高速公路水泥混凝土路面的表面功能研究论文_白岩

高速公路水泥混凝土路面的表面功能研究论文_白岩

陕西通宇公路研究所有限公司 陕西省西安市 710118

摘要:高速公路水泥混凝土路面施工技术的质量效果,应从技术应用实践的角度出发,即明确影响混凝土搅拌技术应用效果坍落度的因素,对材料性能质量与配比设计进行控制。这样高速公路水泥混凝土路面施工技术的应用效果就能得到保障,进而服务于现代化经济建设的全面发展进程。

关键词:高速公路;水泥混凝土;路面研究

一、高速公路水泥混凝土路面施工技术的现实意义

近年来,我国经济社会的飞速发展促进了交通运输事业的进步,高速公路为方便人类通行和国民经济的快速发展作出了越来越重要的贡献。自高速公路产生以来,其路面施工主要以水泥混凝土为主,随着目前私家车保有量的增加、长途运输的增加、车辆超载的存在、高速公路利用率的提高,在反复碾压后,很多水泥混凝土路面出现裂缝、破损甚至发生塌陷,严重影响行车通行,存在着较大的安全隐患。针对这种情况,为进一步提高高速公路水泥混凝土里面的承载能力,增长高速公路的使用年限、提高其使用效果,通常采取的解决对策是在原有的水泥混凝土路面上加铺一层沥青混凝土层,从而有效修复原有的水泥混凝土路面,防止其被碾压变形、裂缝、塌陷。文章结合自己多年从事高速公路施工经验,结合工程实际提出了在水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土的具体施工对策,旨在通过施工程序的规范、施工工艺、施工技术的改进进一步提高施工效果,从而延长高速公路的使用寿命,让高速公路更好地造福人民、更好地为国民经济和社会发展服务。为保证“白+黑”路面的施工质量,延长使用寿命,保证使用功能,必须解决好旧水泥路面病害检测、处治、水泥路面和沥青路面层间结合、旧水泥路面反射裂缝防治、加铺后原有公路设施改造等关键技术。因此,在高速公路水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土前必须对原来的路面进行检测和处理。

二、高速公路水泥混凝土路面施工技术的应用局限

以高速公路水泥混凝土路面混凝土搅拌技术的应用过程为例,由于水泥混凝土搅拌施工质量会影响混凝土的内部质量,进而导致路面平整度与设计使用要求不一致。因此,施工技术人员应在明确水泥混凝土路面混凝土坍落度主要影响因素的基础上,提高水泥混凝土路面施工控制的质量效果。

1、级配变化。由于水与水泥等体积情况下的细料、大料以及包裹率差异较大,而在同含水量与水灰比的情况下,细料混凝土的坍落度远小于粗料混凝土的坍落度,因此,在生产搅拌混凝土的过程中,要向骨料仓内进行配料,以控制配比。

2、含水量变化。通常情况下,因搅拌站中的水秤设备,施工技术人员是能够对水量的变化情况进行掌控的,但砂中的含水率却无法进行有效控制。即一旦砂中的含水率变大,将会对坍落度造成直接影响。为此,施工技术人员应在搅拌生产过程中预测一下含水率,并通过扣除这些水量,以使施工技术的应用效果达到目标需求。

3、水泥温度。水泥温度对高速公路水泥坍落度的影响,主要作用于单机生产能力较大的搅拌站中。这是因为水泥仓只有100~150t,且水泥量较多,需要在水泥罐内一边打水泥一边生产。很多时候,水泥未完成冷却,就着手开始搅拌,导致生产出来的混凝土温度较高,进而使坍落度出现下降问题。

4、添加剂用量。目前,高速公路水泥混凝土路面施工市场环境中可供选择的添加剂类型众多,而添加剂用量会直接影响混凝土作用的坍落度控制效果。一旦添加剂的用量较大,会造成混凝土发生物理与化学性能质量方面的变化。为此,在水泥混凝土搅拌施工技术应用过程中,要对其用量进行稳定性控制,使其作用效果在不影响其他问题的情况下充分发挥出来。

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三、高速公路水泥混凝土路面的表面功能研究

1、原路面坏板处理。针对高速公路水泥混凝土路面的坏板,一定要结合其程度深入分析具体的处理对策。如果坏板处于表层,仅仅是水泥混凝土板块表层的裂缝,未延伸和影响高速公路的整体结构,可以利用割缝机对坏板进行割缝,然后对割缝过程中所产生的碎渣清理干净,再对割缝浇筑沥青玛蹄脂,以保证整个水泥混凝土板块的完整。如果通过检测发现坏板仅仅是边角破损,并无大碍,则可以使用割缝机现将破损区域切割为一个正方形,再手工凿出一个深约15~20cm的孔,将所产生的碎渣清理干净后沿着孔外壁向孔内进行新的水泥混凝土浇筑,从而保证整体性;如果坏板程度过于严重,可能影响或波及到高速公路的整体结构,对于这种结构性的水泥混凝土板块破损,应首选人工砸碎法对原路面的旧板块砸碎,将旧板块清除掉后,清理干净碎渣、对下面的浮土进行清扫,将夯实坚固的土层填入其中,再浇筑同标号的水泥混凝土。

2、材料与混合料组成设计。其一,材料设计要求以水泥材料为例,高速公路工程建设人员应按照相关管理部门制定的不同交通等级路面水泥抗折强度与抗压强度设定要求,确定具体使用的材料类型与相关指标。其二,混凝土配比设计对于混凝土配合比的强度设计,其指标应高出混凝土的弯拉强度。由于具体计算过程中,涉及高速公路的保证率系数。

3、做好施工准备工作。据权威数据统计,施工准备工作有:施工组织、机械设备选择、拌和场设置以及材料与设备检查等。对于拌和场地,施工技术人员应将其设置在摊铺作业的中间位置,并在满足原材料运输、供水与供电的情况下,尽可能减少实际占地面积。这样不仅能够保证充足的电力、水以及相关燃料的供应,还能通过硬化处理等,提高砂石料场基底部位的隔离效果。在对路基、基层以及封层进行施工准备时,应将稳定、密实以及均质,作为检测与修整目标。基层横纵坡应与面层保持一致,但横坡应在0.15%~0.20%之间,以实现路面横坡的优化控制目标。在铺筑面层前,施工准备工作人员应对基层提供机械设备连续工作10d以上。对于基层施工存在的纵横向断裂或是碾压破坏等问题,应采取相应的措施进行修复处理。

4、技术应用要点。在设置传力杆的过程中,应在嵌缝内预留圆孔,以为传力杆的穿过提供便利。此外,还应在前封板上设置木质或是铁质的压缝半条,并在其旁边位置放置一块胀缝模板。具体来说,就是按照传力杆的位置与间距,在胀缝模板的下部进行U形槽的开挖。进而为传力杆的通过提供空间。值得注意的是,传力杆两端,应固定在钢筋支架上,并将支架脚插入至基层内部。而且,对于未连续浇筑施工的混凝土路面,应在施工结束后进行胀缝设置,并用顶头模固定传力杆的方法进行施工质量控制。摊铺与振捣施工技术的控制,应在混合料运至摊铺施工现场后,倒向安装好的侧模路槽内,并用人工找补的方式避免其出现离析现象。实际摊铺施工,应控制混凝土振捣后的沉降量,即将虚高控制在高出设计厚度的10%以内。这样可以保证振实作业完成后,与面层的标高一致。而振捣器,应采用平板式、插入式以及振动梁的配套作用,来将混凝土面板的厚度控制在0.22m以下。通常情况下,只采用一次摊铺方法,并经平板振捣器振实,来保证施工效果。但对于振捣盲区,面板的边角位、进水口位置等,应利用插入式振捣器进行处理。对于混凝土板厚度较大的情况,应先插入振捣,再采用平板振捣控制蜂窝现象的发生。

结束语

综上所述,高速公路水泥混凝土路面施工技术的应用,要与工程项目的实际情况与设计要求进行结合,以保证水泥混凝土原材料与设计配比满足设计施工控制要求。事实证明,只有这样,才能使水泥混凝土路面的施工技术应用效果充分发挥出来,即通过做好施工准备、明确技术应用要点以及相关材料用量,提高工程项目建设使用的安全稳定性。

参考文献:

[1]孙阳.旧水泥混凝土路面综合处治与沥青加铺层设计研究[J].合肥工业大学,2018(23):179-182.

[2]张磊.高速公路水泥混凝土路面加铺沥青混凝土技术[J].交通世界,2017(22):104-105.

[3]梁海宁.高速公路水泥混凝土路面加铺沥青混凝土技术探讨[J].山东工业技术,2017(25):215-217.

论文作者:白岩

论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期

论文发表时间:2018/11/16

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