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关于对公路水泥混凝土路面使用寿命的探讨

2009-05-24林海强

关键词:水泥混凝土寿命路面

林海强

摘要:改革开放30多年来,我国公路事业发展迅速,公路运输在整个交通行业中起到了很大的作用,推动了社会经济的发展。但是,相当部分公路水泥混凝土使命寿命不到设计周期的一半,如何延长水泥混凝土路面使用寿命是当前我们公路建设者面对的一个重要问题。

关键词:水泥混凝土 路面 寿命

0 引言

改革开放30多年来,我国公路事业发展迅速,公路运输在整个交通行业中起到了很大的作用,推动了社会经济的发展。但是,随着我国经济的快速发展,车辆数量增长迅速,超重车辆对公路水泥混凝土路面破坏相当严重,相当部分公路水泥混凝土使命寿命不到设计周期的一半,如何延长水泥混凝土路面使用寿命是当前我们公路建设者面对的一个重要问题。本文按照科学发展观的要求,在总结过去工作经验的基础上,重点探讨公路水泥混凝土路面在设计阶段、施工阶段和养护阶段如何进行有效控制,从而进一步延长公路水泥混凝土路面使用寿命。

1 在设计阶段注重水泥混凝土路面使用寿命

水泥混凝土路面设计一般包括以下内容:①路基和基(垫)层的结构组合设计;②混凝土面板的平面尺寸确定和板厚计算;③接缝设计;④配筋设计;⑤混凝土的材料组成设计。从上述几方面的内容中可以看出,影响工程造价的主要是由路基和基(垫)层的结构组合、板厚、配筋和混凝土的材料构成,在一般情况下水泥混凝土路面都是以水泥碎石或水泥石屑作为路面基层,路面绝大多数都是厚26cm抗折强度5.0MPa,而设计阶段是一个工程项目控制工程造价最重要的阶段,受工程造价的限制,设计人员一般不敢大胆采用新技术和新材料,面对公里水混凝土路面在实际运营过程中往往达不到设计年限的要求而束手无策。针对这种现实情况,我们可以运用发展的思维,在理论计算的基础上提高设计系数从而提高水泥混凝土路面设计强度和稳定度。本人认为在路基达到要求后路面的设计可以从如下两个方面进行考虑:①加大混凝土路面的结构厚度,②使用钢纤维水泥混凝土路面。

在设计中要首先做好如果使用加大混凝土路面结构厚度、使用钢纤维水泥混凝土路面增加的投资与收到的社会经济效益相比较的可行性研究,从而确定比较可行的设计方案。我认为主要在设计阶段的前期可行性研究中做的较充分,有针对性地就延长水泥混凝土路面使用寿命、增加的投资、产生多大的社会经济效益三者关系进行重点分析,就能设计出一个最优化的方案,就有可能在设计阶段提高设计标准,从而延长水泥混凝土寿命。

2 在施工阶段注重水泥混凝土路面使用寿命

施工阶段注重水泥混凝路面寿命必须从施工质量做起,控制水泥混凝土路面施工质量是由原材料的选择、级配及组成、试验检测水平、施工工序控制、工艺水平、设备与技术水平及施工环境等上述方面几个方面所决定的,以上各个环节都会直接影响路面工程的使用寿命,任何一个环节把握不好对路面质量的影响都是相当大的。现以我在参与国道G106龙归至黄石路口段改造工程施工过程中在路面质量控制方面进行探讨。

2.1 首先是原材料的选择

2.1.1 水泥进场必须有产品合格证及化验单,不合格的水泥产品杜绝进场。在运输及保管过程中,注意防水、防潮,超过保质不能使用。

2.1.2 砂:采用符合规定级配、细度模数在2.5以上的中粗砂,要求坚韧耐磨,表面粗糙有棱角、清洁,有害杂质含量低。

2.1.3 碎石:选用质地坚硬、耐久、洁净、级配符合规范要求,最大粒径不超过40mm,碎石的粒形以接近正立方体为佳。

2.1.4 外加剂:在必要情况下选用外加剂如减水剂、流化剂等。

2.1.5 原材料施工前必须送有关材料试样到有检测资质的单位进行检测和做配合比试验,满足设计要求方可进行施工。

2.2 水泥路面基层的施工

水泥稳定混合料利用拌和楼在搅拌站集中拌制,拌和时,按配合比设计和试验所确定的各类材料用量严格计量,在拌和中根据稳定混合料含水量的检查情况,及调整用水量,同时在拌和时按先碎石后水泥的顺序送料,以保证混合料拌和的均匀性。运到现场的水泥稳定碎石混合料采用基层混合料摊铺机按设计要求的路拱和试验路段所确定的松铺厚度均匀地进行摊铺和整型。摊铺时,设专人跟随摊铺机,及时消除粗细集料过分集中之处,严格按路面施工技术规范进行施工。

2.3 水泥混凝土路面面层的施工

2.3.1 面层砼采用符合规范要求的水泥、砂、石料按硷配合比设计所确定的比例用量在检砼搅拌站集中拌制,利用砼运输车运至施工作业地点,采用砼摊铺机摊铺,所有砼面层均采用纹理制作器横向制作纹理。

按规范做好各项准备工作:①按有关规范的要求,做好混凝土设计配合比、施工配合比。配合比须经驻地监理工程师审批后方可进行工程施工。②做好测量放样和模板安装、标高复测。模板采用钢模板,其高度与混凝土板的厚度一致。

混凝土拌和、运输、浇筑、养生

2.3.2 严格按混凝土施工配合比拌和,采用电子秤准确计量控制。①施工过程中控制好各工序的施工质量。砼拌和时控制好搅拌的时间,用强制式拌和机拌合,最短搅拌时间不小于90秒,最长不大于270秒。②混凝土的浇筑:摊铺前做好基层上的杂物的清理,适量洒水湿润,卸料后进行摊铺、振捣。振捣采用插入式与平板式振捣器配合使用,先用插入式振捣器振捣,然后再用平板式振捣器振捣。先振捣模板附近及角隅处,然后再顺序振捣其它地方。振捣时应控制好振捣的持续时间,振捣同一位置的时间应不少于20秒,但也不宜过振,一般以拌合物停止下沉、不再冒泡并泛出水泥浆为准。振捣器移动间距不得大于其作用半径的1.5倍,至模板的距离应保持5~10cm,并应避免碰撞模板和钢筋,振捣时应辅以人工找平,并随时检查模板,如有下沉、变形或松动,应及时纠正。经过振动梁整平后,再用铁滚筒进一步整平。混凝土做面后,初凝前,进行拉毛。终凝后,进行规范养生。

2.3.3 砼面层养护

在砼表面修整完毕后,及时喷洒养护剂进行养护,其养护期14-21天,在养护期满砼面板达到设计强度的100%并封缝完毕后,方可开放交通。

2.3.4 接缝施工:

在砼板达到一定的强度能够承受锯缝设备,并且不会因锯缝使缝的边缘产生剥落时,即采用锯缝机按设计要求对纵横向缩缝、施工缝进行切锯。

从所述的施工方法和施工工艺来看,国道G106龙归至黄石路口段改造工程路面质量取得了很好的效果与在施工时精心准备、严格按照路面施工技术规范是分不开的。因此施工质量是延长水泥混凝土路面使用寿命的有效保证。

3 在养护管理阶段注重水泥混凝土路面使用寿命

水泥混凝土路面的病害主要有如下几个方面:①裂缝、②破碎板、③板角断裂、④错台、⑤唧泥、⑥边解剥落、⑦坑洞、⑧拱起等,而采取的养护措施主要灌沥青、灌浆、沥青修补以及破碎维修等。

破碎板维修是延长水泥混凝土路面的最可行措施,国道G105广从线运行18年以来路面保持了较好的平整度除了日常注重养护外,还与加强破碎维修有着十分重要的关系,所以破碎板维修是水泥混凝土使用寿命延长的有力措施,水泥混凝土路面养护还应掌握如下技术。

3.1 裂缝处治技术

对环氧树脂类、聚氨脂与改性聚氨脂类、烯类及沥青橡胶等的灌缝材料能较好的运用。由于环氧树脂类灌缝材料有耐热、活性高、内聚力高、粘附力强,收缩率较低等优点,对裂缝处治可以收到良好的效果。

3.2 错台处治技术

对出现错台的板块,先采用压浆调整,恢复平顺,调整后仍有高差,且错台量小于10mm,可用建筑磨平机打磨掉高出的部分或人工凿除高出部分,凿除(打磨)宽度一般为10~30cm。错台量大于10mm的,在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平,衬补长度按高差的1~2%;也可用聚合物水泥砂浆薄层修补,修补前应用钢丝刷将原路面清理干净。

3.3 非结构性病害处治技术

大面积麻面、露骨、平整度差等结构性病害,常采用沥青混凝土罩面处理,处理厚度应大于2.5cm,施工应满足《沥青路面施工技术规范》要求,罩面前要对破碎板及整个路面进行修补和压浆处理。

所以水泥混凝土路面养护是延长它寿命的有力措施。

近十几年来,我国在延长水泥混凝土路面使用寿命所采取的方法有了很大的提高,特别是新技术、新材料在公路建设中的广泛应用,国际之间的交流合作日益增多都促使了工程质量的提高,而工程质量的提高是延长路面使用寿命唯一的技术指标。总之,延长水泥混凝土路面使用寿命如果坚持把设计阶段、施工阶段和养护管理阶段有机结合起来,将会取得更加理想的效果。

参考文献:

[1]《公路工程技术标准》.(JTGB01-2003).

[2]《公路水泥混凝土路面设计规范》.(JYGD40-2002).

[3]《公路路基设计规范》.(JTGD30-2004).

[4]《公路桥涵设计通用规范》.(JTGD60-2004).

[5]《公路路基施工技术规范》.(JTGF10-2006).

[6]《公路路面基层施工技术规范》.(JTJ034-2000).

[7]《公路水泥混凝土路面施工技术规范》.(JTGF30-2003).

[8]《公路水泥混凝土养护技术规范》.(JTJ073-96).

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