路面发表论文
路面发表论文
我国公路建设在施工设计方面虽然已经积累了大量的实际 经验 ,施工技术也有了很大的提高,下面我给大家分享一些公路施工技术论文3000字 范文 ,大家快来跟我一起欣赏吧。
浅析公路施工技术
摘要:现代公路运输是我国经济发展的重要基础,随着车流量不断增加及人们出行质量水平的提高,对公路质量的要求越来越严格。针对这种情况,本文对影响公路施工的因素进行了简单阐述。
关键词:公路施工;质量管理;质量通病;
中图分类号:X731文献标识码: A
近年来,我国公路建设取得了巨大成就,公路工程施工企业综合管理水平不断提高,施工技术管理水平得到增强,在公路建设规模不断扩大的同时,公路工程施工企业数量大量增加,同行业市场竞争也日趋激烈,这在客观上对公路施工企业在技术管理水平上提出了更高的要求。因此,公路施工企业要不断提高自身综合实力,完善管理,狠抓生产、稳定质量,将技术管理融入企业生产的各个环节,确保项目建设顺利进行,创造良好的经济效益和社会效益,促进企业的健康可持续发展。 环境保护公路工程建设是一个系统,影响工程质量的因素很多。下面分别论述公路施工的质量通病、材料管理、质量管理体系以及病害治理的 方法 。
一、公路工程施工技术管理的重要性
公路运输是运输行业的“轻骑兵”,发挥着重要的作用,高等级公路建设对施工技术的要求也越来越高。提高工程技术水平并最终提高工程质量,是公路企业在激烈的市场竞争中立于不败之地的现实选择。
1. 技术管理是现代公路施工管理的核心
公路施工技术管理是现代公路工程施工管理的中心环节,是施工企业综合管理水平的最根本体现,对公路施工过程中的各项技术参数、公路施工质量产生直接影响。加强公路施工技术管理,能有效地减少或消除公路质量通病,质量隐患,以此降低质量通病防治的成本,提高公路企业的经济效益,促进企业的健康发展。公路施工技术管理工作的有效开展能可优化公路施工流程、加强成本控制、提高工程质量。
2. 技术管理是提高公路企业经济效益的根本 措施
在公路施工过程中,技术管理科学合理,能有效提高施工各部门间的配合、减少工作的扯皮现象,同时技术管理责任制的建立能迅速找到施工中存在的质量问题,提高企业的工作效率,有利于加强成本控制,从而提高企业的整体经济效益。技术管理还需要对施工技术人员和工程设备进行管理,使设备操作人员的操作水平得到保障和提高,有效减少或避免由于操作不当造成的设备故障与安全事故,可减少工期延误,降低事故发生,从而提高企业的经济效益。另外,技术管理还可以通过新技术、新材料、新工艺的推广应用,为保障施工质量奠定基础,为提高企业的经济效益奠定基础。
3. 技术管理是公路工程施工质量的保证
公路工程施工技术管理工作的科学开展能有效地提高施工过程中的监督和管理,保障公路施工质量。在进行公路工程施工技术管理中,通过对施工测量、防线的技术管理;施工过程技术参数控制;常见技术问题解决等工作,能有效地保障工程质量处于受控状态,提高工程施工质量。同时,施工技术管理还通过施工前技术方案的审核、工艺流程设计、施工技术选择、设备选型等工作的科学开展,奠定工程施工质量的基础。
二、施工现场材料的管理
1.材料验收与入库制度
工地所需的材料经采购员采购回场后,应进行材料的验收。入库前应对材料的质量进行检查,在保证其质量合格的基础上实测数量;对大宗材料、高档材料、特殊材料等要及时索要“三证”产品合格证、质量 保证书 、出厂检测 报告 ,有条件的,必须经化验指标合格后才准入库。
2.出库与退库制度
必须严格进行材料的领用手续,无手续不得发放材料。工程将结束时,应对施工现场材料进行盘点,督促施工队伍及时的办理退库手续;办理材料退库时应填写材料退库单,清点完毕后同材料人员办理材料交接手续。
三、完善质量管理体系
公路建设的“政府监督、社会监理、企业自检”三级质量控制体系有待完善,完善质量管理体系主要从以下几个方面注意或着手:
1.监理队伍机制不完善,人员素质低
政府交通主管部门对监理市场主要是宏观管理,仅对监理单位和人员的资质进行管理。另外现有的监理人员的数量和素质远不适应交通基本建设高速度、大规模、高标准的发展现状。
2.质量管理的现场检查、设备检测不完善
现场跟踪检查,将质量隐患消灭在萌芽状态。大部分工程质量隐患都是通过现场检查而发现的,要做好现场检查,质检员一定要腿勤、眼勤、手勤。另外,大部分设计、监理、施工、监督单位的检测设备、检测手段、技术力量还不能满足质量检测工作需要,有的与实际要求相差很大,直接影响质量管理工作的深度和力度。
四、几种常见病害的治理方法
1.当路面出现翻浆时,一般有两种措施:一种是填土法,另一种是浇筑砂桩。填土法:公路路基长年受到路边耕地用水的浸蚀,每年春季2、3月份出现路基坍塌翻浆,造成路面破损,长期以来,破损越来越严重,导致阻碍、滞留车辆,为了解决这种情况,尽快恢复交通,可采取填土的方法来处治该路段破坏的路基,具体施工方法是:不影响通车的前提下,先开挖半边路基,一直挖到路基土底层较硬的新土,一般1.5米就可以了,将翻浆土全部挖除,然后夯实,用砂子和粘土混合将其与路基摞平,在其上可做沥青路面;浇筑砂桩的具体做法:在路面两边每平方米挖一直径为50厘米、深1米左右的坑,为不影响行车,采用半边施工,在坑内用大粒石头子和水泥填筑夯实,在上可直接做沥青路面;对路面破裂、坑槽、啃边、松散等病害的处理。可挖去路的损坏部分,将路基下部填土夯实后,撒下沥青、碾压成形即可通车;对公路要进行不定期的养护,以防病害累积,破损路面[3]。
2.路面的铺平。碎石沥青混合料的碾压:初次碾实,选用DD-120双轮双振动压路机静压过去,返回振动温度应控制在140℃之间;复压一般选用30t轮胎压路机压两遍,后面要接着DD-120压路机碾压两遍,复碾压4~6遍,在复压过程中应及时用长直尺检测平整度,发现有拱起的部位用8t钢轮压路机进行横向碾压处理,消除起拱隆起部位;终压用双轮双振钢轮压路机静压2~3遍。初压应在沥青料摊铺后较高温度下进行,并不得产生发裂、推移等现象,压实温度还应根据沥青稠度、压路机类型,气温、铺筑层厚度,沥青料的类型确定。初压应从外侧低处向中心高处碾压,相邻碾压带应重叠1/3轮宽,在靠外侧边缘处初次碾压时,可暂预留50cm宽不碾压,等压完第一遍后将压路机的大部分重量位于压实过的混合料面上再压边缘,以减少向外推移[4]。
3.养护机械化是提高公路使用质量和服务水平的重要步骤。实现养护机械国产化,不断提高公路养护机械配备。1)学习、引进国外先进的机电技术。2)养护机械要面向多用途的方向发展,提高机械的使用效益,快捷的作业要求。3)引进国外先进的工艺技术和加工设备,提高养护机械的工艺水平和制造技术,提高产品质量及使用寿命。4)加强养护机械的合理化管理,组建新型的养护机械租赁公司。保证公路畅通,发现公路损坏时要及时上报和维修,阻断通车时应设置安全标记,以防发生交通事故,定时对损坏和缺少的标志牌要进行补齐和更换,保证有明显醒目的公路标志。
总之,公路工程施工中影响因素很多,只有全面提高施工队伍的整体素质,真正做到按施工技术规范施工,按操作规程操作,才能避免或减少质量缺陷。同时加强与监理工作人员的沟通,对工程施工过程中可能引起质量问题的因素进行严格的管理与控制,有效提高公路工程施工质量,促进质量通病防治工作的开展,促进工程施工的顺利进行,有效提高企业的综合管理能力与市场竞争力。
【参考文献】
[1]钟瑞喜.浅谈公路工程材料的质量控制[J].科技情报开发与经济,2005,(01)
[2]肖智慧.浅议施工技术在路桥施工中的应用及分析[J].四川建材,2008,(05).
[3]何红民.如何做好公路施工技术管理工作[J].硅谷,2008,(01).
[4]张志杰.城市道路基层在快速施工中的处理方法刍议[J].上海铁道科技,2002,(02).
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高速公路路面病害防治论文
高速公路路面病害防治论文
摘要:随着科学技术的发展以及改革开放政策的实施,带动了我国社会经济的不断进步,加快了我国城市化进程的脚步,城市化的深入发展使得我国的交通行业有了更快的发展,不仅增加了城市的桥梁建设,也增加了城市、乡村之间的道路建设。文章作者重点对高速公路路面病害主要的类型进行总结,对病害形成原因进行分析,以及提出了解决路面病害有效的防治措施。
关键词:高速公路;路面病害;类型;因素;防治措施
现阶段,我国高速公路的基本都是沥青材料铺筑的路面,这是由于沥青材料具有较好的力学性能以及很好的耐用能力,可以让行驶的车辆有着更高的舒适感以及安全性能。而在我国经济高速发展同时车辆的数量急速增长,使得高速公路车流量的加大,因此高速公路容易出现一些损坏的现象,即“路面病害”,出现这些“路面病害”时就要及时维修维护,从而大大的减少了高速公路上的车流量,直接影响到国民经济,最重要的是给行驶的车辆带来一定程度的安全威胁,容易造成人员的伤亡,因此要采取一定的措施以减少“路面病害”的现象。
1高速公路路面病害主要的类型
1.1裂缝
裂缝包括纵向裂缝和横向裂缝两大类。与纵向裂缝相比横向裂缝的情况更为严重,横向裂缝产生的原因主要是由温度应力作用所引起的。横向裂缝的宽度、长度会随着时间的增长而发生变化,一旦当路面的抗裂能力降低到一定程度时,高速公路上温度裂缝的数量便会不断的增加,从而严重的影响了高速公路路面行车的安全性。
1.2车辙
高速公路路面车辙主要是在车辆行驶荷载的反复作用下使路面产生出永久性变形积累形成的带状凹槽。高速公路路面上一旦出现车辙会导致路面平整度下降,当车辙达到一定深度时,便会在凹槽内形成大量积水非常容易引起交通安全事故。
1.3坑槽
坑槽的成因主要是施工时路面空隙率过大,雨水渗入,沥青的'粘合度被破坏,出现油石分离,容易产生坑槽。另外,路基路面遭到破坏后,车辆荷载作用下也会形成坑槽。沉陷也是坑槽形成的一种现象。
1.4波浪以及拥包
公路施工时沥青分布不均匀,油石粘合度降低,车载时路面反复受撞击就会形成局部受力不均匀,形成波浪。如果沥青过多稠度较低,或者是沥青混合料配合比不科学,车载时会对路面形成水平推力,路面局部隆起成拥包。1.5翻浆由于路面排水能力差,雨水渗透使部分基层软化,或者是基层用料不当,细料过多,在荷载情况下,就可能造成翻浆。如果是低温时基层遭遇水渗透,会出现冻胀,当温度升高时化冻,会导致基层局部疏松,荷载之后也会引起翻浆。
2高速公路路面病害形成原因
2.1地基的沉降
高速公路的沿线一般都会很长,所以在某一些特殊的路段难免会出现一些含水量过高的情况,另外高速公路相关设计人员有时没有到现场细心勘察地质问题与查找相关资料,就不知道哪些路段在建设过程中刻意的采取哪些措施来进行解决,因此就会导致高速公路的某些路段的含水量较高,从而引起高速公路地基承载能力的差异,进而使得高速公路路段的不均匀沉降现象的发生,为高速公路纵向开裂的产生提供了一些有利条件。
2.2施工的因素
由于高速公路相关的设计人员没能仔细进行资料的审查以及整体结构的合理性设计,导致整个高速公路的路面建设缺乏一定的科学性与合理性,这是高速公路路基厚度严重不足的根本原因,再加上高速公路施工单位在进行建设时,施工人员的工作素质不高,混合材料在搅拌时没有搅拌均匀,使得混合材料在其底部仍然存在大量的素土夹层或者存在不均匀的材料,以这种材料建设的高速公路,就会很容易出现因路基的压实度不均匀而导致的“路面病害”现象的发生。
2.3行车载荷的原因
高速公路上行车的负荷过载是导致高速公路容易出现车辙病害的主要原因之一,在高速公路的通行中,经常会出现一些重载的车辆,在加上高速公路通过的车流量较大,就使得路面受到载重的损害较为严重,当路面的荷载能力在行驶车辆的作用下不断加大,超出高速公路最大的荷载能力时,路面就产生一些大小不等、程度不一的车槽,这就是高速公路出现“路面病害”最主要的原因之一。
3高速公路路面病害有效的防治措施
3.1裂缝的防治措施
首先,在高速公路路基分层填筑时,就必须加强对公路路基分层填筑的质量以及压实的密度进行谨慎、仔细的检查,对于高速公路建设过程中不合格的位置重新进行补充及做好施工的防止裂缝工作,这样有效减少高速公路路基发生裂缝的机率,极大的减少了高速公路路面在使用过程中裂缝出现的数量;其次,在高速公路出现裂缝时,先对裂缝的宽度进行测量,对于3毫米以下的裂缝,可以不需要做处理;对于处在3毫米与5毫米之间的纵向裂缝,则需要将裂缝出现的位置进行清扫,压缩空气吹净,然后用沥青堵住;对于大于5毫米的裂缝,则需要将裂缝上、中部分的面层刨除,然后对裂缝进行填充;若裂缝小于6毫米则不需要直接灌缝,对于6毫米以外的裂缝则需要先阔缝,在清洁,最后灌缝养生。
3.2车辙的防治措施
第一,选择合适达标的材料来进行施工,通常情况下,根据现阶段公路施工技术的发展,一般都是选择表面粗糙、嵌挤作用好的材料以及含蜡量较低的沥青作为施工材料;第二,在温度偏高的季节和天气限制高速公路上行驶车辆的数量以及行驶车辆的载重,尽最大可能的对高速公路的路面进行维护和保养,在进行车辙的修复时,要采用小型铣刨机铣上面的4厘米,宽度为整个车道,再重新铺筑路面,以达到平整路面的效果;第三,在沥青路面上的不稳定层时,要将路面拉毛,然后重新铺设路面;第四,采用骨架密实结构的粗集料间断级配沥青混合料做路面表面层,可以有效的提高沥青路面对于高温天气的稳定性,进而减少车辙现象的发生。
3.3坑槽的防治措施
坑槽的修补方法有热补法和冷补法两种。冷补法时先量深度,在划出范围,再切槽,然后对其进行清洁,接着喷灯烤干烤热,最后将预先准备好的热料补至坑槽中。对于厚度大于6厘米的坑槽要进行分层填筑,在填筑结束后应从外向内的对其进行碾压处理。以夯实修补的路面,在对坑槽进行热补法时,首先对将要进行修补部位进行加热,当修补地面软化后,将准备好的热料放置其中进行修补,同样也是从外向内的进行碾压工作,与冷补法相比,热补法的方式更为简单、方便。
4结束语
通过文章的叙述,可以得出以下结论。由于沥青具有较好的力学性质以及较高的舒适度和安全性,因此,沥青是目前高速公路常见的建筑材料,但是随着高速公路的不断运营,流经车辆的不断增多,高速公路的耐久性逐渐的降低,逐渐的出现了“路面病害”的现象,这不仅影响了交通运输带来的不便,更为严重的是威胁到人们出行的安全。因此我们不断努力探索与总结“路面病害”的原因所在,积极采取一些有效的预防措施。
参考文献
[1]冀正,孙正卿.探究高速公路路面病害处治措施[J].民营科技,2013(4):302.
[2]吴长添,方精思.高速公路沥青路面病害养护防治分析[J].公路与汽运,2006(1):39-41.
[3]韩亚林,汪涛.关于高速公路路面病害及其防治措施探讨[J].中华民居(下旬刊),2014(10):272-273.
[4]秦贵元,阎红伟.夏汾高速公路路面病害调查分析及防治措施的研究[J].山西交通科技,2008(1):14-16.
[5]吕华强.高速公路水泥混凝土路面质量、病害问题成因及防治措施[J].北方交通,2013(S2):68-70.
作者:周明永 单位:睢宁县公路管理站
高速公路路面优化设计论文
高速公路路面优化设计论文
1常安高速公路路面优化设计需要解决的难点分析
1.1高温稳定性
常安高速公路工程项目所处地区为最高气温超过40℃的夏炎热区。在这种苛刻的环境下,必须要求路面混合料拥有极高的抗变形性能。同时,因为在这一个高速公路段,交通量较大且重载车比例高,这些都加重了公路路面负荷。此外,有部分路段为长大纵坡路段,高温条件下重载交通对长大纵坡段层间剪切滑动也产生不利影响。因此,在进行路面结构优化方案设计时,需要重点关注在高温条件下路面的抗车辙性能与抗剪性能。
1.2水稳定性
工程项目沿线年降雨量约为1500mm左右,属于年降雨量>1000mm的潮湿区。通过对湖南地区整体高速公路使用情况的分析,可看出部分路段的早期水损害问题仍然比较严重。因而,在进行路面结构优化设计时,必须充分考虑到混合料设计、原材料指标控制等对水稳定性方面问题。
1.3低温抗裂性
常安高速公路工程项目所处地区的年极端最低气温低于-10.0℃,属于冬冷区。因此,进行优化设计时,既要保证路面拥有足够高温稳定性,又要确保其具备一定的低温抗裂性能。
1.4抗疲劳性
高速公路的交通量大,且重载车较多,极易造成沥青路面结构层疲劳破坏现象的形成,因此,需在优化方案中采取相应的措施提高其抗疲劳性能。总之,在常安高速公路路面结构优化设计方案中,需要以解决重载交通下车辙病害问题和早期水损害的问题为主要方向。通过优化路面结构、合理设计混合料、严格控制施工质量,并对特殊路段特殊处理,达到减少早期病害、提高路面耐久性、降低全寿命周期成本的目的。
2沥青结构层的优化分析
在原设计中,沥青路面结构层为:上面层为4cm改性沥青SMA-13;中面层为6cm改性沥青AC-20C;下面层为8cm普通沥青AC-25C。进行优化设计时,结合路面结构层的厚度及路用性能,对沥青路面结构层进行如下优化。
2.1沥青上面层优化
根据常安高速公路通车后的交通量预测,在初期没有太大交通量的情况下,路面荷载的影响深度主要在于中面层,因此从功能性和经济性这两方面考虑,在优化中,在上面层采用4cm厚AC-13C,沥青采用SBS改性沥青,在有效降低工程造价成本的同时,也能充分满足其功能要求。AC-13C采用石质较坚硬、耐磨耗的集料,如玄武岩和辉绿岩等,以确保抗滑磨耗表层的功能(如表1)。在此基础上,将地产的辉绿岩材料用于上面层,相比于SMA-13所需要的外购的玄武岩便宜,造价有所降低。并且,考虑到工程项目所在地为高温多雨潮湿区,在上面层采用AC-13C型沥青混凝土。
2.2沥青中、下面层优化
原施工图设计方案的中、下面层结构为:中面层6cm的AC-20C、下面层8cm的AC-25C,沥青的中面层所在层处于整个路面结构的高剪应力受力区域,在高温地区重载交通条件下,中面层应具有较好的高温稳定性,因此,中面层需要采用高温稳定性较好的沥青混合料,沥青胶结料采用SBS改性沥青。沥青的下面层主要起承重层及粘结层的作用,同时还必须具有较好的抗疲劳性能和抗水损害性能,因此需要采用50#A级道路石油沥青。在优化设计中,将原方案中面层6cm的AC-20C调整为6.0cm的'Sup-20,胶结料采用改性沥青,并要求达到PG70-22级性能标准;下面层8cm的AC-25C调整为8cm的Sup-25,采用50#道路石油沥青,要求达到PG64-16级性能标准。
2.3水稳基层优化
在原路面结构设计中,由于水泥剂量用量较高,水稳易产生裂缝,1cm的石油沥青表处不能起到抗反射裂缝的作用。因此,在优化设计中,水稳基层通过降低水泥剂量的方式来控制水稳裂缝的产生,同时采取有效的工程措施来延缓沥青路面的反射裂缝。在水稳基层和沥青面层之间设置防水粘接层,以便沥青面层的应力和应变因离开应力集中的接缝或者裂缝端部而得到降低。同时,加强加铺层结构的抗拉能力与抗剪能力。其中,在防水粘接层类型的选择方面,结合高性能聚酯玻纤布、稀浆封层、橡胶沥青应力吸收层(SA-MI)等三类防水粘接层的特点分析,优先选用1cm橡胶沥青应力吸收层来延缓沥青路面的反射裂缝。
3常安高速公路路面优化设计的对比分析
3.1技术分析
传统的AC型沥青混合料采用悬浮密实型连续级配,高温稳定性较差,即使对其级配进行调整,也难以避免传统设计方法的缺陷。而传统的马歇尔设计方法采用击实成型试件,不能准确模拟路面压路机实际碾压的揉搓效果,因此导致试件油石比往往较实际路面大0.3%至0.5%。而在优化设计方案中,引入Superpave技术从施工检测及工程应用效果来看,Superpave设计的沥青混合料表面均匀、密实,高温性能有较大程度的提高,抗水损害性能良好,其各方面性能均优于传统的悬浮密实型AC混合料,能提高整体的路面性能,特别是高温抗车辙性能。
3.2路面基本建设费用分析
优化方案较原设计方案将有效提高路面性能和延长路面使用寿命。并且,通过清单报价计算,优化后的主线路面结构比原设计路面结构可节约基本建设费用2219万元。
3.3使用效果分析
目前,我国高速公路沥青路面的研究和发展方向是,延长沥青路面的使用寿命,减少早期损害,更好的体现全寿命周期成本设计理念。通过上述分析所得,常安高速公路路面结构优化将在解决原工程项目中的特点及难点问题,在保证路面优质服务功能的基础上,实现路面“耐久、节约、环保”的目标。
4结束语
优化设计的目的在于,在保证使用功能的前提下,能有效降低造价。而通过综合评估得出,原设计路面结构建筑安装工程费预算为83556.84万元;优化后路面结构建筑安装工程费预算为80450.27万元,优化后路面结构比原设计路面结构节省造价3106.57万元。二者对比可看出,常安高速的路面结构优化方案既节约了投资,也保证了路面结构的使用功能,在经济上和技术上均是可行的,且技术经济效益明显,能有效降低工程造价。
浅谈钢纤维混凝土路面施工技术与质量控制措施论文
浅谈钢纤维混凝土路面施工技术与质量控制措施论文
摘要: 笔者结合钢纤维混凝土路面施工技术实践,浅谈钢纤维混凝土路面施工技术与质量控制措施。
关键词: 施工技术与质量控制措施
钢纤维混凝土是将钢纤维掺入到普通混凝土中制得的一种复合型混凝土,是一种新型路用材料。钢纤维混凝土路面在动荷载下具有良好的抗冲击力、抗弯、抗拉、耐磨性能,疲劳寿命长,并具有良好的阻止和抑制因温度应力引起裂缝产生与扩展的能力。此外钢纤维混凝土的抗冻性能良好。在普通混凝土中掺入一定剂量的钢纤维,可以明显减薄路面结构层厚度,改善路用性能,节约成本。
一、钢纤维混凝土原材料的选择及配合比设计
(一)水泥
一般可采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。水泥的技术指标要求:
(1)氧化镁含量:≤5%
(2)三氧化硫含量:≤3.5%
(3)细度指标:80μm方孔筛余>10%
(4)初凝时间不得早于45min
(5)终凝时间不得迟于10h。因钢纤维混凝土路面特殊的工作条件、厚度小,故路面混凝土应尽可能采用强度高、干缩性小、抗磨性及抗冻性好的水泥。
(二)集料
粗骨料(粒径大于7mm),宜采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、表面粗糙,近立方体颗粒的碎石,最大粒径不宜大于20mm和钢纤维长度的2/3.(钢纤维长度一般为3-4cm),含泥量不大于1%,细长、扁平颗粒及风化石、针片状含量不大于10%,不宜采用石灰岩碎石,必要时应将含有土颗粒的碎石用水冲洗。
细集料(粒径小于5mm)宜采用天然中粗砂或机制砂,沙粒必须坚硬、洁净、干燥、无杂质、颗粒均匀,细度模数为2.0-3.0,含泥量不大于3%,含泥量超过标准的砂必须过筛。细集料的洁净程度,天然砂以不小于0.075mm含量的百分比表示,机制砂以砂当量或亚甲蓝值表示,其质量必须满足规范要求。
(三)水和外掺剂
同普通混凝土一样,无污染的自然水或自来水,混凝土用水量约为130-180kg/m3,为保证混凝土具有足够的强度和密实度,水灰比宜为0.4-0.55,水灰比低时,混凝土和易性差,可增加减水剂或塑化剂,为使路面提早开放交通,可在混凝土中掺加适量早强剂,为提高混凝土的和易性、抗冻性,可掺入适量加气剂。
(四)钢纤维类型及尺寸
采用的钢纤维为碳钢纤维,路面用钢纤维宜用:熔抽型、剪切性。其抗拉强度应不低于550Mpa,纤维直径一般为0.4-0.7mm,长度一般为直径的50-70倍。
(五)配合比设计
钢纤维混凝土的配合比是指钢纤维混凝土中各组成材料之间的比例关系。其设计的基本目的是将其组成的材料(包括钢纤维、水泥、水、粗细骨料及外加剂等)合理配合,使所设计配置的钢纤维混凝土满足结构设计和质量验收的强度要求,在路面工程的实际运用中,钢纤维混凝土的配合比设计应直接基于钢纤维混凝土的性能与使用进行设计,即在使用钢纤维混凝土配合比设计中,以钢纤维混凝土的抗折强度作为配合比设计指标,寻求制约钢纤维混凝土抗折强度的主要因素,如钢纤维掺入量,钢纤维长径比,水泥标号与水灰比之间的比例关系,通过上述因素的调整,控制钢纤维的抗折强度。
钢纤维混凝土配合比设计时,必须满足路面设计要求的拌和性能及硬化后的性能、钢纤维混凝土路面结构的`设计要求决定,通常为抗压强度、抗折强度、弯曲韧度等,通常路面结构设计时以抗折强度、抗压强度为主要强度指标,为提高钢纤维混凝土的韧性,应尽可能选用与混凝土基体粘结强度较高的钢纤维。路面钢纤维混凝土配合比的强度试验,应根据路面等级和工程要求分别进行抗压与抗折试验。
二、施工技术
(一)拌和
拌和是保证钢纤维混凝土在混凝土基体中均匀分布的重要环节,因此,钢纤维混凝土路面施工须采用机械搅拌,一般采用强制式或反锥式搅拌机,为保证钢纤维混凝土搅拌均匀,防止钢纤维结团,采取先干后湿的工艺。其投料顺序为:砂—钢纤维—石子—水泥的顺序投料。首先在搅拌机里干拌1-2min,在加水湿拌2min左右。总搅拌时间控制在6min内。搅拌时间过长会形成纤维结团,且每次的搅拌量控制在搅拌机容量的1/3以下。
(二)运料
钢纤维混凝土运输采用自卸运输车,由于钢纤维混凝土在运输过程中受到振动,使钢纤维下沉、坍落度和含气量都会有损失,影响钢纤维混凝土的均匀性,因此,应尽量缩短运送的时间和距离,运输中要防止钢纤维混凝土受污染,运输的最长时间以试验提供的水泥初凝时间并给予施工留有足够的操作时间为限。 (三)浇筑
当混合料运送至指定地点后,一般直接倒入安装好模板的路槽内,并用人工找平,落料时应避免同一处大堆落下,在规定的连续施工区段内,必须连续进行,不能中断,否则会造成钢纤维沿接缝隙表面排列,不能产生增强作用,易产生裂缝。
(四)振捣
钢纤维混凝土的振捣机具宜用平板振捣器。若板厚在0.2m以内可一次摊铺成型,振动时间一般以表面振出砂浆、混合料不再下沉为度,严禁漏振,再用两端置于外侧模板的振动梁,沿摊铺方向振动压平,振动过程中,多余混合料被刮出,低凹处应随时补足,最后用置于两侧模板上的无缝钢管滚筒,沿纵向滚压提浆,以确保路面的平整度。
(五)表面处理
为防止钢纤维外露或竖直伸出表面,以保证车辆及行人安全,在整平前可用凸棱的金属压滚或其它方法,将竖起或外露的钢纤维压入后再整平,抹面和压纹时也不得将钢纤维带出,抹平的表面应在初凝前进行压纹和拉毛,压纹和拉毛工具,宜使用压滚和刷子,不得使用竹扫帚。路面切缝宜采用割缝机割出要求深度的槽口,割槽时间不宜过早或过迟,在钢纤维抹面后12-48小时左右,抗压强度达到5-10Mpa作为切缝时间。
(六)养生
钢纤维混凝土与普通混凝土一样,应及时养生。当混凝土抹面2小时后,当其表面具有一定硬度,用手指轻压不出现痕迹时,可以开始养生。可采用草袋、麻袋或湿砂(约20-30mm)覆盖于混凝土表面,每天均匀洒水数次,使其保持潮湿状态,养护不得低于7天。也可用不透水的薄膜粘附于表面,从而阻止混凝土中水分蒸发,以保证钢纤维混凝土的水化作用正常进行。
三、钢纤维混凝土的质量控制
为保证钢纤维混凝土的施工质量,应注意以下事项:
1.对每一批进场的原材料都应该进行严格的检验,必须使用合格的原材料;
2.事先应检测土基的密实度,基层的强度、刚度和均匀性;
3.现场测定砂、石料的含水量,根据试验配合比,以适当调整施工配合比;
4.摊铺前,应检查基层的平整度、路拱横坡、模板标高等;
5.试件制作。每铺筑400方的钢纤维混凝土,应制作2组抗折试件(以作7天和28天强度试验强度)每增铺1000-2000m3钢纤维混凝土,增做一组试件,备作验收或检查后期强度时用,试件在现场与路面相同条件下进行湿法养生,施工中应及时测定7天龄期试件强度,检查是否达到28天龄期强度的70%以上,否则,查明原因,立即采取措施,以达到设计要求。
四、钢纤维混凝土路面接缝设置
因钢纤维抗拉性能好,阻裂能力和抗收缩性能好,在施工条件许可时,一般7-9m宽的路面勿需设纵缝,可用整幅施工,横向缩缝按15-20m间距设置。
钢纤维混凝土由于其自身就具有的优异性能,目前已得到广泛应用,但是钢纤维混凝土路面的施工较普通混凝土路面复杂,如果在施工过程中控制不好,很容易出现钢纤维结团,拌合物工作性差等问题,反而降低了路面质量。所以在使用钢纤维混凝土时,一定要严格控制原材料的质量、拌和、运料、浇筑、振捣、养生等施工环节,只有这样才能有效发挥钢纤维混凝土的优越性能,提高其社会和经济效益,为国民发展服务。
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