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中圖分類號:TU74 文獻標識碼: A
0 引 言
水泥路面是路面結構的主要形式之一, 我國在20世紀末大量修建的水泥混凝土路面大多已達到其服役年限或超期服役,迫切需要進行改造。目前,水泥路面的改造往往先對舊路面進行處治,包括原位利用和原位移除兩種方法。我國當前正處于倡導環保、資源再利用的大環境下,堆放原位移除的舊水泥混凝土板無疑會占用大量土地、不利環保、浪費石材資源,因此這種處治方式已逐漸被淘汰。原位利用技術主要包括以下3種:直接加鋪技術、破碎穩固技術、碎石化技術。
直接加鋪即在經過病害處理的舊水泥路面上直接加鋪結構層,能夠提高路面的承載能力,并使路面的服務水平大幅提高,行車更加舒適;破碎穩固技術利用機械的沖擊能量使舊水泥板產生大量貫通裂縫,破碎成約30~100cm的碎塊,路面其失去了板體性,整體剛度降低[1];碎石化技術是采用機械多個錘頭的沖擊作用將舊水泥路面板破碎成許多混凝土小塊,破碎后塊體粒徑相對較小,力學模式類似于級配碎石[2];
考慮到行車噪音及舒適性的要求,處治后的舊水泥路面上通常加鋪瀝青層。兩種結構間較大的剛度差使反射裂縫的問題更加突顯。以上所述的四種水泥路面改造技術中,直接加鋪與破碎穩固技術處理過的水泥板,原有缺陷依然存在,只能推遲而不能徹底消除反射裂縫。碎石化技術處理過的舊水泥路面,能夠徹底地消除加鋪層的反射裂縫,能夠顯著降低改建路面后期的養護費用,因此,碎石化技術在舊水泥路面的改造工程中被逐步的推廣使用。
1舊路的調查與評價
為了對舊水泥路面的技術狀況進行科學的評價和判斷,以確定是否適用碎石化技術,需要對其實際狀況進行實地調查分析。
水泥路面的調查主要包括使用性能調查和結構性能調查[3]。使用性能從道路使用者或形式車輛的角度出發,要求表面平整,行車舒適,評價指標一般采用路面的服務能力。使用性能不滿足要求,一般進行表面修復或加鋪表面功能層;結構性能的調查則注重路面結構的承載能力及其受力情況,通常采用結構受力分析進行評價,主要從路面結構剛度、接縫的傳荷能力、路面板下地基脫空情況三方面進行評定。舊水泥路面結構性能不滿足要求,根據路面的損害狀況不同,進行大修改造或挖除重建。
2 碎石化技術的適用性
碎石化技術是水泥路面處治的最終手段,如果對水泥路面采用了碎石化技術將無法采取其他處治技術,因此,要慎重選用碎石化技術。在舊水泥路面改造工程中的適用性主要從技術條件和經濟條件兩方面來考慮。
2.1 技術條件
碎石化技術適用的首要因素主要有3方面:較強的土基的承載能力、基層相對穩定、路面呈板體不出現表面松散,其中,土基的承載能力用CBR值來表征,一般需滿足CBR>5。根據前文所述對舊路進行調查與評價,若舊水泥路面技術上滿足以上3個條件,即可采用碎石化技術。
另外,碎石化的施工采用的多錘頭破碎機(MHB,Multi-Head Breaker),利用 MHB多個錘頭下落的沖擊作用破碎水泥板,勢必會產生較大的振動和噪音,因此,周圍有不能經受較大振動的敏感設備和建筑物的路段不適合采用碎石化技術[4]。
2.1 經濟條件
碎石化技術與原水泥路面修補之間存在一個經濟平衡點,一般用修補比率來反映[2]。水泥路面損壞嚴重,若修補比率大于此經濟平衡點,碎石化技術適用合理,否則在水泥路面在可以采取其他處治措施繼續利用的情況下,過早采取不可逆的方式處治,將會造成路面結構強度的浪費,進一步造成經濟上的浪費。
3 碎石化強度形成機理
采用碎石化工藝時,路面板從上至下吸收的錘擊能量逐漸減弱,相對應破碎粒徑也逐漸變大。根據破碎板物理特性沿深度的變化情況將其簡化為3個層次:表面松散層、碎石化層上部、碎石化層下部[5],各層厚度大約分別為3cm、10cm、10cm,不同層次強度形成機理各異。
表面松散層經過Z型壓路機壓實,加之透層油的的穩定作用,形成具有一定強度和穩定性的嵌擠薄層;隨著深度的增加,破碎的混凝土顆粒粒徑具有了一定的尺寸,尺寸越大,顆粒間的內摩阻角越大,因此,碎石化層上部強度主要來源于其內摩阻角;由于吸收錘擊能量較小,碎石化層下部裂而不碎,相鄰碎塊之間形狀上契合較好,容易形成“聯鎖咬合塊體”結構,一般為靜定結構并且其自身通常具有相應的穩定能力,相比于普通嵌鎖作用,這種結構擁有更強的咬合嵌擠作用。
4 碎石化的施工工藝
碎石化技術的施工工藝為:清除水泥路面雜物―修復增設排水設施―不穩固特殊路段挖補處治―路線內外及地下的構造物標記處理―施工測量控制點的設置―施工區段交通管制及分流―碎石化工藝施工―處治軟弱基層或路基―廢棄材料清除―碾壓―接縫處治―透層或封層施工―加鋪新路面。
5 實體工程應用
河南省洛陽市小浪底專用公路修建于1992年,起點位于洛陽市西工區紅山鄉(樁號K0+000)與G310丁字交叉口,在孟津縣內由南向北延伸,終點位于小浪底鎮的官樁村(樁號K24+020),是小浪底水利樞紐建設期間施工專用路,屬于二級公路,設計速度60km/h,采用水泥混凝土路面結構,如圖1(a)所示。
小浪底專用公路超期服役,路肩坍塌損壞嚴重,水泥路面出現裂縫、斷板等病害,沿線工業園的興起和發展,交通量驟增,專用公路面臨著更大的挑戰。經過對專用公路的調查與評價,并從技術和經濟兩方面進行了綜合考察,確定了采用碎石化技術并加鋪結構層對其進行改造處治,破碎后的舊水泥路面作為新路面結構的底基層,改造后路面結構如圖(b)。
(a)原水泥路面結構圖 (b)改造后水泥路面結構圖
圖1 小浪底專用公路路面結構示意圖
小浪底專用公路2012年10月改造完成,至今使用性能良好,表明碎石化技術是舊水泥路面改造工程中一種行之有效的處治措施。
6 結論
論文介紹了水泥路面改造工程通常采用的3種原位利用技術,從減緩或消除反射裂縫的角度出發,碎石化技術效果更優;從使用性能和結構性能兩方面對舊水泥路面進行調查與評價,并應分別采取不同的處治措施;從技術條件和經濟條件出發分析了碎石化技術的適用性;碎石化后的表面松散層、碎石化層上部、碎石化層下部強度分別來源于壓實和透層油的穩定作用、內摩阻角、塊體間的咬合嵌擠作用;碎石化技術應用于小浪底專用公路的大修改造工程中,效果良好,可以推廣使用。
參考文獻:
[1]張世強. 水泥混凝土路面碎石化技術研究[D]. 長安大學, 2008
[2]張玉宏. 水泥混凝土路面碎石化綜合技術研究[D]. 東南大學, 2006.
[3]張亮, 金宴, 黃曉明等. 水泥混凝土路面結構狀況評價[J]. 城市道橋與防洪, 1998 (1): 10-13
1 引言
MHB(Multi-Head Breaker)多錘頭碎石化是美國Antigo公司研發的技術并于1995年應用于實踐,主要用于板塊完整性和結構性較差的各種混凝土路面的改擴建工程。我國于2002年引進MHB碎石化技術。MHB碎石化技術是通過重錘的下落產生低頻高幅的波動沖擊力對舊水泥混凝土板塊產生瞬時、點狀的沖擊作用,由于破碎時砼板塊吸收能量從近到遠依次遞減,因此碎石化后砼土顆粒沿深度方向依次遞增,根據物理特性將其分為表面層、碎石化上部層、碎石化下部層。
本文結合某一級公路升級改造(高速)工程,介紹了多錘頭碎石化技術的特點、適用條件、不同落錘高度對彎沉及其標準差的影響、破碎前后彎沉對比以及多錘頭碎石化粒料級配與規范要求的對比,為類似工程提供參考。
2 MHB碎石化技術特點
1、有效防止反射裂縫的發生與發展。原混凝土面板由于其基層及面板的損壞,處于一種不穩定狀態。碎石化并碾壓后形成級配良好,表層密實,強度較高且分布均,內部形成咬合嵌擠結構,因此不會產生應力集中現象,可有效防止反射裂縫。
2、參數方便調節,破碎效率高。破碎機重錘下落高度、重錘數量(有效工作寬度0.8~4m)、錘擊頻率、機械行走速度都可以根據設定自動實現。
3、施工簡便、速度快、工期短。在半幅范圍內可以邊施工邊通車,多錘頭破碎機工作速度在600-900m/h,每小時破碎面積為1600-2400m2,特別是地震對路面破壞后,能快速恢復路面功能,迅速開放交通。
4、綜合造價低。MHB采用就地再生,與重建或其他加鋪措施相比,節約了路基材料及運輸成本,提高了工程進度,同時消減了反射裂縫,既經濟又環保,大大降低了工程的總費用。
3 MHB碎石化路面適用條件
1、適用范使用條件
當舊路的損壞等級和接縫傳荷能力為次或差時,其評定表見表1.,采用碎石化技術才是經濟可行的。
④水泥混凝土路面基層與面層的總厚度大于30cm。
2、不宜使用條件
1、濕軟路基、采空區、擋墻、橋梁等受力敏感路段。
2、舊路基層嚴重破壞路段。碎石化后板塊容易喪失顆粒間的嵌擠作用,導致模量下降,新建路面容易出現疲勞破壞。
3、涵洞、地下管線構造物埋藏深度在1.5m以內或地下有重要管線時。
4、對噪音分貝控制要求高的路段,如政府機關、學校、居民集中等路段。
5、舊路等級評為中及以上的舊水泥混凝土路面改造。
4 MHB碎石化的應用
4.1 舊路面狀況調查
清(遠)連(州)一級公路升級改造(高速)工程(連州至鳳埠段全長27.5km。從路況調查統計表知,由于超重車輛、填挖交接路段多,路面整體破壞嚴重,除各種裂縫外,還伴有嚴重沉陷和錯臺。路面斷板狀況統計匯總表1。本項目面層接縫傳荷能力檢測采用梁式彎沉儀和標準軸載車,通過測得接縫兩側邊緣的彎沉值,計算得出接縫的傳荷系數,并評定傳荷能力等級,評價標準見表5。
4.2碎石化的基本要求
碎石化后顆粒粒徑不能太細,也不能太粗。粒徑太細會使舊路面強度降低太多,滿足不了路面承載能力的要求;粒徑太粗,由于應力的集中,不利于路面反射裂縫的消除。碎石化后應滿足75%面積內的顆粒滿足板塊頂面上碎石化后表層約(2~5cm),粒徑不超過7.5cm,上部1/2厚度最大粒徑不超過22.5cm,下部1/2厚度不超過37.5cm的粒徑。為了達到上述要求,應根據碎石化機械類型、路面破壞程度、水泥砼板強度和厚度、板塊位置和尺寸、路基強度和含水量等因素選擇合適落錘高度和錘跡間距。根據國內外施工經驗,落錘高度一般在1.0~1.2m之間,錘跡間距在8~12cm之間,路面、路基強度高時取高值,反之取低值。
4.3 MHB碎石化試驗段檢測結果分析
4 破碎后板塊粒徑分析
舊路面破碎后,先用專用Z型輪壓路機振動壓實2-3遍后,再用18噸振動壓路機振動壓實2-3遍。為了確保路面被破碎成規定的尺寸,在路段段內隨機選取獨立的位置開挖1m2的試坑,檢查碎石化后的顆粒級配是否在規定的級配范圍內。如果破碎的粒徑沒有達到設計或規范要求,應根據實際情況相應調整設備參數,直至滿足要求
為了對MHB碎石化后破碎板塊粒徑與《公路路面基層施工技術規范 JTJ034-2000》級配碎石與未篩分碎石粒料之間的級配比對,取碎石化層上面層20cm以內的破碎粒料進行篩分試驗,其試驗結果與規范值列表如下:
通過上表分析可知,MHB碎石化的破碎料基本滿足規范要求級配碎石與未篩分碎石的要求,其值偏離相差不大;礦粉含量較低,僅占1.9%,遠遠低于級配碎石或未篩分碎石的上限值,由此可知,MHB碎石化后破碎料是較好的基層或低基層。
從表中可以看出破碎前后水泥砼層頂面的彎沉平均值分別是10.3與49.3,破碎后是破碎前的4.8倍,表明板體幾乎喪失板體性,成為級配粒料層,故其頂面彎沉會大幅度下降。破碎后碎石化層頂面標準差雖然增大,但變異系數是破碎前的0.51倍,已大幅度下降,說明破碎后水泥砼面層更加穩定和均勻,作為路面結構層的基層或底基層是有利的。
結束語
由于MHB碎石化是一種較新的技術,國內更是21世紀初才引進國內,目前全國缺少統一的設計與施工規范,在實際應用時,要根據已有的《舊水泥混凝土路面碎石化技術應用指南》、相關科研院校的研究成果以及結合實際情況靈活應用。通過在清連高速公路成功應用MHB碎石化技術證明,對于破損較嚴重的水泥混凝土路面,在加快施工進度、緩解施工期的交通組織措施、徹底消除路面病害、延長路面的使用壽命起到良好的效果。從經濟、技術、較高等多方面考慮,可以逐步推廣應用此技術。
參考文獻:
一、工程概況
大連石化新廠新建項目,場地位于大連石化分公司院內,擬建餐廳長36.0m,寬20.7m,二層框架結構。
二、基礎以下工程地質條件及地下水
(一)基礎以下工程地質條件
①素填土,黑褐色,松散,由灰巖碎石及少量粘性土等組成,層厚2.5~4.6m,屬軟弱土,不穩定。
②中風化石灰巖,巖體具中厚層結構,巖芯呈碎塊狀、短柱狀,巖體較破碎,屬較軟巖,巖體基本質量等級為Ⅳ級。
(二)地下水
地下水穩定水位埋深2.0~3.0m,為海水和第四系潛水混合的地下水,水位受潮汐影響。
三、設計參數
由于擬建餐廳周邊分布石油管線及建筑物,處理范圍小,不適宜采用樁基及強夯,綜合考慮,采用注漿處理后的素填土為復合地基,處理后復合地基承載力特征值fak不小于200Kpa,壓縮模量Es不小于20Mpa,即可滿足設計要求。
處理基礎范圍為36.0*20.7m,根據理正軟件計算,按1.4m的等邊三角形布點,共布置17排注漿孔,總孔數為434個,注漿孔徑為110mm,注漿孔鉆至中風化石灰巖,注漿套管管徑為108mm。①注漿壓力: 注漿過程中,由于填土位于上層,層頂位于地表,漿液沿水平剪切方向流動會在地表出現冒漿現象,因此注漿的極限壓力值Pu須滿足下式:
Pu=γhtan2(45°+φ/2)+2ctan(45°+φ/2)
式中h為注漿孔的深度。在實際注漿過程中,應考慮注漿管道的壓力損耗、注漿端頭漿體堵塞等影響。經調整后采用注漿壓力為0.5~2.0MPa。
②注漿漿液配比為1:1(體積比),此次注漿加固法選用水泥作固相材料。免費論文。免費論文。水泥可采用425普通硅酸鹽水泥,液相用一般飲用淡水。③注漿量
注漿量按單孔注漿量控制,單孔注漿量按下式計算:
Q=πLR2nη
式中:Q——單孔注漿量(m3);
L——注漿段長度(m),取全孔長減去孔口段;
R——漿液擴散半徑(m),0.85;
n——注漿段土層孔隙率,取54.3%;
η——漿液損失率1.2。
單孔注漿量根據深度不同經計算在3.5~5.8 m3之間。
四、現場試驗和施工要點
由于該場地地下水為海水,且受潮汐影響,為保證地基處理后,復合地基承載力滿足設計要求,特選取了一塊4.8*5.6m的場地進行試驗,檢測合格后再進行整個場地的鉆孔注漿施工。①平整場地,使XY-100型鉆機能夠進場施工
②施放鉆孔,依據設計圖現場放孔,水平偏差不大于25mm,垂直偏差小于1%。
③花管制作,在無縫鋼管管壁按0.5m左右切割3個孔徑10mm的注漿孔,地面以下一米不用切割
④鉆孔施工,鉆至中風化石灰巖,鉆孔應按基巖面由淺至深的地方施工,成孔后,將108mm花管下入孔中距基巖面0.5m處,孔口預留長度0.2m以上。
⑤注漿:先用水泥砂漿將花管四周密封,待封孔水泥凝固24小時后,對該孔進行高壓注漿,漿體經攪拌機充分攪拌均勻后,將注漿管與花管連接上,開始加壓注漿,若漏漿嚴重,可采取分段分次注漿。
⑥注漿壓力超過設計壓力,地面冒漿或注漿量小于1L/min,即注漿結束,挪至下一孔,重復上述鉆孔注漿工作,注漿順序應按跳孔間隔注漿方式進行,宜采用先外圍后內部的施工方法。
⑦檢驗合格后進行全場施工
五、質量檢驗
注漿檢驗時間在注漿結束28d后進行,抽2~5%個孔進行重型動力觸探檢測,取樣10組和不少于3個靜力載荷試驗。六、注漿加固的范圍內鉆孔取芯觀察,漿脈呈縱向和水平分布,局部巖芯呈短柱狀,與理論設計相符;動力觸探檢測結果:連續動探擊數均大于5擊,承載力特征值為200KPa;載荷試驗3點結果承載力特征值為200KPa,相應沉降量為2.5~4.2mm。注漿加固地基效果滿足設計要求。
六、結語
本本工程施工及檢驗情況均良好,證明在填土地基中進行注漿地基加固是可行的。免費論文。注漿效果的成敗還在于施工管理和質量控制,須建立詳細、可操作的管理程序和豐富的經驗及可靠的檢測手段。
參考文獻
1、中華人民共和國建設部.建筑地基基礎設計規范(GB50007-2002)
2、劉景政,等.地基處理與實例分析 北京:中國建筑工業出版社,1998.
3、中華人民共和國建設部.建筑地基處理技術規范(JGJ79-2002)
2009年2月~2008年8月,我科應用鈥激光經尿道切除膀胱腫瘤40例,現將手術方法及護理體會報告如下。
1資料與方法
1.1臨床資料本組41例,男24例,女17例。年齡34~80歲,。均經膀胱鏡及病理檢查,B超、排泄性尿路造影(IVP)、部分病例盆腔CT檢查,確診為膀胱腫瘤。其中復發性腫瘤 10例,單發性腫瘤16例,多發性腫瘤24例,共87個腫瘤,左側壁38個,右側壁28個,后壁12個,三角區、前壁、底部各3個,頂部2個。腫瘤直徑0.5~4.0cm。
1.2方法采用美國科醫人公司大功率100W鈥激光系統(Versa Pulse Powersuite Holm-ium Laser)。365μm或550μm直射式激光光纖,使用能量1.0~1.2J,頻率10Hz~15Hz,功率10~15W。操作鏡為美國ACMI Circon25.6F 帶有直的操作通道的前列腺切除設備。Panasonic監視器,8.6F CirconACMI軟輸尿管腎鏡。37例采用硬膜外麻醉,1例尿道黏膜表面麻醉。截石位,常規置入操作鏡,觀察腫瘤部位、大小。經前列腺切除鏡的操作通道插入用4F輸尿管導管固定的光纖,在紅色光引導下進行深層切除,直達肌層。然后對腫瘤邊緣1~2cm以內的膀胱黏膜進行切除。合并BPH者,先行腫瘤切除,切畢用100ml蒸餾水浸泡10分鐘,再行鈥激光前列腺剜除術。[3]腫瘤切除時用蒸餾水充盈膀胱,前列腺切除時用生理鹽水沖洗。1例G3 級的腫瘤,術前經內動脈化療,10天后行鈥激光膀胱腫瘤切除術。
2結果
術后2~9個月隨訪,本組33例,32例腫瘤1次切除,5個月復發1例,行二次鈥激光膀胱腫瘤切除術。術中無明顯出血,無膀胱穿孔,無閉孔神經反射發生。術后留置尿管1~4d,平均2d。平均住院7天。
3護理
3.1術前護理
3.1.1心理護理鈥激光治療膀胱腫瘤術是一項全新的技術,患者對手術缺乏了解,針對病人的心理,護理人員應與病人溝通,介紹鈥激光碎石術是目前治療膀胱腫瘤最新的治療技術,它具有創傷小,出血少,術后恢復快等優點。盡量安排病人接受該項治療技術,增強患者對手術的信心,同時尋求家人的情感支持及經濟支持。
3.1.2術前準備完善各項相關的輔助檢查,有感染者前三天使用抗生素控制感染。對特別緊張的患者,建議醫生術前晚給患者服用鎮靜劑,以保證充足的睡眠,同時也可預防血壓偏高,影響手術順利進行。術晨給與清潔灌腸,送腹平片檢查。
3.2術后護理
3.2.1病情觀察密切觀察生命體征,血壓,脈搏,呼吸。每2小時測尿量一次,如有發熱者加強基礎護理,合理使用抗生素。
3.2.2做好管道的護理防止扭曲,折迭,腹落,指導患者翻身前將各管道妥善放好。密切觀察各引流液的顏色及量,并做好記錄,術后2h指導病人及家屬定時擠捏管道,保持引流通暢,保持尿道口清潔,干燥,每日用碘伏棉球抹洗會兩次。
3.2.3指導患者臥床休息一天,尿色逐漸轉清后可下床活動,若有出血可延長臥床時間,床上適當活動。
4討論
鈥激光是目前最新的外科手術激光[3]。1999年國內報告其治療膀胱腫瘤的療效[4 ]我們體會Ho:YAG激光治療膀胱腫瘤有以下優勢:①術前非接觸切割腫瘤,減少對腫瘤的擠壓,避免癌細胞擴散;同時阻斷腫瘤細胞所屬淋巴管的擴散。②由于Ho:YAG激光穿透深度僅為0.4mm,可以確保手術的精確性和安全性,術后隨訪無復發,無輸尿管種植,無輸尿管狹窄及尿液返流并發癥,因此,Ho:YAG激光是治療輸尿管口旁淺表性腫瘤的理想方法。③由于激光能量可以控制,無電流產生,不會引起閉孔神經反射;由于作用深度為5mm,Ho:YAG激光作用深度更容易掌握,有效避免了膀胱穿孔的發生。④由于激光的可彎曲性,配合軟鏡可治療常規硬質膀胱鏡盲區的淺表性腫瘤。由于BPH者膀胱腫瘤發病率高于非BPH者,為避免手術時腫瘤細胞在前列腺表面種植,手術可以一次完成。先切除膀胱腫瘤,用蒸餾水浸泡防止癌細胞種植引起復發。后用Ho:YAG激光剜除前列腺(HoLRP)。剜除的人塊前列腺組織用組織粉碎器(Morcellator)粉碎。應用Ho:YAG激光治療膀胱腫瘤或合并BPH患者,操作簡單,易于掌握,效果良好,值得推廣應用。
參考文獻
[1]易賢林,王健.泌尿外科腔內激光應用及進展.國際泌尿系統雜志,2008,8(1):76
中圖分類號:TV551.4 文獻標識碼:A 文章編號:
一.引言
隨著建設的大發展,地下空間的開發規模也不斷擴大,出現了越來越多的深基坑工程。三軸深層攪拌樁止水帷幕適用于處理淤泥、淤泥質土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石等地基,在天津石化熱電廠新建鐵路翻車機室的施工中,采用了一種超深三軸攪拌樁止水帷幕垂直隔斷工法的關鍵技術。實踐證明,該工法不僅節約成本,而且可以較好地解決深基坑施工時所面臨的承壓水危害及周邊環境保護等難題,為今后本地區的深基坑止水帷幕采用該施工工藝提供一些參考經驗。
二.工程概況
2. 1 基坑概況
擬建工程位于天津市大港區北圍堤路北側中國石化股份公司天津分公司廠區區域內,該場地位于十米河西路西側。該工程由翻車機室、1#輸送系統棧橋。翻車機室地下結構兩層,翻車機室輸送室位置處底板板頂相對標高-14.21,板厚1300,鋼筋混凝土墊層300,板底開挖面相對標高-15.81;除輸送室之外位置處的底板板頂相對標高-8.73。在翻車機室基坑采用位移控制較好的鉆孔灌注樁支護+三道鋼筋混凝土支撐方式;在1#棧橋基坑采用根據坡度變化樁長的鉆孔灌注樁支護+首道鋼筋混凝土支撐+兩道鋼管支撐方式。
排樁外側設三軸攪拌樁止水帷幕,深度為30.3 m,水泥摻量為20%。攪拌樁加固體28 d齡期的無側限抗壓強度要求不小于1 MPa。樁底進入⑨1粉質粘土層約 2m 對⑧2粉土層進行隔斷處理
2.2 基坑環境條件
本工程場地位于中石化天津分公司廠區內,臨近現有煤炭卸車系統和鐵路運輸軌道。東側距離新修建烯烴線最近約 14.6m,西側距離切改后煤 1線約 16m;北側距離現使用棧橋約 40m。場地周邊距離廠區紅線范圍較遠,東側距離最近紅線十米河西路約 75m。施工過程中需采取相應的監護措施,確保周邊環境的安全。
三.三軸深層攪拌樁止水帷幕施工
3.1概述。
本工程內基坑圍護采用鉆孔灌注樁與三軸水泥攪拌樁相結合的方式,坑內設置一道鋼筋混凝土支撐。
攪拌樁起止水帷幕的作用,設計參數為:Ф850@1200三軸水泥土攪拌樁,按連續套接一孔法施工,樁心距600mm,采用P.042.5級普通硅酸鹽水泥,水灰比1.5-1.7(有必要可根據現場實際情況進行調整),水泥摻量為20%,宜通過現場試驗確定確定最佳水泥摻入量,外加劑木質素磺酸鈣,用量為水泥用量的0.2%。攪拌樁沿基坑四周全部設置,平面延長米約400m,攪拌樁底標高-17.7m。
3.2施工部署。
與攪拌樁和圍護鉆孔樁總體數量較多,是前期主要的施工內容,并且二者平面距離較近(靜距為100mm)有相互影響的可能,故基于工藝考慮的施工順序安排對于總體工期的控制都非常關鍵。 圖紙中規定的施工順序是先進行攪拌樁后進行鉆孔灌注樁,若鉆孔樁在前會出現擴孔和偏差造成攪拌樁難以下鉆,若二者同時或沒有足夠時間間隔會由于攪拌樁對土體的擾動及形成的水壓對鉆孔樁成樁不利,易造成塌孔。現場擬投入一臺三軸攪拌樁機,按每天兩個臺班施工計算,每天完成30米,單項工期約15天。期間將分段插入鉆孔灌注樁的施工。
四、三軸水泥土攪拌樁施工流程。
1.成樁順序。
為保證止水帷幕樁體的連續性和接頭的施工質量,達到設計要求的防滲要求,采取套打一孔的成樁方法。
2.各種工藝環節的技術要求。
(1).障礙物清理。
因該工法要求連續施工,故在施工前應對圍護施工區域地下障礙物及管線進行清理或移位,以保證施工順利進行。
(2).測量放線。
施工前,先根據設計圖紙和業主提供的坐標基準點,計算出圍護中心線角點坐標(或轉角點坐標),利用測量儀器精確放樣出圍護中心線,并進行坐標數據復核,同時做好護樁,做好工程測量復核單,提請甲方驗收。
(3).開溝槽。
在三軸攪拌樁施工過程中會涌出大量的置換土,為了保證樁機的安全移位和施工現場的整潔,需要使用挖機在攪拌樁樁位上預先開挖溝槽。根據放樣出的水泥土攪拌樁圍護中心線,用0.4m3小挖掘機沿圍護中心線平行方向開掘工作溝槽,根據本工程攪拌樁直徑,取槽寬約1.0m,深度約0.6~1.0m。場地遇有地下障礙物時,利用鎬頭機將地下障礙物破除干凈,如破除后產生過大的空洞,則需回填壓實,重新開挖溝槽。開挖溝槽余土應及時處理,以保證工法正常施工,并達到文明施工工地要求。
(4).設置導架與孔位放樣。
在垂直溝槽方向放置兩根定位型鋼,規格為200×200,長度2.5m,再在平行溝槽方向放置兩根定位型鋼規格為300×300,長約8~12m,轉角處H型鋼采取與圍護結構中心線成45°插入,H型鋼定位采用H型鋼定位卡。由現場技術員根據設計圖紙和測量控制點放出樁位,樁位平面偏差不大于2cm。本工程使用的三軸攪拌機樁徑為850mm,軸心距為600mm,攪拌樁搭接250mm。三軸攪拌樁采用套打一孔工藝,因此樁心距為1200mm。在溝槽兩側定位型鋼以1200mm為間距,用紅色油漆做好標記,保證攪拌樁每次準確定位。
(5).樁機就位與垂直度校正。
用卷揚機和人力移動攪拌樁機到達作業位置,并調整樁架垂直度達到0.5%以上。在樁機上焊接一半徑為5cm的鐵圈,10m高處懸掛一鉛錘,利用經緯儀校直鉆桿垂直度,使鉛錘正好通過鐵圈中心。每次施工前必須適當調節鉆桿,使鉛錘位于鐵圈內,即把鉆桿垂直度誤差控制在0.5%內。樁機移位由當班機長統一指揮,移動前必須仔細觀察現場情況,移位要作到平穩、安全。樁機定位后,由當班機長負責對樁機樁位進行復核,偏差不得大于20mm。為便于成樁深度的控制,施工前應在鉆桿上做好標記,控制攪拌樁樁長不得小于設計樁長,當樁長變化時擦去舊標記,做好新標記。
(6).水泥漿液拌制。
施工前應搭建好拌漿施工平臺,平臺附近搭建水泥庫,對全體工人做好詳細的施工技術交底工作,水泥采用P042.5級普通硅酸鹽水泥,水泥漿液的水灰比嚴格控制在1.5~1.7,具體根據可現場實際情況調整,水泥總體摻量為20%(重量)。
(7).噴漿、攪拌成樁。
啟動電動機,根據土質情況按計算速率,放松卷揚機使攪拌頭自上而下切土拌和下沉,直到鉆頭下沉鉆進至樁底標高。按照攪拌樁施工工藝要求,鉆桿在下沉和提升時均需注入水泥漿液,每次下降時噴漿60%,提升時噴漿40%。鉆機鉆進和提升速度宜控制在0.6~1m/min,按照技術交底要求均勻、連續注入拌制好的水泥漿液,鉆桿提升完畢時,設計水泥漿液全部注完。
五.特殊情況的處理措施。
有異常時,如遇無法達到設計深度進行施工時,應及時上報甲方、監理,經各方研究后,采取補救措施。在碰到地面溝或地下管線無法按設計走向施工時,宜與設計單位、業主、監理共同協商,確定解決辦法。施工過程中,如遇到停電或特殊情況造成停機導致成墻工藝中斷時,均應將攪拌機下降至停漿點以下0.5m處,待恢復供漿時再噴漿鉆攪,以防止出現不連續墻體;如因故停機時間較長,宜先拆卸輸漿管路,妥為清洗,以防止漿液硬結堵管。發現管道堵塞,應立即停泵處理。待處理結束后立即把攪拌鉆具上提和下沉1.0m后方能繼續注漿,等10~20秒恢復向上提升攪拌,以防斷樁發生。施工過程中一旦出現冷縫則采取在冷縫處圍護樁外側補攪素樁方案,在圍護樁達到一定強度后進行補樁,以防偏鉆,保證補樁效果,素樁與圍護樁搭接厚度約10cm。在整個基坑開挖階段,我公司將組織工地現場小組常駐工地并備好相應設備及材料,密切注視基坑開挖情況,一旦發現墻體有漏點,及時進行封堵。
六.結語
這次在天津石化鐵路翻車機室施工中應用了三軸攪拌樁止水帷幕的技術,其實踐證明了在深基坑施工中,三軸攪拌樁止水帷幕具有種種優勢,比如可以降低施工難度、節約成本,除此以外還可以解決復雜地質水文條件下深基坑施工抽水降壓所帶來的周邊環境保護問題,還有深基坑止水隔水問題。所以,在市政建設過程中要進行大力推廣和應用。
參考文獻:
[1]朱俊坡. 基坑支護三軸攪拌樁施工方案 [期刊論文] 《科技資訊》 2012年6期
[2]楊勇勇,采用三軸攪拌樁聯合降水施工隧道聯絡通道的施工工法
[期刊論文] 《科技資訊》 2012年3期
中圖分類號:U416.217 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
由于氣候的變化,交通的壓力等原因,瀝青路面在使用了一段時間之后,就會出現破損,需要翻修或重建,并由此產生大量的瀝青廢料,這些廢料如果隨便丟棄,不僅會產生造成嚴重的生態環境問題,還會造成極大的資源浪費。因此瀝青路面再生利用技術十分重要。而所謂的瀝青路面再生利用應用技術,就是將需要翻修改造的舊瀝青路面材料,通過一系列的再生技術進行再利用,主要的流程是先對舊的瀝青路面材料進行回收,然后用機器將他們破碎、篩分,再把它們和新的再生劑、材料、新瀝青按照比例進行適當的配合,重新拌和成能夠滿足新道路建設需要的、符合國家以及交通行業標準的瀝青混合料,最后把它們用于道路建設。它是一整套完整科學的生產技術。
瀝青路面再生利用應用技術的重要意義
交通的發展關系著整個社會。保證公路的暢通,對交通運輸業等各種經濟的發展至關重要,可以說交通是整個國家社會保持運轉的根本。從我國目前的情況來看,由于已經修建的公路的使用時間的逐年增長,許多公路開始出現破損,需要進行翻修、養護,我國的公路事業已經由以前的建設為重點轉變成現在的養護建設并重的新階段。新建、維修、重建、養護、升級這些任務重疊起來,我國的公路事業十分有壓力。怎樣獲取每年新建,重建公路的資源,怎樣處理每年廢棄的瀝青路面產生的廢料,這些問題一直存在和困擾著公路建設人員。經過不斷實踐研究,終于有了瀝青路面再生利用應用技術,在處理廢料的同時還能產生新的資源,這一技術直接解決了公路建設的兩大難題。
從全球范圍來看,瀝青再生利用應用技術是公路建設事業實現可持續發展戰略目標的重要組成部分,具有重要的實際意義。體現在:
環境保護已經成為全球的一個共同目標,舊的瀝青廢料、碎石料的處理問題也是環境保護面臨的一個重大問題,它的合理處理對環境保護相當重要。
從我國的國情看,我國人口基數大、數量大,對資源的需求量也是十分巨大的,優化資源的利用是我們一直追求的目標,再生利用技術恰恰就做到了資源優化利用的這一點。
3、修建公路是一項長期艱巨的工程,國家每年在它的身上投入了不少了人力、物力、財力。它的花費是巨大的。資源的多次利用就可以節省購買新材料的花費,在一定程度上減少了公路建設的成本投入。
國內外瀝青路面再生利用應用技術的發展現狀
1、國外的發展現狀
美國是最新開始研究和使用瀝青路面再生利用應用技術的國家,他們的試驗研究最早開始于1915年,但是由于就此之后美國進入到以大規模公路建設為重點的階段,這一技術的研究就被忽視了。直到1973石油危機爆發,才重新得到重視并開始迅速發展,得到廣泛的推廣和應用。隨著技術的成熟這一技術在美國進入到常規實踐,據最新資料的了解,美國廢舊瀝青路面重復利用率在近年來達到了到80%。在歐洲大陸,這一技術的研究開展比較晚。其中,聯邦德國是對這一技術的研究比較成熟的國家,首先將該技術用于公路路面養護。而芬蘭全國發展到現在已經進入到幾乎全國都在做廢料的收集和儲存工作。日本是從1976年開始對這一技術進行研究的,到現在的發展水平已經極大地節約了材料、投資費用并有效保護了環境。縱觀國外,他們對這一技術的研究發展都取得了很高的成就,幾乎已經形成了一套完整的瀝青再生利用技術,達到了規范化和標準化的程度。
該技術在我國的發展現狀
我國對這一技術的試驗研究開始于20世紀70年代,發展較慢。后來進入到大規模公路建設為重點的時期,這一技術的研究幾乎是處在停滯狀態。直到近幾年,由于公路養護和重修的迫切需要,這一技術開始再發展并得到較大的進展。
四.瀝青路面再生利用應用技術的關鍵及針對性措施
1、技術關鍵。瀝青路面再生利用應用技術的關鍵在于:
瀝青路面廢料的變異性:不同的廢料它所包含的瀝青含量以及瀝青的老化程度是不一樣的,并且這些成分的變異性較大。這直接影響到再生瀝青混合料的成分及質量;再生瀝青混合料的拌和工藝:在不燒傷舊瀝青的前提下,保證拌和溫度并使用新舊瀝青均勻混合是技術關鍵,這也是一個技術的難點。再生瀝青混合料的配合比設計及其抗裂性能和耐久性能評價:這是確保其性能不低于普通瀝青混合料的關鍵。
2、針對性措施
建立健全質量即時監測和快速反應系統及相關制度,以科學、針對性強、有效的統計方法評價廢料的質量,對其做嚴格而細致的管理控制,爭取較好的解決廢料的變異性問題。先行直接引進國外先進的再生瀝青混合料拌和設備,確保拌和工藝和質量控制滿足要求,下一步再積極的開展設備的研發工作。引進專用的試驗設備,解決混合料抗裂性能和耐久性能評價問題,事實上,國內一些機構已具備相應的試驗能力。
五.瀝青路面再生利用應用技術的發展前景
1、積極開發和研制靈活機動的再生機械
瀝青路面的再生鋪筑工作是很困難的,它的工藝復雜且程序多。要想高效有質量的完成這一工作,就需要大量的人力、物力、財力。因此,機械化操作就成為了關鍵,要想提高機械化的施工的水平,減少勞力物力財力的投入,就需要新的靈活幾點到再生機械的輔助。機械的開發和研制就是相當重要的。
2、國外再生劑大都是化工部門研究提供的,我國石油部門目前尚未能顧及。由于過去我國公路大部分瀝青路面結構厚度較薄,一般不用再利用,所以對再生劑總的需求量不大。然而,隨著我國公路建設的發展,今后瀝青路面再生利用作為公路的一項日常應用技術,對再生劑的需求量必將大大增加,為此,擴大再生劑的料源和品種,使之規格化、系列化,是石化部門和公路部門的共同研究課題。
3、廢舊瀝青再生效果的檢測與評定
廢料在熱態下呈熔融狀態,能夠與液態的新瀝青交融混和而成,這僅是一種理論推測。雖然以再生混合料的物理力學性能試驗可間接分析再生效果的優劣,但仍不是一種直觀的檢測方法。有人提出了一種染色檢驗法,采用這種直觀的檢測方法,可以為評價混合料拌和工藝水平、再生混合料的品質等提供可靠的依據。但由于染色法較為復雜,僅限于試驗研究應用。為此,還必須研究方便而快速的檢測與評定方法。
六.結束語
我國公路事業的建設現在面臨著巨大的壓力,要想實現交通的可持續發展,處理廢料和開發新能源是重中之重。瀝青路面的再生利用應用技術就實現了一箭雙雕。但是由于我國在這一技術的發展時期較晚,所以技術的發展并不十分成熟。鑒于我國目前的情況,引進和利用國外已有的成果是十分重要的,但是引用的同時也要注意結合自身的情況,并且要進行創新的開發研究才有可能在在這一領域得到較好的發展。
參考文獻:
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[3]韋琴 楊長輝 熊出華 凌天清 舊瀝青路面再生利用技術概述 (被引用 3 次) [期刊論文] 《重慶建筑大學學報》 ISTIC EI PKU -2007年3期
1 鉆孔壓漿樁的應用
在現代的建筑工程施工中,采取樁基礎,既節省了施工工期,又保證了工程質量,并取得了相應的經濟效益和社會效益。
鉆孔壓漿灌注樁系用長臂螺栓鉆機鉆孔,在鉆桿縱向設有一個高壓灌注水泥漿系統,鉆孔深度達到設計深度后,開動壓漿泵,使水泥漿從鉆頭底部噴出,借助水泥的壓方,慢提起,直至出地面后,移開鉆桿,在孔內放置鋼筋籠,再另外放入一根直通孔底的壓力塑料管或鋼管,并與高壓漿管接通,向樁孔內設放粒徑2~4cm碎石或卵石直至樁頂,再向孔內膠管進行二次補漿,把帶漿的泥漿擠壓干凈,至漿液溢出孔口,不再下降,樁既告完成。樁徑可達300~1000mm,深30m左右,一般常用樁徑為400~600mm,樁長10~20m,樁混凝土為無砂混凝土,強度等級為C20。這種鉆孔壓漿灌注樁的特點是;樁體密致,單樁承載能力高,沉降量小;不用泥漿護壁,可避免水下灌注混凝土;采用高壓灌漿工藝,對地層有明顯的擴散滲透、擠密加固和局部膨脹擴徑等作用;不需清理孔底虛土,可有效地防止止斷樁、縮頸、樁間虛土等情況發生,質量可靠,能在復雜的地質條件下順利成樁。施工無噪聲、無振動、無排污;施工速度快,比普通打預制板工期縮短1~2倍,費用降低10%~15%。適用于工業與民用建筑中,一般粘性土、濕陷性黃土、淤泥質土,中細紗、砂軟石土層采用鉆孔壓漿灌注樁工程。但在厚度較大,靈感度較高的淤泥和流塑狀態的軟弱土層采用時,應慎重對待,采取相應措施。
2 施工準備
2.1 材料要求
2.1.1 水泥用32.5級或42.5級硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,要求新鮮無結塊。
2.1.2 焊條(接樁用):型號、性能必須符合設計要求和有關標準的規定,一般宜用E4303牌號。
2.1.3 石子:用粒徑20~40mm的碎石或卵石,含泥量小于3%。
2.1.4 鋼筋:品種和規格均符合設計要求,并有出廠合格證及試驗報告。
2.1.5 配合比:壓漿采用純水泥漿,水灰比為0.55。石子和漿液的體積比為石子:水泥漿液=1:0.75。
2.2 主要機工具鉆孔機、高壓泵車,機動翻斗車以及鋼筋加工系統設備,鐵鍬、水泥漿攪拌桶,高壓輸漿管、鋼制灰漿過濾槽,磅稱。
2.3 作業條件
2.3.1地上、地下障礙物都處理完畢,達到“三通一平”。施工用的臨時設施準備就緒。
2.3.2場地標高一般應為承臺梁的上皮標高,并經過夯實或碾壓。
2.3.3制作好鋼筋籠。
2.3.4根據圖紙放出軸線及樁位點,抄上水平標高木橛,并經過預檢簽字。
2.3.5要選擇和確定鉆孔機的進出路線和鉆孔順序,制定施工方案,做好技術交底。
2.3.6 正式施工前應做成孔試驗,數量不少于兩根。
2.4 作業人員
2.4.1 主要作業人員:鋼筋工,焊工,混凝土工,鉆機工,注漿工,技術員,電工,測量工。
2.4.2 鉆機工電工和焊工應持證上崗,其余工種經過嚴格的專業技術和安全培訓,并接受了施工技術交底。
3 鉆孔壓漿樁的成孔工藝
成孔是混凝土壓漿樁施工中的一個重要部分,其質量如控制得不好,則可能會發生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設計持力層要求等,還將直接影響樁身質量和造成樁承載力下降。因此,在成孔的施工技術和施工質量控制方面應著重做好以下幾項。
3.1 采取隔孔施工程序
鉆孔混凝土壓漿樁是先成孔,然后在孔內成樁,周圍土移向樁身土體對樁產生動壓力。尤其是在成樁初始,樁身混凝土的強度很低,且混凝土壓漿樁的成孔是依靠泥漿來平衡的,故采取較適應的樁距對防止明孔和縮徑是一項穩妥的技術措施。
3.2 確保樁身成孔垂直精度
為了保證成孔垂直精度滿足設計要求,應采取擴大樁機支承面積使樁機穩固,經常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施。
3.3 確保樁位,樁頂標高和成孔深度
在護筒定位后及時復核護筒的位置,嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm,并認真檢查回填土是否密實。以防鉆孔過程中發生漏漿的現象。在施工過程中自然地坪的標高會發生一些變化,為準確地控制鉆孔深度,在樁架就位后及時復核底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄,以便在成孔后根據鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔達到深度。
3.4 鋼筋籠制作與吊放規范
鋼筋籠制作前,首先要檢查鋼材的質量保證資料。檢查合格后再按設計和施工規范要求驗收鋼筋的的直徑、長度、規格、數量和制作質量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環長度能否使鋼筋籠準確地吊放在設計標高上,這是由于鋼筋籠吊放后是暫時固定在鉆架底梁土的。因此,吊環度是根據底梁標高變化而改變的,所以應根據底梁標高逐根復核吊環長度,以確保鋼筋的埋入標高滿足設計要求。在鋼筋籠吊放過程中,應逐節驗收鋼筋籠的連接焊縫質量,對質量不符合規范要求的焊縫、焊口則要進行補焊。同時,要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時不能碰撞孔壁;當吊放受阻時不能加壓強行下放,因為這將會造成明孔、鋼筋籠變形等現象,應停止吊放并尋找原因。如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的,則要求進行復鉆糾偏,并在重新驗收成孔質量后再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長時,要加快焊接時間,盡可能縮短沉放時間。
3.5 泥漿的制備和二次清孔要求
清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣是影響壓漿樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動時所具有的動能沖擊孔底部的沉渣,使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態,再利用泥漿被帶出樁孔,最終將樁孔內的沉渣清干凈,這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護壁和清孔作用,我們可以看出,泥漿在制備和清孔是確保鉆孔樁施工質量的關鍵環節。
因此,對于施工規范中泥漿的控制指標:粘度測定17min-20min;含砂率不大于6%;膠體率不小于90%等在鉆孔壓漿樁施工過程中必須嚴格控制,不能就地取材,而要專門采取泥漿制備,選用高塑性粘土或膨潤土,拌制泥漿必須根據施工機械,工芤及穿越土層進行,配合比設計。壓漿樁成孔至設計標高,應充分利用鉆桿在原位進行第一次清孔,直到孔口返漿比重持續小于1.10-1.20,測得孔底沉渣厚度小于50mm,即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導管。沉放導管進檢查導管的連接是否牢固和密實,以防止漏漿而影響灌注。
由于孔內原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導管這段時間內使處于懸浮狀態的沉渣再次沉到樁孔底部,最終不能被混凝土沖擊起而成為永久性沉渣,從而影響樁基工程的質量。因此,必須在混凝土灌注前利用導管進行第二次清孔。當孔口返漿比重沉渣厚度均符合規范要求后,應立即進行混凝土的灌注工作。
4 鉆孔壓漿樁成樁質量的控制
中圖分類號:U416.217
文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2016)20-0129-02
1 引言
調查研究結果表明,30%左右的道路交通事故是由于道路的原因導致的。影響道路交通事故的主要原因除道路線型設計外還與環境條件、路面材料、路面破損程度、路面抗滑性能、路面平整度等因素有關,其中路面的抗滑性能至關重要。20世紀80年代,英國調查研究指出:路面的摩擦系數每提高0.1SFC,雨天事故率就降低13%[1],抗滑性能的提高,一定程度上能大幅提高行車安全。降雨會導致路表面覆蓋一層水膜,由于水膜的作用,使得路面變滑,輪胎與路面的附著系數顯著降低,如果車輛行駛速度過快易產生“水漂”現象[2],使得車輛方向失控。夜間行車時,燈光照射在路表水膜上易發生鏡面反射,造成眩光現象,對駕駛人的行車路線造成干擾,最終導致各種交通事故的發生。
為了適應當地多雨氣候,提高路面的抗滑性能,湖南省交通科技計劃項目在瀏陽試鋪筑了一條防滑降噪瀝青路面。防滑降噪瀝青路面以單一粒徑碎石為主,按嵌擠原理形成骨架-空隙結構的開級配瀝青混合料,通常空隙率為15%~25%,它能夠從面層的連通大孔隙向兩側排走路面雨水,減少路面水膜效應,提高路表面的抗滑性能。
2 工程概況
試驗路段位于湖南長沙市瀏陽S103線K67+00-K68+00段,全長1 km,寬12 m,雙向兩車道,設計車速為60 km/h,為二級公路大修改建道路。路面結構層設計為:上面層4 cm厚開級配瀝青混合料抗滑磨耗層,下面層5cm厚中粒式AC-20C瀝青混凝土,中間使用乳化瀝青作為粘層。為了保證路面結構的穩定性,試驗段采用中國石化SBS改性瀝青為粘結油,使用江西輝綠巖集料和 石灰巖礦粉填充,各項技術指標均滿足要求。
3 試驗與分析
試驗路鋪完后我們在2015年的1月、4月、6月、9月、12月分別對防滑降噪瀝青路面與密級配瀝青路面進行常規的滲水系數、3 m直尺法平整度、鋪沙法構造深度、噪音、擺式摩擦系數等性能檢測試驗。本論文只對兩種瀝青路面的構造深度與摩擦系數進行比較分析。
3.1 路面構造深度測試
兩種瀝青路面的構造深度均采用手工鋪砂法由同一個人測定。分別選取三個典型樁號,防滑降噪瀝青路面測點樁號為K67+000、K67+500、K67+900,密級配瀝青路面的測點樁號為K66+900、K66+400、K65+900。構造深度測量是在每個樁號的行車輪跡帶上每隔3 m測1個點,共測三處取均值。一年中5次測定的地點樁號相同,所以測量的結果具有可比性。圖1為防滑降噪瀝青路面與密級配瀝青路面一年中5次構造深度的平均值對比圖。
從圖1中可以看出,密級配瀝青路面的構造深度隨著道路的使用時間變化不大,線型基本穩定,趨于水平發展;防滑降噪瀝青路面的構造深度隨道路的使用時間顯著減小,特別是第2次和第4次較為明顯,主要因為在荷載反復作用下,路面結構發生變化,空隙率稍微有減小,并且該路面為二級公路,各種行駛車輛輪胎沒有進行清理,孔隙被灰塵與垃圾堵塞,但是在第5次測試結果中可以看出,防滑降噪瀝青路面的構造深度減小的不明顯,這與路面結構穩定和當地的氣候條件、車輛清潔有關,因為在11月和12月初期,瀏陽出現多雨天氣,雨水將孔隙中堵塞的部分塵土與垃圾沖走,所以,出現了構造深度減小不明顯的情況??偠灾?,雖然防滑降噪路面的構造深度出現了衰減,但還是要比密級配的大得多。
3.2 路面擺式摩擦測試
瀝青路面的抗滑性能主要與輪胎-路面的宏觀紋理和微觀紋理有關,即與面層的使用集料、使用的混合料級配有關,一般借助擺式摩擦儀來測定,用擺值進行計算分析,因為擺值與抗滑性能成正比[3]。
采用擺式摩擦儀分別測定兩種瀝青路面的擺值,選取的樁號與測量構造深度的樁號相同,在每個樁號的行車輪跡帶上每隔3 m測5個數據,共測三處。一年中5次測定的地點樁號相同,所以測量的結果具有可比性。圖2為防滑降噪瀝青路面與密級配瀝青路面一年中5次測試的擺值的平均值對比圖。
從圖2中可以看出:①在跟蹤觀測的一年時間內,防滑降噪瀝青路面的摩擦系數隨時間變化而持續增大,但是在初期摩擦系數較低,主要是由于路面攤鋪初期,集料上面裹覆的瀝青較厚,在測試中,抗滑磨耗層的表面比較光滑,所以初期的摩擦系數較低。隨著車輛荷載和車輛輪胎的反復磨耗作用,集料表面的瀝青膜被磨耗變薄再慢慢的被磨耗掉,露出較多的集料,此時路面的抗滑性能主要依靠集料的棱角性與集料表面的紋理構造,摩擦系數隨之也增大。②在觀測初期,密級配瀝青路面的擺值與防滑降噪瀝青路面很接近,防滑降噪瀝青路面的抗滑優勢不明顯,但是在后期的觀測中可以看出,防滑降噪瀝青路面的擺值明顯高于密級配瀝青路面,超過其近20%。密級配瀝青路面的擺值出現初期減小,后期緩慢增大的情況,這與路面面層的瀝青混合料有關。在瀝青路面的持續使用中,集料會進一步磨平,測試擺值會越來越小,摩擦系數越來越小,路面的抗滑性能會出現減弱,所以,為了保證路面的抗滑性能,在選取良好的集料與采用較好的級配和較適宜的施工技術上至關重要的。
4 結論
通過對防滑降噪瀝青路面與密級配瀝青路面的構造深度和摩擦擺值結果的對比分析,可以得出以下結論。
(1)隨著路面服役時間的增加與有效孔隙的變化與堵塞,防滑降噪瀝青路面的構造深度逐漸減小,出現了明顯的衰減,但是還是要比密級配瀝青路面的構造深度大得多。
(2)在路面的使用初期,兩種瀝青路面的抗滑能力很接近,防滑降噪瀝青路面的抗滑性能優勢不明顯。主要原因為混合料瀝青膜較厚,瀝青本身較光滑。
(3)從對比圖和分析結果看出,橫向摩擦力系數與構造深度沒有明顯的相關特性。
(4)隨著路面服役時間的增加,防滑降噪瀝青路面表現出明顯的抗滑性能,比密級配瀝青路面的抗滑性能超出近20%,主要是由于面層集料瀝青膜被慢慢磨耗,集料的棱角與表面紋理起到抗滑作用。預測路面使用后期,路面的抗滑性能會逐漸衰減,但還是具有一定的抗滑性能。
參考文獻: