刚性路面质量控制

刚性路面质量控制（精选7篇）

刚性路面质量控制 篇1

近年来, 半刚性基层沥青路面在我国高等级公路建设中得到越来越广泛的应用。它具有强度高、使用性能好、投资较小、施工方便等众多优点, 适应了现阶段我国公路建设的基本国情。同时, 由于半刚性路面设计理论还不完善、施工水平参差不齐、质量控制标准不一, 致使此类路面质量水平差异性较大。表现为良好的路段质量非常好, 差的路段强度低, 甚至在使用早期便出现严重破损现象, 结果造成了较大的直接和间接经济损失。

1 工程概况

某条国道穿越我省境内部分, 公路等级为一级, 设计行车速度100 km/h, 双向四车道。土基部分由于属改扩建工程, 改建后的行车道位于原路基上, 原路基已形成一定强度, 另外新旧路基结合部分采用土工格栅加固, 土基模量E0=30 MPa;垫层为厚度20 cm天然砂砾, 最佳含水量6.4%, 最大干密度2.08 g/cm3, 压实度96.6%;基层在两侧扩建部分总厚度为43 cm, 分三层实施厂拌机摊;水泥剂量为5%, 7 d无侧限抗压强度平均为4.0 MPa;最佳含水量6.3%, 最大干密度2.17 g/cm3;压实度98.6%;下面层为厚度6 cm粗粒式AC-25Ⅰ;粗集料平均压碎值25.4%, 粘附等级为4, 视密度大于2.5 t/m3, 石料冲击值不大于28%;沥青采用国产某沥青;上面层为厚度4 cm SBS改性AC-16Ⅰ;面层摊铺采用跨越式平衡梁摊铺机, 改性沥青混凝土各工序温度高于普通沥青混凝土10 ℃～20 ℃。

2 半刚性路面结构层施工的质量控制

2.1 材料基本要求及施工检验

筑路材料是保证路面质量的基本前提, 施工前应分别对铺筑路面的垫层、基层、面层材料进行质量检验, 符合规范《公路工程集料试验规程》《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》《公路路面基层施工技术规范》《公路沥青路面施工技术规范》的相关内容的要求。

2.2 路基强度检验

路基的强度应满足设计文件所规定的土基强度指标, 同时具有良好的稳固性, 并使之有利于上部路面结构层的铺筑。

2.3 路面垫层检验

对于常用的半刚性基层沥青路面, 垫层常常采用天然砂砾材料, 以保证路面具有良好的排水、隔温和防冻胀性能, 垫层施工检验内容为砂砾级配和压实度。

2.4 半刚性基层检验

作为主要承重层的半刚性基层应保证具有良好质量, 从材料准备到施工铺筑和碾压, 严格遵循规范和设计要求。

2.5 基层摊铺检验

1) 拌和水泥稳定砂砾混合料可采用集中厂拌法用强制混凝土拌合机拌和, 应严格控制水泥用量。最小水泥剂量应不低于3%, 并在设计配合比基础上增加0.5%的水泥剂量。2) 摊铺宜采用机械摊铺, 其松铺系数可按1.30～1.35控制。基层分两层施工时, 在铺筑上层前, 应在下层顶面先撒薄层水泥或水泥净浆, 应严格控制基层厚度和高程, 其路拱横坡应与面层一致。3) 碾压先用6 t～8 t的两轮压路机或轮胎压路机碾压1遍～2遍, 然后再用重型压路机碾压, 摊铺完成后应立即进行碾压。4) 碾压成型后, 即进行洒水养生, 以保持基层表面湿润为原则, 养生期一般为7 d;基层上未铺封层或面层时, 除施工车辆可慢速通行外, 禁止一切机动车辆通行。

3 半刚性路面沥青面层施工的质量控制

3.1 拌制及运输

沥青混合料必须在拌合厂机械拌制, 且拌合设备的生产能力应与摊铺能力相匹配。热拌沥青混合料运输应采用较大吨位的自卸汽车, 放料时应注意减少粗细集料的离析现象。

3.2 摊铺

沥青混合料摊铺应注意温度检验和控制。温度应根据沥青标号、粘度、气温、摊铺层厚度选用, 且符合规范要求。当一级公路施工温度低于100 ℃、其他等级公路施工气温低于5 ℃时, 不宜摊铺热拌沥青混合料。沥青混合料必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺。

3.3 压实及成型

1) 压实是保证工程质量的重要手段之一。当含水量等于或略大于最佳含水量时就可以开始进行碾压, 碾压按照先轻后重、先边后中、由内到外的原则进行。压路机的碾压速度不宜过快, 一般为1.5 km/h～2.4 km/h。任何压路机不得在已完成的或正在碾压的路段上掉头或急刹车, 以避免破坏基层表面。2) 压实后的沥青混合料应符合压实度及平整度的要求, 沥青混合料的分层压实厚度不得大于10 cm。应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤, 达到最佳结果。3) 压实应按初压、复压、终压三个阶段进行。压路机应以慢而均匀的速度碾压, 压路机的碾压速度应符合施工规范规定。a.初压。应在混合料摊铺后较高温度下进行, 并不得产生推移、发裂。压路机应从外侧向中心碾压, 相邻碾压带应重叠1/3～1/2轮宽。应采用轻型钢筒式压路机或关闭振动装置的振动压路机碾压2遍, 其线压力不宜小于350 N/cm。b.复压。应紧接在初压后进行, 宜采用重型的轮胎压路机, 也可采用振动压路机或钢筒式压路机。碾压遍数应经试压确定, 不宜少于4遍～6遍, 达到要求的压实度。c.终压。应紧接在复压后进行。终压应选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压, 不宜少于2遍, 并要求压后无轮迹。

4 半刚性路面结构层现场铺筑质量监控

为确保路面各结构层施工铺筑质量和整体强度指标, 从路面各结构层表面弯沉出发, 反算各结构层材料回弹模量指标, 验证路面结构设计时的参数取值。同时, 提出综合模量指标, 并给出计算方法, 对已铺筑结构层及下部结构的整体质量实施监控。

4.1 表面回弹弯沉

路面竣工弯沉反映了路面结构的整体强度和刚度特性, 在荷载作用下, 它源于路面各结构层次产生形变的总和。用表面回弹弯沉监控路面施工质量即计算制定路面各结构层表面的回弹弯沉值, 用相应各表面实测弯沉值与之比较可知质量是否满足要求。

4.2 综合模量

基层在不同应力水平作用下, 表现出不同的刚度, 这与基层及以下结构层的受力响应是分不开的。为了准确地控制评价路面结构层质量, 应首先确定路面结构层材料性能, 进而分析路面结构应力状态, 及在这种状态下路面产生的一系列响应。因此, 采用综合模量指标, 结合路面体内部的受力状态和材料模量参数, 表征结构层组合受力后产生的形变响应, 对路面结构组合刚度质量做一个准确良好的衡量。

5 结语

在普通公路路面施工中, 主要通过对路面结构层单质材料、混合料进行各自标准常规试验及指标检验, 满足规范指标要求, 便可进行大幅施工。通过上述方法, 初步可以控制路面工程质量。但在很多时候, 这些检验指标不能充分保证路面工程质量。比如对基层材料强度的控制, 主要是通过7 d无侧限抗压强度指标, 但这并不能保证基层材料的弹性模量达到设计参数取值和反映材料的抗压刚度性能。此外, 路面竣工后, 常出现表征路面刚度的回弹弯沉验收指标未能满足路面设计要求, 造成工程的返工和浪费, 即出现设计目标和施工质量相脱节的情况。

摘要：结合参与半刚性沥青路面施工过程的案例, 主要介绍了半刚性路面结构层施工、面层施工和结构层现场的监测检验等内容, 通过上述方法手段, 达到了对半刚性基层沥青路面施工质量控制的目的。

关键词：半刚性基层,沥青路面,质量控制

参考文献

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[3]JTG D50-2006, 公路沥青路面设计规范[S].

[4]甘荣华, 廖志雄.沥青路面的压实探讨[J].山西建筑, 2006, 32 (22) :116-117.

半刚性基层施工及质量控制 篇2

关键词：半刚性基层,施工,质量控制

随着国家对基础设施建设的重视和加大加快对基础设施建设政策的落实,对公路建设的投资力度进一步加大,我国公路建设正处于迅速发展阶段。而半刚性基层沥青路面仍将是我国高等级公路路面结构的主要类型。实践证明,无论是沥青路面还是水泥混凝土路面,影响其使用性能和使用寿命的最关键因素是基层的材料和施工质量。新建高速公路和其他公路产生的一些早期破坏常与基层质量不好有关。因此,半刚性基层必须具备的基本条件是:足够的强度和刚度、足够的水稳性和冻稳性、足够的抗冲刷能力、足够的抗裂性、足够的平整性以及与面层有良好的结合。在近几年的工程实践中,我们对半刚性基层的施工质量控制进行了专门的分析研究,从原材料配合比、现场施工工艺和质量控制等方面阐述半刚性基层施工质量控制。

1 半刚性基层组成材料的选择

目前我国高速公路和其他公路常用的半刚性基层为二灰稳定粒料基层、水泥稳定粒料基层、水泥粉煤灰稳定粒料基层,通过对它们的路用性能即力学性能、抗冻性能、抗裂性能、抗冲刷性能、抗疲劳性能进行分析比较。

(1)从抗裂性能来看,二灰稳定基层具有明显优势,其次是水泥粉煤灰稳定基层;从力学性能来看,水泥稳定基层和水泥粉煤灰稳定基层明显好于二灰稳定碎石基层,含粉煤灰类稳定材料的强度随龄期增长,具有较强的后期强度,尤其是水泥粉煤灰后期强度非常大。因此,建议在水泥稳定基层施工中宜适当掺加粉煤灰,有利于基层后期强度的发展。

(2)从抗疲劳性能来看,水泥粉煤灰稳定基层最好;从抗冻性能和抗冲刷性能来看,水泥稳定基层明显优于二灰稳定基层。因此,在同样材料组成下,用粉煤灰代替一定量的水泥可以改善水泥稳定基层材料的路用性能(如强度、抗冻性能、抗裂性和抗疲劳性能等)。

(3)从抗裂性能、冲刷性能考虑,北方地区主要矛盾在于温度收缩裂缝,应优先考虑抗裂性能较好的二灰稳定基层或水泥粉煤灰稳定基层;相反,南方地区冲刷更为严重,应优先考虑冲刷性能较好的水泥稳定基层或水泥粉煤灰稳定基层。

(4)对于重载交通道路,应优先考虑采用水泥粉煤灰稳定基层,其次是水泥稳定基层。

2 半刚性基层材料配合比设计

首先根据设计做出的目标配合比做验证试验。对于已进入现场的原材料进行取样,取样时一定要注意所取试样要具有代表性,从每个料堆的底部、中间、顶部均匀的抽取多组样品,到试验室做筛分试验,从中掌握该种材料的级配特点。综合多组试样的筛分结果,最后通过加权平均的方法得出最具有代表性的筛分结果,再根据给定的设计级配范围,绘制级配曲线,通过调整比例使级配曲线靠近设计级配范围的中值曲线。针对不同的混合料类型、稳定剂种类的不同,级配曲线可有其各自的倾向性,比如说二灰稳定混合料, 石灰、粉煤灰的成分占20%, 为了保证混合料的级配结构更合理, 可调整集料级配偏粗一些, 即4.75mm以上部分低于设计级配范围的中值, 而4.75mm以下部分则稍高于设计级配范围的中值,而4.75mm点应尽量靠近设计级配范围的中值。对于水泥稳定混合料, 水泥稳定剂成分相对较低, 就要求集料的级配曲线全部靠近设计级配范围的中值为宜。最后确定出各种规格原材料的比例。

3 原材料的质量控制

(1)水泥采用初凝时间3h以上和终凝时间较长(宜大于6h) 的硅酸盐水泥, 但不得使用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥。石灰应符合III级消石灰和III级生石灰的技术指标。粉煤灰的品质对于稳定碎石材料的强度具有显著的影响。因为在二灰类材料中,其强度大部分由石灰与粉煤灰的火山灰反应而提供,而该反应是一个缓慢的过程,这也就是为什么二灰类基层材料早期强度低的原因。而水泥粉煤灰稳定类材料的早期强度大部分由水泥水化硬化提供,粉煤灰与水泥水化产生的Ca(OH)2 所进行的二次火山灰反应,主要提供材料的后期强度。故对粉煤灰品质的基本要求为:粉煤灰中SiO2 、Al2O3、Fe2O3 总含量应大于70%,烧失量不应超过20%; 比表面积宜大于2500cm2/g (或90%通过0.3mm 筛孔,70%通过0.075mm 筛孔),干粉煤灰与湿粉煤灰都可以应用,湿粉煤灰的含水量不宜超过35%。

(2)碎石的压碎值应不大于30%,针片状含量小于20%,必要时需做饱水抗压强度试验,以检验石料强度,有机质含量小于2%,硫酸盐含量小于0.25%。碎石集料级配应符合《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000要求。所用的碎石分成4个不同粒级,粒径分别为: 31.5～19.0 mm, 19.0～9.5 mm, 9.5～4.75 mm, 4.75 mm以下。对于高速公路和一级公路,水泥稳定碎石用做底基层时,单个颗粒的最大粒径不应超过 37.5mm,颗粒均匀系数应大于10,塑性指数不应超过12;水泥稳定碎石用做基层时,单个颗粒的最大粒径不应超过31.5mm。

4 生产配合比调试及确定

拌合站的调试是控制混合料配合比的关键工序。只有经过拌合站的精确调试,才能保证各种原材料的正确输送。在目标配合比标准流量准确控制的条件下,将各种不同规格矿料通过皮带秤连续送入搅拌仓,在皮带秤不同位置上取有代表性的试样,进行室内颗粒分析。依据筛分结果,重新求得矿料合成级配,使之与设计要求的圆顺矿料级配曲线相吻合。用该矿料配合比添加结合料和水,即为半刚性基层混合料的生产配合比。

5施工质量控制

5.1 拌和站的管理

拌和站应根据试验室提供的配合比,拌制出质量合格的混合料,因此拌和站的管理主要集中在对集料、结合料剂量和用水量的管理。

(1)集料堆放场地进行硬化处理,并保证排水通畅。为防止各种集料之间相互混杂,不同集料堆之间设一定高度的隔墙,以减小材料混杂造成的级配变异。为避免发生离析,集料堆高规定不超过4m。装载机装料时,规定从料堆底部铲装,以减小堆料过程中粗料滚落造成的离析。为防止料仓间串料,料仓间设置加高隔板。料堆进行覆盖,避免雨淋。

(2)每天施工前,进行一次混合料筛分,检查其级配是否与目标配合比相符。

(3)生产时严格控制结合料剂量,加强目测,随时观察混合料有无灰条、灰团,色泽是否均匀,有无离析现象。

(4)混合料出厂含水量应比施工最佳含水量大 0.5 %～1.0 %,以补偿施工过程中水分蒸发的损失。根据集料含水量的大小、气候及气温变化的实际情况以及运距及时调整拌和加水量。

(5)拌和现场须有一名试验人员监测拌和时的含水量和各种骨料的配比, 发现异常及时调整或停止生产, 含水量应按要求的频率检查并做好记录; 各料斗应配备1～2名工作人员, 时刻监视下料情况, 并人工帮助料斗下料, 不准出现卡堵现象, 否则应及时停止生产。

5.2 混合料运输

运输混合料车辆数量必须满足拌和设备连续生产的要求, 不因车辆少而临时停工。运输车辆数量视拌和和设备生产能力、车辆的载重能力及运输时间等因素而定。在高温季节,水分蒸发快,因此运输车辆采取覆盖措施,以减少水分损失。拌和机向车厢内卸料时为减少混合料离析, 应从车前部、后部、中部分三次装料,并在出料口加设导向板,使混合料在导向板作用下落到车厢中。

5.3 试验路试铺

半刚性基层正式施工前必须首先组织试验路铺筑。通过试验路段来确定最优的施工方案、摊铺系数、含水量、作业段长度、摊铺速度及合理的压实组合等施工质量控制参数及施工组织的适应性。试验段施工时应严格按要求控制各道工艺环节,施工完毕后按规定对试验路段进行检验,检验结构层的各项技术性能。总结铺筑经验和质量控制要点,形成全面可行的技术方案文件,用以指导大面积施工。

5.4 施工工艺与质量控制要点

(1)基层下承层表面应平整、坚实,具有规定路拱,其平整度和压实度应符合规范要求,下承层低洼和坑洞应仔细填补及压实,搓板应刮除,松散浮石、杂物、尘土应清扫干净。

(2)基层摊铺现场提前做好测量挂线、下承层的清扫和湿润、恢复中线等相关工作。采用基准钢丝调平,设置支撑桩,直线段每隔10～15m、平曲线段每隔5～10m设一个桩。敷设基准钢丝并用专用工具使其张紧力不小于100kN,钢丝挠弯不超过规定值。

(3)混合料的摊铺,采用带电脑控制的、具有自动式调节摊铺厚度及找平装置的摊铺机,为尽可能避免混合料离析,采用双机梯队摊铺作业,两机相距10～15m,相邻两幅有10～20cm的搭接宽度,设专人在摊铺机后观察螺旋布料器布料是否均匀、是否产生离析、卡料或虚铺,一但发生此现象即启动全速旋钮迅速补料,严禁空仓收斗,同时避免每车料收斗一次的做法。摊铺层如出现粗料集中,局部产生粗集料窝时,应及时铲除,填补均匀的混合料进行处理。根据试验段的铺筑实践,开始时摊铺速度为2～2.5m/min,正常为3～5m/min,这样铺筑的平整度较好。

(4)基层分层施工厚度,若摊铺时松铺厚度过大,在摊铺作业中对于粗骨料较多的级配,基层底部粗骨料集中,其竖向离析很难控制。同时,粗级配结构对压实功要求高,铺层偏厚也影响压实效果。因此,通常半刚性基层的适宜厚度为18～20cm。

(5)混合料的压实,采用先静后振、先慢后快、由边向中、由低向高的原则。混合料压实组合为: 先以轻型双钢轮压路机紧跟摊铺面先静后振各1遍,再用18～20t的重型压路机继续碾压6～8遍至规定压实度,并无明显轮迹,碾压时压路机1/3～1/2错轮碾压。碾压速度为2～4 km /h。静压时速度宜慢, 一般2km/h。强振时不应超过4km /h为宜。碾压过程中,压路机换档要平顺,严禁急刹车推挤基层。为确保基层的平整度,当碾压1遍后,施工人员用3m直尺检测平整度,对于高处,采用人工铲平,再继续碾压。对于低洼处,可以先耙松约10cm,并用新拌混合料填补, 然后再行碾压。发现翻浆现象应立即停止碾压, 待翻松晒干, 或换含水量合适的材料后再行碾压。碾压过程中, 基层的表面应始终保持潮湿。若水分蒸发过快, 应及时补洒少量的水, 但严禁洒大水碾压。

(6)掺入水泥的混合料会受到初、终凝时间的影响,所以施工中要严密组织,科学控制拌和→运输→摊铺→碾压等各道工序,从拌和到碾压成型持续时间不得超过4h。

(7)半刚性基层的纵横向接缝是基层的薄弱环节,用摊铺机摊铺混合料时, 应连续施工,不宜中断,以减少横向接缝,如因故中断时间超过3 h, 应设置横向接缝。对于每天的接缝,人工将末端含水量合适的混合料整齐,紧靠混合料放两根方木,方木的高度应与混合料的压实厚度相同,整平紧靠方木的混合料,将混合料碾压密实,去除堵头方木,用3m直尺在混合料末端检查平整度,用末端垂直切割法施工横向接缝。

(8)基层碾压完成并经压实度检查合格后,应立即开始养生。上基层养生可采取在碾压结束后1～3h开始洒布透层沥青和铺筑乳化沥青稀浆下封层,以防止基层干缩开裂,同时保护基层免遭施工车辆破坏。基层施工完毕不能立即铺筑乳化沥青稀浆封层时,宜采用不透水薄膜覆盖,保湿养生。在养生期间除洒水车外,应封闭交通,7d以后方能开放交通。

6 施工过程中质量检测

试验检测是公路工程质量管理的重要环节,也是最基本的手段。科学、准确、客观的试验检测数据可以正确地指导施工,尤其在路面的施工质量控制中,显得更为重要。基层施工质量检测,按阶段分类,主要有:原材料试验、混合料检测、结构层的检测。

(1)原材料检测:

对于碎石筛分试验,压碎值、针片状每天或变换材料产地检测1次。

(2)混合料含水量、混合料级配:

每天检测1次。

(3)水泥剂量检测:

每天检测4次,如水泥剂量小于设计剂量0.5%,则该集料不能使用。

(4)压实度检测:

每2000m2抽检4处。为减少损失,压实度检测应在碾压结束后立即进行,如现场检测压实度偏小,可以在水泥终凝之前对该段进行复压。

(5)无侧限抗压试块:

现场共同取样,每天1组,9块试块件。

(6)取芯:

基层施工7d后,对基层进行取芯,通过取芯可以检查基层的压实厚度,可以直观看出混合料级配和均匀性,检查芯样各层次压实状况。将芯样加工成标准试件,测定其无侧限抗压强度。

7 结论

(1)必须对材料、混合料设计、施工、试验检测从严把关, 从根本上保证和提高半刚性基层的施工质量。

(2)在施工中必须配料准确,拌和均匀,确保混合料配合比符合设计配合比。

(3)半刚性基层施工时,应严格控制混合料含水量,使含水量接近最佳含水量,以增加压实效果。

(4)严格控制摊铺速度和摊铺厚度, 可减少混合料的离析。

(5)压实机具尽可能选用大吨位机械, 提高压实度能够充分发挥路面结构层材料强度, 减少路面结构层在行车荷载和气候因素多次重复作用下的永久变形。

(6)半刚性基层施工时,要充分认识到延迟时间的重要性。在施工中要加强工序间衔接,缩短延迟时间,以提高压实度。

柔性路面和刚性路面的比较分析 篇3

1 物理性能比较

为确保道路的通行能力, 提高行车速度, 增强行车安全性和舒适度, 降低运输成本和延长道路使用年限, 路面结构应满足以下几方面的基本要求。

1.1 强度和刚度

如何分配交通负荷是柔性路面和刚性路面之间的本质区别。柔性路面由于材料本身的抗弯拉强度很低, 总体刚度较小, 在车辆荷载作用下, 往往产生较大的竖向弯沉, 通过各结构层将荷载传递给土基, 使土基承受较大的单位压力。因此, 柔性路面的强度是由各结构层厚度和路基强度决定的。

刚性路面由于其材料硬度和弹性模量都很高, 在行车荷载作用下, 水泥混凝土结构层处于板体工作状态, 竖向弯沉较小, 路面结构主要靠水泥混凝土板的抗弯拉强度承受车辆荷载, 通过板体的扩散分布作用, 传递给基础上的单位压力较柔性路面要小得多。

1.2 耐久性

无论是柔性路面还是刚性路面, 疲劳都是最主要的失效模式。沥青路面常规的损坏有裂缝、变形、表面损坏等, 其中裂缝是最常见的失效模式。在汽车荷载下, 沥青面层上部受压, 下部受拉, 层底承受最大的弯拉应力, 在重复荷载作用沥青底层可能首先产生疲劳开裂, 裂缝逐渐向上延伸, 直至路面出现疲劳裂缝。目前看来, 柔性路面的耐久性只有5~10年, 远差于刚性路面, 刚性路面使用寿命一般都能超过30年。

1.3 稳定性

大气温度周期性变化, 对直接暴露其中的路面产生不利影响。路面表面的温度变化与天气温度的变化大致同步, 面层结构内不同深度处的温度也同样随着大气温度产生周期性的变化, 但变化的幅度随着深度的增加逐渐减少。对柔性路面而言, 沥青混凝土的动态模量随着温度变化而不同;对刚性路面而言, 温度应力来自于板的顶部和底部的温差。

2 施工工艺比较

2.1 准备工作

与柔性路面相比, 刚性路面施工前需要制作抗压和弯拉试件各二组, 分别作7天、28天的抗压、弯拉强度试验, 强度符合要求方可。现场摊铺前无论是刚性路面还是柔性路面, 都应该做好基层清理和验收。柔性路面应先铺筑好路缘石, 而刚性路面则须完成模版工程和钢筋工程。刚性路面的模版安装应顺直无扭曲、连接牢固可靠, 用于胀缝和施工缝的模板, 还应根据传力杆和拉杆的设计位置放样钻孔, 模板完全紧压在基层上按要求的坡度和纵向安置。钢筋网片、角隅钢筋、边缘钢筋的安设, 均要符合有关规范的规定。

2.2 现场摊铺与浇筑

刚性路面和柔性路面均应采用批准的摊铺机具连续摊铺。刚性路面如因任何原因发生中途停工, 应按监理工程师指示设置施工缝。拌好后的混凝土, 用插入式振捣器沿模板各表面在模板整个长度内及所有胀缝装置两边加以充分振捣。振捣器不许接触接缝装置及边模, 并不得触及钢筋网、传力杆和拉杆, 在任一位置上, 振捣时间不宜小于规范要求, 再用平板振捣器振捣。然后用振动整平梁振动整平, 振动梁应平行移动, 往返振平2~3遍。刚性路面在混凝土摊铺、捣实、刮平作业完成后, 用批准的修整设备进一步整平, 使混凝土表面达到要求的横坡度和平整度。修整作业在混凝土仍保持塑性和具有和易性的时候进行, 以确保从混凝土表面上清除水分和浮浆。在表面低洼处, 严禁洒水、撒干水泥, 必须以新拌制的混凝土填补与修整。柔性路面摊铺完成后应立刻碾压, 碾压分初压、复压、终压三个阶段, 均采用双钢轮压路机碾压, 压路机数量不少于4台;碾压应遵循先轻后重、先慢后快、由低向高的碾压原则, 同时应遵循高温状态下“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。

2.3 保养

刚性路面割缝完成后即可进行保温养护, 采用土工布浸湿后覆盖浇水养护, 每天洒水次数根据气候而定, 水泥砼面层一般养护期为14~21天, 气温低时适当延长。养护期间禁止车辆运行, 在达到设计强度后方可开放交通。柔性路面施工完成后待路面恢复到常温即可开放交通。

3 经济性比较

首先, 我们引入寿命周期成本分析 (LCCA) 的概念。LCCA是以经济分析原理为基础来评价备选方案的长期经济效益率的一种技术, 它考虑了备选方案的初始修建成本、维修费用、残值、道路使用者费用等, 其目的是为投资消耗确定最佳值, 即满足所求性能目标下的长期费用最低的方案。此外, 任何柔性路面和刚性路面之间的选择还设计敏感的经济因素, 如通货膨胀, 贴现率等。以20年的设计年限分析, 假设项目建设期2年, 考虑8%的折现率, 5%的通胀率, 来分析柔性路面和刚性路面在全生命周期内的总费用发现柔性路面初始成本低, 但鉴于其高昂的维修费用, 实际上总投资并不低于刚性路面。

4 结论

综上所述, 柔性路面具有可以连续施工无接缝、平整度高、施工期短、养护维修简便等优点, 但是受沥青本身材料特性局限, 较刚性路面强度和刚度都比较小, 尤其在通车后期, 容易出现裂缝、车辙、坑槽等病害, 直接影响行车速度和行车安全, 虽然初始投入小, 但是后期维修成本高。至于刚性路面, 施工中显然包含更多的步骤和更复杂的工艺, 对质量控制水平了较高的要求。其最大的缺点依然是施工工期长, 甚至数倍于柔性路面, 且施工后短期内不能开放交通, 对于工期紧张的项目显然不能选择刚性路面。目前, 国内道路普遍面临交通量大、货车超载、重车比例高等问题, 在工期允许的情况下, 选择刚性路面更能解决重载交通所引起的材料疲劳、损坏与车辙变形问题。

摘要：作为道路的主要结构物, 路面分为柔性路面和刚性路面两种类型。前者主要包括各类沥青混凝土路面, 后者指水泥混凝土路面, 其强度高, 刚度大, 寿命长但施工工艺较为复杂, 为质量控制增加难度。本文全面分析比较了两种路面的物理性能、施工工艺、造价等不同的特点, 为如何选择路面类型提供了有效参考。

关键词：沥青路面,柔性路面,水泥混凝土路面,刚性路面,寿命周期成本分析

参考文献

[1]王秉纲, 郑木莲.水泥混凝土路面设计与施工[M].人民交通出版社, 2004.

[2]孙立军.沥青路面结构行为理论[M].人民交通出版社, 2005.

[3]包慧明, 曹晓岩.路基路面工程[M].机械工业出版社, 2007.

[4]王淑红, 杨平.沥青路面施工[M].科学出版社, 2011.

刚性路面技术问题探索 篇4

关键词：水泥:混凝土路面,质量问题

0 引言

西部大开发战略使我省道路交通工程得以飞跃式的发展, 一大批的高等级路面在高原上纵横交错, 应用特别广泛的刚性路面在干线公路上、县乡公路上、寸寸通工程中都有它的身影, 笔者多年从事道路交通工程施工、管理, 就刚性路面技术问题进行一些粗浅的探索。刚性路面在我省主要是以水泥混凝土为主要材料, 所以我们通俗的也叫水泥硬化路, 它在我省的道路建设过程中发挥了巨大的作用, 然而一系列的优点外这种路面由于气候条件, 施工工艺等作用下也有一定的问题存在, 如在运营使用过程中会出现裂缝、错台等病害, 雨雪天抗滑性能比较查等等问题, 笔者就对这些技术问题的出现原因进行一些粗浅的分析, 提出一些简单的防治方法。

1 路面病害原因分析

水泥混凝土刚性路面很容易出现裂缝, 这主要与水泥混凝土材料的温度应力变化密切相关, 细心的人会发现在路面铺筑过程中早晨和中午铺筑的路面表面出现裂缝的几率是不一样的, 特别是在夏天, 地表温度很高, 会达到60度左右, 这种情况在混凝土水化热的作用下混凝土表面水分急剧散发, 混凝土内外应力变化不均匀就会造成混凝土板块四角翘曲发生盆状变形, 一旦这种变形达到一定程度四周的填缝材料就会被扰动甚至挤出, 遇到雨天在雨水作用下混凝土板底就会受到浸泡甚至冲刷而造成悬空等病害, 达到一定的程度就会在荷载作用下发生断板等病害。温度造成的裂缝也是早期水泥混凝土路面的一大病害, 特别是在高强度混凝土和温差较大的地区施工的时候更为明显。这些裂缝我们都称之为干缩裂缝, 如果对干缩裂缝处置不及时就会发展成为构造裂缝。除了温度的影响以外由于施工过程中对水泥混凝土的配合比掌握不稳定或者配比不准确也会造成强度底下等病害, 甚至有些地方道路工程中偷工减料在路面混凝土中掺加片石或者厚度达不到设计要求等都是造成水泥混凝土路面出现破损的最主要的原因。综上所有的事实表明, 因为在温度应力、车辆等外在荷载应力的作用下、温度变化导致了混凝土内部自身膨胀或者收缩产生的应力、以及混凝土面板与基层间产生的摩阻力远远超过了混凝土路面的抗拉强度而引起的裂缝。一般来讲早期的路面板表面裂缝都是干缩裂缝, 一般来说路面板出现断板的原因比较复杂, 根据经验表明路面板面板在成型初期就会出现具有明显规律性的断板, 大多首先出现的是横向裂缝, 发展到贯通板底部的时候就会造成断板。这种断板产生主要跟设置的缩缝和预留胀缝不合理造成的, 各种预留缝中的填缝材料性能较差或收缩缝和切缝后, 雨雪水通过缝隙灌入缝内, 造成混凝土板底部冲刷发生病害。

2 水泥混凝土刚性路面施工缝问题

水泥混凝土刚性路面施工缝主要有位置缝, 材料缝等, 这些施工缝的设置对路面的质量也具有一定的影响, 所以在进行设置的时候尽量将混凝土路面施工缝设置与构造物的地方, 如果没有构造物的情况下要保证施工缝处混凝土面板的密实程度符合要求, 强度要达到设计要求。在进行与原来混凝土路面进行相接时必须将原路面的接缝处切割整齐, 清扫干净, 不得有表面浮尘及松动的石子, 并且用水进行冲洗;在进行施工过程中对施工缝要及时进行填充, 填充材料要与水泥混凝土面板之间的粘结力要强, 适应在温度作用和荷载等作用下收缩自如。避免雨水等水分进入混凝土板底。材料缝必须要控制材料质量, 比如要使用同一厂家同一标号合格的水泥, 同一性能的钢筋, 纵横向的钢筋直接要保持一致, 严把材料关, 对与不合格的材料要清除出厂, 不得使用。做好试验检测工作, 保证材料不出问题。

3 施工工艺的控制

水泥混凝土路面在现场施工时, 在水化热、气候等条件下浇筑过程会造成混凝土水分的蒸发, 由此体积将会缩小, 混凝土内部强大的应力作用会将路面板拉裂。防止这个的主要措施就是及时切割施工收缩缝, , 其中控制切缝时间十分关键。多年施工获得的经验:假如平均气温7摄氏度左右的时候, 我们只要对路面进行养护10天左右切缝比较合理:如果平均气温达到14摄氏度左右的时候, 我们只要养护7天左右切缝就会减少这种温度造成的裂缝和断板。夏天在平均气温20摄氏度左右时, 我们仅需要养护3天就得进行切缝否则时间就长了。由于水泥混凝土路面板一般厚度在20cm左右, 属于薄壁结构, 在切缝分格一般都是按住长5m, 宽4m的尺寸进行分格, 目的就是减轻由于温度应力造成裂缝断板现象产生;路面铺筑的时间也是比较讲究的, 一般铺筑的时候不能的大风天气进行操作, 这样会使路面表面的水分蒸发太快而造成失水过快发生干缩裂缝, 温差不可太大的时候进行铺筑是最适宜的。混凝土面板的边缘容易出现裂缝, 同时边部振捣很容易跑浆, 在设计阶段混凝土面板的边缘都会设计增加补强钢筋, 中间接缝处设计有传力杆, 设计边缘钢筋选用2根12号-16号的钢筋布置在路面板的下部, 距面板底部一般为板厚的1/4, 并不小于5cm, 间距10cm, 钢筋两端应向上弯起, 面板钢筋保护层大多都是大于5cm。施工中传力杆方向应与路中心线平行、传力杆设计一般要求使用高塑料套管和涂沥青当做隔层。路面板养护是至关重要的一个环节, 每天必须有专人对铺设的路面进行有效的养护, 通常做法是用麻袋、草帘或者塑料薄膜进行覆盖并洒水养护, 保证混凝土表面水分不流失, 这期间不能让车辆行人通过, 时间最少14天。

4 原料选择

水泥是刚性路面胶凝材料最主要的原料, 必须要强度高、收缩性小、耐磨性强、体积安定性好, 好的水泥可以把混凝土路面成型时的收缩变形降到最低, 有效的提高混凝土的抗弯拉强度。根据规范要求, 粗集料必须要分级的料进行合成后的连续级配的碎石, 不得选用不分级的统料, 各级料必须级配符合规范要求, 其余的最大粒径, 针片状含量, 有害物质含量和碱含量等都要在规范要求的范围以内, 最大粒径不大于31.5mm (方孔筛) , 针状片含量不大于15%。碎石宜采用强度高、抗温差能力强的非活性骨料, 以防止碱性骨料产生混凝土裂缝及强度下降等不良现象。要选择合理的混凝土配合比。配合比设计要科学合理, , 必须能够够满足强度的要求, 耐久性的要求, 经济性的要求。在施工过程中要对混凝土配合比进行实时检测, 注意观察碎石、砂的含水量变化情况, 对过程的检测还要进行坍落度的检测, 力求保证水泥、碎石、砂、水、外加剂的用量准确, 大规模的干线公路必须要进行厂拌施工, 采用精密的电子计量系统。

5 结论

刚性路面技术问题总的来说就是水泥混凝土路面的施工技术, 在我国水泥混凝土的技术已经在很多领域有非常成熟的应用, 它的材料可以因地制宜的选用当地材料, 大大的减少了资源浪费、对保护环境, 增加当地就业, 造福一方人民具有非常大的价值, 实践证明在进行施工过程中充分发挥精益求精的精神, 努力做好每一道工序, 就一定能克服技术层面上存在的各种问题。

参考文献

[1]傅智, 李红.我国水泥混凝土路面30年建设成就与展望[J].公路交通科技, 2008 (12) .

刚性路面无损检测技术分析 篇5

1 在刚性路面检测中应用无损检测技术的必要性

一般情况下, 传统的路面检测技术主要是依据相关规程进行随机选点, 实施钻孔取样, 并在室内对其进行分析处理, 以便获得相关参数, 但是这种检测方法存在检测速度慢、时间长的缺点, 为了有效地提升公路的施工质量及养护管理水平, 研究探索出新的、无损检测技术非常的必要, 这有利于在检测工作显示出公路内部的结构状态, 通过应用有效的无损检测技术, 对于提高公路养护水平、健全道路改造方案、优化路面设计、确保道路施工质量、认识路面使用性能具有积极的作用。

2 无损检测技术的工作原理

超声波无损检测技术, 超声波指的是一种频率超出人耳能够听到的频率的声波, 这种声波在传输过程中遵守波的传输规律, 其主要的工作原理是:向材料介质发射一定频率的超声波, 并接收相应的反射波的相关参数, 通过对相关参数的分析, 以便于对路面内部结构的破损情况进行判断, 这是一种新型的无损检测方式。

图像技术, 通常将激光全息图像技术与红外成像技术统称为图像技术, 红外成像技术主要是应用不同材料的导热性能, 依据高精度热敏传感器对结构物内部的温度场分布情况及热传导规律进行检测, 并将监测结果以图像化的形式进行显示。激光检测技术是一种新型的检测技术, 在实际应用中, 激光具有衍射性、相干性、方向性好、分辨率高、亮度强的优点, 这使得其在路面检测工作中具有非常好的应用性能。

频谱分析技术, 其主要工作原理是:依据波在不同介质表面传播频率特性的不同实施检测, 在对路面结构表面实施检测的过程中, 主要是通过力锤向路面施加瞬时的垂直冲击力, 从而产生以振源为中心向四周传播的瑞雷面波, 这些波中含有的频率成分各不相同, 可以通过对力锤的重量进行调整来获取各种频率成分不同的瑞雷面波信号, 可以将传感器设置在不同位置, 来对波的传播频率进行检测, 以便于达到不同深度分层介质力学参数测试的目的。

3 无损检测技术在公路刚性路面检测工作中的应用

在公路刚性路面的施工过程中, 保证其施工质量是非常重要的, 其对于公路整体的施工质量及使用寿命有着非常重要的影响, 将无损检测技术应用于公路路面的检测工作中, 能够及时发现公路工程中存在的质量隐患, 对于防止公路路面出现过早的破坏具有积极的作用, 在实际的公路刚性路面的施工质量检测与控制工作中, 常用的几种无损检测技术主要有:厚度检测、弯沉检测、抗滑性能检测、平整度检测等, 文章就主要对其中常用的弯沉检测技术进行简单分析。

弯沉检测, 该种无损检测方式在实际应用中, 检测仪器也是多种多样的, 有激光弯沉仪、落锤弯沉仪、自动弯沉仪、贝克曼梁弯沉仪几种, 通常应用由拖挂体与牵引车所组成的落锤式弯沉仪, 应用该仪器能够进行落高与锤重的调节, 以便实现冲击荷载的调整, 在实际应用中, 其实际测得的是动态总弯沉, 可以依据弹性层状体系理论进行对公路路面各层材料的弹性模量值进行测定, 测试的过程中, 一般需要在同一个点落锤三次, 并将第三次的测试值作为测点结果, 这主要是为了避免由于路面接触不稳定、位移传感器、承载板等不稳定导致的测量误差。

在实际的路面无损检测应用中, 应用弯沉检测技术, 其检测仪器有多种, 在应用各种仪器测得公路路面的弯沉值之后, 由于受到各种因素的影响, 在应用相关检测数据之前, 需要对其进行相应的处理与修正, 在实际的工程应用中, 公路刚性路面的弯沉温度修正系数K3可以依据相关公路路面现场测试规程来予以确定, 随着社会市场经济的发展, 我国公路施工过程中应用到的材料质量逐渐提升, 在实际的数据处理过程中, 应该结合公路运行的实际情况, 对其季节影响系数K1及湿度影响系数K2进行考虑, 对于各种设备检测到的原始弯沉值, 应该应用相关系数对其进行修正。

下面就主要结合相关的工程实例对各种弯沉检测技术的数据处理进行简单分析, 在现场测试的过程中, 不同类型的检测设备工作过程中, 应该依据我国的相关弯沉检测规范, 将其与贝克曼梁弯沉仪进行对比试验, 这主要是由于在公路路面刚性检测的过程中, 受到各种因素的影响, 路面的结构差异比较大, 应用动态弯沉仪所检测出的数据, 与静态弯沉之间的关系难以很好的确定, 其中自动弯沉仪与贝克曼梁弯沉仪的测量原理相类似, 二者之间的相关关系结果可以应用下式来进行表示:

其中, LA表示的含义是:自动弯沉仪检测得到的弯沉值;LB表示的含义是:贝克曼梁测试得到的弯沉值, 相关路段的弯沉检测资料主要为:时间:2013年;路段:104国道;结构:5厘米厚的多层表处, 12厘米的粒料基层, 25厘米厚的石灰土地基层。

选取2013年某公路刚性路面的检测作为实例进行分析, 在该路段的路面检测过程中, 应用的是弯沉检测技术, 其路面结构是12厘米的沥青混凝土面层, 具有25厘米的水稳基层, 在对其弯沉检测数据进行处理的过程中, 应用下式来进行了分析计算:

上式中, LA表示的含义是:英国制造的自动弯沉测试的弯沉值;LB表示的含义是:依据我国技术标准的5.4米贝克曼梁测试的弯沉值。

通过实例分析可以看出, 将自动弯沉仪应用于不同结构刚性路面的检测中, 其弯沉值与贝克曼梁测试得到的弯沉值, 可以是大于、等于或者是小于的关系, 通常情况下, 测量得到的总弯沉值应该大于回弹弯沉值, 但是在实际应用中由于很多自动弯沉仪的测量臂比较短, 并且其定位在车辆的前后轴之前, 弯沉盆会对其测量质量产生一定的影响, 导致部分垂直位移的产生, 这会使得检测达到的弯沉值小于其实际值, 在实际应用中, 综合考虑不同类型设备之间的相关关系及实际路面的弯沉值水平及弯沉盆半径具有非常重要的作用。

4 结束语

公路路面的施工及运行过程中, 做好其刚性路面的检测工作, 对于保证施工质量及其应用性能具有非常重要的作用, 文章主要对无损检测技术在刚性路面检测中的应用进行了简单分析, 对于实际的公路路面检测工作具有一定的参考作用。

摘要：随着社会市场经济的发展, 我国的公路建设规模日益扩大, 在保证公路路面施工质量的同时, 做好公路路面的养护工作也是非常重要的, 刚性路面检测技术在路面施工及路面养护工作中发挥着非常重要的作用。文章主要对其检测原理、无损检测技术的应用进行简单分析探讨, 对于其使用性能的提升具有积极的作用。

关键词：刚性路面,无损检测技术,分析

参考文献

[1]董江涛.关于路面无损检测技术的探讨[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2013 (31) .

沥青路面质量控制 篇6

沥青路面,在我国的普通公路、城市道路,尤其是高速公路上,使用得十分广泛。沥青路面可分为四种类型,即沥青表面处治、沥青贯入式、沥青碎石和沥青混凝土,沥青路面是多层结构,包括面层、基层、垫层等,其力学强度和稳定性主要依赖于面层、基层和土基的特性,只有控制好这些层次的质量,就能控制好沥青路面的质量。

2 沥青混凝土路面的质量控制(材料要求)

2.1 沥青

沥青结合料是构成沥青混凝土面层结构的主要组成材料,沥青材料应具有较强的粘结力,能将各种矿料混合胶结在一起,形成具有一定强度,能抵抗外力和气候因素的作用。所以选用优质的道路石油沥青用于沥青混凝土面层特别重要。一般对道路石油沥青的技术要求是控制好三大指标,即针入度、软化点和延伸度。

(1)针入度:

表示沥青稠度。稠度是沥青的重要性质,它随着沥青的化学组成和温度变化,在一个很大的范围内波动,沥青中沥青质和油分的比例,对沥青的稠度影响很大,适宜的沥青稠度在施工拌和及摊铺过程中,能得到良好的和易性和最佳的压实度。规范对不同标号沥青的针入度作了明确规定,对沥青的感温性指标针入度指数PI值有一定的要求,见表1。

(2)软化点:

沥青在较高温度下的稠度。它表示沥青对温度变化的敏感性,也表征了沥青材料的高温稳定性,道路石油沥青对软化点的要求见表2。

(3)延伸度:

表示沥青的张拉性能,即在一定温度下沥青的变形能力,道路石油沥青对延度的要求见表3。

沥青质量的优劣直接影响沥青混合料的质量,从路面损坏原因分析来看,路面沥青品质不良是主要原因之一。施工现场应严格按有关规定和要求进行沥青的质量检验,把好沥青质量关,保证使用的沥青全部合格。材料进场前必须经过试验和认证,合格后方可进场。在材料的进场过程中,按规定的频率和试验方法进行各项试验,保证不合格的材料不进场。进场时按车取样进行各项指标的试验,并留取样品备查。

2.2 集料

组成沥青混凝土面层的另一种材料是集料,即矿质材料,集料包括碎石、砾石、石屑、砂和矿粉。沥青混凝土面层所用集料是大小不同石料颗粒的集合体。这种集合体要求要有较高的力学强度、抗风化能力及一定的颗粒规格,其质量技术要求见表4。

矿料质量的好坏关系到沥青混合料的强度,碎石的压碎值、磨耗值不符合要求时,将会造成沥青混合料稳定度偏低,同时,碎石和沥青粘附性大小对沥青混合料的强度和耐久性也有极大的影响,当碎石属于碱性时,与沥青具有较好的粘附性,酸性碎石与沥青的粘结能力差。碎石、石屑等集料的规格不能保持均匀、稳定,混合料集料公称最大粒径与铺面厚度之间比例不匹配,是造成生产的沥青混合料级配不能符合规定要求的原因。将材料规格的均匀、稳定视为保证质量的第一要素,进场各种材料使用前要进行筛分试验,对筛分曲线不合适的石料应进行必要的掺配方可使用,坚持跟踪检测,随时根据材料的筛分情况及时调整生产配合比及矿料级配。

3 沥青混合料的级配组成

热拌沥青混合料配合比设计采用马歇尔试验法,通过目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三阶段,确定沥青混合料材料品种、矿料级配及沥青用量。

首先根据道路等级、路面类型、自然环境及所处的结构层位等选择适用的沥青混凝土的类型,按规范确定矿料级配范围,确定沥青的种类,然后采用工程实际使用的材料计算各种材料的用量比例,配合成的矿料级配应符合规范规定的矿料级配要求,然后进行马歇尔稳定度试验,求其设计的合成的矿料级配的稳定度流值,确定最佳沥青用量并以矿料级配及沥青用量为目标配合比,提供给拌和机控制室确定冷料仓供料比例、进料速度供试拌使用。

根据目标配合比在拌和厂试拌并调整冷料仓进料比例以达到供料平衡,当拌和机冷料仓的料经过振动筛进入各热料仓以后,取其矿料进行二次筛分,确定各种热料仓的材料配合比例,同时,用生产配比确定的矿料级配,以目标设计确定的最佳油石比为中值,递增或递减,进行马歇尔试验,确定生产配合比的最佳沥青用量。

采用生产配合比试拌、试铺试验段。铺设试验段的目的:检验拌和、运输、摊铺、碾压等施工设备组合和工艺衔接的可靠性。检验选用的材料及混合料的组成设计是否符合质量要求,确定标准的施工方法或工艺。

4 沥青混凝土路面基层的质量控制

沥青混凝土路面运行的好坏与否与基层的类别及施工质量,有很大的关系。因为基层的质量是直接敏感地影响着面层的质量的。作为沥青混凝土路面的基层分无机结合料类及粒料类两大类,前者作基层时整体性、水稳性、抗冻性、耐久性较好,缺点是容易产生干缩裂纹,反射裂缝。后者又分:嵌锁类,要求石料有棱角粗糙,充分压实后强度大;级配类,压实后要达到最大密实度,但这类基础均容易松散,整体性没有无机结合料类好。目前我国的沥青路面多数都采用的是半刚性基层,半刚性基层具有整体强度高、板体性好等优点,使沥青路面的基层有很高的承载力。半刚性基层模量与路面弯沉和强度的关系见图1。

从图中可以看出,半刚性基层的模量越高,路面弯沉越小,强度越高。然而相反的一面确隐藏着一些弱点,强度过高又会产生收缩裂缝和反射裂缝,为了解决这些问题就必须严格控制好砂砾的级配和水泥剂量,防止裂缝的产生。

半刚性基层有诸多的优点,但也不能忽视其潜在的缺陷,这种结构操作不好容易出现裂缝,影响整体强度。在基层施工质量控制中主要应抓好以下环节:

要确保生产配比与设计目标配比偏差在允许范围内;应通过试验路试拌与试铺,确定最优的施工方案、摊铺系数、含水量、作业段长度、摊铺速度及合理的压实组合等参数;控制混合料含水量,要保证在最佳含水量下完成碾压;保证拌和摊铺的连续性和均匀性,以减少离析;由于水泥会受到初、终凝时间的影响,所以施工中要严密组织,使其持续时间在允许延迟时间内完成施工;加强养生与交通管制,采用覆盖保湿养生或及早进行下封层施工。在养生期内限制车辆行驶,避免车辆行驶损坏基层。

5 结束语

半刚性基层路面裂缝成因与防治 篇7

1 我国道路建设现状

图1是我国2006年—2013年公路建设投资额统计数据, 从图1中不难看出我国每年的公路建设投资额都在增加, 这也就意味着我国每年有大量的道路建设项目开工。半刚性基层路面作为我国道路建设的主要路面之一, 探究半刚性基层路面裂缝成因与防治有着重要的现实意义。

2 裂缝产生的原因

2.1 荷载裂缝

荷载裂缝是最常见的道路裂缝, 一般是由于车辆反复作用于道路, 导致半刚性基层的底部产生拉应力, 当拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时, 裂缝就随之产生。而随着车辆荷载的不断作用, 裂缝由道路基层扩散到道路的表面, 从而破坏了沥青面层, 影响交通运输的进行。一般来说荷载裂缝都是区域内的网状裂缝, 长时间的荷载裂缝会导致路面的沉陷。

2.2 收缩裂缝

1) 低温裂缝。对于北方地区来说, 由于冬季的温度较低, 使得沥青材料的强度也越来越大, 因而开始产生了一定的收缩, 当温度的变化过于剧烈时, 沥青面层状强烈的收缩力会超过沥青混合料的抗拉力, 导致沥青面层出现裂缝, 但是这种裂缝一般宽度都不是很大, 影响范围也不是很广。

2) 温度疲劳裂缝。对于昼夜温差较大的地区来说, 由于白天和晚上的温度差异过大, 有时甚至可以高至几十摄氏度, 这样在沥青面层中就会产生较大的温度应力, 在这种温度应力的长期作用下, 沥青面层会产生温度疲劳裂缝, 而如果不能够及时的进行修补, 温度疲劳裂缝就会向下发展, 最终导致半刚性路面的基层产生裂缝, 严重影响道路的正常使用。

3) 基层的反射裂缝。反射裂缝是指半刚性基层在温度和湿度变化下产生的收缩开裂沿开裂基层向上方反射到沥青面层而形成的裂缝。这种裂缝能够影响局部区域内的路面强度, 使得裂缝处产生较严重的凹陷。

3 路面裂缝的危害

沥青路面产生裂缝是难以避免的, 目前的技术手段也只能降低裂缝产生的几率而不能够彻底的消除裂缝。裂缝的产生也会带来多方面的危害:

1) 路面存在裂缝时, 如果遇到了降雨, 雨水会沿着裂缝下渗到基层, 从而软化半刚性基层, 降低路面的强度, 加剧裂缝的程度, 甚至可能形成路面的塌陷。

2) 裂缝的产生会对行车舒适度造成影响, 影响车辆在道路上运行的效率。再者在有裂缝的道路上行驶也会加大对于汽车各部位的损耗以及油耗, 提高使用的成本。而如果裂缝长期得不到修理, 很可能导致路面的凹陷, 最终导致交通事故的发生, 造成不必要的人员伤亡和财产损失。

3) 裂缝的存在同样提高了道路的维护成本, 在车辆的连续作用之下裂缝的延伸速度是惊人的, 这也就意味着需要投入更多的财力、物力、人力来进行裂缝的修补。

4 防治裂缝的具体措施

4.1 施工方面

对于路面和路基来说, 都需要进行充分的压实, 特别是桥台背和涵洞两侧填土的压实, 以及路基路面加宽对新旧路基和新旧路面结构层的联结和压实, 这样才能够避免路面在汽车长期的荷载作用下产生形变。

4.2 减轻非荷载型裂缝的措施

1) 限制水泥稳定基层材料中的水泥用量。

对于半刚性基层路面来说, 其中水泥的用量越多, 就意味着路面的刚性越大, 韧性越低, 这样在车辆荷载的长期作用下就会产生开裂的情况;另一方面稳定材料的强度越高基层内的收缩裂缝的间距的宽度也就越大, 会导致更严重的裂缝发生。因此一般将半刚性基层路面的水泥用量控制在6%以下, 而为了减少由于温度引起的体积缩小产生的形变, 有时可用适当的粉煤灰来代替水泥。

2) 基层预锯缝。

半刚性基层路面对于温度的变化非常敏感, 而基层预锯缝就很好地利用了这一特点, 预先在基层中制造出规则间距的裂缝, 这种裂缝并不会随着车辆的作用而扩大, 能够有效避免裂缝贯穿整个面层。

3) 调整基层施工时间。

长期以来的实践经验表明半刚性基层内产生的裂缝主要是由于温度原因所造成的, 因此在施工时有必要调整基层的施工时间以降低裂缝产生的几率。在温度较高的季节施工的半刚性基层在寒冷季节时通常会产生收缩裂缝, 而在温度较低的季节施工的半刚性基层在炎热季节时通常会产生膨胀裂缝, 因此有必要根据气候来选择施工的时间, 使得路面既能够承受低温的收缩作用也能够承受高温的膨胀作用。

4) 加厚沥青面层。

加厚沥青面层是一种被动的预防裂缝的方法, 一方面沥青面层的增厚可以降低路面内的剪切力, 另一方面裂缝从底面延伸到顶面需要花费更长时间, 这样能够在一定程度上延长路面的使用寿命。但是这种方法是一种极为被动的预防方法, 不仅需要投入更高的成本, 而且由于沥青受到高温的影响较大, 高温下沥青路面很容易产生车辙。

5) 增加应力吸收层。

车辆对路面的持续作用力是造成路面产生裂缝的另一原因, 因此可以增加应力吸收层来降低车辆荷载对于路面的影响。一般来说应力吸收层都是由橡胶沥青混合料制成的, 厚度由10 cm~5 cm不等, 应力吸收层铺设在基层和沥青面层之间, 能够有效吸收沥青面层传递到基层上的作用力, 从而降低应力集中的现象, 最大程度上减缓车辆荷载对于道路基层造成的影响。

6) 增加土工织物。

车辆荷载导致的应力大于路面内部的拉力是造成路面产生荷载裂缝的原因, 而在路面中增加土工织物能够有效增大路面内部的应力, 土工织物具抗拉、抗腐蚀、高强度等特点, 从而能够承载更多的重量。一般来说常用的土工织物有聚丙烯、聚乙烯以及玻璃纤维, 这些土工织物在沥青层的底面, 与沥青层牢固地结合在一起, 从而有效防止裂缝的产生。从我国长期的使用来看, 采用玻璃纤维织物的效果最为理想, 成本也较低。

7) 采用沥青碎石结构。

改变沥青面层的受力结构也是降低路面裂缝的方法, 一般来说可以用沥青碎石结构来作为沥青面层的下层, 所谓的沥青碎石结构是以碎石材料作为底层, 上层铺设沥青。一般碎石材料的厚度在9 cm左右, 碎石之间不添加任何的填充物, 因而车辆荷载对于路面的应力可以得到一部分的抵消, 基层的纵向相对位移也不会及时的传递到沥青层, 从而降低裂缝发展的速度。

5 结语

近几十年来我国经济取得了迅猛的发展, 而经济迅猛发展的背后是交通运输行业的繁荣, 时代的发展对于交通运输行业提出了更高的要求, 道路必须拥有更高的承载能力。我国的路面大多是半刚性基层路面, 而在半刚性基层路面上最常见的裂缝有荷载裂缝、低温裂缝、温度疲劳裂缝以及基层的反射裂缝, 这些裂缝的出现不但影响了道路使用的舒适度, 也会影响道路的使用寿命, 增加道路的维护成本, 造成不必要的人员伤亡和财产损失。在施工时可以采用限制水泥稳定基层材料中的水泥用量、基层预锯缝、调整基层施工时间、加厚沥青面层、增加应力吸收层、增加土工织物、采用沥青碎石结构等手段来降低路面裂缝产生的几率, 从而提高路面的承载能力和行车舒适度, 创造更大的经济效益和社会价值。

参考文献

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