论文部分内容阅读
【摘 要】 改革开放以来,国民经济得到了飞速的发展,随着科技的进步,我国现代化建设的脚步不断加快,公路工程也迅速发展,其建设规模不断扩大。公路工程最主要的特点就是占地大,跨度广,涉及多种地质,因而其面临的技术问题也比较多。在这样一种条件下,应该如何高质量的完成公路工程建设,本文主要针对路基和路面施工技术进行了简要的探讨。
【关键词】 公路;施工;技术;探讨
一、公路施工中的路基施工技术
路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,是路面的基础,承受由路面传递下来的行车荷载。它贯穿公路全线,与桥梁、隧道相连,构成公路的整体。路基工程具有以下特点:工程数量大、耗费劳力多、涉及面广、投资高等。路基作为公路的基础在整个公路工程中占据着非常重要的作用。路基质量的好坏直接影响着整条公路的使用质量、使用寿命以及驾驶员的切身感受。下面对路基施工技术当中的问题做简要分析。
1.路基的裂缝问题
在进行路基填充的时候,如果填充宽度不够,不能达到设计要求,就要做补充填充。在进行补充填充的时候,如果不按照正确的施工工艺进行,就会导致路基裂缝的产生。在挖填同时进行的时候,如果交界处的压实强度不达标也会造成路基裂缝。此外,不按照正确的工序进行,操作不及时等都会导致路基裂缝的产生,可能还会造成一些隐患。
2. 路基的沉降问题
路基的过度沉降主要有四个原因。其一,路基填筑的方法不正确。其二,填充物料不符合要求。其三,路基填筑的工序不正确。其四,压实不到位。
对于路基沉降问题我们要有客观的态度,要看到沉降的客观存在性,同时也要看到沉降的可控性。虽然在实际的公路施工工程中不能完全避免路基沉降,但是我们可以最大程度地降低路基的沉降。在进行路基的填充时,要选用公路设计和施工合同要求的材料作为路基填充料,沙子、石子以及一些普通的土质都可用作填充物料。严禁使用不合格的材料作为路基填充料,比如草皮、杂物、腐质土等。当采用石料进行公路路基填筑时要在石料缝隙处添加一定量的沙石作为填隙料,嵌缝后夯压密实,避免沉降。采用素土填筑时,碾压前要对土质进行含水量的检验,在含水量略低于最佳含水量时充分压实。并使分层厚度和施工工艺满足设计和规范要求。
3.路基的变形
压实不到位,具体表现为压实的时间不够以及压实遍数不够,在公路路基的施工中,如果压实不到位,路基就会在外力的作用下发生变形甚至坍塌。与此同时,路基还容易受到天气的影响,如果施工恰逢暴雨天气或是发大水,就会使路基容易积水,在大雨的冲击下,路基也会发生变形和坍塌。
要预防这一点,首先要做好压实工作,保证每次压实的时间和压实次数,即保证一定的压实度。其次,就是排水系统。水是影响路基稳定性和强度的一个重要因素,因此一定要做好路基排水的工作,迅速排出路基范围内的降水,减少水从表面渗入,避免雨水对路基的冲刷。另外,从保护环境、防止水土流失、不损害当地农田水利设施考虑,也必须做好路基排水,形成排水系统,并与当地排水规划相协调。排水工作可分为两个部分,即地面排水和路面排水。对地面排水而言,最通常采用的地面排水设施是边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地表的排水管。对于公路上的排水沟渠,一般都要求铺砌防护。可采用浆砌片石加固,也可采用水泥混凝土预制板加固。
4.特殊地区的压实
上述几个问题当中,很多都是压实不到位而造成的。可见压实工作对于路基施工而言是非常重要的。在这里,主要探讨一下相对比较困难的特殊地区的压实,包括潮湿地区的压实以及黄土路基的压实。
对特殊潮湿地区来说,由于其压实的难度要相对高一些,因此公路路基施工技术规范对其做了相应的调整。对于稠度在1.1以下、天然液限高于40以及塑性指数在18以上的粘性土质在用于下路堤或者下路床填充时,可采用轻型压实标准。此外,对特殊潮湿地区而言,可根据试验段施工经验对其压实度进行再确定或将其下调一定的百分点。
对黄土路基而言,其施工工艺相对来说更复杂要求也更高。鉴于黄土路基的特点,在黄土路堤施工时,首先应该将坡面清理干净并沿填挖纵向结合面挖好倾斜的台阶。如果路基太过陡立无法挖台阶时,可以采取土工钉加固。对于压缩性较高且承载力不足的地基土层,可用重锤进行夯实或采取石灰桩机加固路基。
二、公路施工的路面施工技术
公路路面结构层分为面层、基层和底基层。其中基层是路面结构层中的承重层。我国使用较多的是半刚性稳定材料基层,而半刚性基层收缩裂缝是半刚性基层的“癌症”,其水稳定性较差、抗冲刷及抗变形能力也较差。面层型式按力学特性分为刚性路面和柔性路面,分别以水泥混凝土路面和沥青路面为典型代表。因此如何做好公路面层的施工质量尤为重要。下面就施工中的技术问题做简要分析。
1、水稳填充大粒径碎石基层
(1)原材料组成和强度形成机理。以大颗粒骨料形成骨架,细料水稳填充空隙,形成密实稳定的框架;其强度主要来源主骨料间的框架嵌挤作用,水稳填隙料起到支撑,稳固主骨料框架作用。
(2)施工配合比:基层材料主要由大颗粒骨料(公称最大粒径26.5-53mm)作为骨架,用细料水稳(12.5mm)作为填充料,以骨架在堆积状态下的空隙率来确定填充料的數量,一般情况下骨料与填充料之间的质量比在52:48左右。配合比的显著特点:主骨料含量大。
(3)施工工艺流程:首先,用摊铺机将大颗粒主骨料直接摊铺在路上,水稳填隙料则采用集中场拌,运至现场;然后,将填隙料均匀摊铺在主骨料上,用稳定土拌和机进行二次拌合,确保翻拌均匀;最后,整平、碾压成型。
(4)大粒径水稳的适用性:由于大粒径骨料的存在阻断了连续水稳板体的形成,使得应力不能连续传递,从而弱化了整体半刚,保留空隙内填料的局部半刚,可有效克服裂缝产生;新基层结构具有显著的抗裂性,可用于一般基层补强,也可用于半刚性基层与沥青面层之间的柔性过渡层。既能延长使用寿命,又能节约施工成本。 2.水泥混凝土路面的抗弯拉强度分析
水泥混凝土由骨料、砂胶和界面过渡区三相组成。其中界面过渡区是指由于水的集聚而在骨料界面处形成的多孔疏松的网状结构。如果水过分集聚,就形成不良界面过渡区。当混凝土受压时,不良界面过渡区对抗压强度影响很小,可以忽略不计;但受到拉应力作用时,砂胶和骨料很容易在不良界面过渡区产生剥离,造成骨料参与强度贡献率不高,影响混凝土抗弯拉强度。因此,要提高路面的水泥混凝土抗弯拉强度,必须减少不良界面过渡区。
(1)采用减少用水量,添加减水剂,严格控制水灰比等常规方法。但事实表明,只能适度提高抗弯拉强度,而且成本高,控制难,效果差。
(2)克服“浮力效应”。在混凝土中采用适度的“富余砂胶”,使拌合好的混凝土由偏液态向偏固态过渡,由于主骨料形成框架,骨料重力通过框架传递给地面,包裹在砂胶里面的水将不受骨料挤压,以达到克服“浮力效应”。
实际应用中,可采取“一抽两减”的办法来减少“富余砂胶”,以克服“浮力效应”,一抽:将集料中瓜子片(4.75mm-9.5mm)一级抽除,以增加空隙率,这样,就相对地减少“富余砂胶”量;两减:适当减少砂率,一般较常规减少3-4%,用以减少“富余砂胶”绝对量;减少水泥用量。试验表明,约5-7%的“富余砂胶”保证了主骨料形成框架的前提下,有足够的砂胶填满空隙,且施工和易性不受影响。
综上所述:“浮力效应”是造成水对抗弯拉强度影响的主要因素,提出了减少“富余砂胶”是克服“浮力效应”的思路和方法,以增强骨料在混凝土中强度的“贡献率”,从而达到提高抗弯拉强度的主要技术路径。
实践证明:采用新技术施工的水泥混凝土路面其抗弯拉强度平均提高15%左右,而水泥用量减少了12%左右。且施工简单方便。
三、总结
我国的社会发展离不开公路的建设,公路的畅通不仅有助于国民经济的建设,更与国民生活息息相关。在公路工程施工中,路基工程和路面工程施工质量是主体,是关键部位,直接影响着公路的使用品质和运行安全。本着以人为本的原则,必须保证公路工程施工质量。在实际的工程当中,我们要不断总结经验,对于施工中出现的问题,要及时处理并积极进行技术上的探索,形成对问题的深层次认知,从而不断提高施工技艺。
在具体的公路施工工程中,我们应该严格按照设计图纸和相关规范、标准认真负责地完成每一道工序,从而保证整个工程的施工质量。
参考文献:
[1]王士忠.公路施工工程中的技术问题分析[J].黑龍江交通科技.2014
[2]张军,杜小瑞.公路施工工程中的技术问题分析[J].中华居民.2013
[3]方国强.公路路基施工技术要点与控制[J].城市建设理论研究.2013
[4]孙学东.公路路基稳定性施工技术探讨[J].黑龙江科技信息.2007
【关键词】 公路;施工;技术;探讨
一、公路施工中的路基施工技术
路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,是路面的基础,承受由路面传递下来的行车荷载。它贯穿公路全线,与桥梁、隧道相连,构成公路的整体。路基工程具有以下特点:工程数量大、耗费劳力多、涉及面广、投资高等。路基作为公路的基础在整个公路工程中占据着非常重要的作用。路基质量的好坏直接影响着整条公路的使用质量、使用寿命以及驾驶员的切身感受。下面对路基施工技术当中的问题做简要分析。
1.路基的裂缝问题
在进行路基填充的时候,如果填充宽度不够,不能达到设计要求,就要做补充填充。在进行补充填充的时候,如果不按照正确的施工工艺进行,就会导致路基裂缝的产生。在挖填同时进行的时候,如果交界处的压实强度不达标也会造成路基裂缝。此外,不按照正确的工序进行,操作不及时等都会导致路基裂缝的产生,可能还会造成一些隐患。
2. 路基的沉降问题
路基的过度沉降主要有四个原因。其一,路基填筑的方法不正确。其二,填充物料不符合要求。其三,路基填筑的工序不正确。其四,压实不到位。
对于路基沉降问题我们要有客观的态度,要看到沉降的客观存在性,同时也要看到沉降的可控性。虽然在实际的公路施工工程中不能完全避免路基沉降,但是我们可以最大程度地降低路基的沉降。在进行路基的填充时,要选用公路设计和施工合同要求的材料作为路基填充料,沙子、石子以及一些普通的土质都可用作填充物料。严禁使用不合格的材料作为路基填充料,比如草皮、杂物、腐质土等。当采用石料进行公路路基填筑时要在石料缝隙处添加一定量的沙石作为填隙料,嵌缝后夯压密实,避免沉降。采用素土填筑时,碾压前要对土质进行含水量的检验,在含水量略低于最佳含水量时充分压实。并使分层厚度和施工工艺满足设计和规范要求。
3.路基的变形
压实不到位,具体表现为压实的时间不够以及压实遍数不够,在公路路基的施工中,如果压实不到位,路基就会在外力的作用下发生变形甚至坍塌。与此同时,路基还容易受到天气的影响,如果施工恰逢暴雨天气或是发大水,就会使路基容易积水,在大雨的冲击下,路基也会发生变形和坍塌。
要预防这一点,首先要做好压实工作,保证每次压实的时间和压实次数,即保证一定的压实度。其次,就是排水系统。水是影响路基稳定性和强度的一个重要因素,因此一定要做好路基排水的工作,迅速排出路基范围内的降水,减少水从表面渗入,避免雨水对路基的冲刷。另外,从保护环境、防止水土流失、不损害当地农田水利设施考虑,也必须做好路基排水,形成排水系统,并与当地排水规划相协调。排水工作可分为两个部分,即地面排水和路面排水。对地面排水而言,最通常采用的地面排水设施是边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地表的排水管。对于公路上的排水沟渠,一般都要求铺砌防护。可采用浆砌片石加固,也可采用水泥混凝土预制板加固。
4.特殊地区的压实
上述几个问题当中,很多都是压实不到位而造成的。可见压实工作对于路基施工而言是非常重要的。在这里,主要探讨一下相对比较困难的特殊地区的压实,包括潮湿地区的压实以及黄土路基的压实。
对特殊潮湿地区来说,由于其压实的难度要相对高一些,因此公路路基施工技术规范对其做了相应的调整。对于稠度在1.1以下、天然液限高于40以及塑性指数在18以上的粘性土质在用于下路堤或者下路床填充时,可采用轻型压实标准。此外,对特殊潮湿地区而言,可根据试验段施工经验对其压实度进行再确定或将其下调一定的百分点。
对黄土路基而言,其施工工艺相对来说更复杂要求也更高。鉴于黄土路基的特点,在黄土路堤施工时,首先应该将坡面清理干净并沿填挖纵向结合面挖好倾斜的台阶。如果路基太过陡立无法挖台阶时,可以采取土工钉加固。对于压缩性较高且承载力不足的地基土层,可用重锤进行夯实或采取石灰桩机加固路基。
二、公路施工的路面施工技术
公路路面结构层分为面层、基层和底基层。其中基层是路面结构层中的承重层。我国使用较多的是半刚性稳定材料基层,而半刚性基层收缩裂缝是半刚性基层的“癌症”,其水稳定性较差、抗冲刷及抗变形能力也较差。面层型式按力学特性分为刚性路面和柔性路面,分别以水泥混凝土路面和沥青路面为典型代表。因此如何做好公路面层的施工质量尤为重要。下面就施工中的技术问题做简要分析。
1、水稳填充大粒径碎石基层
(1)原材料组成和强度形成机理。以大颗粒骨料形成骨架,细料水稳填充空隙,形成密实稳定的框架;其强度主要来源主骨料间的框架嵌挤作用,水稳填隙料起到支撑,稳固主骨料框架作用。
(2)施工配合比:基层材料主要由大颗粒骨料(公称最大粒径26.5-53mm)作为骨架,用细料水稳(12.5mm)作为填充料,以骨架在堆积状态下的空隙率来确定填充料的數量,一般情况下骨料与填充料之间的质量比在52:48左右。配合比的显著特点:主骨料含量大。
(3)施工工艺流程:首先,用摊铺机将大颗粒主骨料直接摊铺在路上,水稳填隙料则采用集中场拌,运至现场;然后,将填隙料均匀摊铺在主骨料上,用稳定土拌和机进行二次拌合,确保翻拌均匀;最后,整平、碾压成型。
(4)大粒径水稳的适用性:由于大粒径骨料的存在阻断了连续水稳板体的形成,使得应力不能连续传递,从而弱化了整体半刚,保留空隙内填料的局部半刚,可有效克服裂缝产生;新基层结构具有显著的抗裂性,可用于一般基层补强,也可用于半刚性基层与沥青面层之间的柔性过渡层。既能延长使用寿命,又能节约施工成本。 2.水泥混凝土路面的抗弯拉强度分析
水泥混凝土由骨料、砂胶和界面过渡区三相组成。其中界面过渡区是指由于水的集聚而在骨料界面处形成的多孔疏松的网状结构。如果水过分集聚,就形成不良界面过渡区。当混凝土受压时,不良界面过渡区对抗压强度影响很小,可以忽略不计;但受到拉应力作用时,砂胶和骨料很容易在不良界面过渡区产生剥离,造成骨料参与强度贡献率不高,影响混凝土抗弯拉强度。因此,要提高路面的水泥混凝土抗弯拉强度,必须减少不良界面过渡区。
(1)采用减少用水量,添加减水剂,严格控制水灰比等常规方法。但事实表明,只能适度提高抗弯拉强度,而且成本高,控制难,效果差。
(2)克服“浮力效应”。在混凝土中采用适度的“富余砂胶”,使拌合好的混凝土由偏液态向偏固态过渡,由于主骨料形成框架,骨料重力通过框架传递给地面,包裹在砂胶里面的水将不受骨料挤压,以达到克服“浮力效应”。
实际应用中,可采取“一抽两减”的办法来减少“富余砂胶”,以克服“浮力效应”,一抽:将集料中瓜子片(4.75mm-9.5mm)一级抽除,以增加空隙率,这样,就相对地减少“富余砂胶”量;两减:适当减少砂率,一般较常规减少3-4%,用以减少“富余砂胶”绝对量;减少水泥用量。试验表明,约5-7%的“富余砂胶”保证了主骨料形成框架的前提下,有足够的砂胶填满空隙,且施工和易性不受影响。
综上所述:“浮力效应”是造成水对抗弯拉强度影响的主要因素,提出了减少“富余砂胶”是克服“浮力效应”的思路和方法,以增强骨料在混凝土中强度的“贡献率”,从而达到提高抗弯拉强度的主要技术路径。
实践证明:采用新技术施工的水泥混凝土路面其抗弯拉强度平均提高15%左右,而水泥用量减少了12%左右。且施工简单方便。
三、总结
我国的社会发展离不开公路的建设,公路的畅通不仅有助于国民经济的建设,更与国民生活息息相关。在公路工程施工中,路基工程和路面工程施工质量是主体,是关键部位,直接影响着公路的使用品质和运行安全。本着以人为本的原则,必须保证公路工程施工质量。在实际的工程当中,我们要不断总结经验,对于施工中出现的问题,要及时处理并积极进行技术上的探索,形成对问题的深层次认知,从而不断提高施工技艺。
在具体的公路施工工程中,我们应该严格按照设计图纸和相关规范、标准认真负责地完成每一道工序,从而保证整个工程的施工质量。
参考文献:
[1]王士忠.公路施工工程中的技术问题分析[J].黑龍江交通科技.2014
[2]张军,杜小瑞.公路施工工程中的技术问题分析[J].中华居民.2013
[3]方国强.公路路基施工技术要点与控制[J].城市建设理论研究.2013
[4]孙学东.公路路基稳定性施工技术探讨[J].黑龙江科技信息.2007