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【摘 要】水泥混凝土路面施工结构性能的优化是提高水泥混凝土路面施工质量的重要指标,更是水泥砼路面冬季施工的关键技术要求,本文通过级配碎石代替二灰碎石做基层材料及混凝土路面所有缩缝设置传力杆的措施在石家庄市西出市口工程中的应用,总结出水泥混凝土路面冬季施工结构方面技术优化方法及措施。
【关键词】级配碎石;传力杆;结构性能
Discuss optimization of cement concrete pavement structure construction in winter
Jia Jian-wen
(Luquan city highway administrative station Hebei Luquan 050200)
【Abstract】Cement concrete pavement structural performance optimization is to improve the quality of cement concrete pavement construction important indicator is the construction of cement concrete pavement in winter the key technical requirements, this article instead of graded gravel to do the grass-roots-flyash material and concrete pavement All contraction joints set DBI measures in Shijiazhuang City, the West exit out of the application of engineering, summed up the construction of cement concrete pavement structures in winter technology optimization methods and measures.
【Key words】Graded gravel; DBI; Structure and properties
近几年来,水泥砼道路修建数量逐渐增多,但由于面临日益尖锐的交通问题,在我国北方地区或多或少都存在水泥混凝土路面冬季施工的现象,随着经济的迅猛发展,社会对交通的便捷、快速要求越来越高,因此我们常常面临着工期和提前通车的压力,为了解决公路通车工期和冬季施工技术之间的矛盾,水泥砼路面冬季施工结构性能的优化将会在一定程度上保证水泥砼在冬季施工中的工程质量。
1. 级配碎石作为底基层对混凝土路面结构性能的提高
1.1 国外混凝土路面结构情况。
《加州水泥混凝土路面设计规范》中针对不同路基土及交通指数给出了路面结构。所用这些路面结构中面层、基层厚度不一,但都有一个共同特点就是面层下都设有一层碎石底基层或基层,没有设碎石层的就设有一层沥青混凝土基层。碎石层厚度从105-240毫米不等。在德国、日本规范中,也有相似的规定。
1.2 国内规范规定以及国内应用情况。
《公路水泥混凝土路面设计规范》4.3.7条规定基层下设置底基层时,底基层优先采用级配粒料,并且规定级配粒料的厚度为150-200毫米。在我国南方特别是广西公路建设中,广泛使用级配碎石作为底基层。特别是在地基情况不好,高填方路段级配碎石基层做到了40cm厚。张石高速公路复合式路面结构中,底基层也采用了20cm的级配碎石。
1.3 级配碎石在石家庄市西出市口工程中的应用。
为什么级配碎石用于冬季施工的石家庄市西出市口工程中呢?有以下几个理由:一是该层能有效的缓解路基的差异沉降,改善整个路面结构层的受力状态。二是石家庄市西出市口工程原路面结构为15cm石灰土+18cm二灰碎石+18cm水稳碎石+24cm水泥面。我们正处于冬季施工,石灰土层施工完成能马上做上层,以上基层覆盖来进行保温,不影响石灰土强度的形成,可是18cm二灰碎石规范规定,必须在14-28天内取芯样以验收其无侧限抗压强度,取样完成后才能做上基层。保温的时间太长,费用花费太大,并且三层连续的半刚性基层作为混凝土路面的基层也不是优化的结构。为此将二灰碎改为级配碎石,对其路面结构进行了优化。级配碎石是柔性基层,不用测定其强度,只要控制其级配和弯沉值即可。所以级配碎石基层非常适合冬季施工。
2. 混凝土路面所有缩缝设置传力杆对结构性能的提高
2.1 混凝土路面缩缝设置传力杆的原因。
我国绝大部分混凝土路面的横向缩缝均未设传力杆。不设的原因是施工不便,但接缝是混凝土里面的最薄弱处。第一、唧泥和错台病害,除了基层不耐冲刷外,接缝传接能力差也是一个重要原因;第二、在出现唧泥后无传力杆的接缝由于板边挠度大而容易迅速产生板块断裂;第三,接缝无传力杆的旧混凝土面层在考虑设置沥青加铺层时,往往会因接缝传接能力差,易产生反射裂缝而不得不加大加铺层的厚度。为了改善混凝土路面的行驶质量,保证混凝土路面的使用寿命,便于在使用后期铺设加铺层,《公路水泥混凝土路面设计规范》5.2.2条规定,在承受特重和重交通的普通混凝土面层横向缩缝内必须设置传力杆。
2.2 所有缩缝设置传力杆在石家庄市出市口工程中的应用。
在本工程第二合同段内所有缩缝加了传力杆,缩缝设置传力杆的混凝土路面板间的传荷能力高于缩缝不设传力杆的混凝土板。随着通车时间的增加,车辆荷载的反复作用下,这种差别会越来越明显的,混凝土路面的耐久性会出现很大的区别。
混凝土路面的结构优化不仅仅是针对冬季施工来说,对于普遍的混凝土路面的施工,我们也应该进行考虑。
3. 结束语
我市地处黄河以北的华北平原,日平均气温低于5℃的时间约为3～4个月,如果在这么长时间内停止施工,无疑将会面临更多通车方面的压力。
本次研究成果的推广将使我市水泥混凝土路面施工期变长,解决公路通车工期和冬季施工技术之间的矛盾,从而可使每年的通车里程增加,进一步缓解社会日益面临的交通压力。
参考文献
[1] 《公路水泥混凝土路面设计规范》 JTG D40-2002
[2] 《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》 JTG E30-2005
[3] 《公路水泥混凝土路面施工技术规范》 JTG F30-2003
[4] 《水泥混凝土路面滑模施工技术》 傅智 编著
[5] 《公路路面基层施工技术规范》 JTJ 034-2000
[6] 《冬季施工手册》 项玉璞曹继文 编著
[文章编号]1006-7619(2010)12-23-25
【关键词】级配碎石;传力杆;结构性能
Discuss optimization of cement concrete pavement structure construction in winter
Jia Jian-wen
(Luquan city highway administrative station Hebei Luquan 050200)
【Abstract】Cement concrete pavement structural performance optimization is to improve the quality of cement concrete pavement construction important indicator is the construction of cement concrete pavement in winter the key technical requirements, this article instead of graded gravel to do the grass-roots-flyash material and concrete pavement All contraction joints set DBI measures in Shijiazhuang City, the West exit out of the application of engineering, summed up the construction of cement concrete pavement structures in winter technology optimization methods and measures.
【Key words】Graded gravel; DBI; Structure and properties
近几年来,水泥砼道路修建数量逐渐增多,但由于面临日益尖锐的交通问题,在我国北方地区或多或少都存在水泥混凝土路面冬季施工的现象,随着经济的迅猛发展,社会对交通的便捷、快速要求越来越高,因此我们常常面临着工期和提前通车的压力,为了解决公路通车工期和冬季施工技术之间的矛盾,水泥砼路面冬季施工结构性能的优化将会在一定程度上保证水泥砼在冬季施工中的工程质量。
1. 级配碎石作为底基层对混凝土路面结构性能的提高
1.1 国外混凝土路面结构情况。
《加州水泥混凝土路面设计规范》中针对不同路基土及交通指数给出了路面结构。所用这些路面结构中面层、基层厚度不一,但都有一个共同特点就是面层下都设有一层碎石底基层或基层,没有设碎石层的就设有一层沥青混凝土基层。碎石层厚度从105-240毫米不等。在德国、日本规范中,也有相似的规定。
1.2 国内规范规定以及国内应用情况。
《公路水泥混凝土路面设计规范》4.3.7条规定基层下设置底基层时,底基层优先采用级配粒料,并且规定级配粒料的厚度为150-200毫米。在我国南方特别是广西公路建设中,广泛使用级配碎石作为底基层。特别是在地基情况不好,高填方路段级配碎石基层做到了40cm厚。张石高速公路复合式路面结构中,底基层也采用了20cm的级配碎石。
1.3 级配碎石在石家庄市西出市口工程中的应用。
为什么级配碎石用于冬季施工的石家庄市西出市口工程中呢?有以下几个理由:一是该层能有效的缓解路基的差异沉降,改善整个路面结构层的受力状态。二是石家庄市西出市口工程原路面结构为15cm石灰土+18cm二灰碎石+18cm水稳碎石+24cm水泥面。我们正处于冬季施工,石灰土层施工完成能马上做上层,以上基层覆盖来进行保温,不影响石灰土强度的形成,可是18cm二灰碎石规范规定,必须在14-28天内取芯样以验收其无侧限抗压强度,取样完成后才能做上基层。保温的时间太长,费用花费太大,并且三层连续的半刚性基层作为混凝土路面的基层也不是优化的结构。为此将二灰碎改为级配碎石,对其路面结构进行了优化。级配碎石是柔性基层,不用测定其强度,只要控制其级配和弯沉值即可。所以级配碎石基层非常适合冬季施工。
2. 混凝土路面所有缩缝设置传力杆对结构性能的提高
2.1 混凝土路面缩缝设置传力杆的原因。
我国绝大部分混凝土路面的横向缩缝均未设传力杆。不设的原因是施工不便,但接缝是混凝土里面的最薄弱处。第一、唧泥和错台病害,除了基层不耐冲刷外,接缝传接能力差也是一个重要原因;第二、在出现唧泥后无传力杆的接缝由于板边挠度大而容易迅速产生板块断裂;第三,接缝无传力杆的旧混凝土面层在考虑设置沥青加铺层时,往往会因接缝传接能力差,易产生反射裂缝而不得不加大加铺层的厚度。为了改善混凝土路面的行驶质量,保证混凝土路面的使用寿命,便于在使用后期铺设加铺层,《公路水泥混凝土路面设计规范》5.2.2条规定,在承受特重和重交通的普通混凝土面层横向缩缝内必须设置传力杆。
2.2 所有缩缝设置传力杆在石家庄市出市口工程中的应用。
在本工程第二合同段内所有缩缝加了传力杆,缩缝设置传力杆的混凝土路面板间的传荷能力高于缩缝不设传力杆的混凝土板。随着通车时间的增加,车辆荷载的反复作用下,这种差别会越来越明显的,混凝土路面的耐久性会出现很大的区别。
混凝土路面的结构优化不仅仅是针对冬季施工来说,对于普遍的混凝土路面的施工,我们也应该进行考虑。
3. 结束语
我市地处黄河以北的华北平原,日平均气温低于5℃的时间约为3～4个月,如果在这么长时间内停止施工,无疑将会面临更多通车方面的压力。
本次研究成果的推广将使我市水泥混凝土路面施工期变长,解决公路通车工期和冬季施工技术之间的矛盾,从而可使每年的通车里程增加,进一步缓解社会日益面临的交通压力。
参考文献
[1] 《公路水泥混凝土路面设计规范》 JTG D40-2002
[2] 《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》 JTG E30-2005
[3] 《公路水泥混凝土路面施工技术规范》 JTG F30-2003
[4] 《水泥混凝土路面滑模施工技术》 傅智 编著
[5] 《公路路面基层施工技术规范》 JTJ 034-2000
[6] 《冬季施工手册》 项玉璞曹继文 编著
[文章编号]1006-7619(2010)12-23-25