二級建造師公路工程知識:提高公路路面耐久性的有效途徑
交通量劇增,軸重成倍增長(cháng),致使公路路面運營(yíng)狀況急劇惡化:車(chē)轍、坑槽、網(wǎng)裂頻頻出現。一兩年就要修補,三五年就要更換,造成材料、設備、人工等資源的巨大浪費。這給我們提出了一個(gè)嚴肅的、亟待解決的問(wèn)題:如何建造出高強度、高耐久性的公路,如何改善運營(yíng)狀況、提高路面使用年限。
國內外實(shí)踐表明,水泥混凝土路面適用于大交通量的干線(xiàn)公路。與瀝青路面相比,水泥混凝土路面的承載力和耐久性,有著(zhù)明顯的優(yōu)越性。但水泥混凝土路面高造價(jià)一直是被拼棄的主要理由。而當今,石油產(chǎn)品的價(jià)格在不斷飆升,水泥混凝土路面和瀝青路面的造價(jià)已大體相等,而水泥混凝土路面的使用壽命是瀝青路面的5~10倍。另外,在一般高速公路上,60Km/h行車(chē)速度時(shí),水泥路面的油耗比瀝青路面節省8%;120Km/h行車(chē)速度時(shí),水泥路面的油耗比瀝青路面可節省15%,因此,在經(jīng)濟上,兩種路面已相差無(wú)幾。
由于種種原因,我國在高速公路上使用水泥混凝土路面較少,因此,要大規模發(fā)展水泥混凝土路面還需在以下幾方面努力:
1.推廣應用高性能混凝土外加劑
近幾年來(lái),采用多種外加劑,諸如塑化劑、減水劑、補氣劑、早強劑等制造出的新一代高性能混凝土已被用來(lái)建造路面。這些改性混凝土不但抗壓強度、抗剪強度高,而且具有方便施工的優(yōu)良性能,如高工作度和早強性能(24小時(shí)不低于35MPa)。
2.做好伸縮縫的處理
水泥混凝土路面溫度變形普遍存在,對伸縮縫的處理直接關(guān)系著(zhù)路面的使用年限。傳統的做法是用填縫料進(jìn)行密封。如果密封不好,水份趁機而入,就會(huì )造成一連串的后患:基層軟化、斷板、凍脹等。改進(jìn)密封材料和施工工藝是保證路面耐久性的重要環(huán)節。目前,已廣泛采用的新型聚合物密封料粘結力強、回彈性好、耐老化,適應混凝土板收縮、不溶于水、不滲水,高溫時(shí)不流淌、低溫時(shí)不脆裂,可以正常使用5~7年。
3.采用連續配筋混凝土
取消溫度伸縮縫是施工者多年來(lái)的宿求,因為伸縮縫是最容易受損的部位。采用連續配筋的水泥混凝土路面就可以實(shí)現這一愿望,即在混凝土面層內配置縱向連續鋼筋和橫向鋼筋,橫向不設縮縫。路面在環(huán)境溫度影響下,會(huì )形成微細的裂縫,通常允許的裂縫間距為1.0~2.5mm,縫隙寬度為0.2~0.4mm。由于鋼筋的存在,這種細小的裂縫不影響力的傳遞,裂縫窄而淺,到鋼筋處,已不存在裂縫,這就避免了水滲透到鋼筋表面引起的銹蝕。
4.改進(jìn)路面粗糙度
為了保證行車(chē)安全,混凝土表面應具有粗糙抗滑的表面。而抗滑標準,據國際道路會(huì )議路面防滑委員會(huì )建議,新鋪混凝土路面當車(chē)速為45Km/h時(shí),摩擦系數最低值為0.45;車(chē)速為50Km/h時(shí),摩擦系數最低值為0.4。對新澆筑的混凝土路面,形成穩定的粗糙度的一種有效途徑是將一部分石料裸露在路面表面。即在混凝土成形后,一部分石料高出路面2~3mm,這種糙化形式可使摩擦系數提高到0.6。
5.采用大孔隙混凝土
采用大孔隙混凝土路面可以提高交通安全性,尤其是在雨季,路面上的水會(huì )迅速滲漏消失而不會(huì )滯留在路面上。另外,這種路面還可長(cháng)期保持穩定的粗糙度,加大了路面和車(chē)輪間的摩擦力。
混凝土中的大孔隙是在混凝土中減少細集料組分而形成的。大孔隙混凝土結構,是由粗集料(通常為花崗巖)形成骨架,水泥顆粒粘附在骨架上。由于不含細集料,便在骨架之間形成了較大的孔隙。這些孔隙是相互連通的,其尺寸大小與集料尺寸和配比有關(guān)。
6.高質(zhì)量的養護
混凝土板體的邊角斷裂,是一種常見(jiàn)病害,也是混凝土路面不易修理的主要原因。采用切割機等設備完全可以更換、修補破壞的板塊,此時(shí)可采用快硬、高強混凝土。這是一種干拌混合料,其組成材料為:礦物成份制成的特殊水泥、合乎級配要求的集料、無(wú)機化學(xué)添加劑、聚合物纖維或金屬纖維增強材料。干料運至工地后,只需加水,便可以得到所需性能的混凝土。
7.自動(dòng)化生產(chǎn)需廣泛得到運用
帶滑模的水泥混凝土攤鋪機需得到廣泛使用,這種機械尾部?jì)蓚瓤梢允箶備?、搗固、修整、溫度縫安裝、養生等主要工序全部自動(dòng)化,而且具有高度自動(dòng)調節系統,這大大提高了施工的速度和質(zhì)量,也將帶來(lái)良好的社會(huì )和經(jīng)濟效益。

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