摘要:本文结合工程实例,简单介绍一些新技术在中山市本地市政路改造项目中的应用。
关键词:市政道路,新材料,新技术
1.项目概况
明珠路改造工程位于中山市南朗镇,为道路改造工程。明珠路全长2540.316m,道路等级:城市主干路(近期)。设计速度:主车道60km/h(近期),辅车道30km/h。道路红线宽度70m。道路设计起点位于S111线(翠亨大道)交叉口,终点接70m规划路交叉口。经现场勘察调查,发现K0+000~K2+290路段旧路路面大部分较完好,局部出现不同程度的裂缝,考虑该段旧水泥砼面板路面病害进行彻底处治后,采用加铺沥青混凝土罩面的路面结构;K2+290~K2+483路段,路面板破碎、错台严重,考虑破除该段水泥砼面板后,新建沥青混凝土路面结构。
2.机动车道铺沥青罩面路面结构的选用
本项目改造方案是部分路段利用现状水泥混凝土路面加铺沥青罩面,其余路段为新建沥青混凝土路面。针对现状水泥混凝土路面加铺沥青罩面的路面结构给出以下方案进行比选:
沥青混凝土路面结构A(SMA-13玛蹄脂碎石上面层、双绞合金属路面加筋网)(推荐方案):
①4cm SMA-13 型沥青玛蹄脂碎石
②撒布与面层同标号的改性沥青粘层油1.0L/m2
③7cm AC-20C 型中粒式普通沥青混凝土
④1cm橡胶沥青同步碎石封层
⑤双绞合金属路面加筋网满铺
⑥8~28cm水泥混凝土调平层(弯拉强度≥5.0MPa)
⑦现有水泥砼路面,表面机械刨毛并清洁干净
沥青混凝土路面结构A(AC-13C沥青混凝土上面层、玻纤格栅)(比选方案):
①4cm AC-13C型细粒式SBS改性沥青混凝土
②撒布与面层同标号的改性沥青粘层油1.0L/m2
③7cm AC-20型中粒式普通沥青混凝土
④撒布与面层同标号的改性沥青粘层油1.0L/m2
⑤玻纤格栅满铺
⑥8~28cm水泥混凝土调平层(弯拉强度≥5.0MPa)
⑦现有水泥砼路面,表面机械刨毛并清洁干净
综合比较两种机动车道路面结构形式,由于SMA-13玛蹄脂碎石上面层的路面结构具有抗滑耐磨、密实耐久、抗疲劳、抗车辙、减少低温开裂的优点,更适用于高等级道路做抗滑表层使用。并且双绞合金属路面加筋网的路面结构有助于提高沥青路面使用性能,减少养护成本,延长使用寿命。所以本次设计推荐采用(SMA-13玛蹄脂碎石上面层、双绞合金属路面加筋网)路面结构形式。
3.人行道路面结构的选用
为因地制宜的实现低冲击开发设计,设计考虑人行道均采用透水性结构。
新建人行道路面结构:
①6cm陶瓷透水砖
②4cm DS M20 透水水泥砂浆
③15cm 6%透水水泥稳定碎石
④15cm 填隙碎石
⑤土基夯实,压实度≥92%
4.SMA玛蹄脂碎石在道路工程中的应用
4.1 SMA简介
沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是一种以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料,填充于间断级配的矿料骨架中,所形成的骨架密实混合料。其组成特征主要包括两个方面:①含量较多的粗集料互相嵌锁组成高稳定性(抗变形能力强)的结构骨架;②细集料矿粉、沥青和纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂将骨架胶结一起,并填充骨架空隙。
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4.2 SMA在工程中的优点
(1)高温稳定性好。SMA的组成中祖集料多,混合料中粗集料之间的接触面很多,细集料少,玛蹄脂仅填充粗集料之间的空隙,由于粗集料之间良好的嵌挤作用,沥青混合料具有非常好的抵抗荷载变形能力和较强的高温抗车辙能力。
(2)耐久性好。SMA混合料内部被沥青玛蹄脂充分填充,且沥青膜较厚,混合料的孔隙率很低,沥青与空气的接触少,抗老化性能好,由于内部空隙低,其变形率小,因此有良好的耐久性。
(3)水稳定性好。SMA混合料的孔隙率很低,几乎不透水,混合料受水的影响很小,再加上玛蹄脂与集料的黏结力好,使混合料的水稳定性有较大改善。
(4)具有良好的表面功能。SMA采用坚硬、粗糙、耐磨的优质石料,间断级配,粗集料含量高,路面压实后表面形成的孔隙大,构造深度大,因此抗滑性好。SMA 路面雨天行车不会产生大的水雾和溅水,粗糙的表面在夜间对灯光反射小,噪声也大为降低。
(5)低温抗裂性好。由于SMA的集科间填充了沥青玛蹄脂,它包在粗集科的表面,低温条件下,混合料收缩变形使集料被拉开时,由于玛蹄脂有较好的黏结作用,使混合料有较好的低温变形性能。
4.3 SMA的发展和应用
近年来,随着交通量的持续增加,超载重载、交通渠化等对高等级公路沥青路面提出了越来越高的要求。为了提高沥青路面质量,延长沥青路面使用寿命,各种新材料、新工艺在高速公路沥青路面建设中层出不穷。SMA虽然其施工成本较高,但在国外较早就在重载交通中得到比较广泛的应用,特别是在欧美国家更早得以普及。最近几年国内许多高速公路建设也开始逐渐引进这一技术,利用这一新施工工艺来解决老规范中AC、AM未能很好解决的问题。
5.双绞合金属路面加筋网在道路工程中的应用
5.1双绞合金属路面加筋网简介
路面加筋网是采用低碳镀锌钢丝编织而成双绞合六边形金属网。这层加筋网面使路面结构如粘性体一般,能够吸收水平拉伸应力并扩散施加在大范围的交通负荷,降低重荷载的损伤。同时路面加筋网不仅降低了反射裂缝,而且在结构上加固了沥青面层结构,减少了长期的车辙、推移等病害。
5.2双绞合金属路面加筋网施工工艺
基于提高路面结构使用寿命,提升车辆行车环境安全性,降低道路寿命周期维修成本,采用路面加筋网加筋结合同步碎石封层的解决方案。该项技术将双绞合金属网结合横向加强钢筋布置在公路旧混凝土面板与沥青面层之间,由于双绞合金属网的高抗拉强度,良好的整体性及其与同步碎石封层优良的嵌锁能力,使得加筋后的沥青路面具有很好的抗裂性能和抗车辙能力。从而达到有效利用原有公路面层,提高沥青路面的结构强度,延长使用寿命,降低养护维修费用的目的。
6.陶瓷透水砖在道路工程中的应用
建设海绵城市已成为国家重点推进支持的项目,透水砖也迎来了广阔的发展空间。陶瓷透水砖是一种用于市政建设的铺装建筑材料,由陶瓷原料经筛分、成型、烘干、高温烧结而成,其通过透水铺装实现雨水渗透,地面积水可顺着陶瓷透水砖渗入地下,涵养地下水,减轻城市内涝造成的危害。陶瓷透水砖对海绵城市的建设具有重要的作用,不仅有梯度结构、透水、保水性能,还因产品色彩的丰富性,对城市建设有一定的装饰功能,达到美化的效果。
陶瓷透水砖的优势:
优点一:透水性好,良好的生态环保性能。陶瓷透水砖采用合理的颗粒级配,可以迅速透过小到中雨的降水量,达到改善因路面不透水而带来的不良“内涝”的现象。
优点二:保水性能好,良好的自我调节功能。陶瓷透水砖除了有高的透水功能外,保水性、隔热性能都很高,能暂时将雨水保留在砖内,使之慢慢渗透,晴天时,水分由表面蒸发,缓和路面温度的上升。陶瓷透水砖的多孔性还可以保证大地与大气之间的水汽与热能交换,减少城市因太阳辐射所产生的热岛效应。
优点三:高强度,抗压能力强。陶瓷透水砖经过1200-1300°C高温烧成,产品结合是由颗粒间物理成分熔融后冷却形成的结合,强度非常高。
优点四:色彩丰富,装饰性强。陶瓷透水砖产品色彩丰富性和规格多样性,可根据需要流畅排水的不同应用场所,运用单一或多个颜色、规格的透水砖拼装成不同的创意造型,相比水泥净面铺装更为美观且实用。
7.结语
近年来,随政府着市政基建力度的加大、市政工程建设进度的加快,在本地市政工程建设施工中涌现出许多的新材料、新技术,这也为市政工程的质量和创新提供了可能。本地建设、设计、施工单位不应一味采取保守方案,不应满足于当前的技术,而是应该不断地探索、学习,针对本地市政项目,寻求更完善、科学的新材料、新技术。
参考文献:
[1]:《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011)
[2]:《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)
[3]:《城市道路与开放空间低影响开发雨水设施》(15MR105)
论文作者:孙玉石
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签:路面论文; 沥青论文; 透水论文; 面层论文; 混凝土论文; 结构论文; 碎石论文; 《基层建设》2019年第15期论文;