第一篇:橡胶沥青路面施工工艺研究论文
摘要:介绍了橡胶沥青的具体情况,分析了橡胶沥青路面施工工艺,主要包括混合料生产,路面基层处理,混合料运输、摊铺、碾压等内容,为提高橡胶沥青路面工程质量提供启示与参考。
关键词:橡胶沥青路面;施工工艺;基层处理;摊铺;碾压
经济社会的发展和各地联系的增强,推动了公路工程建设的迅速发展。为确保工程质量,提高路面综合性能,各种新技术和新工艺也逐渐被应用到公路工程施工建设中,橡胶沥青就是其中的重要工艺技术之一。橡胶沥青能实现对废旧轮胎的利用,有利于保护周围环境,并且还能提高路面的抗裂和抗变形性能,在公路工程建设中愈加受到关注和重视。但一些施工单位和施工人员忽视质量控制,未能严格遵循工艺流程施工,影响橡胶沥青路面工程质量和施工建设效益提升。为转变这种情况,应该加强每个施工环节的质量控制,严格遵循施工工艺流程,保证工程建设质量,使橡胶沥青在公路工程建设中发挥更大的作用。
1橡胶沥青概述
随着技术的发展与创新,橡胶沥青在公路工程建设中逐渐得到广泛应用。将其应用到施工中不仅能确保工程质量,还能提高沥青路面综合性能,为车辆通行创造便利,因而在公路工程建设中越来越受到重视。橡胶沥青是指以废旧轮胎橡胶粉和沥青为主要原料,利用相应的技术和工艺生产而成的公路路面新型结合材料[1]。就其材料组成来看,约有20%为汽车废旧轮胎加工而成的橡胶粉。在环境保护越来越受到重视,公路工程质量要求越来越高的现代社会,橡胶沥青在公路施工中的应用愈加受到关注。作为一项重要的路面施工技术,橡胶沥青具有自身显著特点和优势。其不仅具有高黏度的特征,弹性恢复性能优良,能改善路面抗氧化和抗老化性能,同时橡胶沥青混合料的抗疲劳强度高,具有优良的抵抗反射裂缝能力。公路工程建设中,通过橡胶沥青的应用,可以增强路面的高温稳定性和低温抗裂性,预防路面车辙、裂缝、鼓包等缺陷出现。具有较强地降低路面应力的能力,能够有效预防反射裂缝出现。并且封水性能良好,有利于延长沥青路面的使用寿命[2]。此外,利用橡胶沥青还能降低行车噪音,提高行车舒适度。并实现对废旧轮胎的利用,促进资源再利用,降低道路工程施工成本,也有利于环境保护工作。
2橡胶沥青路面施工工艺
公路工程建设中,为促进橡胶沥青得到有效利用,首先应该明确橡胶沥青的技术要求,以此为规范和指导,重视混合料生产过程的质量控制,确保混合料的性能。同时做好橡胶沥青混合料的运输、摊铺和碾压施工,实现对每个施工环节的有效控制,保障公路工程质量。
2.1混合料生产
双面击实各75次,进行马歇尔试验,得出橡胶沥青混合料的技术指标如下:稳定度>8kN,设计空隙率3%~4.5%,沥青饱和度70%~85%。同时加强原材料质量检测和验收,确保质量合格,为混合料生产质量提高奠定基础。废旧轮胎胶粉掺入量约20%,采用机制砂,确保质地坚硬,干净整洁,清除里面的杂物,5~15mm的粗集料含量不超过20%。采用石灰岩质细集料,3~5mm细集料含量不大于5%。填料使用的矿料由强基性岩石磨细而成。同时加强水泥、粗细集料、外加剂的质量检测和验收,保证质量合格,不合格材料不能用于现场施工。橡胶沥青混合料采用间断级配,按照设计比添加混合料,并用电子称称重,确保材料添加质量准确。优先采用间歇式搅拌方法,拌和时间控制在50~65s为宜,保证混合料拌和均匀,性能良好。注重混合料拌和温度控制,橡胶沥青加热温度为175~195℃,出料温度应该大于180℃,低于170℃或高于210℃应该废弃,以保证混合料的综合性能,为摊铺碾压施工效果提升奠定基础。整个混合料生产过程中应该保证加热温度稳定。适时检查矿粉添加管道、除尘管道、冷料仓,发生堵塞时应该对其及时清理,并清理冷料仓筛网上的超粒径石料[3]。混合料拌和完成后需要清洗管道和沥青计量设备,保证其综合性能良好。有利于提高混合料生产的准确性,确保橡胶沥青混合料综合性能。
2.2路面基层处理
清理路面基层的杂物、垃圾等,确保基层干净和整洁,对于反射裂缝处还要进行补强处理。橡胶沥青路面正式施工前,应该铺筑试验路段,确定松铺系数、碾压遍数和碾压速度等指标,为正式施工奠定基础。同时试验路段铺筑还能检验机械设备的综合性能,验证混合料配合比,检验工艺流程。对出现的不合格部位应该采取处理措施,直至各项指标合格为止,以便更好地指导橡胶沥青路面正式施工。
2.3混合料运输
橡胶沥青混合料生产之后温度下降速度比较快,为确保摊铺和碾压施工效果,混合料拌和完成后应该及时将其运往施工现场。通常采用15t以上的大吨位自卸车运输混合料,并保证车辆运输能力与机械摊铺能力相适应,避免中途停工,确保混合料摊铺连续进行。提高驾驶员的素质和责任心,中途不得急刹车或者急调头。正式运输混合料之前,应该清理运输车辆的车厢,将里面的杂物全部清理,并用水将车厢清洗干净。为避免沥青混合料与车厢黏结,需要在车厢底部和车厢板上涂抹一层防黏剂。并且运输过程中应该在车辆上覆盖篷布,做好保温工作,避免橡胶沥青混合料温度降低而出现离析现象。同时覆盖篷布还可以防止雨水进入,避免混合料溢出而污染周围环境。整个运输过程中,混合料温度降低幅度不得高于10℃,确保混合料温度适宜,满足混合料摊铺的温度要求。自卸车到达施工现场后,应该由专门的工作人员指挥卸料,在距离摊铺机10~30cm处停车卸料,并避免与摊铺机发生碰撞。卸料时应该一次性倒净,对出现的残留部分及时清理,避免出现结块现象,保证车厢的干净与整洁,为后续混合料运输创造条件。
2.4混合料摊铺
摊铺时,橡胶沥青混合料的温度应该在170℃以上,如果混合料的温度低于160℃,应该废弃。合理控制摊铺速度,有效保障混合料的摊铺效果,通常摊铺速度在2~4m/min为宜,有利于保证路面平整度,为控制碾压质量创造条件。橡胶沥青混合料的温度下降速度非常快,因而摊铺时要确保下承层温度较高,防止离析现象发生,保证混合料适宜的温度。通常采用2台摊铺设备联合进行摊铺施工,从而缩短混合料的输送时间,避免混合料温度下降速度过快。摊铺前1h应该加热熨平板,并且加热至110℃以上,保证摊铺效果。开始摊铺时,混合料相对温度较低,因而应该适当降低摊铺速度,控制在1~3m/min为宜[4]。另外,在整个摊铺施工过程中,非常关键的内容是应该确保混合料温度适宜,避免温度降低而出现离析现象,同时在摊铺施工完成后,应该及时进行碾压施工。
2.5混合料碾压
碾压施工是非常关键的环节,直接影响橡胶沥青路面的压实度和平整度,对车辆通常也具有重要影响,因而是施工单位质量控制的关键内容。碾压分为初压、复压、终压三个步骤,三个碾压施工环节混合料的温度分别不低于150℃、135℃、90℃。橡胶沥青路面单层压实厚度不超过80mm,采用10t以上高频率、低振幅的双钢轮压路机,为提高路面压实度创造良好条件。施工中对路面应该分段压实,每段厚度在50~60m为宜。坚持“高频、低幅、紧跟、慢压”原则,先碾压两边,再进行中间部位的碾压施工。初压用双钢轮压路机静压1~2遍,速度2~3km/h为宜;复压用振动压路机碾压3~4遍,速度3~4km/h为宜;终压用双钢轮压路机碾压2遍以上,速度3~5km/h为宜,至轮迹完全消失。为避免混合料粘轮现象发生,可在压路机钢轮上适量洒水,保证碾压顺利进行。碾压完成后检查路面压实度,不合格部位需要返工,直至合格为止。
3结语
橡胶沥青路面工艺流程简单,能实现对废旧轮胎的有效利用,有利于提高路面抗车辙能力,延长工程使用寿命。在公路工程建设中越来越受到重视和关注,其应用也变得更为广泛。施工中应该严格配合比设计,加强每个施工环节质量控制,进而提高橡胶沥青路面工程质量和施工建设效益。
参考文献:
[1]姜云峰.浅谈橡胶沥青路面施工工艺和质量控制措施[J].公路交通科技:应用技术版,2013(8):39-42.[2]张宏伟.橡胶沥青路面施工工艺[J].交通标准化,2014(12):29-32.[3]李亮,赵毅.橡胶沥青生产及施工工艺设计[J].交通科技与经济,2010(1):66-68.[4]蔡明祥,龙青海.橡胶沥青路面施工监理的质量控制[J].人民长江,2010(23):105-108.
第二篇:沥青路面改建工程施工工艺研究论文
1工程概况
G316线我段管辖重铺路段属村镇路段,三级路,路基宽度7.5米,行车道宽7米,部分路段路基宽7米,行车道宽6.5,交通量大,路面病害严重。因此,需要对此路段进行重铺。在整个施工过程中,首先应该需要刨除原有路面,对原有基层进行清理后,再进行施工。对沥青混合料必须先由拌和机进行搅拌,之后再通过运输车被配送到施工场地。接着,将沥青混合料倒入沥青摊铺机料斗中,在对其进行压实后便可形成沥青混凝土路面。
2施工准备工作
2.1熟悉图纸
这是进行沥青碎石路面施工的前提条件。在施工准备阶段,只有仔细阅读图纸以及相关的文件合同,才能进行下一阶段的工作,此过程中主要由技术人员以及项目经理负责。按照图纸设计的内容来看,面层设计为:1cm下封层+4cm中粒式沥青碎石+3cm细粒式沥青碎石。
2.2拌和场设置
通常拌和场的需要考虑到其在运输上占据的优势,这是为了保证沥青碎石路面施工的经济性。一般的场地选择必须满足以下几个条件:空旷、平整、对居民无太大影响。除此之外,还必须保证场内运输道路的整洁,减少车辆和车辆之间的拥挤,这能够大大地加快施工进度。
2.3材料的选择
材料采购是准备阶段相当重要的一个环节,它能够直接影响到沥青碎石路面质量的好坏。此外值得注意的是材料的数量问题,要时刻保证材料的供应,避免其给工程进度带来不利影响。这个过程中可以采用随机抽检的方式,将不符合标准的劣质材料清除场外,特别要重视沥青的采购工作,这是整个材料准备工作的重心。在选取原材料时,必须做到谨慎、安全。其中,材料取样以及拟采购的料场必须接受监理工程师的监督,同时根据业主要求送到专业的试验室。拌和站按照其提供的目标配合工作,在进行反复的工序之后使生产配合比得到确立。
2.4设备的安装调试
通常在实际施工中,不仅仅要注意沥青混合料的选择,在拌和设备的选用上也要引起重视。笔者依据实际调查发现,拌和设备的判断标准主要体现在两个方面:是否符合工程进度、是否能够稳定工作。这个过程中对沥青路面产生较大的影响则是摊铺机,其在施工中发挥着着必不可少的作用。至于压路机,最好选用双钢轮振动压路机及轮胎压路机组合作业,具体的数量则必须结合工程的实际情况确定。
3施工阶段
3.1沥青混合料拌和
在沥青混合料进行拌和的过程中要尤其注意几个要素的变化,即温度、油石比及材料的级配。这个过程中控制油石比的仪器为电子称量器,施工过程中的各个材料都需要被称量。级配则主要是通过两级控制完成的,即它必须经历这两个过程。第一步是从各个生料仓的出料斗门及皮带转速进行初控,在完成各项工作后将材料运至振动筛。第二步是振动筛将会再次对其进行筛分。在这个阶段,要注意振动筛的尺寸选择,其必须符合施工标准。目前通过本文的研究发现绝大多数工程的振动筛为4级。拌和设备是自动化设备,其级别相对较高。因此,所有的数据都可以在操作室得到整理和调整,这样工作起来相对方便。同时,工地试验室要发挥自身职能,及时检查油石比及级配,如果没有发现问题则不要随便乱动设备。
3.2沥青混合料的运输
按照拌和以及摊铺机的生产情况,并且参考运距对车辆数进行计算,要确保在摊铺机前面,存有一定数量的待卸车,最好为4~5辆。运输车辆的选择也是由着严格要求的,在运输材料时,最好采用重量较大的自卸汽车,最好是在15t以上。在进行装料时,为了防止材料粘结在一起,可以在汽车翻斗内刷一层混和物。除此之外,对于完成装料工作的汽车,用保温布覆盖其周围,再出场。此过程对于时间有着严格的要求,不能超过30min。这主要是为了保持一定的运力。作为沥青混合料的运输工具,运输车应保持整洁,在进行装料工作之前必须将其清理干净。此外需要做好卸料指挥工作过,以避免沥青出现离析。在完成车辆装载工作之后,必须对沥青混合料开展保温工作,一般采用裹覆式双层蓬布。除此以外,有关的施工人员必须关注沥青混合料运送时出现的温降状况,这样做的目的是为了使沥青混合料温度满足现场施工的需要。(一般的沥青混凝土温度在到达现场时必须达到145~165℃,改性沥青混合料略有不同,为160~185℃)。值得注意的是,在运输时必须使用到无线对讲系统加强施工现场与控制中心的交流,这能够施工现场混合料装卸工作的稳定性,并且清理掉多余的混合料。
3.3沥青混合料的摊铺
当车辆被运送到场地时,需要将摊铺机调制初始状态。施工中摊铺的厚度、宽度则是按照图纸设计的内容控制。施工人员对摊铺机熨平板仰角的控制必须做到仔细、精确,行走速度不宜太快或者太慢。目前的摊铺机中都存在无接触式均衡梁,其在施工中发挥着重要的作用。具体而言,其工作原理为:通过电脑从声钠探头获取几个垂直点距离并进行处理,同时控制好摊铺机熨平板的提升装置。这就从根本上保证了沥青碎石路面的平整度。在保证摊铺机正常工作的前提条件下,要准确地把握好方向。操作人员必须集中注意力,要仔细地操作防止出现问题。在摊铺质量的控制过程中,温度控制相当重要。无数的实例证明,在沥青运送过程中,受摊铺机热温传递和熨平板加热的共同作用,沥青混合料的温度将会升高,具体的升高范围为5~10℃。为了保持沥青混凝土路面的平整,使其密实度符合施工要求,沥青摊铺设备在施工工艺系统控制中必须保持匀速摊铺。
3.4摊铺层碾压
为达到最佳压实度,必须根据施工路段的实际情况进行碾压施工,以此提高公路工程路面施工的质量。首先进行初次碾压施工。应选用2台双钢轮压实机进行压实作业,通常将其碾压遍数定为两遍,确保其温度在135℃以上,并将其速度控制在2~3km/h,压实必须在摊铺后及时进行。随后再次进行碾压施工,也可以称为复压,通常将其碾压遍数定为2到3遍,温度要控制在110℃以上,并将其速度控制在每小时2.5~5km/h以上。最后碾压施工必须确保其温度在90℃以上,遍数不少于两遍,其速度与复压相同。在压路机行驶中,要重视其初始速度和结束速度的缓慢性。并指派专人对各种机械设备进行配合利用,根据施工相关规定进行碾压遍数、速度的确定,避免出现碾压过度或没有碾压的情况。
4结束语
沥青路面改建工程是一项复杂的工作,需要首先对原有路面进行处理,确保路基平整后可进行铺筑工作。需要做好基层、面层材料的选择,拌和、摊铺、碾压等各项施工工艺,才能确保整个工程的质量。
第三篇:沥青路面离析的施工工艺研究论文
摘要:本文主要从沥青路面离析出现的原因进行分析,在此基础上,提出相应的解决控制措施,合理的采用相应的施工工艺和技术来对沥青路面离析情况进行改善,希望通过本文的探究,能够为相关的人员提供一定的借鉴和参考。
关键词:沥青路面;离析;施工工艺;技术
最近几年,我国大力发展公路交通事业,加大了对公路的建设力度,使得我国的交通状况得到了一定的改善。而在对公路实施建设的过程中,路面采用的材料均为沥青材料,这种沥青路面面临的最严重的问题就是离析问题,针对这一问题,就需要合理的采用相关的施工工艺和技术来进行改善,以更好的保障沥青路面的质量,使得车辆运行更加的安全。下面本文就主要针对改善沥青路面离析的施工工艺与技术进行深入的探究。
1沥青路面出现离析现象的原因
1.1级配离析出现的原因
首先,就是拌合过程出现问题。我国目前在对沥青混凝土进行拌合的过程中,采用的主要机械设备就是间歇式拌和机。而这一拌合设备却很容易受到高温的影响,而使得沥青膜受到影响,会使得沥青膜中的油份快速的蒸发掉,然后沥青膜与氧气就会形成反应,使得沥青出现严重的老化现象。在沥青逐渐老化的进程中,矿料应该具备的粘结性也会逐渐的降低,这样就会使得沥青混合料出现更为严重的离析现象。在利用间歇式沥青混合料拌合机针对沥青混合料进行搅拌的过程中,在集料穿插中,需要根据集料孔位的不同,选择不同层位的筛孔,而这样的拌合并没有统一的标准,这无疑就会使得混合料无法实现高效的级配,特别是在对上部细粒的混合料进行拌合的过程中,无法有效的对超粒径混合料进行排出,这样就会引发级配离析的问题。其次,就是卸料和运输的过程出现问题。在针对拌合料进行卸载时,需要借用到自卸车,而自卸车在进行卸料的过程中,会处于一种静止的状态,这样就会使得一些粗料直接滚下车,而细集料就会在中间聚集。一般来说,在自卸车停在施工现场的时候,卸料同样是采样这样的方式进行,这样的卸载情况,会使得卸料不均匀的现象越来越严重,从而很容易导致离析现象的出现。最后,就是摊铺过程出现问题。在针对沥青混合料进行摊铺的过程中,需要将混合料卸载到制定的输料器上,然后利用输料器将沥青混合料运送到螺旋分料器中,再利用螺旋分料器来对沥青混合料进行分散输送,一般是按照中间向两边输送的模式进行输料处理。将混合料输送到烫平板上,并在烫平板上来进行摊铺处理。在针对混合料实施摊铺的过程中,需要多个机械的配合,粗料和细料相结合,反复的进行分散和集中处理,而粗料的运动速率相较于细料的运动速率来说要更高,在这样的情况下,就会很容易使得沥青路面在施工的过程中出现级配离析的现象。
1.2温度离析现象出现的原因
在对沥青混合料实施热拌的过程中,采用的主要施工方法就是厂拌法,一般通过拌合而生产出来的沥青混合料在温度上可以达到标准化的要求,即使是在运输的过程中,也会采取有效的保温措施来实现对沥青混合料温度的保持,不会使得其温度出现下降的情况。然而,这样的情况却只是存在于理论层面,在运输的过程中,有很多的不可控因素存在,这些因素都会对拌合料的温度产生影响,使得混合料的温度难免出现一定的损失。而在施工的过程中,往往会因为拌合状况与运输状况、摊铺状况不相符合的局面,这样就使得摊铺机无法正常的运作,在进行摊铺的过程中,往往会出现停滞不前的现象,而在另外一部分的混合料装入到摊铺机中的时候,会使得两种不同温度的混合料混合在一起,这样就会使得混合料的温度出现不均匀的现象,同时使得混合料在碾压的过程中,出现不实的情况,这样就会导致温度离析现象的产生。
2改善沥青路面离析的施工工艺与技术
2.1有效针对沥青混合料实施设计
一般来说,路面离析出现的位置均表现出粗细集料不均匀的情况。由于这种现象的存在,使得沥青路面的实际使用性能和路面的平整度被破坏,而在下雨之后,这样的现象就会越加的明显,从而影响到交通安全。通常而言,细集料相较于粗集料来说,并不容易出现离析的现象,粒径较大的粗集料则很容易出现离析的现象。要想使得这种离析问题可以得到解决,就需要从控制集料的粒径入手。在对集料进行选择的过程中,需要将其粒径控制在路面压实厚度的1/3范围内。除此之外,就相关的研究可以看出,如果集料的配置曲线密实度越大,则出现离析现象的几率就越低。针对这样情况来说,在针对沥青路面进行实际施工的过程中,需要将密度线尽可能的提升密度值,然而这样也会使得沥青路面不具备耐高温性和较强的稳定性。施工中,相关的施工人员一定要注意对集料粒径的选取和控制,这样可以在一定程度上降低离析出现的几率。
2.2加强原材料的管理
首先,加强原材料管理是提高沥青路面质量的先决条件。在沥青选择时,含蜡量指标是非常重要的一个因素,其在低温时会加大沥青的脆性,直接导致沥青路面开裂的可能性大大增加。同时,还特别注意选择那些能与集料产生较强粘附性的沥青。其次,集料堆放时要注意选择排水系统良好的场地,不同规格材料分开堆放,要避免集料受潮,特别是粗集料,最好上面覆盖东西,发潮的话要进行烘干,烘干温度会低于细集料。
2.3拌和过程控制
严格控制沥青混合料的拌和时间。根据一般的工程实践,拌合时间主要控制在35、50s比较合适,最长不能超过一分钟。一般不允许采用手动放料的方式,手动放料极易导致混合料不均匀,使现场摊铺出现块状离析。拌合时要注意控制温度。一般来说,集料的温度应和沥青有较大的差异,集料温度要比沥青高10-30℃。热拌沥青混合料成品在贮料仓中温度下降不得超过10℃。
2.4摊铺和碾压控制
保证螺旋分料器连续运转。以往的工程实践中会发现,有的施工单位在进行沥青摊铺时,没有控制好分料器,造成沥青在摊铺机内出现离析问题。合理确定螺旋输料器的高度。合适的螺旋输料器的高度会使得沥青混合料完全进入输料器,输送时可以保证沥青混合料的均匀输送,减少了离析现象的出现。严格控制碾压温度,碾压温度是沥青混合料出现离析现象的重要原因,碾压温度过低会造成沥青混合料的压实度不够,导致沥青出现离析等问题。
3结束语
通过本文的分析可以充分的了解到,沥青路面出现的离析现象主要包括级配离析以及温度离析两种。而这两种离析现象分别是由不同的原因所造成的。面对这两种路面离析问题,就需要合理的采用相关的施工工艺和技术来进行改善,有效针对沥青混合料实施设计,着重管理原材料,有效实施拌合过程的质量控制,并针对摊铺以及碾压等进行控制,做好这些工作,才能够使得沥青路面保持高质量,从而保障交通运行的安全。
作者:李思远 单位:秦皇岛市凯达建筑机械工程有限责任公司
参考文献:
[1]姚怀新.高等级公路摊铺工艺与摊铺机技术发展方向讨论[J].建设机械技术与管理,2005(08).[2]马劲.浅谈沥青路面离析的危害及防治[J].黑龙江科技信息,2010(10).[3]王学良.公路沥青混凝土路面离析原因及对策[J].施工技术,2010(S1).[4]聂建春,段卫党,廖良生.浅谈高速公路沥青路面离析的防治措施[J].公路交通科技(应用技术版),2010(05).
第四篇:关于跨海大桥施工工艺研究论文
浙江宁波招宝山大桥西引桥A、B匝道采用4-5跨一联的后张法预应力连续箱梁,在满布支架上现浇,支点附近桥面板的预应力采用715钢绞线,使用OVM15-7B压花锚固。锚固的桥面板厚20cm,设计混凝土强度为C50。
钢绞线压花锚固技术使用时间不长,尚未形成一套成熟的经验,尤其是七孔压花锚,施工实践相当少。根据一些资料介绍,混凝土的强度,构造配筋的多少、混凝土握裹层厚度及钢绞线长度等因素,对压花锚固技术的成败都起着非常重要的作用。因此,为了验证设计,并为施工提供必要的数据,在箱梁施工前进行了一次压花锚固性能试验,由试验积累了不少有价值的资料与经验。
1试块的设计
1.1试块尺寸地拟定;
锚固板厚度、混凝土强度、构造钢筋的布置、钢绞线的锚固长度及锚具质量等是影响压花锚固性能的几项指标。为了尽可能使试块与实际箱梁各项参数相接近,故拟定试块尺寸长300cm、宽150cm、厚20cm,混凝土的强度为C50,在锚固端设钢筋网片和螺旋筋,均与实桥保持一致。试块内钢绞线品种与实桥相同。钢绞线压花形状按实桥设计图制作,压花后用钢筋将钢绞线固定好,并采用与实桥相同的扁型波纹管及7孔扁锚具固定。试块内设一部分构造钢筋,其数量较实桥设计图的钢筋量稍少。钢绞线锚固长度较大,为增加其稳定,在试块的两侧增设20cm高的加劲肋。试块分两次灌注,间隔6天,在灌注试验块的同时做砼强度试块5组。
1.2测点布置及试验目的;
(1)为弄清混凝土对钢绞线粘结锚固力沿长度的变化,选择有代表性的钢绞线沿长度方向设应变测点。每个试块选择4根钢绞线,每根钢绞线按等距离设2~3个测点。在测点处将钢绞线打磨平整,再按照工艺要求,在每个测点粘贴两片应变片。
(2)为了测试出压花锚附近混凝土应力分布情况,对第一号试块测试采用:a.在试块内埋设钢筋应变计24根;b.在试块的一面粘贴大标距(标距100cm)应变片;c.在试块的另一面采用手持式应变仪,共设测点44组。对第二号试块的应力测试采用:a.在试块内埋设钢筋计16根;b.在试块的一面采用手持应变仪,共设测点44组。
2实验装置及加载方法
实验设备主要有张拉千斤顶YCQ-25,及配套的油泵、油压表。试验前用YE-5000压力机进行标定。测量混凝土变形用的BYJ-2行应变仪和手持式应变仪。为了观测砼的裂纹还配备了刻度放大镜。
按设计要求,当混凝土强度达到设计强度的85%后,即可进行张拉试验。第一号试块灌注后,故于3日后开始试验。试验前对混凝土强度试块试验为57.6MkP,稍超出了设计张拉强度。第二号块试验时,混凝土的强度控制在设计强度的85%之内,测量混凝土应力时不再贴应变片,仅采用手持式应变仪。从灌注试块后第二天开始,每天上午对强度试块进行试验。进行第二号块试验时混凝土试块张拉强度39.7MPa,尽管较设计张拉强度42.5MPa低一点,但这是偏于安全的。
两次试验的加载程序均按设计张拉力的40%、70%、100%三级加载。具体加载方法及测试内容如下:
(1)加载至40%(78KN)后保持荷载5分钟,对各测点进行测试;
(2)当加载至70%(136.7KN)后保持10分钟,进行各测点的测试,并观测混凝土表面是否有裂缝;
(3)当加载至100%(195.3kN)后保持10分钟,再次进行各测点的测试,观测混凝土表面是否有裂缝;
原计划加载至100%后持荷2小时,继续观测各项表面数据变化情况,并将试块表面清扫干净,仔细观测表面有无裂缝,再持荷一小时继续加载(超张拉)至破坏。但因千斤顶额定最大张拉力为250kN,油泵压强上不去,最后仅加载至230kN即停止,此时仅超张拉18%,在此荷载状态下进行了各项数据的观测和混凝土表面裂缝的观测。鉴于观测结果正常,决定再持荷24小时继续观测,第二天再去观测时,试块表面仍未出现裂缝。
3结果及分析
3.1钢绞线受力测试结果:
将两次试验过程中钢绞线上应变测点在各阶段中测试数据换算成轴向拉力(钢绞线弹性模量为1.95*105MPa,断面积为140mm2),从数据看出,钢绞线的测点距张拉端近的点实测拉力最大;第二个测点(距离张拉锚固端70cm~80cm)拉力小了很多;第三个测点(距离张拉锚固端110cm~130cm)基本上没有拉力存在。这种分布随着张拉阶段不同有规律的变化。
3.2钢绞线与混凝土的粘贴锚固性能;
同一根钢绞线相邻两点拉力差即是该段混凝土对钢绞线粘结锚固力。从数据看这种锚固力也是从张拉端开始逐渐递减,而且递减得很快。到第二个测点已经变得很小了。由第二个测点到第三个测点之间基本没有锚固力。说明有效锚固长度只到第二个测点为止,往后基本没有锚固作用。
3.3试块混凝土应力测试结果;
本次试验在两个试块内都埋设了应变式钢筋计,但由于灌注过程中失效一部分,加上测试结果也不十分理想,比较离散。此外在1号试块表面贴了不少大标距应变片,但由于粘贴时混凝土龄期仅3天,混凝土内部的自由水尚未完全散失,因此不少测点因绝缘度差使测试数据规律性差。三种测试手段中以手持式应变仪测试结果相对最稳定、规律性也好。
3.3.1竖向应力;
将两个试块的手持式应变仪测试值换算成应力值,可以看出,张拉过程中在压花锚顶端出现了拉应力。拉应力最大为1.44MPa。其他各断面均为压应力。张拉锚头附近断面的压应力最大,可达6.12MPa(2号试块中)。
3.3.2横向应力;
两个试块的实测应变值除在张拉端锚头的两侧有很小的拉应力出现外,其他均为压应力。最大压应力大约在试块长度1/2断面处,最大值为2.84MPa(1号试块中)。
从两个试块的测试结果看,第二次试验的应力值普遍偏大,两次试验,混凝土的龄期不同,两个试块的混凝土强度有一定的差别,第一号试块张拉时,混凝土强度为57.6MPa,第二号试块张拉时强度为39.7MPa。虽然张拉力一样,由于强度不同产生的应变不同。而换算时采用同样弹性模量值,结果使计算出的应力值有一个差别。
3.3.3试块混凝土表面裂纹情况两次试验每次张拉后都检查试块混凝土表面,特别进行第三级张拉和超张拉后,经过仔细的检查,均未发现混凝土表面有裂纹。
从混凝土应力测试结果看,拉压应力值都很小,也不足以造成混凝土开裂。
4结论
4.1本次压花锚固性能试验不论试块尺寸,混凝土强度还是压花锚固长度均与实梁设计保持一致,其中试块的构造配筋比实梁偏少;另外第二个试块张拉时混凝土的强度只有39.7MPa,比设计要求的42.5MPa还小,而且对两个试块都按设计张拉力的15%~18%进行超张拉,既没有发生钢绞线拔出,也没有发生表面有裂纹。说明采用压花锚的设计是合理的,所设计梁的断面尺寸(桥面板厚度20cm)是满足要求的,按照设计要求进行施工是安全的。
4.2从混凝土对钢绞线锚固力的实测结果看,靠近张拉端粘结锚固力大,往后很快地递减,有效锚固长度为80cm左右。但这并不是说压花锚顶端灯泡状没有锚固作用,相反,而是由于灯泡状压花锚地作用使锚固能力加强了。还应考虑在做试验时总是比在实桥上的操作精心得多,因此,把压花锚的锚固作用作为施工操作误差的一种安全储备也是很有必要的。
4.3从试块混凝土应力测试结果看,压花锚张拉后,只在压花锚顶部出现拉应力,另外在张拉锚固端两侧也会出现拉应力,但拉应力值都很小,对混凝土不会产生危害,其余均为压应力。
第五篇:关于沥青路面病害研究论文
摘要:随着交通事业的突飞猛进,铺筑里程的增加和交通量的加大,出现早期病害的情况已逐渐成为公路工程质量通病,那么如何控制这些病害的发生,就成为实际工作中要解决的重要课题。
关键词:病害原因;结构设计;质量控制
1路面结构设计问题
1.1沥青混合料配合比设计
沥青混合料配合比设计是关键问题之一,沥青混合料配合比设计按规范要求应经过四个阶段,即目标配合比设计阶段,生产配合比设计阶段,生产配合比验证阶段和试拌试铺阶段,各阶段要达到的目的都有明确的要求。在施工时,有的单位压缩两至三个阶段,有的干脆凭经验进行施工,因此,从理论和实践来讲存在较大的偏差,从而导致沥青混合料内在质量存在先天不足,另一方面由于目前国家现状所致,公路建设工期较短加上标价偏低,碎石料场不规范,大多地材都由个体企业承担,料场分散,设备落后,材料的均质性,稳定性均有较大的差别,虽然大部分单位在开工前都取样做了筛分分析符合要求,在施工过程中也检测并予调整配合比,但由于变化大,差异性大不可能做到十分准确,油石比级配都在变化,这是导致路面出现一些常见病害的原因之一。
1.2沥青面层结构选用以及混合料类型的选择
沥青面层结构选用以及混合料类型的选择是个很关键的问题,根据沥青路面设计规范,沥青面层除应满足车辆的使用要求外,还应满足雨水不渗等要求,宜选用粒径较小,空隙也小的级配混合料,尽量采用小粒径沥青砼,以提高沥青路面面层的防渗性。对于选用中粗粒砼或开级配或半开级配沥青碎石的沥青路面,必须在沥青面层下设下封层,防止雨水渗入。
经过大量的观察认为:在非标准车向标准车轴载换算过程中,实际上不管是按标准车的轴载还是非标准车的轴载,尤其是非标准车的轴载,车辆的实际轴载远大于设计轴载(货运车辆绝大多数为超载运输),而由当量轴次的计算公式知,当量轴次与轴载比的4.35次方成正比例。由此得知设计路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。即现阶段新建路面早期破坏情况较多的症结之一所在——公路在短期内(如1-2年)已达到设计年限内的累计当量轴次。
2精心施工、确保工程质量
结合近几年的工程建设中发现的问题,认为抓好以下工作是搞好工程质量,预防路面病害的关键。
(1)加强原材料的检验工作。材料的质量是沥青路面质量的保证。沥青路面早期破坏,其中材料不合格是原因之一。
(2)加强沥青混合料材料配比的控制。
(3)施工前设备检查。机械设备是保证沥青路面施工质量的又一个重要因素,特别是沥青混凝土等高级路面,没有先进的配套的机械设备,是修不出符合质量标准的路面的。因此施工前,监理工程师应严格检查,直到符合要求后,方可下达开工令。
(4)铺筑试验路段。铺筑试验路段的目的,在于验证施工方案的可行性,通过铺筑试验路段来修改、充实、完善施工方案的技术练兵,以利指导生产。
(5)加强施工过程中的质量管理与检查,坚决贯彻执行“三检”工作,即自检、驻地监理抽验及质量监督部门随机检查相结合。
3投入运营后超载车辆管理不严
目前,柔性路面国家设计规范仍然采用弯沉值控制,使用年限采用累计折合成标准荷载次数作为控制指标,而对重型车,特别是超重型车辆对路面结构强度的影响却没有过多过细的理论保证,规范中的折算系数并没有考虑路面承载极限能力,对于道路而言也应该是同样的道理,一旦超出极限荷载的行驶将导致路面结构严重损伤。
4加强沥青路面养护
由于各种原因所潜伏的路面隐患,多在竣工后1~2年内显露出来,因此应特别重视路面竣工后交、竣工验收阶段的养护管理,使路面得到及时养护。
5提高全员的质量意识,加强员工的素质培养
首先解决好认识问题,加大落实到全员、全方位、全过程中去的力度,树立“百年大计,质量第一”的思想。其次,强化质量管理,严格贯彻执行公路工程质量管理办法,从根本上认识到“质量是工程的生命”。