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如何在设计阶段提高沥青路面工程质量 [复制链接]

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朋友小作, 大家参考Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2

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如何在设计阶段提高沥青路面工程质量Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2

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摘要:为提高高速公路沥青路面的工程质量,从设计角度出发,在弯沉、结构设计、防排水三个方面提出一些看法。Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
关键词:路面设计 弯沉 结构 防排水Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
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由于我局两个代建项目即将展开,从项目管理角度,如何保证沥青路面工程质量,提高高速公路的使用寿命,减少沥青路面早期破坏,成为项目质量管理的一个难点。提高路面工程的工程质量,可从多个方面着手,比如投标过程中强制性要求,项目实施过程中的合同管理,试验技术方面等等。本文将从路面设计阶段,提高设计质量,采用先进的工艺,谈谈自己的看法。Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
1.国内现状Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
由于施工、气候、超载等多方面因素影响,很多新建高速公路沥青路面不同程度的存在多种早期病害⑴,主要有车辙、开裂、水损害、沥青路面的表面功能衰减等,严重影响高速公路使用的舒适性和安全性。如何提高沥青混凝土工程质量,成为业主单位路面质量控制的关键。Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
2.提高设计质量Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
    以往路面设计理念上始终是设计荷载与实际轴载是否吻合,习惯套用标准结构,很少会关注轮压、车速、材料供给、施工水平、自然因素等外围因素,致使结构设计与实际成品脱节。如果路面设计中多考虑一些细节,采用一些先进的工艺,也许高速公路会有更长的使用寿命,更少的维修养护费用。根据笔者多年的沥青路面施工经验,谈谈自己的某些问题上的看法。Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
2.1弯沉值的确定Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
合格的路基工程是路面工程质量的最基本保障。Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
在路面结构设计中,我国仍然采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性层状体系理论,以设计弯沉值为路面整体刚度指标,进行路面厚度设计。虽然该设计方法存在商榷之处,但要全面修改并不现实。一般设计思路是⑵:根据设计年限内设计车道上通过的累计当量轴次,通过计算公式,计算出设计弯沉值。再通过弹性层状体系理论计算出实际弯沉值,实际值小于设计值,则满足要求。在实际弯沉值计算公式中包含了土基回弹模量这一参数,该参数的取值直接影响实际弯沉值的计算。Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
土基回弹模量是怎样获取的呢?通过外业设计,从取土场抽取土样,含水量保持原状土的情况下,进行三轴试验,得出土样的剪切应力计算出设计的土基回弹模量值。通过弯沉换算公式,将土基回弹模量可转换为土基顶面回弹弯沉,这就是我们通常采用的路基交验时的设计弯沉。该设计弯沉值是通过季节系数的修正,大于没有进行季节修正的值。而季节修正本应该是一个变动值,而非固定值,也就是说,在多雨季节才要进行修正,在干燥季节,该系数应该取值为1。因此在设计文件中,不应该只出现单一的设计弯沉,而应该根据气象资料,划分时间段,根据交验的具体时间,确定不同的路基回弹弯沉值。Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
路基的交工验收,按照质量评定标准⑶,弯沉的检测频率为每一双车道评定路段(不超过1Km)检查80~100个点。因此在实际交验过程中,非常容易出现检测不全面的现象。由于路基单位在实际施工中难免出现或多或少的土基薄弱点,但在交工验收中,由于检测频率的原因,这些薄弱点非常容易被忽略,就交付给路面施工单位。一旦交付给路面施工单位,由于需要大面积的连续施工,路面施工单位就不愿去处理这些薄弱点,为路面工程质量埋下隐患。Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
合理的解决办法就是设计文件中明确详尽的设计弯沉值,同时增加弯沉检测频率,确保交工路基的工程质量。在我省某高速公路就采用项目实施过程中业主方提高路基设计弯沉标准的做法,但施工单位存在极大的意见。因为设计文件中只提供了一个设计弯沉值,单一的提高标准对施工单位存在不公平因素,提高设备使用费用。同时由于土质原因,存在根本达不到新要求的可能(由于CBR值的控制)。Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
2.2结构设计Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
2005年交通部对全国范围内的高速公路进行路面调查⑷,调查结果显示广深高速和京津唐高速的使用情况最优。从路面结构的角度看,这两条高速公路都设置了柔性基层。设置柔性基层的优点与半刚性基层相比⑸,能够减少反射裂缝以及由此产生的路面早期破坏(如唧浆、龟裂、坑洞等)。Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
柔性基层在《公路沥青路面施工技术规范》中有多种形式,热拌沥青混凝土(HMA)有沥青稳定碎石(ATB)、沥青稳定碎石(AM)、排水式沥青碎石基层(ATPB),还有大粒径透水性沥青混合料(LSPM)等。在我省武吉高速和景鹰高速都设置了柔性基层,结构为ATB-30,属于连续密级配沥青混凝土。由于级配连续,且矿料级配跨度大,实际施工过程中非常容易出现离析现象,虽然规范规定设计孔隙率为36%,但施工后的渗水试验满足不了要求。从高温稳定性角度来看⑺,柔性基层(采用AMATB结构)沥青混凝土路面的车辙在加载初期有较快的增长,而后基本稳定在一个水平。Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
LSPM从级配上看主要是由较大粒径(25mm62mm)的集料和一定量的细集料组成,形成的混合料是骨架嵌挤型,空隙率一般处于1318%之间。LSPM的优点主要体现在:①LSPM为单一粒径骨架嵌挤型混合料,能形成完整的骨架嵌挤,具有良好的高温稳定性。②对于大粒径透水性沥青混合料,由于孔隙较大,沥青用量少,矿料之间的接触点比普通沥青混合料少,更应该考虑水稳定性。为了更好的保证混合料的水稳定性,对于大粒径透水性沥青混合料的胶结料宜采用较高粘度的SBS改性沥青,能够形成较厚的沥青膜,可使沥青膜的厚度大于12μm。当沥青的胶结能力提高,因为结构透水,使得水稳定性好。③LSPM选择的空隙率为13-18%,内部具有较多的连通空隙,可以有效的排水和透气。最大程度减少了传统半刚性基层的层间水。④柔性基层的共同优点,较强的抵抗反射裂缝的能力。Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
2.3排水、防水设计Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
在路面排水、防水设计中,国内有许多值得借鉴的好方法。Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
我局在西札项目实施的桥面防水层的设计就比较先进。单级配碎石改性乳化沥青桥面防水层能够比较好的解决沥青面层与桥面防水混凝土层之间的层间水的排除,减少桥面上经常会出现的路面坑槽、松散。Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
透层设计方面,由于顶面弯沉设计的前提条件是各结构层是连续的,因此半刚性基层与沥青面层之间的连接尤为重要。而该连接主要是由透层和封层来实施的。我局在西札项目实施的阳离子煤油乳化沥青透层的设计,使乳化沥青的渗透深度完全满足规范要求。另外,还可从降低施工难度,降低工程造价(无水煤油价格较高)方面,对透层进行设计。比如透层采用普通乳化沥青,降低乳化沥青的沥青含量,使乳化沥青具备充分的流动性和渗透性,同样能够达到对基层的渗透作用。Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
路面防水方面,也有好的设计思路。比如高管局与长沙理工大学的课题研究成果,在靠近中央分隔带一侧对路缘石外侧与超车道标线之间的沥青混凝土进行乳化沥青刷边处理。刷边的部分是沥青混凝土施工中,摊铺机离析最严重的区域,也是渗水最严重的区域。在该区域用人工进行刷边处理,外部的水就通过横坡排出,而不是直接渗入沥青面层。Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
3.结束语Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
由于笔者常年处于施工一线,理论知识有限,文中可能存在不足、甚至错误之处。只是希望项目在设计阶段能够重视路面工程的设计工作,切实从源头上减少沥青路面的早期破坏,提高工程质量,让高速公路最大程度上发挥其社会效益,创造最大的经济效益。Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
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⑴《沥青路面施工与维修技术》郝培文.人民交通出版社.2000.12Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
⑵《沥青路面设计规范》(JTGD50-2004Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
⑶《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80-1-2004Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
⑷在全国沥青路面研讨会上的讲话.张剑飞.2005.7.2Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
⑸国外沥青稳定柔性基层的材料与结构.吕伟民等.《中外公路》2004.12/83Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
⑹《公路沥青路面施工技术规范》 JTG F40-2004Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
⑺柔性基层沥青路面车辙预测模型试验分析.陈少辛等.《华南理工大学学报(自然科学版)》20069/62Y…!_óùdbbs.3c3t.com5}…Vš(H2
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