刚柔复合路面分析的论文_城市加铺沥青路面裂缝调查及原因分析的论文

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1、刚柔复合路面分析的论文

1.概述

水泥混凝土路面加铺沥青面层形成了一种刚柔性的复合式路面结构,它不仅具有沥青路面行车舒适和噪音小的特点,还具有水泥路面强度高、承载能力大和稳定性好的特点。刚柔复合式路面主要问题集中在两个方面:一是刚柔性界面的处理技术。包括:

(1)界面处理材料的选择;

(2)水泥混凝土板的处理;

(3)界面处治的施工工艺;二是反射裂缝的防治问题。旧水泥路面原有的接缝及在使用过程中产生的裂缝很容易反射到沥青面层。

2.刚柔复合式路面的特点

2.1结构组成特点。

刚柔复合式路面绝大部分都是在水泥混凝土路面上加铺沥青面层之后形成的,其特点是路面整体刚度大,稳定性好,行驶舒适性好。路面结构组成为:基层+水泥混凝土板+界面层+沥青面层。沥青加铺层厚度较大时,通常分两层摊铺,层间洒乳化沥青粘层油以加强粘结,两层混合料的级配可以相同也可以不同。界面层的材料通常采用的是改性沥青,厚度只有几个毫米,主要起到粘结和防水作用。界面层材料模量小,具有高粘度,弹性恢复性能好,能够很好的吸收水泥混凝土板由于形变而产生的应力,能够有效的抑制反射裂缝的传播。

刚柔性路面最大的特点是组成面层结构的材料的模量不一样,刚度相差很大。水泥混凝土板具有强度高、刚度大、温度敏感性小,材料模量相对比较稳定,属脆性材料。沥青面层材料模量小,温度敏感性大,材料模量随温度变化,呈现明显的黏-弹-塑性。正是由于材料模量的差异较大,从而导致刚柔性路面在车辆荷载及温度应力作用下,呈现明显的变形不协调性。因此,较一般沥青路面而言,刚柔性沥青路面更容易出现车辙和开裂。

2.2力学行为特点。

路面结构的组成和各组成材料的力学性质决定了路面的力学行为特点。刚柔性路面的面层材料由刚性的水泥混凝土板和柔性的沥青混合料组成,其受力呈现以下几个方面的特点:

(1)当面层沥青混合料厚度较小时,路面呈现出刚性路面特点,水泥混凝土板承受较大的竖向应力和水平应力。此时的沥青面层主要是起到改善路面行驶的舒适性,减小行驶噪音等功能性作用。

(2)当沥青面层较厚时,此时沥青面层具有明显的抗剪效应,也就是说,沥青面层承受了主要的水平应力。同时,对竖向应力也起到了很好的扩散作用。

(3)在刚柔性路面结构中,无论面层沥青混合料厚度如何,刚柔性界面层所受到的剪应力都是不能忽视的。另一方面,由于界面层处在刚柔过度的特殊位置,存在许多的不利的受力环境。例如,在水泥混凝土板的接缝处会出现剪应力集中;由于板面存在尖角,也容易出现应力集中现象。界面层局部应力集中加速了界面层的破坏。

(4)除厚度外,面层混合料模量对结构的受力也有较大影响。沥青混合料的级配、沥青的劲度等直接影响其扩散荷载的能力。

3.刚柔复合式路面损坏模式及原因分析

3.1损坏模式。

大量的工程实践表明,刚柔性路面的损坏形式主要有以下三种:

(1)开裂;

(2)车辙;

(3)水损坏。

刚柔性路面的开裂主要是反射裂缝,通常出现在旧水泥混凝土路面的接缝处。通过对裂缝处钻芯取样,可明显看到反射裂缝由下向上发展的痕迹。刚柔性路面的车辙同一般的柔性基层或半刚性基层沥青路面有所不同,刚柔性路面的车辙仅发生在沥青面层,其下部的水泥混凝土板是不会发生永久性的变形。由于材料模量差异较大,沥青面层又较薄,容易出现推移和沥青面层剥离等现象。刚柔性路面的水损坏主要表现为表面沥青面层的松散、坑槽,严重时可产生唧泥。

3.2损坏原因。

首先,从设计方面来看,没有对刚柔复合式路面的实际受力情况进行深入细致的分析,没有建立合理有效的刚柔复合式路面的力学分析模型,导致设计出来的沥青面层厚度不合理。刚柔界面的处理也缺乏相关理论作为指导,界面处理方式简单粗糙,防水粘结材料的选择不严格,导致界面层无法起到应有的作用,严重影响了刚柔性路面的使用寿命。此外,对加铺层沥青混合料的组成设计方面也缺乏研究,常采用与普通沥青路面相同的矿料级配和相同品质的沥青,没有从刚柔性路面的实际使用状况出发考虑沥青面层材料的设计问题。其次,在材料方面,目前还有待开发高性能的改性沥青和其它品种的材料,使其能够更好的适应刚柔界面极其苛刻的受力环境。对于面层沥青混合料而言,由于其厚度一般较小,通常只有普通沥青路面面层厚度的三分之一,因此,对其抗疲劳开裂性能,耐久性等要求就更高。因此,重点研究用于刚柔性路面界面层和面层的混合料材料具有重要的实用价值。

4.反射裂缝的形成机理及防治措施

反射裂缝是由于旧面层接缝或裂缝附近的位移引起接缝或裂缝上方沥青加铺层内出现应力集中造成的。可以这么说,反射裂缝是一种“继生裂缝”,它是在原有裂缝的作用及影响下形成和发展的。旧水泥混凝土板在接缝处的位移包括由温度变化引起的水平方向的伸缩位移和由荷载作用下产生的竖向剪切位移。由于沥青层与板之间的粘结作用,导致沥青层内出现竖向剪切应力和水平向的拉应力。当此应力超过沥青混合料的抗拉强度,沥青层就会开裂。由于各地区的温度状况不同,各路段的交通条件和路面结构状况也不同,反射裂缝可能主要由于温度作用产生,也可能主要由于荷载作用产生,或者由二者共同作用产生。

对于反射裂缝的防治,主要有以下几种:

(1)锯切横缝,在加铺的沥青层上锯切新的横缝,从而释放沥青层内过大的拉应力。

(2)加铺厚的沥青层,虽然厚的沥青层对于延缓反射裂缝的发展能起到一定的作用,但是从经济上考虑是不可取的,且过厚的沥青层会带来其他的问题,如车辙可能会因此变得严重。

(3)将水泥混凝土板碎石化。将板彻底破碎到规定尺寸范围,形成柔性基层,然后再加铺沥青面层,事实证明这样做能很好的控制反射裂缝问题,因为它避免了沥青层中可能出现的应力集中现象。但是,这样处理对环境影响较大,且破碎过程中对原有路基的强度和稳定性会造成很大的伤害,同时,有学者认为,这样做是一种很浪费的行为,因为,它没有充分利用原有路面的强度,而是毁坏了这种强度。

(4)加铺夹层。通过对刚柔性界面的处理,设计厚度几毫米的夹层,能够有效的控制反射裂缝的传播。目前,这种办法被认为是最有效也是最经济的解决刚柔性路面反射裂缝的办法。

5.车辙和推移的形成机理及防治措施

车辙和推移是发生在沥青面层的永久性变形。车辙表现为在轮迹处沥青层的凹陷,产生这种变形主要有几种可能。一是由于面层沥青混合料压实度不够,导致后期在车辆荷载的作用下,混合料被进一步压密所致,由此产生的车辙也叫“再压密型”车辙。还有就是由于沥青混合料的高温稳定性不足,导致在高温季节,在车辆荷载的作用下,沥青混合料出现侧向的剪切流动,形成车辙。除此之外,还有可能是由于面层混合料被磨耗而形成的车辙。推移主要是由于沥青混合料的高温稳定性不足,在车辆荷载水平力的作用下,发生推移。对于刚柔性路面而言,由于面层沥青混合料的厚度一般较小,且多数采用的是高粘度的改性沥青,沥青混合料的高温稳定性较好。因次,刚柔复合式路面的车辙并不是十分突出的问题。推移现象倒是常见,这主要是由于刚柔界面的抗剪及粘结强度不够所致。由于,水泥混凝土板刚度大,沥青层模量小且厚度薄,在车辆荷载水平力的作用很容易出现界面层的剥离,从而导致面层出现推移和拥包现象。

对于刚柔性路面出现的车辙和推移病害,主要的处治措施是两个方面,一方面提高沥青面层混合料的高温稳定性和强度,采用高性能的改性沥青作为粘结料。另一方面,重点加强刚柔界面的粘结处理,提高其抗剪强度和粘结强度。使沥青层与水泥混凝土板更好的粘结在一起,提高整体受力性能。

6.水损坏的发生与防治

水损坏是一个带有普遍性的话题,在此不做详细分析。刚柔性路面的水损坏的发生主要还是由于面层沥青混合料的设计空隙率不合理所致。笔者认为,由于刚柔性路面的沥青面层较普通沥青路面的面层厚度要小,通常只有4cm-8cm。因此,水更容易从混合料空隙渗入。因此,建议用于水泥路面加铺层的沥青混合料设计空隙率要么小,直接做成不透水性沥青混凝土,或者干脆做大,直接做成透水性沥青面层,但是,修筑透水性路面必须做好刚柔界面的防水及排水措施,对此可参照透水路面的设计方法。此外,加强刚柔界面的粘结与防水处理,对于提高刚柔性路面的抗水损坏能力也是大有帮助的。对于面层沥青混合料的设计,应该考虑集料沥青的黏附性,尽量减小发生水损坏的可能性。

2、城市加铺沥青路面裂缝调查及原因分析的论文

摘 要:对城市加铺沥青路面各种裂缝类病害的成因进行了详细分析,并提出了相关的预防以及处治。

关键词:城市道路;加铺沥青面层;反射裂缝

引言

上一个世纪,很多城市道路路面基本是清一色的水泥混凝土路面,进入新世纪后,出于城市发展的需要,多数使用了加铺的沥青混凝土路面,大大改善了城市的交通环境和居民的出行条件。但随之而来的沥青混凝土路面早期破损现象也成为经常困扰公路管理部门的难题。其中裂缝类破坏是城市沥青路面的主要病害类型。下文我们将介绍裂缝类病害的成因并总结相应的预防和维修措施。

1 裂缝类病害的特征及成因

裂缝是路面早期破坏最常见的病害之一,裂缝类病害包括纵向裂缝、横向裂缝、网裂和龟裂,它的危害在于从裂缝中不断进入的水份使基层甚至路基软化,导致路面承载力下降,加速路面破坏。以下将分别介绍:

1.1 纵向裂缝

纵向裂缝往往集中在原水泥混凝土路面板交接处,一方面由于老路基的不协调变形引起较大的弯拉应力从而造成纵向开裂;另一方面由于旧路面板的纵缝或初始缺陷处治不合理,在交通荷载和温度应力的作用下逐渐形成反射裂缝。

1.2 横向裂缝

横向裂缝是指由于路面结构的收缩或不均匀沉降或其他原因所形成的与路面中线近于垂直的裂缝。其成因主要有三个:

(1)基层材料收缩和温缩引起横向裂缝。一方面在基层成型过程中,因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝,另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。

(2)沥青混凝土面层材料的温缩引起的裂缝。横向裂缝有贯通全幅路面的,有从路面边缘开始的不贯通裂缝,这类裂缝通常是靠边缘处缝的宽度大,向路面中心延伸逐渐变窄,直至裂缝尖灭。低温开裂具体是指由于气温的下降,沥青材料变得越来越硬,沥青混合料的粘滞流动性减小,并开始收缩,当体积收缩率超过粘滞流动所允许的范围时,就在沥青路面中产生温度应力,当沥青面层产生的收缩拉应力或拉应变将会超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变,就会在其表面开裂,随着持续的低温或下一次降温的到来,在裂缝的尖端会产生较大的应力集中,致使裂缝向下延伸并逐渐穿透整个沥青面层,形成沥青面层的低温开裂。

③差异沉降引起的横向裂缝。在性质差异较大的路基衔接处或构造物与路段相接处,因相邻路基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂,并反射到沥青面层,形成横向裂缝。

④基层的缺陷引起的反射裂缝。对于半刚性基层,沥青面层的反射裂缝,表现形式为横向裂缝,裂缝发展的规则性较差,裂缝分叉,常伴有支缝出现,裂缝间距比较均匀。一般情况下,反射裂缝多出现在行车道轮迹处,因为温度对反射裂缝的影响在整个路面宽度内是相同的,而行车荷载则是以一定的频率分布在行车道上,尤其是在渠化交通的道路上。这类裂缝发生的初期,在行车轮迹处其宽度较大,两侧较细,且发展到后期,裂缝会贯穿全幅或半幅路面,裂缝出现的位置与基层裂缝的位置是对应的;对于刚性基层(一般为旧混凝土路面),在混凝土板接缝处最容易发生反射裂缝,而且是垂直的。因为旧板接缝或者裂缝有横向也由纵向的,所以这种反射裂缝既可能是纵缝,也可能是横缝,且裂缝宽度较大,扩展迅速,危害严重。

1.3 网裂和龟裂

网裂和龟裂是横裂和纵裂出现后未经处理进一步发展的结果。其中,网裂呈鱼网状,一般指面积较大、缝较小、缝距较大的轻微型病害。龟裂呈龟壳状,指面积较小、缝较宽较深、缝距较小的较严重病害。

网裂和龟裂主要是由于路面的整体强度不足,沥青面层老化等而引起的。一个原因可能是路面结构设计不合理,路基路面压实度不足使路面整体强度不足,或路面材料配合不当、拌和不均等使沥青与石料粘结性差,由于路面整体强度不足,在荷载重复作用下,使面层疲劳开裂;另一个原因可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致使水分渗入下层,使基层表面被泡软,在汽车荷载反复作用下,泥浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生卿浆,基层表面被逐步淘空,由横缝或纵缝逐步发展成的。另外,沥青老化和汽车严重超载,使基层产生疲劳破坏也是导致沥青面层形成网裂和龟裂的重要原因。

2 裂缝类病害的预防以及处治

预防横、纵向裂缝产生的主要措施有:作好地基的处理;路基填筑达到要求压实度,并尽可能保证均匀;作好路基防、排水。为预防网裂和龟裂要保证合理的路面结构设计,加强货车的载重管理,在路面出现裂缝时要及时修补处理。对于裂缝类病害的修补方法主要有以下几种:

(1 ) 沥青混和料罩面法:根据交通量的大小,选取细粒式或中粒式沥青混合拌和料,进行封层。厚度一般控制在1.5一4.0cm之间。在乳化沥青稀浆封层和罩面法中引入土工布或土工格栅作为应力吸收层,对抑制裂缝发展可以起到良好的效果。

(2) 乳化沥青稀浆封层法:当气温在零上5度时,可以将级配骨料与乳化沥青混合成稀浆,用专门设备进行封层。由于气候原因破乳慢时,可加入2%水泥缩短破乳时间或直接采用慢裂快凝性沥青乳化。此法适应于大面积裂缝处治。用稀浆也可直接灌缝处理单缝。

(3) 灌油修补法:在秋末深冬季节多产生裂缝类病害,可用此法。处治时,将纵横裂缝处清扫干净,用液化气或喷灯将裂缝壁加热至粘性状态,然后用油壶或专门灌缝设备直接向裂缝内灌入加热的沥青,最后在接口表面撒布热砂或石屑进行养护。对于较宽的裂缝,可用铣刀扩宽,再按上述程序处理。

3 小结

裂缝是城市加铺沥青路面中发生率最高的病害类型,且具有极强的普遍性。线裂在车载以及温度的影响下应力集中会更加明显,且易扩展成为更具破坏力的病害。反射裂缝是沥青加铺罩面层的主要问题,是设计当中要解决的最关键问题。也可通过设置裂缝缓解层和应力吸收层来防止反射裂缝。

参考文献:

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3、公路沥青路面大中修质量控制分析论文

1工程概况

省道s106线南华镇白象沟村至双龙镇段属于s106线的一部分,又名川西环线,南北贯穿中江县全境,北接德阳市旌阳区,途经富兴镇、中江县城、南华镇、玉兴镇、龙台镇、双龙镇、继光镇、广福镇、会龙镇、仓山镇、元兴乡,南接资阳市乐至县,县境内路线全长约102㎞,是中江县的南北大动脉,其路面状况影响着沿线多个乡镇及其辐射区域群众的交通出行。在2009年末为迎接部检,该路原水泥砼路面采用白加黑的方式进行了路面改造。2015年,该路段沥青路面出现了裂缝、局部沉陷、车撤等病害,公路通行能力降低,服务水平下降。

2沥青路面大中修评判标准

根据《公路技术状况评定标准》(jtgh20-2007)的相关规定,公路技术状况检测与调查包括路面、路基、桥隧构造物和沿线设施四部分内容。项目实例主要为公路路面整治工程,因此主要为对原路路面使用性能指数(pqi)进行评价。路面检测包括路面损坏、平整度、车辙、抗滑性能和结构强度五项指标。其中,路面结构强度为抽样检测指标。同时需对原路面钻芯取样,并调查道路养护历史、交通量等。根据对原路面、路基、桥隧构造物和沿线设施四部分的调查评定,评定结果为:按照《公路技术状况评定标准》、《公路工程质量检验评定标准》的相关规定,原路面虽行驶质量、路面结构强度较好,但调查实际显示路面损坏较重,破损率较高,全线路面pqi仅为67.29;且s106线交通量巨大,为我省重要的公路运输大动脉,繁重的交通运输任务已造成该道路使用状况每况愈下;根据“预防为主、防治结合”的方针政策,为防止该重要的省级干线公路进一步损坏、且造成后期全面恢复原技术标准的难度和成本巨大,建议提前采取大修措施。以尽早对该路段及其沿线设施的损坏进行综合修理,全面恢复其原有技术标准,提高道路通行能力及服务水平。

3沥青路面大中修质量控制重点

根据对原路面病害原因的分析及相关工程类似经验,按照有关规范规定,项目实例采用了以下路面结构方案:将原沥青路面铣刨4.0㎝后,对原下面层沥青处治后,再加铺双层沥青砼。路面结构型式为:4.0㎝厚sbs改性沥青ac-13c上面层+5.0㎝厚中粒式沥青砼ac-16c下面层+5.0㎝厚中粒式沥青砼ac-16c面层修补(修复)+30㎝原路水稳碎石基层(根据需要处治利用)+ht㎝原路调平层(根据需要处治利用)。针对项目实例特点,笔者认为本工程的质量控制重点应在以下几个方面:沥青砼路面质量控制、基层强度补强、路基强度补强及局部严重沉陷路段的处理。

3.1严格控制施工原材料质量

沥青、矿粉、集料是路面施工使用的几种主要材料,其中沥青是关键性材料,因此沥青材料质量控制工作非常重要。在选购沥青材料时应进行随机抽检,选择符合要求的沥青材料,然后按照沥青材料类型的不同进行材料放置,注意普通沥青存储罐的温度应在130~170℃之间,改性沥青存储罐的温度应该在180℃以下。随着矿粉细度的变化,沥青混合料性能会发生明显改变,因此必须将矿粉细孔控制在0.075mm左右,通过率保持在75%~100%之间,如果使用的矿粉量过多,混合料的耐久性、水稳性及强度都会随之降低,相反矿粉量使用过少,其力学强度必然会降低,所以,矿粉使用量一定要满足要求。此外,集料主要由坚硬、清洁的石质材料构成,注意将破碎机产量维持在均衡条件下,保证集料级配的稳定性,加工的块石必须满足洁净要求,施工过程中还要注意强化料场管理力度,避免出现粉尘污染等问题。为保证沥青混合料的性能,需严格按照要求掺加纤维稳定剂。

3.2科学控制注浆法施工质量

为提高基层强度,工程实例根据要求对原水泥稳定碎石半刚性基层作注浆加固处治。目前由于沥青路面在使用过程出现问题较为普遍,注浆方法开始应用到沥青路面的修复当中且取得较好的效果。为什么在沥青路面的修复当中使用到注浆法?因为沥青路面在修建过程中主要以粉煤灰以及碎石等原材料作为公路的基层建设,在此施工过程之中由于石灰稳定土及土基的强度不够,导致沥青路面在后期的使用中由于路面负荷过重而出现路面塌陷等问题,此时采用基层注浆可有效提高基层强度。基层注浆应注意以下事项:首先,灌浆孔布设应距路面自由边或裂缝的距离一般为0.8m,最低不小于0.5m,灌浆孔的数量一般可根据路面板的尺寸、下沉量大小、裂缝状况酌情调整,目的是能更好地填充土体与基层的空隙,孔距为1.5~2m,采用梅花型布孔方式。用钻孔机在路面上钻孔,孔的大小应和灌注嘴的大小一致,一般为50㎜左右。灌浆孔孔深一般为铣刨后沥青面层顶面以下40cm左右,以穿过水稳基层并进入原破碎的水泥混凝土面板5cm深度为宜。钻孔定位很重要,必须不断总结经验,力争孔位在脱空或裂缝区深度最大值处。其次,灌浆材料宜选择流动性高,具有一定微膨胀能力、快硬、早强的高强度聚合物砂浆。

3.3静力灌浆施工质量控制

项目实例为提高路基土基强度,对路基轻微沉陷路段采用了静力灌浆加固处治,注浆的目的是通过在路基内灌注水泥粉煤灰浆,对路基松散部分进行充填与胶结处理,增强路面底基层与路基土整体稳定性和强度,从而提升路面结构的承载能力及抗变形能力。静力注浆采用从中间到两边的顺序进行注浆,以保证注浆的有效性与连续性,注浆过程中应跳孔进行,每次跳孔的数量在2~3个之间。比如在对路面塌陷问题处理进行注浆修复时,需要确保注浆作业时的压力稳定、当塌陷的路面抬升量5mm或者塌陷路面附近出现局部拥包时,即可停止对该塌陷方的注浆作业。灌浆作业可从沉陷量大的地方开始,由大到小,当相邻孔或接缝出现冒浆时,停止泵送。吸浆量大的钻孔,采用自流注浆并可掺入粉煤灰,吸浆量小的钻孔则采用加压注浆,浆液为纯水泥浆,遵循先稀后浓的原则。漏浆、冒浆或吸浆量大的钻孔,采用地面封堵和间歇、限量、变级轮灌等方法处理。注浆要保证钻孔注满,注满到孔口不再吸浆时才可止浆,止浆后应用碎石加水泥浆将钻孔填实封闭。注浆中必须加强观察,分析注浆情况的变化,现场及时采取相应措施,确保注浆质量。注浆采用注浆量和注浆压力双控的原则,即以注浆两控制,压力作为校核值。

3.4高压劈裂注浆质量控制

项目实例中有局部路基沉陷严重,经勘察及病害原因分析,原路基右侧为鱼塘,因原路基压实度不够、地下水渗入等多种原因作用导致路基沉陷,设计中采取路基高压劈裂注浆+纵横向片卵石渗沟+翻挖路床换填的措施进行病害处理。高压劈裂灌浆加固应在上部静力灌浆加固完成后约1周进行,以确保上部土层形成一定的强度。首先钻孔时必须避让静力注浆孔位。注浆钻孔深度必须进入下伏基岩50cm,当钻孔到达设计深度后从钻内注入封壳料。封壳料3天龄期抗压强度约为0.3mpa。封壳料作用是封闭单向阀管和钻孔壁之间的空隙,迫使从灌浆孔内开环,压出的浆液挤破套壳料注入四周土层。其次,在封闭泥浆达到一定强度后,在单向阀管内插入双向密封注浆花管进行分层注浆,加大压力使浆液顶开橡皮套,挤破套壳料,在土体产生劈裂,并沿着裂缝扩散。第三,待封壳料的强度达到0.3mpa后,可开始第一轮次注浆,水泥用量为设计注浆量的50%,采用带有双向密封装置的专用注浆枪从下而上逐环进行注浆。第四,待凝12小时后可开始第二轮次注浆,水泥用量为设计注浆量的30%,方法同第一轮次注浆,浆液的水灰比调整为0.8。第五,待凝12小时后开始第三轮次注浆,水泥用量为设计注浆量的20%,方法同第一轮次注浆,浆液的水灰比调整为0.8。第六,注浆孔的施工应先实施外围孔、后实施中部孔。注浆时,孔与孔、排与排之间采用"隔二打一"的施工措施。第七,终止压浆的条件,当符合下列条件之一者,可终止注浆:①注浆压力达到设计注浆终压,即2.0mpa。②注浆压力未达到2.0mpa,但平均每米注浆量值已经达到设计最大值2倍。③当出现孔周冒浆,且达到设计注浆量的60%以上时结语:

综上所述,公路沥青路面大中修质量控制对于公路正常行车具有非常重要的意义,所以施工企业必须清楚的认识到施工质量控制的重要性,严格按照相关规范展开施工,在科学的质量管理体系基础上展开各项质量控制工作,同时按照现代公路沥青路面质量控制理念,严格控制施工重点,以保证公路沥青路面施工质量一直都处于受控的状态中。省道s106线南华镇白象沟村至双龙镇段公路沥青路面出现了裂缝、龟裂,沉陷、车撤等病害,公路通行能力降低,服务水平下降,这种情况下必须结合路面质量产生的原因,采取有效的修复性措施,保证大中修施工质量。

参考文献

[1]陈欣.高速公路沥青路面大中修摊铺与压实的施工质量控制[j].福建交通科技,2013,02:22-24+36.

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4、连续配筋混凝土复合路面在市政道路中的应用论文

摘 要:文章介绍了连续配筋混凝土复合路面在某市政道路中处理差异沉降中的应用。对连续配筋混凝土复合路面的设计理论方法作了介绍,并总结了在施工过程中遇到的问题。为相关工程设计和施工提供一定的借鉴依据。

关键词:连续配筋混凝土;复合路面;市政道路;差异沉降

在市政道路中,由于施工工期紧、地下空间复杂以及交通组织等方面的特殊要求,需要一种开放交通早,强度高,能适应重载密集交通的路面形式。文章借鉴国内外有关工程实践和理论分析,结合市政道路项目特点,实验性的采用了连续配筋混凝土+沥青的复合路面结构。就其目前使用情况来看,路面情况良好。

1 连续配筋混凝土复合路面概述

连续配筋混凝土路面(简称crcp)是为了减少普通水泥混凝土路面由于横向胀、缩缝的薄弱而引起的各种病害(如唧泥、错台等),改善路用性能,延长道路的使用寿命,发展起来的一种较新的路面结构形式。

但是crcp板作为刚性板其主要的缺陷是由于混凝土在硬化固结时的干缩及温缩受阻而形成的横向细小裂缝。而沥青混凝土面层平顺、无接缝,且具有的弹塑性质,有很好的减振性。基于这些特点,在crcp上铺设沥青混凝土面层。形成crcp复合路面,有效减弱行车荷载的冲击作用,从而减少对crcp的破坏。

2 项目概况

南京市纬三路过江通道工程是贯通大江南北的主要通道,是主城井字内环快速路网中向西延伸至江北地区的重要通道。周边多条主干道、城市快速路建成并与过江通道相接,过江通道实际承担了南京市区、周边城市和过境交通三方面的交通流,不仅交通量大,交通组织也十分困难,在施工期间难以对接线道路进行交通分流。施工期间必须维持交通,并需要近早开放交通。

根据勘察资料,场地下卧层软土较厚,且道路下方有地下车库、人行过街通道、电缆沟等结构物。使部分道路处于刚性地基(车库结构)与柔性地基的交接处,产生差异沉降,为防止路面开裂等病害需采取相应措施。

3 复合路面结构设计

鉴于地下结构物繁多和本项目特殊情况,本路段路面必须具有早期强度高、开放交通早等特点,经多方案比较,路面采用连续配筋混凝土路面并在其上加铺沥青面层形成复合路面。

3.1 路面结构设计

本项目设计基准期为30年,安全等级为一级,变异水平等级为低级,交通等级为重交通。crcp的板厚参照普通混凝土板厚度设计,同时考虑沥青面层的有利影响,板厚确定为35cm,底基层为20cm厚c20素混凝土。

水泥混凝土路面上的沥青加铺层是一种特殊的路面结构,应力应变特性与一般的弹性层状体系有较大的差别。新建crcp板动态临界弯沉值极小,设计中未予考虑,对于加铺厚度以美国沥青协会(ai)法计算,并以美国工程兵团和联邦航空局(faa)法验算,确定其沥青混凝土罩面厚度为10cm。

3.2 配筋设计

3.2.1 纵向配筋设计

纵向配筋设计初拟纵向配筋率为0.6%,采用ф16的螺纹钢筋,设计温差△t取35,混凝土强度等级为c30。由现行jtgd40-2011《公路水泥混凝土路面设计规范》(以下简称《规范》)相关规定计算可知,初拟的配筋率满足设计要求。由于在实际使用中板边应力较板中大,故在设计时使边部钢筋间距略小于板中钢筋间距。《规范》中规定纵向钢筋设置位置在板体表面以下1/2~1/3厚度范围内,但考虑到布置位置偏上时,板体表面裂缝分布不均匀,将其布置在板厚的1/2处。

3.2.2 横向配筋设计

在一般crcp板设计中多将横向钢筋视为架立钢筋,但由于本项目crcp板宽较大,为了避免冲断现象的产生,横向钢筋采用ф14的螺纹钢筋,横向钢筋配筋率按钢筋普通混凝土板计算。横向钢筋布设于纵向钢筋之下。

3.2.3 端部设计

端部设计时采用国内较多的凸形地锚梁。因锚固设施一般无法完全限制crcp端部变形,设计中未将crcp与构造物相接,而是在其中设置一块双层钢筋混凝土板做为过渡板,并在其两端各设一条涨缝,以消除残余变形。根据道路等级和与构造物过渡相连方式设定端部最大容许位移值。将crcp板体视为均质弹性体,采用分段法计算考虑地基摩阻力时的端部自由位移,以位移法计算所需的端部约束力。将计算结果和所需的端部约束力相比较,如不满足要求则增加端墙数量,如满足要求则对端墙进行配筋计算并进行相应的验算。

4 施工中的问题

由于crcp复合路面在国内及少使用,虽然在设计中对施工实施情况做了较多考虑,但在施工实施中还是出现了一些问题,虽然最后问题都得到了不同程度的解决,希望对以后的设计和施工有一定的借鉴作用。

4.1 混凝土塌落度

由于施工场地受限,采用商品混凝土。考虑商品混凝土塌落度较大,为避免泛浆、离析,规定塌落度范围为8~10。但在施工实施时,发现塌落度难以满足要求,且各批次混凝土的塌落度差异较大。据现场统计,摊铺的混凝土塌落度大多在9~11间,比设计略大。但据检测结果,并未出现混凝土强度和密实性方面的问题。

4.2 钢筋网的布设

在摊铺混凝土前,提前布设钢筋网,施工单位为了便于施工组织,预焊了过长的钢筋网。结果因施工时的日夜温差,钢筋网膨胀扭曲,不能保证钢筋的位置准确,只好重新焊接,后期施工时将预焊钢筋网长度控制在10m,再无出现钢筋网变形的问题。

4.3 混凝土的养生

本项目crcp板在7月施工,气温较高。在进行实验性摊铺时,虽以湿草袋覆盖养生,但还是没能有效的避免混凝土失水过快,crcp板上出现了大量的干缩裂缝。施工时借除了以湿草袋覆盖外,还在其上覆盖塑料薄膜和塑料编织布,加强保湿效果。后期的施工实践证明这些措施能有效避免混凝土失水过快,保证了施工质量。

5 结语

随着我国的经济的高速发展,城市道路已经成为我国交通建设的重点,路面工程作为道路工程的重要组成部分,现有路面结构形式使用中也逐渐暴露出对重型交通的不适应。路面研究在改进现有路面结构的同时,也在积极的寻找新的路面结构以满足公路工程发展的需要。南京纬三路过江通道中连续配筋混凝土复合路面的应用也是对市政道路新的路面结构的一次有益尝试。

参考文献

[1] 陈锋锋,黄晓明,张军辉.连续配筋混凝土路面设计和施工方法的研究[j].华中科技大学学报(城市科学版),2005(03):49-53.

[2] 王永刚,李振义,李强.连续配筋混凝土路面早期裂缝观测于影响因素分析[j].黑龙江交通科技,2010(08):79-81.

[3] 公路水泥混凝土路面设计规范(jtgd40-2011)[s].

[4] 路水泥混凝土路面施工技术细则(jtgtf30-2014)[s].

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