摘要:为适应建国后国民经济迅速增长的需求,尤其是改革开放以来,我党出台了大量基建政策,开始兴建水泥混凝土材质的国省道路面。随国民经济收入大大提高、社会经济腾飞,各种用途的车辆激增,此类国道逐渐不再适应社会需求,需要重新修建和改造。本文主要针对国道路面改造方面的问题进行探讨和研究,基于我国现阶段的发展状况和改造技术,重点对我国现有国道改造为钢筋混凝土路面及铺设沥青面这两个方向做出详细的阐述和探究。
关键词:国道路面;改造设计;改造方法
在二十世纪六十年代的中期我国开始兴修钢筋混凝土材质的国道,到了九十年代是该材质路面的发展巅峰。不过混凝土路面有很大的局限性,比如:使用一段时间后会出现唧泥、底板发生脱节、接缝处错台等问题,这些问题大大缩短了混凝土路面的使用寿命,并给后期加铺改造工作带来困难。而且随着社会的发展,车辆和人们出行量大大增加,加大了对路面的载荷,造成大量混凝土材质的国道路面出现破损现象,需要耗费大量人力、物力进行维修。
一、病害调查分析
本文选取上世纪九十年代建成的324国道的一段水泥混凝土材质的路面改造为例,该路段的建造按照的是当时的设计规范要求,该路段的抗弯拉强度是 4.5 MPa,该路段路面的厚度是22cm,该参数已无法满足现阶段的实际交通量的载荷需求,近年来交通量不断增长,而且许多车辆违法超载运输,该路段破损较为严重,甚至出现了路面纵横向裂纹、错台、唧泥、啃边、坑潭等不同程度的损伤,严重缩短了道路的使用寿命,使过往车辆的通行安全缺乏保障。通过实地检查分析发现,该路段发生此类病害与设计时的各类标准、规范、设计方案和施工工艺有一定关系。
所选取324国道的改造路段车辆通行数量多,且多为重型卡车,且存在大量超载现象,原有水泥混凝土路面受损程度极为严重,在进行路面设计之前针对原路面做弯沉测试,设计时将原水泥混凝土板的顶面弯沉值定为200(0.01mm),路面面层的厚度和抗弯拉强度分别按照24cm和5.0Mpa设计,如此方可达到该路段现阶段交通量的实际载荷需求。
二、路面改造设计方案
1、技术标准
该公路为二级公路,车速按每小时60km设计,路面宽度设计为22m,路基宽度设计为23m,水泥混凝土路面面层抗弯拉强度定为5.0MPa,水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度定为3.0MPa。
2、改造路面结构层设计
(1)加铺路段:该路段的水泥混凝土面层是:24cm +(15cm~H)的5%水泥稳定碎石基层,其中H代表水泥稳定碎石调平层厚度;
(2)挖除路面后重铺路段:该路段水泥混凝土面层为24 cm +5%水泥稳定碎石基层18cm+填隙碎石底基层20 cm,主要是改造路段的起点、终点、交叉路口处、桥头连接处等位置需要挖除后重铺;
为了将原有水泥混凝土板的强度利用上,并且能去除掉反射裂缝,保证加铺的水泥混凝土路面有过硬的质量,在桥涵、通道、集镇等处不适合利用冲击碾压方法的路段使用具备冲击钻头的挖掘机进行破碎工作,尽量保证旧水泥混凝土板具备完整性,断裂程度需要在60cmX60cm~75cmX75cm之间,不可以超过80cmX80cm,要保证原水泥混凝土路面达到网裂效果,再使用激振力为15t的振动压路机进行碾压工作3遍,对其他路段全部使用激振力为26t的冲击式压路机进行冲击碾压施工,断裂程度与上述一致。
3、纵断面设计
国道的纵断面设计通常被路面加铺的厚度、桥梁的标高、路面横坡、平面交叉等方面控制,因此最好减少原路段的挖掘长度。要基于设计规范的要求下,最大限度的保留并使用其原有纵坡度,改善并优化局部路段的线形,尽可能降低水泥稳定碎石调平层的使用数量,如此可以到达降低工程造价的目的。
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4、改造路段横坡度的设计
改造路段的一般路段的横坡度设计:绕路中线旋转,其中直线路段的主车道横坡度定为1.5%,慢车道的横坡度定为2.5%,路段的弯道处使用超高横坡度(该坡度依据原坡度进行恢复),其他特定路段坡度进行适当的优化调整。
2.5特殊路段处理
(1)对于一些特殊路段,如在过水或者桥头路段进行施工时,一定要对陈旧路基挖除,然后视地质状况,对其进行相应的特殊处理。可以选择更换碎石土、碎石或天然砂砾,铺设碎石盲沟(其尺寸一般为60 cm X40 cm或者60 cmX80 cm),先暂设挖除路段路面结构层为:24 cm厚度的水泥混凝土面层+20 cm厚度的5%水泥稳定碎石基层+18 cm厚度的填隙碎石底基层。
(2)弯沉值高于200(0.01mm)的路段,要对其进行挖除换填处理,而且要根据实际情况设置不同尺寸的盲沟(60 cmX80 cm 或者60 cmX40 cm),亦可在面层铺设钢筋网等。
(3)对厚度差异较大的水泥稳定碎石基层处理方案:厚度在0 cm <H ≤3 cm 之间时,可用面层混凝土取代;厚度在3 cm <H ≤12 cm 之间时,可采用低标号素混凝土取代;如果路面结构层的总厚度为 24 cm,就需要对其铺设钢筋网才能达到标准。
三、路面施工
在施工过程中需要在水泥中添加一定量的高性能混凝土抗折剂,大约在水泥量的百分之二左右,七天后路面的抗折强度就能达到5MPa以上,并且其抗折强度可以提升到百分之二十五到百分之四十之间,一般在七天后路面就可以开放交通了,而传统的铺路方法需要经过二十八天才能开放交通,与之相比不但有效的缩减了工作时间,还大大的节约了有限的劳动力,同时混凝土的后期抗折强度也得到了大幅度的增强,为延长混凝土路面的使用年限提供了有利条件,还节约大量的水泥等工程材料,为国家节省了部分道路养护资金的支出。
对于路面养护方式,一般都会采用在路面面板上覆盖土工布然后在上面洒水进行养护。传统的路面养护只重视板中养护,对板边的养护几乎没有,导致路边没有被土工布覆盖,而洒水时板边的水量不充足,路面养护达不到标准,致使板边的混凝土强度过低,大量的超重货车压过路面后,就会出现路面啃边或者缺脚等现象,因此在进行路面施工时一定要对板边进行重点控制。在路面养护期间一定要提升路段的交通管制,在施工路段前200米处设置交通安全标示,禁止一切车辆驶入正在进行路面养护的路段,防止车辆对板面造成质量隐患。
在施工过程中用到的钢模板数量一般都不会特别多,而大多数情况施工队需要连续作业,所以就会在路面浇注十二小时以后把模板拆下来,用于下一段路面铺模,因为过早的拆模,导致路面强度过低,这段时间非常容易造成路面损坏。还有就是路面的拉杆与传力杆安装不合理,在拆模时非常困难,以及施工人员在拆模时用大锤大力敲击模板,致使板边出现大量缺边和缺口情况,如果不能对其进行特殊处理而随意补上,车辆经过时很容易就会造成啃边。所以要想增强板面的抗折强度可延长拆模时间至二十四小时,同时严格要求施工人员,减少对板面的损伤。
总结
综上所述,随着我国国道路面改造工程日益增多,我国道路改造方面的现有技术急需加强。就我国国道路面改造工程现状来说,需要对路面改造前期进行调查病害工作和改造路面时所使用的连续配筋改造、加铺沥青改造等方法进行积累经验和改进工艺。同时,我们在进行道路改造设计时,不能只着眼于眼前,在选材和施工工艺方面要把眼光放的长远些,增强道路的实用性、耐久性。
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论文作者:龙艳松
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/26
标签:路面论文; 路段论文; 混凝土论文; 水泥论文; 碎石论文; 国道论文; 坡度论文; 《基层建设》2017年第17期论文;