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交通运输:浅析道路工程中新技术的应用
浅析道路工程中新技术的应用
| 文章出自:论文范文 | 编辑:职称论文发表 | 点击: | 2013-03-28 21:49:58 |

  浅析道路工程中新技术的应用水泥砼路面根据道路工程的使用要求,提高砼弯拉强度,解决砼的耐久性,提高砼路面的使用性能是目前设计、施工关键之一,由于在道路设计中广泛使用高强砼,结合路基路面存在的其它问题,我们认为应注意下面几点:为适应新的交通运营条件,提高设计标准。
  由于砼路面的使用寿命不断缩减,这就要求对车辆进行限制,特别是轴载的限制,但过于严格的超重限制将对我国的公路运输业和国民经济发展带来不利,因此,必须针对这种现实超重超高速运输环境,提高路面的设计技术标准和施工质量,适当增大设计安全储备,延长路面使用和翻修年限,实现公路的可持续发展。
  因此有研究者认为:抗弯拉强度路面设计弯拉强度应不小于5.5M Pa;配制和实际施工弯拉强度应不小于6.0M Pa。1.2改善配方,增加水泥砼的抗折性和耐久性,优先使用道路水泥。
  掺粉煤灰提高砼后期弯拉强度。掺用干粉煤灰或磨细粉煤灰,可以提高砼后期强度,改善新拌砼的工作性、可摊铺性和优良平整度,还可以提高其抗磨性,抗软水侵蚀性和对酸碱类的化学侵蚀能力,高性能道路砼中高品质的粉煤灰不是可有可无的,而是必备材料。
  适当应用外加剂适当运用减水剂、引气剂等,可以降低水灰比、减少含水量,减少水化热和粗骨料下水囊的形成,减少砼早期开裂,提高强度和耐久性。
  控制砼施工温度。30℃时水泥的水化速度是20℃时的两倍。水化速度快,产生热量多,温度裂缝也相对发育,建议拌和≤50℃,成品砼≤30℃。
  加强普通砼的骨料级配。控制连续级配的砼较断级配的砼有更好的传荷能力和气密性,对控制砼的早期开裂也是一种有效办法。
  增加挖方整平层厚度。由于车辆加重和地质条件的不同,挖方路槽下处理30cm,很难解决路面对路基的要求,建议改为60~100cm厚。1.8减少缩缝宽度,最好控制在3m m左右。采用高性能的填缝料。
  为加强骨料的吸附力,建议增加使用抗剥落剂。高等级道路,施工采用滑模施工技术。对于水灰比小于0.5的普通砼,浇注后需要及早开始湿养护,尤其当砼温度、环境温度较高时更要注意,而不是多浇水或延长养护时间。有研究表明,浇水养护时间长反而更容易产生开裂。
  沥青和沥青混凝土沥青混凝土较水泥混凝土路面,行车舒适,噪声小、灰尘少、维修方便,在近期有成为高等级道路路面主要形式的趋势,但是与水泥砼特别是交通量大的高等级路相比,建成不久就不能适应交通的要求,既使设计施工均按现行规范进行,仍不能满足要求,车辙、开裂、坑槽等早期破坏仍时有发生,许多路面远在未达到设计使用年限之前,便不得不大规模维修。
  因此,针对这种情况,近年来国内外对改沥青和新型沥青砼进行大量的试验、摸索,也取得了很多成果,并推广应用了很多工程。
  改善沥青路面设计指标。按照传统沥青砼的技术指标是以马歇尔试验的各项指标为标准的,但是这与路面的实际使用情况不适应,也不能模拟汽车压实的实际情况。设计应与当地的最高气温和最低气温结合起来,对于高温,同时还考虑车速和累计标准轴次的影响,可能将高温指标提高。
  2改性沥青。根据国际上分类方法及我国的使用情况,将聚合物改性沥青(下称改性沥青)分为三类:1)橡胶类,该类目前使用较多的是SBR(丁苯橡胶)胶乳;热塑性橡胶弹性体,目前主要使用SBS(苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物);热塑树脂类,目前使用较多的有PE(低密度聚乙烯共聚物)。
  根据国内的实践,表明SBS改性沥青较其他类型的改性沥青或复合型改性沥青优势明显,故SBS改性沥青已成为我国改性沥青发展主要方向。考虑到技术、设备及其他方面的附加条件的要求,建议应用中尽可能采用工厂制造的SBS改性沥青,才能生产出高性能的沥青砼。
  多种高性能的沥青混凝土。至今世界各国采用的沥青混凝土可分为两大类。一类是密实式沥青混凝土;另一类是多孔隙沥青混凝土(粗集料断级配)。
  当前总的趋向是粗集料断级配沥青混凝土。SM A(沥青马蹄脂)。SM A的主要组成部分是粗集料(>2m m颗粒成分占70~80%)和沥青、填料与纤维组成的胶泥(三者含量分别是6%~7%、8%~12%和0.3%),马歇尔试验空隙率为2%~4%,有的国家为3%~5%,沥青根据当地情况选用纯沥青或改性沥青。
  SAC(中国的多碎石沥青混凝土)为了提高中国公路沥青路面的表面粗糙度,使高速行车更安全,1988年中国研究开发了多种碎石沥青混凝土(SAC-16),也是一种密实式粗集料断级配沥青混凝土(即规范中的AK-16A)。SAC有三个特点:一是空隙率Va为3.5%~4.2%,透水性小;二是抗永久形变能力强;三是表面粗糙性好,TD>0.8m m。SAC-16、SAC-13我国高速公路上广泛应用。
  彩色沥青。常用于步行道和旅游风景区道路,造价较高。改进设计、加强施工管理1)充分考虑重载的影响,增加安全储备。
  高度重视级配设计。为了提高抗滑能力和抗车辙能力,国内高等级道路普遍采用较粗级配,用油量少,孔隙率偏大,传荷能力削弱,容易开裂,耐疲劳能力降低,设计中应考虑其综合作用。适当选择级配混合料的类型。
  确保施工质量。保证摊铺质量、碾压强度,压实机具要求配套,确保压实满足要求;采用马歇尔标准密度和压实标准控制,杜绝单为追求平整度而放松碾压程序控制的错误作法。基层、低基层养生期要满足要求,不能为赶工期提前铺筑面层,以防基础损坏而导致面层产生反射裂缝。
  无论什么骨料,都应增加抗剥落剂,以延缓由于荷载和温度的反复作用发生沥青剥落而产生水损现象;同时限制碱性骨料的使用。完善路面路基的排水设施,确保路面路基排水迅速畅通。在可能情况下采用改性高能沥青砼,提高路面结构性能。
  其它新技术在路面中的应用沥青混凝土加强纤维(聚丙烯晴纶纤维)。该纤维熔点>230℃抗拉强度>500M Pa,与沥青粘附性好,与聚合物改性沥青比较,拌合、施工对设备技术要求低,施工方便,并且沥青混凝土高低温度稳定性能均能明显提高。
  玻璃纤维格栅和土工布。常用在沥青面层的设计中,其上沥青混凝土层厚度不小于4cm,用以增加路面抗裂性能,延缓反射裂缝发生,改善路面结构性能,提高使用寿命。玻纤格栅强度高,抗变形能力强,与沥青混合料结合好,有普通型和自粘型两种,目前市场上品种较多,质量良莠不齐,价格差异较大,使用中应适当选择,确保质量。
  树脂砂浆与树脂混凝土。该类型产品具有粘接强度高、硬化速度快、粘度低、渗透性强、抗疲劳强度高、抗腐蚀性摘要:我国现行的高载重的车辆越来越多,也越来越大,这就使现阶段的公路承载也越来越频繁。
  因此对路面设计与路面材料的性能提出了新的更高要求。同时,养护和运营费用的增加,使交通、市政部门的压力也日益增大,各种道路新技术和新材料的研究、推广和应用的重要性和迫切性日益彰显。

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