1核子密度仪法沥青混合料路面的压实质量检测通常采用核子密度仪法。但是这种方法也有一定的局限性,就是被检测层厚度不能超过20cm。目前在沥青表面层的压实密度的测定工作中,散射法测定发挥重要作用,而直接透射则应用于土基层材料的压实质量的测定工作中。核子密度仪法的实际操作步骤通常分为以下三步:
①确定仪器检测位置并预热仪器。目前测试位置的确定多采用随机取样法,将仪器放置在待检测位置,保持其能够稳定进行测试;
②开始测量并收集测量数据。测量过程必须严格按照仪器说明要求和相关规范进行,严格遵循测量方案,避免出现误差,测量数据的收集要求做到准确无误;
③测试结束后将仪器妥善保管,避免安全事故发生。
2.2.2灌砂法目前路面压实质量检测的标准方法就是灌砂法。但此法也具有一定局限性,填石路堤的路基路面的测量并不可以采取此种方法。这种方法主要是利用均匀砂自由落体至测试洞口中,结合实验数据进行路面压实检测。方法简便易行,结果较为准确,目前得到广泛应用。
3压实度控制的措施
3.1路基填土或路面结构材料需符合的要求
在选择路基填土时应该综合考虑土的颗粒组成特征、塑性指标(液限、塑限、塑性指数)、有机质的含量等多方面因素,并与所建公路的实际情况相结合,选择经济适宜、性质优良、符合路基用土要求的土料。为了保证路面结构的稳定性,路面结构材料则必须具备较好的强度和适配性。只有这样方可保证路面结构的密实度和强度。
3.2地基和下基层需符合的要求
地基必须具备一定的强度方可开展下一步施工工序。但在实际施工过程中不难发现,很多地区地基尚不符合基本要求,还需要对其进行碾压工作。而对于一些尤为湿软的地基,碾压工作面临更大问题,此时必须通过一些技术手段加固地基。目前在地基加固过程中主要采用换填土层、强夯、振冲、挤密桩等方法来对地基进行加固处理,加固效果也较为明显。
3.3含水量需符合的要求
在实际工程中,通常会对路面进行含水量和标准击实试验。含水量试验。目前常用于公路施工的含水量检测方法主要有烘干法和酒精燃烧法两种。两种方法使用的范围也存在一些差异。黏性土、砂性土和有机质土类的含水量测试通常采用烘干法。但在实际施工中由于酒精燃烧法能够快速地测定含水量且较为简单,目前得到较广泛的使用。标准击实试验。实际生产中,要根据实际情况结合相关规定选择恰当的试验方法,目前标准击实有轻型和重型两种方法。通常情况下可以采取加水法进行测定,加水法也被称为干法,具备土可以循环使用的优点,但也存在一些缺陷。而湿法则应用于含水量较高的土中,以避免干燥处理对实验结果的干扰。
3.4压实机具的选择和压实方法的确定
为适应不断增长的土体强度,选用压实机时须满足先轻后重的特点要求,而在碾压速度方面为了减少被机械推走样土造成的损失,速度应满足先慢后快的特点。与此同时为达到规定压实度的要求还要对土的含水量和密实度进行检查,并采取一定措施保证含水量和密实度达到最佳状态。在实际路段施工中,还需要注意压实机工作路线的合理性,保持直线段先两侧后中间的施工顺序和弯道先低后高碾压的顺序。为了避免产生漏压现象,还需要采取人工或小型机械对边角进行夯实处理。
4结语
在压实环节中,进行压路机的压实质量控制,对碾压次数进行增加,会提升压路机的碾压质量,对施工效果进行保证。随着压路机重量的不断增加,土及其路面材料的最佳含水量会不断的降低,其最大干容重也会发生变化,需要针对这种现象进行限度的考虑。在一定标准下出现这种情况下,如果超过一定的限度,即使继续进行压路机重量的增加,其最佳含水量也不会发生改变。通过对土及其路面结构材料的含水量的控制,更有利于提升其压实度。为了保证路面的碾压质量,需要对碾压层的厚度、碾压层数等进行考虑。
2公路工程路基路面压实技术体系的健全
在现阶段公路工程路面压实过程中,进行压实技术模块的优化是必要的,路面质量与压实作业质量密切相关,进行摊铺速度及其压路机碾压长度的控制,保证好这两者的协调性。这样即使应对较高的气温,也可以满足压实作业的质量工作需要。在实际施工中,碾压环节也容易出现沥青混凝土材料的牯轮现象,可以利用碾压轮的洒水进行控制。在路面沥青混合料的施工环节中,如果路面的沥青混合料表层没有冷却完毕,就不能进行相当重量物体的放置,避免往上面放油料、矿料等物体。在公路路基路面施工过程中,如果无法确定压路机的压实性,就需要进行振动夯板的应用,进一步的提升压实性。这就需要针对路面沥青的出场温度等进行碾压段的长度控制,保证公路工程质量的优化。在公路工程路基路面压实环节中,进行压实质量的控制非常必要,这可以进行相关质量检测方法的应用,比如进行核子密度仪法等的应用,保证沥青混合料的路基路面的整体压实度的控制。这种方法是需要做好压实质量的检测工作,比如需要进行测定层的厚度控制。在沥青表面层的压实密度控制过程中,进行散射法的测定非常必要。在土基层材料的压实控制过程中,可以进行直接透射的方法应用。做好相关的测试,比如进行仪器位置的确定,保证仪器的预热工作。可以按照随机取样的方法进行测试位置的确定,进行仪器的预热,再进行核子仪测试位置的放置。通过对仪器测量及其测量数据的应用,保证路面的整体密实度。测量设备要进行打开,按照相关的测量方案进行工作,保证对测量结果的读取,要保证核子密度仪器的良好工作及其放置。在路基路面压实过程中,进行灌砂法也能保证路面的压实质量,但是这种测量方法具备一定的局限性。其不能进行填石路堤的路基路面施工。要进行这种方法的应用,需要进行一定规格的均匀砂的配制,并且按照一定的高度进行测试,从而落实好路基路面的压实质量检测工作。为了保证公路工程的路基路面压实性,进行压实度的控制体系的健全是必要的,这需要满足路基填土及其路面结构材料的应用需要,满足公路路基用土的需要。需要针对土的塑性指标、土层的有机质含量等进行分析,保证路基的填筑,对公路进行修建。在路面结构层的施工中,进行碎石、砾石集料质量的控制是必要的,这也要进行级配的控制,保证结构层的良好密实性,以提升其强度及其稳定性。在路堤的填筑环节中,进行堤基的碾压是必要的,这样能够保证路面的足够强度。在路堤填筑环节中,需要注意到不同层次的路基的压实施工。比如在第二层路面碾压中,如果进行重型压路机的不合理应用,很可能就出现土层的坍塌情况,这种情况可能随着碾压遍数的增加而不断严重。在公路施工过程中,做好含水量的试验工作也是必要的,主要有烘干法及其酒精燃烧法。通过方法的应用,可以进行土层的含水量的检测,这种方法比较快捷简易,但是,不适合进行有机质土层的检测,在一些施工工程中应用比较普遍。标准击实试验分轻型和重型两种试验方法,采用哪种方法,应根据有关规范的规定或工程科学试验的实际需要选定。在一般情况下,加水法也是比较好测试手段。在施工过程中,土层可以反复进行使用。但是不能反复使用比较容易击碎的试料。针对高含量的土,为了保证试验的良好性,可以进行减水法的应用,这种方法适合进行试料的干燥处理。在方法应用的过程中,需要进行不同土样的含水量状态的采集。这里需要明确好含水量及其干密度的关系,从而进行着两者关系图的确立,这里可以进行曲线的设置,做好相关的计算及其重做工作。合理选择压实机具和采用正确的压实方法,采用的压实机具应先轻后重,以便能适应土体强度的增长。碾压速度应先慢后快,以免样土被机械推走。组织压实机具合理的工作路线,直线段一般先两侧后中间,以便保持路拱;在弯道部分没有超高时,由低的一侧开始逐渐向高的一侧碾压。相邻的两次轮迹应重叠轮宽的三分之一,保证压实均匀不得漏压,对于压不到的边角,应辅以人工或小型机械夯实。
3结束语
关键词:沥青路面;早期损坏;防治措施
1路面早期破坏的原因
1.1路基方面
(1)设计与路段实际情况相差大,设计结构不合理。沥青面层结构选用不当,混合料类型不合理,沥青混合料配比设计不准确。(2)路面厚度设计不足导致路面强度明显不能满足行车要求,交通运输发展迅猛,路面回弹弯沉值逐渐增大,满足不了交通量迅速增长和汽车载重明显增大的需求,沥青路面过早产生疲劳破坏,路面网裂伴随着纵向裂缝和形变产生。(3)路线设计未对路面排水系统详细考虑,如路堑段纵坡宜20.3%,路线纵坡宜小于等于2%,凹曲线底部宜设计在涵洞处,井在边坡上设急流槽,超高段尽量避免设在路堑地段,原则上要求考虑加深边沟。
1.2路基施工方面
(1)路基填土含水量偏大,在冻胀作用下使路面形成裂缝。(2)路基碾压不均匀,出现填土局部未压实或两侧密实度不够,使路基产生不同程度的沉陷,形成裂缝。(3)旧路拓宽时,新旧路基衔接处理不符合技术规范要求,新路基压实度不够,造成路基不均匀沉陷或滑坡,形成裂缝。(4)傍山公路半填半挖地段、桥台与填方接头处、路基施工未按规范要求,易造成自然沉降,经长时间行车作用易形成裂缝。
1.3养护管理方面
(1)养护不及时。沥青路面在行车作用下出现小面积松散,个别坑槽后,未及时进行养护。初期及时养护更为重要。(2)养护方法不当,有些养护人员在沥青混凝土路面上采取人工喷油,人工洒料方法进行养护。
1.4基层施工方面
(1)目前,高等级公路路面结构基本上是半刚性基础层的结构,采用这样的结构有很多毛病,半刚性基层容易开裂,反射到表面,路面进水后,又很难排出,容易造成路面界面条件和受力状态的变化。(2)基层、底基层、路面表面清除不干净。在铺筑上一结构层前,若路面结构层及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干净,在雨水作用下,浮层油料变软被行车挤压造成的高压水流冲刷成浆,进而波及到沥青面层表面。(3)由于施工质量不好,无机结合料稳定基层没有拌和到底,底部留有素土夹层,在行车反复作用下导致路面产生块状裂缝。(4)基层松散及系数控制不严而导致的二次补加层。(5)在基层施工过程中,灰土的上、下横接缝因重叠或搭接过少而出现裂缝。(6)部分基层压实度不足,在最大干密度确定的情况下,基层的压实度与混合料中粗、细集料的比例特别是粗粒料的含量密切相关。
1.5路面施工方面
(1)沥青混合料的组成。矿料级配,沥青含量,集料品种不符合设计规范要求,对原材料检验不严,对沥青混合料的配合比控制不够,特别是矿粉和沥青用量不准,使沥青路面早期出现推拥,油包,松散,露骨,坑槽,裂缝等。(2)当沥青面层的空隙率较大时,沥青面层的通透性增大,外界水易侵入结构内部。(3)施工当中未按照施工工艺和程序进行施工,部分路面混合料离析和不均匀容易造成局部渗水,使路面出现病害。(4)施工中压实不足,片面追求平整度,不能在温度较高的时候及时压实,不敢采用轮胎压路机,这样就造成了路面表层看起来很平整,通车不久就很快衰减。(5)施工机械设备陈旧,不配套,使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等受到很大影响。(6)沥青混合料加热温度过高,沥青和矿料拌和时,沥青便被矿料的高温灼焦、使沥青老化、路面强度不足,产生松散、坑槽等病害。
2周围环境影响
(1)老化和环境因素。在严冬,沥青材料最易破碎,其强度将难以承受由温缩引起的拉伸应力,可能由于路面的温缩和翘曲在路表出现微裂缝。(2)沥青路面裂缝扩展的影响因素。沥青路面开裂主要由交通和环境因素引起,与行车荷载有关的沥青路面开裂的典型例子就是龟裂。这种类型裂缝是由于温度下降或干缩变形时沥青路面结构层收缩引起的。(3)交通荷载诱发裂缝。根据经典的疲劳强度理论,交通荷载引起的沥青路面裂缝产生于受约束层底部,然后向上扩展到路表。这种裂缝应出现在车轮轮迹处,应为横向裂缝。(4)环境因素诱发裂缝。事实上,由环境因素诱发的裂缝通常呈现为横向裂缝,这是因为温度下降或干湿变化而收缩变化的应力一般在纵向最大。在特殊条件下,如高摩擦力和温度或含水是急剧下降,就可能产生横向裂缝,在这种情况下也可能产生典型的块裂。(5)荷载与环境因素对沥青路面开裂的综合影响。与交通荷载和环境因素相关的应力不是彼此孤立的,而且在许多气候条件下,沥青路面裂缝在白天主要受交通影响,而夜晚主要受环境因素影响。
3新建沥青路面裂缝的预防
(1)材料的选择。根据道路所在地区的气候条件和混合料类型选择结合料,对于水泥处治基层,如果条件允许,最好使用温度膨胀系数低的骨料。对于沥青结合料,使用某些聚合物或添加剂可以提高其抗裂能力。沥青混合料中的集料应选用表面粗糙,石质坚硬,耐磨性强,嵌挤作用好,与沥青粘附性的材料,尽可能使用人工砂代替圆形颗料的天然沙。(2)路面结构设计。显然,所设计的道路必须能适应客观存在的交通荷载水平和温度条件。若道路随载力不足,将加速路面疲劳开裂过程。
在设计中应特别注意路面排水与防水措施:(1)沥青混凝土配合比设计。沥青混合料级配也是一项重要因素,在合理选择混合料级配时,应兼顾其高温稳定性,疲劳性能和低温抗裂性,以及耐久性等各方面的要求。对受拉疲劳开裂的研究表明,沥青用量从4.2%增加到6.2%,可以使用25m板长为基层的密级配沥青碎石路面的抗疲劳寿命由10年延长到45年。(2)设计应力吸收层。设计应力吸收层,对减缓反射裂缝的产生与扩展有明显的效果,可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少,可明显减弱裂缝尖端应力的奇异性,降低应力强度因子,而吸收层的弹模越低,防裂效果越好。就目前常用的材料而言,土工织物与沥青橡胶薄膜的弹模较低,变形率越大,且不存在低温脆化问题,效果最佳。(3)施工质量。铺筑路面材料时,应该遵循正确的施工原则。
4半刚性基层反射裂缝的预防
(1)结构层顶部切槽。这种方法是结构层碾压后在其顶部预切槽口,深度约为层厚的1/3~1/4。(2)沥青乳液接缝。这种预开裂技术是在结构层碾压前切割一条缝直至层底,并在缝壁内注和速破沥青乳液。(3)嵌入硬质波浪形夹片。这种技术形成所谓的“活性接缝”。(4)嵌入柔性塑料带。这种技术是在刚处理的摊铺材料中埋入柔性塑料带,以形成裂缝,其厚度大约为结构层厚度的1/3。保证了裂缝处有效的传递荷载能力。(5)结构层底部预开裂。与(1)类似,通过在结构层底放置三角开采木板或木块,减少水硬性结合性结构层横断面,使首先在该处产生裂缝。
【关键词】路桥工程;桥面铺装层施工;问题;解决措施
一、路桥桥面铺装的概述
桥面铺装是桥面板上面为了能够将车轮的集中荷载分散并可以保护桥面板的一个部位,为了防止车辆车轮以及履带式车辆或者机械直接对桥面板造成损害磨耗,避免梁板遭受雨水侵蚀,分散车轮集中荷载,通常用沥青混凝土、水泥混凝土或者高分子聚合物等材料铺筑在桥面板上的保护层。我省大多情况下都是用水泥混凝土和沥青混凝土为桥面铺装材料的。通过多年的研究发现,公路桥梁桥面铺装病害主要有表面产生不规则网状裂缝、由于桥面板铰缝产生较长且比较规则的纵、横裂缝或裂纹、局部碎裂等。分析这些病害产生的原因是有多方面的因素造成的,设计不尽合理以及施工不规范,同时许多大型运输车辆在运输过程中的超载也是导致铺装层破坏的重要原因之一。
二、路桥工程桥面铺装层施工中存在的问题
1、铺装层的厚度不够
随着交通量的日益增加,薄弱的桥面铺装层无法承受超载超重的车辆的重载负荷,致使出现坍塌、下沉的情况,通常情况下12cm的铺装层比12cm 以下铺装层的接应力高出一些。
2、混凝土质量低
混凝土的水灰比例过大,会导致铺装层出现损坏;混凝土不具备应用的强度和耐磨性能,也会致使铺装层出现问题;由于气温的不断升高,水分会被快速的蒸发流失,如果没有做好相应的养护工作会致使铺装层出现裂纹,此外,混凝土配筋量小可引起表面收缩开裂现象。
3、铺装层和行车道板粘结性较差
在进行施工的时候,不按照相关的要求对行车道和拉槽进行处理,在进行桥面铺装之前也没有进行冲洗或清洗的不够干净,都在很大程度上影响铺装层与行车道板之间事物粘结性。此外,防水层的设置对混凝土和沥青混凝土的粘结性也有很大的影响。
4、钢筋的锈蚀
工地进行施工的工作人员没有钢筋防护的意识,不严格依照规定对钢筋涂层、没有满足钢筋的防腐要求、把钢筋放置在腐蚀物较多的地方。有些时候工作人员在运输或储存的时候破坏了涂层,这种种的因素都会导致钢筋出现锈蚀的情况。
5、桥面排水设计不合理
桥面的纵坡、横坡设置不合理,纵坡过小,可桥面雨水汇流时间加长;纵坡过大则会使雨水口的截流率变小,影响桥梁桥面的排水效果;泄水口的间距过大或数量不够,可造成桥面积水;设计桥梁桥面排水系统时常常忽略进水口和碎石盲沟周边的防水层设计,很容易出现排水不畅或者防水层渗水的现象。
三、针对路桥工程桥面铺装层施工中问题的解决措施
1、严格把好施工材料质量关
施工材料是影响公路桥梁桥面铺装层施工质量的关键因素,因此对其质量进行严格把关尤为必要。首先应依据公路桥梁桥面铺装层施工具体要求规范进行材料购置操作,在此基础上对施工原材料进行质量检测。其次在应用于施工操作之前还要对其质量进行再次审核,符合施工相关标准规范后方可进入铺装层施工场地,对于质量不达标以及不合格的施工材料,严禁进入施工现场。
2、做好防水及桥面排水设计
以施工设计相关规范为依据进行防水层施工模型设计,并对防水层的实际受力情况进行计算,全面考虑影响防水层受力大小的因素,从而对防水层施工做出科学规划,保证桥梁桥面防水层施工的合理性与可行性,实现良好的防水效果;科学合理确定排水排水管的数量、桥面纵坡和横坡的形式及跑水管的设置。按照径流面积来计算确定排水管数目,每平方米的桥面宜设排水管面积为300mm2,直径不宜小于100mm;根据桥梁断面形式进行确定桥面排水方式。
3、强化施工过程控制力度
(1)钢筋的施工
合理控制钢筋数量,结合铺装层受力情况设置(10-12)×10cm的钢筋网,并在铺装层受拉区进行钢筋网加密,使其产生强大的合力;在进行桥面钢筋的绑扎工作的时候,钢筋的下方要放置大量的和铺装层标号相同的石子垫块,预防钢筋的股价及局部出现下挠的情况;在对钢筋进行焊点时,如果焊接网的受力钢筋为1级,要把钢筋网两边的横向钢筋和受力钢筋的交点焊接到一起;如果出现焊接网具有两个方向的受力钢筋,应将钢筋网周围的两根钢筋所有的相交点都焊接到一起。
(2)模板施工
模板进行制作的时候,严格遵守模板的工艺要求,依据桥面铺装层的实际情况展开制作工作。根据实际的需求,模板的高度和混凝土的层板厚度应该是一样的纵向的设置型钢,设计好标高,为了保障铺装栓的厚度,可以把振动梁放在型钢的上面。为了避免出现漏浆的情况,各个缝隙间必须进行严密的赌塞。
(3)混凝土浇筑
进行混凝土浇筑施工前应对梁板顶面混凝土表面的浮浆以及松动的砂石进行彻底清理采用人工凿毛,并用水车喷射高压水,完成对梁面的清洁工作。同时在梁板上进行洒水,待到梁板的顶面彻底湿透之后实施混凝土的浇筑工作。可以运用跨为单位对其展开整体的浇筑。
(4)切缝
把桥面的铺装横向缩缝设置在墩顶的每隔10D15m的位置。设置的时候必须哈防撞栏的缩缝对齐,所设置的深度控制在2cm左右。可以依据混凝土刚开始凝固的气温来掌控其切缝的时间,最后运用专业的填缝设备进行灌缝。
(5)养护
根据施工现场的实际情况,运用淋水及养护剂对其进行养护。养护的时间由运用的养护方式所决定。一般情况下,选用普通的硅酸盐水泥时大约14d,运用早强水泥为2d.养护主要是为了确保桥面的混凝土在交通正式动用前的质量和强度。在进行养护的时期,为了避免出现收缩和裂缝,必须保障混凝土的水分不被蒸发和风干的情况;可以运用塑料薄膜及草袋等覆盖的方法确保其具有恒温,以预防混凝土出现较大的温度;必须限制交通,避免人力及车辆对其造成桥面的混凝土损坏的情况。
结束语:
由于路桥项目数量的增加以及规模的扩大,车辆超载等问题对于桥梁的损坏也在日益加剧。因此,加强路桥桥面铺装技术的研究,确保车辆正常的运行,避免人们的生命安全不受影响,也有利于桥梁维修技术的提升。虽然公路桥桥面铺装技术积累了丰富经验,但路桥桥面铺装层施工中仍存在较多的问题,这就需要相关人员对施工质量进行严格地控制,以此提高整个路桥施工的质量。
参考文献: