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中图分类号:TU528.45 文献标识码: A 文章编号:
截止到2009年底,我国公路水泥混凝土路面已建成123.1万余公里,里程位居世界第一,而且每年在建水泥混凝土路面工程的规模也位居世界各国前列,但是我们要看到,我国已建及在建的各等级水泥混凝土路面当中,一方面低等级公路里程长度占绝大多数,且大多为农村公路;另一方面,高等级水泥混凝土路面建设数量还在逐年下降。水泥混凝土路面具有强度高、经久耐用、后期养护费用低廉等优点,能更好的适应由于经济增长而出现的各类大型物流车辆的快捷运输要求,同时对水泥混凝土路面也提出了更高的要求以适应车辆荷载的增加。
高等级水泥混凝土路面设计年限一般为20~30年,但是根据已建的高等级水泥混凝土路面运营情况,实际上在使用7~8年左右,就出现大量的断板、错台等破损类型,需要再次大修,远没达到当初的期望,因此在高等级公路建设中有被边缘化及被沥青混凝土路面替代的危险。究其原因有车辆超载及交通量过大的原因,也有路面结构设计及施工的不足和缺陷,本文根据新修编的2011版水泥混凝土路面设计规范中对接缝的改进及有关新规定,阐述水泥混凝土路面结构设计中的接缝设计的类型、作用及使用要求等,以便在今后的设计施工中,能更好的发挥其真正的作用,使水泥混凝土路面能更好的广泛应用于高等级公路中去。
水泥混凝土路面接缝设置的目的及类型
1.1设置目的
防止或减弱温度变化引起的混凝土板的胀缩应力、翘曲应力和施工要求。混凝土面板在路面温度升高或降低时,面板纵向受到约束,不能自由伸缩而产生附加应力及面板翘曲产生翘曲应力(图a、图b);每日施工完成或施工当中一些不确定因素中断连续浇筑作业而需要设置的施工缝。
温度升高时 温度降低时
1.2接缝的类型
1.2.1 从接缝的方向分:横缝和纵缝
横缝:垂直于行车方向的接缝
纵缝:平行于行车方向的接缝
1.2.2 从接缝的功能分:缩缝、胀缝、施工缝
1)缩缝:保证板因温度和湿度的降低而收缩时沿该薄弱断面缩裂,从而避免产生不规则的裂缝。
2) 胀缝:保证板在温度升高时能部分伸张,从而避免产生路面板在热天的拱胀和折断破坏,同时也能起到缩缝的作用。
3) 施工缝:每天完工或因雨天及其它原因不能继续施工时,应做到胀缝处或缩缝处,并做成施工缝的构造形式。
1.2.3 从接缝的构造可分为:平缝、企口缝、传力杆缝及假缝等。
接缝设计
接缝是混凝土路面最薄弱的地方。除了路表水渗入外,接缝处板边弯沉大和温度翘曲变形大是混凝土面层易产生板底脱空和板块断裂的重要因素。
2.1 纵缝设计
有缩缝和施工缝;当一次铺筑小于路面宽度时,应设施工缝;当一次铺筑宽度大于路面容许的板宽(4.0~4.5m)时,应设纵向缩缝。
纵缝构造
缩缝做成假缝形式,即铺筑时仅在板的上部设缝槽,而板的收缩和翘曲会使缝槽下的混凝土自行断裂。由于断裂表面凹凸不平、互相嵌锁,使这类接缝具有一定的传荷能力。缝槽深度要适中,过浅,混凝土截面的强度削弱得不够,从而不能保证以后的断裂发生在接缝的位置上;过深,不规则断裂面积过少,接缝的传荷能力就降低。一般缝槽深为1/3~2/5h。槽宽尽可能窄些,一般为3~8mm。纵向缩缝应设拉杆,以避免板块横向位移并保证接缝的传荷能力。
纵缝设置的横向拉杆,一般采用螺纹钢筋,中部10cm范围内应刷防锈涂料。每延米纵缝所需的拉杆钢筋面积As(c) :
B、h―混凝土板的宽度(m)和厚度(cm);
[s]―钢筋的容许拉应力,螺纹钢筋取160MPa,光园钢筋取135MPa。
拉杆应具有足够的长度,使锚固在混凝土内的拉杆能发挥其抗拉能力。此外,还要考虑施工误差,应留有一定的余地(例如5cm),故拉杆的长度Ls(cm),按下式确定:
ds―拉杆钢筋直径(cm);
[s]―钢筋同混凝土的容许粘结应力,螺纹钢筋取1.8MPa,光园钢筋取1.25MPa。拉杆的尺寸和间距可参见表2-1。2011版新规范对面板厚度大于26cm的混凝土版将钢筋间距分别调小了10cm,加强了面板之间的横向连接,同时也增加了钢筋的传荷能力。
表2-1 拉杆直径、长度和间距(mm)
注:拉杆尺寸表示方法为直径×长度×间距
2.2 横缝设计
有缩缝、施工缝和胀缝。
为减小混凝土的收缩应力和温度翘曲应力而设置缩缝,横向缩缝一般采用假缝形式,重交通时设传力杆。传力杆采用光圆钢筋,一半以上长度涂以沥青或套上塑料膜套等,使之在混凝土收缩时能够滑动。
每天施工结束或混凝土浇筑中断半小时以上时,需设置横向施工缝。其位置宜设在胀、缩缝处。设在缩缝处的横向施工缝采用平口加传力杆型,若施工缝设在两条缩缝中间,则做成企口加拉杆型。
横向缩缝构造
设置胀缝的目的:使混凝土板有膨胀的余地,从而避免产生过大的热压应力。胀缝采用平缝形式,下部设接缝板,上部为填缝料,并设置传力杆。常用的胀缝缝隙宽度为2.0~2.5cm。传力杆的尺寸和间距可参见表2-2,2011版新规范对传力杆直径进行了三方面调整:根据钢筋等级,取消了35mm的尺寸;根据面层厚度,增加了面层厚30cm以上时的传力杆直径;适当降低面层较厚时的传力杆直径,并给出选择的范围,以方便平整度控制。当面层厚度较薄时,传力杆直径保持不变。
表2-1 拉杆直径、长度和间距(mm)
2.3 接缝布置:
纵缝:纵向接缝的间距(即板宽)宜在3.0~4.5米范围内选用,同时避免纵缝设在轮迹上。
横缝:横向接缝的间距(即板长)应按面层类型和厚度选定:普通混凝土面层宜为4~6m,面层板的长宽比不宜超过1.35,平面面积不宜大于25m2;碾压混凝土或钢纤维混凝土面层宜为6~10m;钢筋混凝土面层宜为6~15m,面层板的长宽比不宜超过2.5,平面面积不宜大于45m2。可与纵缝斜交,减少行车跳动。
胀缝:尽量不设,但与其它结构物(桥梁、隧道、柔性路面等)相接处、板厚变化处、小半径弯道、纵坡变换处均应设置胀缝。
填缝材料
3.1胀缝接缝板应选用能适应混凝土板膨胀收缩、施工时不易变形、复原率高和耐久性好的材料。高速公路和一级公路宜选用泡沫橡胶板、沥青纤维板;其他等级公路也可选用木材类或纤维类板。
3.2 填缝料应选用与混凝土接缝槽壁粘结力强、回弹性好、适应混凝土板收缩、不溶于水、不渗水、高温时不流淌、低温时不脆裂、耐老化、有一定抵抗砂石嵌入的能力、便于施工操作的材料。高速公路宜选用硅酮类、聚氨酯类填缝料;二级及二级以下公路可选聚氨酯类、橡胶沥青类或改性沥青类填缝料。
旧版规范所提出的技术指标偏低,市场上一些材料,如聚氯乙烯胶泥等,易于满足要求,实际应用效果较差,在高等级公路上已较少采用。近年来,一些高等级水泥混凝土路面接缝材料通常选择硅酮类、聚氨酯类接缝料,通过调研,发现使用效果很好。因此2011版新规范依据近年公路水泥混凝土路面接缝设计及填缝材料的使用状况和经验,规定高速公路、一级公路宜选用硅酮类、聚氨酯类填缝料;二级及二级以下公路可选用聚氨酯类、橡胶沥青类或改性沥青类填缝料。
结语
1)本文介绍了水泥混凝土路面接缝设计设置的目的、功能、类型形式、钢筋配筋及尺寸的要求参考范围等,以期在我国水泥混凝土路面设计施工当中更好发挥设置接缝的各项功能,更好地指导设计、施工,为全面推广水泥混凝土路面的应用起到了积极的促进作用。
2)全面介绍水泥混凝土路面接缝设计内容,通过与新规范(JTG D40-2011)增减内容的比较,来使大家更好更快的了解、贯彻新规范的要求,以指导今后的设计施工工作;使水泥混凝土路面接缝设计更加的合理、完善,期待在我国今后的各等级公路,特别是高等级公路中得到越来越多的应用,不仅质量越做越好,而且更经久耐用。
参考文献
[1]中华人名共和国公路行业标准. JTG D40-2011 公路水泥混凝土路面设计规范。
[2]陈富强,谈志明. 水泥混凝土路面横向接缝错台模型与应用. 公路. 2011(1);75-78.
[3]张伟玲,陈宏波. 水泥混凝土路面接缝简介. 科技信息. 2010(3);646-647.
[4]筑龙. 谈高等级公路水泥混凝土路面接缝设计. 交通科技. 2010(4);46-48.
[5]李春霞. 水泥混凝土路面接缝施工技术. 青海科技. 2008(6);64-66.
关键词:路桥工程;工程建设;路基路面;施工技术
中图分类号:U448文献标识码: A
一、引言
由于人们生活水平的提高,私家车出行已经成为一种趋势,这就更加大了对交通设施质量的要求。随着现代化进程的发展,国家大力支持道路建设,并且对公路建设方面加大了科学技术和经济的投入。所以,交通运输业已经成为国民经济的支柱型产业之一。我国的公路工程呈现网状结构,据调查,我国路桥工程在其中占据的比重已经超过40%。由此可见,路桥工程的发展前景是相当可观的,而且逐渐向国际化,机械化发展。
二、加强路基路面施工技术的重要性
当今时代,随着经济快速发展,城市化进程逐渐加强。促进城乡之间差距的纽带就是公路的建设。公路建设加强了城乡之间的沟通,促进城乡一体化发展的进程。改善城乡交通环境,提高道路桥梁修建水平,而政府也对桥路建设的支持,投入大量物力财力来促进发展,桥路建设具有很好的发展前景。在看到机遇的同时应该看到其中存在的挑战,我们必须加强路桥工程建设中的施工技术的重要性。因为道路路基是道路路面的基础,更是公路系统中的重要组成部分,它承载了由路面传来的行车的所有荷载。路基的根本就是强度和稳定性的保证。要达到这个要求必须完善施工设计并且还需要采用科学的施工方法。而路面质量直接受路基的施工质量的影响,以此来保证路面的使用寿命和安全通行。交通安全事故的发生和人身财产安全都直接受到路基的施工质量的影响,这就要求施工人员对道路施工的重要性和关键性有充分认识。道路路基施工必须具备足够的稳定性,足够的强度还有足够的水温稳定性等三个特质。只有加强了这三方面的技术含量和技术应用,就可以防止路基结构发生变形或者路面受损,也可以在不利的水温状况下也不会受到显著影响。但同时,还应该看到其中存在的诸多问题,路基施工工序简单,不利于具体操作,施工难,变化大,数量多等特点的存在,很难保证路基路面不发生变形等质量上的高标准要求。
二、路基路面施工技术要点
随着我国建筑行业的不断发展,建设工程数量日益增加,随之而来的就是各项工程中施工质量问题不断出现,尤其是路桥工程中路基路面施工技术方面。在明确了当前路桥工程建设路基路面施工实践过程中出现的技术性问题后,施工人员应该对症下药,针对具体问题,从实际出发,实施针对性的措施,加强路基路面施工的力度和精确度。
(一)路基的填料、开挖与压实
由于路桥工程经常处于地形比较复杂的地段。开挖方式不仅可以采用横向通道掘进和纵向全宽掘进的方式和施工策略,还可以将纵横掘进和单双层开挖相结合,这样更有利于路桥工程建设实施。由于施工过程中经常出现软土地基,这就对路基的牢固性产生了影响。但是,随着科技的进步和路桥工程发展的逐渐完善,现在对于软体地基的处理技术已经日趋完善。还有路基的填料方面必须根据施工地段的具体条件选用相对而言,稳定性稍好一些的材料,只有选用的材料有良好稳定性。再者只要做好分层平铺混合填筑工作,并且加强路桥路基施工土层厚度的控制,这样才能最小程度的影响路基的平整性。还有一方面就是路基的压实工作,现在大吨位的压路机和摊铺机等机械的出现,压实道路的工作变得简单易行,这也就需要选择适合路基材料的压实机器,进行合理的路基平整度的控制实施。但是在施工的过程中应当采用均匀的方式进行。要特别注意含水量问题,这就需要加大压实力的方式来进行有效处理。最终达到路桥路基土层的最佳密实度。
(二)路基路面存在缺陷
路桥施工事实证明施工人员在施工过程中,如果不能从根本问题来考虑,很多工程在施工完成后,投入使用不久就会出各种各种的路面破损,路基不稳等问题。而这些问题的出现追其根本原因就是施工人员不能按照施工程序进行,甚至违背路面建造的先后顺序,本身就隐藏着很大的质量和安全隐患。再加上工程投入正式使用后,超负荷带来的外力对路基路面的重击,最后导致路基路面存在各种缺陷。这也就要求施工人员要采取有针对性的路面保护措施来防止路面在水分侵蚀以及风力的作用下发生风化或变形。石砌技术是目前应用最为广泛的保护措施之一。用强度较高的铁丝网保护路面,并且加大混凝土原料在路面的倾斜部位建造防护墙等。还应该加大对路基路面施工前和施工后的养护,加强路面的维护力度,防止外力的侵蚀,最大程度的减小受力。
(三)路基承受力不高
由于施工人员施工没有按照施工程序走,甚至颠倒了施工顺序等都是造成路基承受力低的原因。还有施工材料没有严格根据施工地形条件来决定,于是就出现了一些材料因为不适合地形,遇到载重较大的车的压力后就可能出现一些里面路基因无法承受而出现的破损,裂缝甚至断裂的问题。由于材料的选择不当,桥头沉降与桥头填土之间衔接上存在着一定差距,导致公路桥梁上的伸缩缝和桥头接口位置呈现出阶梯状。由于地势差异,像一些软土地基,本来就不抗力,再加上压实度和排水性能不高,因无法承受负荷而桥头跳车和路基塌陷或下沉。路桥工程所经过地段受到最大的环境干扰就是水。因为水是影响路基强度和稳定性的重要因素,对道路设施影响很大。所以施工期间要及时排水,开挖的路基因排水不畅导致施工积水,就会影响路基的正常施工,造成填筑层碾压不实。形成一个良好的排水系统就显得相当重要,可以防止因地表径流冲刷路基边坡而造成道路毁坏。这就需要加强建造地面排水设施,地下排水设施,特殊路段路基防排水三种途径,来防止因路基承受力低而带来的各种路基路面的损坏。
四、结束语
总之,为加强我国路桥建筑工程的发展,必须得保证路桥建设工程的质量。路桥建设工程的质量则是依赖施工技术方面的突破。从技术上,防止豆腐渣工程的出现,或者是一些没有实际使用意义的工程的出现,这就需要施工人员加强对施工准备,施工过程,以及施工收尾工作质量的保证。尤其是技术方面的保证,路桥建筑的安全性和耐久性很大程度上受到路桥工程建造技术是否先进方面的影响。路基和路面施工的技术要点包括做好路基的填料、开挖与压实问题及其采取的措施,还包括路基路面缺陷的原因及其如何解决的问题以及如何加强路基的承受力。这几个方面是彼此密切配合,相互联系的,是一项工程中的不同环节,不同程序。任何一个环节出了问题,那么其他环节的质量都不能得到有力保证。所以必须加强排除其他不利因素的力度,真正做到保证工程的质量。路桥工程建设中路基路面施工质量直接关系着人民的生命和财产安全,因此必须加强思想上的高度重视和技术改革创新。像路桥工程这样充分和人们生活出行密切相关的工程,一个良好的质量保证,是造福人民,造福后世子孙的伟大工程。
参考文献:
[1]章博,杨善斌.论路桥工程建设中路基路面施工技术要点[J].中国新技术新产品,2012,23:45.
[2]高阳.路桥工程建设中路基路面的施工技术探析[J].中国新技术新产品,2013,08:63.
关键词:市政道路、横断面设计、要点分析
中图分类号:TU99 文献标识码: A
一、前言
随着经济建设的发展,人们的物质生活水平不断的提高,由此机动车的数量增加,这就对城市交通造成了一定的压力。再者由于经济发展速度过快外来人口在近几年内激增,市内车辆过多致使交通拥挤。市政道路中的横断面设计其重要性越来越被人们所意识到。在城市交通中,道路的设计质量至关重要,在市政道路设计中,横断面设计是先于其他设计的,其对道路的交通功能有重要的影响,所以说为了满足日益发展的城市化建设的需要,就要做好道路横断面设计工作,为城市发展打下坚实的基础。
二、市政道路横断面设计中存在的主要问题
1、对道路性质和功能研究不足
在现代化城市道路设计中,道路网结构的使用功能、交通组织能力以及其他方面的性能有着十分重要的作用,它是城市道路建设施工的基础内容之一。然而,传统的城市道路横断面设计理念在实际应用的过程中,对道路工程建设施工并没有对其进行详细的研究,这就容易导致整个道路结构的性能存在着不足。
2、公交车停靠位置设置不合理
公交车停车位置相当一部采用直接停靠式设置在人行道上,占用非机动车道位置,这不但会对非机动车的通行带来不便,对交通组织产生不利影响,还会使部分非机动车在人行道上行驶,威胁行人安全。同时,由于公交车的车型一般较大,较大车辆尺寸会使其在停靠时完全阻断停靠车道的交通流动,而市政道路拓宽难度较大。因此,公交车停靠位置的不合理设置会对道路的通行能力和行人过街等辅助设施产生不利影响,应谨慎处理。
3、路边停车位置设置不合理
随着我国社会经济的迅速发展,人民生活条件逐步提升,私家车数量也呈现爆炸性增长,由于城市停车场数量的不足,使得相关部门在市政道路设计时,在道路两侧划定泊车位。但由于对道路交通量估计不足,在某些交通量较大的市政道路上仍然划定路边泊车位,这就造成了部分道路的拥堵,影响道路的通行能力,缺乏对于停车位的合理、科学安排。
三、市政道路横断面的设计原则
1、合理进行市政道路横断面设计
城市规划建设的红线范围是城市建设区域的限制,市政道路作为城市建设的重要部分,应在相关的红线范围内进行合理的设计和规划。同时,为了保证对城市交通更好的适用,应对城市交通的发展趋势进行科学的预测和评估,合理确定市政道路的通行能力,保证市政道路横断面设计的针对性和合理性,减少城市交通的压力,保证在长期的交通流动过程中的流畅和顺利。而在市政道路横断面设计中,还应预留一定的空间,为未来的改建和拓宽奠定基础。
2、将市政道路的改建措施与交通管制措施相结合
在市政道路的改建过程中,可以将道路拓宽等改建措施与单行线的设置、机动车与非机动车分离行驶等交通管理措施相结合,来减小交通压力。而对于城市商业区的相关道路,可以通过部分大型机动车辆限行,保证行人和非机动车行驶的安全性,减小交通通行压力。
四、市政道路横断面设计要点
1、机动车道与非机动车道的设计
在城市道路的组成上,机动车道和非机动车道占主要部分,因此在设计时,需要考虑机动车道和非机动车道之间的位置设计,可以根据道路的情况设置为 共板行驶,也可设置为分离行驶的,这需要根据道路的性质来确定,同时还要针对道路的通行能力进行计算。在设计时,根据不同道路的性质和所要建设标准的不同,快速路主要保证车速,而其他路主要保证通行能力,另外设计时还要考虑到车辆行驶的安全距离。
2、人行道的设计
人行道的设计主要是从行人的舒适性和安全性来考虑的,对于繁华的路段,还要考虑人的通行能力,同时还要留出绿化的宽度。一般认为道路总宽度与单侧人行道之比在 5:1~7:1 的范围内是比较合适的。为了保障人行安全,路缘石应高出路面高度 10~20cm。同时人行道下面多数为管线的埋设位置,这样一方面有利于施工的安全,另一方面对交通不会造成影响。
3、横坡度的确定
在对道路进行设计的过程中,排水是基础问题,如果设计的坡度不当,在路面的积水得不到有效的排除,不仅影响到行车的舒适性和安全性,同时对道路结构也有很大的影响。在对坡度进行设计的过程中,要充分的考虑到排水的速度和效率、行车的速度和车行道的宽度,将这些因素进行综合的考虑。坡度设计的过大,排水较快,但是车辆行驶易发生打滑和倾覆。但是如果坡度设计的过小,积水无法及时的排出,也会影响到行车的安全,同时对路面养护不利。所以说在对路面的横坡度设计的过程中,要从道路和车辆两个方面来进行综合考虑,使坡度达到一个适宜的值,保证道路的交通功能。
4、横断面的综合布置
(1)单幅路 :单幅路俗称“一块板”断面以路面标线组织交通,车行道上不设分隔带,非机动车和机动车混合行驶的道路称为单幅路。单幅路适用于拆迁困难、用地不足、城市次干路、以及非机动车交通量较小的道路。当前从交通安全的角度出发,城市中的单幅路用地较省、造价低、道路的使用较为灵活,但对向行驶车辆的干扰多,多用于机动车专用道、自行车专用道以及机动车与非机动车混合行驶的次干路和支路。
(2)双幅路 :双幅路俗称“两块板”断面这种形式的道路适用于单向两条机动车车道以上,非机动车较少的道路各自再根据需要决定是否划分快车道和慢车道,即上、下行车辆分向行驶在车行道,用分隔带或分隔墩将车行道分为两幅,有平行道路可供非机动车通行的快速路和郊区风景区道可采用双幅路以及横向高差较大或地形特殊的路段。
(3)三幅路 :三幅路俗称“三块板”断面中间一幅为双向行驶的机动车车道,三幅路在路段上分隔了机动车和非机动车,但把大量的非机动车设在主干路上会使平面交叉口或立体交叉口的交通组织变得较复杂、占地面比较大、改造工程费用高,两侧分别为单向行驶的非机动车车道将车行道分为三部分是用两条分隔带分隔机动车和非机动车流,这种形式的道路适用于机动车和非机动车交通量大,红线宽度大于或等于 40m 的主干道。新规划的市政道路网应这样既可提高行车速度又保障了交通安全。
(4)四幅路
四幅路是在三幅路基础上,再利用中央分隔带将中间的机动车道分隔为双向行驶,保障了行车安全,提高了机动车道的行驶速度。主要适用于宽度较大、机非流量等都较大的快速路与主干道路。双向机动车道中间设有中央分隔带,机动车道与非机动车道间设有两侧设机非分隔带,保障行车安全的同时更好的满足城市景观需求。随着城市经济的快速发展,汽车流量的大幅度增长,较宽的中央分隔带可为远期高架的建设预留空间,避免改建造成诸多浪费。
五、结束语
市政道路横断面的设计质量直接影响到城市交通功能的发挥,经济快速发展和城市化进程脚步的加快,只有有效的设计横断面,才能够缓解交通拥堵的压力。本文深入的分析和探讨对市政道路横断面设计中存在的主要问题,提出市政道路横断面设计应该遵循的原则,希望对相关人士有所帮助。
参考文献:
[1]范贵鹏.浅谈城市道路设计[J].公路交通科技(应用技术版),2009,(08).
关键词:公路桥梁设计;伸缩缝;桥梁设计安全性;主梁
Abstract: The design and construction of highway bridge is comparatively obvious differences in different terrain conditions, whether it should take into account the bridge structure has adequate security, whether the vehicle safety and comfort can be ensured, whether in the economy can achieve the expected benefits, whether the convenience of construction. Should focus on the various factors together, so as to avoid the trouble of construction and traffic due to the design of ill-considered discomfort to a certain extent.
Key words: highway bridge design; bridge expansion joints; safety design; girder
中图分类号:TU2 文献标识码: 文章编号:
前言
目前,国内的公路建设规模不断扩大,公路桥梁的建设规模也随之不断扩大。截至2010年底,全国公路总里程400.82万公里,高速公路达7.41万公里,居世界第二位;公路桥梁总计62万座,总长2.73万公里,其大桥2051座,大桥39381座,已成为仅次于美国的第二桥梁大国。公路桥梁建设是公路建设工程的重要组成部分。公路桥梁的质量制约了公路建设的质量。高质量的公路桥梁应当具有高的承载力、适宜的桥面宽度、高结构强度、高稳定性和耐久性等等。在公路桥梁设计时,应当充分考虑到这些因素,通过可靠的结构计算分析和合理的构造处理措施来保证桥梁结构的安全性、经济性要求。并且加强从桥梁设计理念、结构体系和结构构造的角度做好耐久性的设计。
1、公路桥梁上部设计应注意的方面
主梁、伸缩缝、搭板等这些部分的合理构造是在公路桥梁的上部设计中应该引起足够的重视。从施工的难易程度,主梁的设计一般会发生的情况有:通常可以采用普通的钢筋混凝土结构进行单孔跨径不大于 10m 的主梁桥梁的设计,对于不在这个范围的其余跨径的桥梁,预应力混凝土结构是一个较好的选择。对于桥长在 100m 以内的或者是不大于 20m跨径的桥梁都比较适合采用简支空心板这一结构,对于不在这个范围内的桥梁则可以选择其他类型的连续结构。但是,如果是那些很难进行支架现浇施工的跨河桥梁,应该尽量选择简支后连续结构。对于那些受地形影响比较大的山区内的中等跨径大桥,要进行现浇施工是非常有难度的,所以则应该采取预制的结构。
有时候在实际工程中即使出现了平曲线,它的平直度也是很小小的,所以在进行预制结构的设计时,要将平曲线对桥梁的影响予以考虑,跨度的布置和设计和平原地区相比也是有所不同的。从行车平稳舒适这一角度来进行考虑,则应该在桥上尽量减少设伸缩缝的施工,因为伸缩缝在一定程度上会影响行车的平稳性。对于单孔桥梁并且跨径不大于 16m 的而言,只需要设置 1 道伸缩缝就足够了,然后在桥梁的另一端采用桥面连续来进行施工。对于跨径不在该范围的单孔桥梁,则应该在桥墩处进行伸缩缝的设置,在两侧的桥台处采用桥面连续的方式进行连接。桥梁的伸缩缝按照这种原则来进行设计则可以达到尽量的使行车舒适的目的,从而使得安全事故发生的可能性得到有效的减少。
2、公路桥梁下部设计基本准则
在桥梁的下部设计中应该将重点放在桥墩以及桥台等部分的设计。对于一些普通结构的桥梁而言,桥墩的设计一般比较适合采用框架式体系,这种体系主要是将柱式墩身上置盖梁。双柱式桥墩适合在桥梁斜交角度小于 30°时采用,其余的角度范围则比较适合 3 柱式桥墩。桥墩盖梁的这一设置不太适合用于一些有特殊设计要求的桥梁,所以应该尽量取消这种结构设计,要明确一点的就是,又简洁又美观是桥墩设计应该遵循的一般原则。在不同的地形,墩台的基础也是应该不同的,要视地质情况来进行设计,横向坡度比较大的山岭重丘区,为了避免大面积的开挖应该采用桩柱式。对于桥梁下部桥台的设计,应该重点考虑桥台后填土高度会给施工带来的影响,所以要对填土的高度进行一个良好的控制。填土的高度在软土路段台后应该控制在 6m 以下,对于一般路段,高度数值则可以适当的增大一些,适宜控制在 10m 以下。重力式是台身在桥台采用扩大基础时一般会采用的。合理的受力以及造价的控制都是在进行桥梁设计时所应该遵循的原则,所以为了更好的实现这一要求,台身前墙在台高 8m 以上时应该设置 10:1 的前倾斜坡,阶梯式则比较适合应用在横向地面变化大的重力式桥台的设计中。
3、公路桥梁设计中安全性的要求
桥梁设计的最基本的要求是安全性。安全性关系到桥梁使用者的生命和财产安全。桥梁的安全性体现在桥梁的承载能力是否达到设计的标准,结构是否牢固。倘若安全性不高,承载能力低,可能会因为桥梁在受到高负荷时候产生安全问题;结构设计不合理,结构不牢固,则容易出现倾斜甚至倒塌的情况。此外桥梁设计时应当考虑到桥梁的耐久性,使建造出来的桥梁具有抵御自然或者人为造成的侵蚀。桥梁在建成后会受到各种条件的侵蚀,比如风化、酸雨、使用磨损等等。公路桥梁设计的安全性是工程的重中之重。
4、影响现行公路桥梁设计的一些因素
4.1公路桥梁中设计人员因素
公路桥梁设计是指导公路桥梁工程建设的纲领,如何设计出高质量的公路桥梁直接决定了工程是否达标。在公路桥梁设计时的首要任务是选择经济合理的结构方案,然而公路桥梁设计人员过分的注重经济因素,往往会导致桥梁设计的结果缺陷,从而引发一系列的安全性问题。其次,公路桥梁设计人员的业务素质水平也是影响公路桥梁设计好坏的决定因素。设计人员的设计思路和结构构造理论不成熟,有些设计人员认为只要结构强度达标就可以保证整个桥梁工程的质量,从而忽视整个桥梁结构体系的合理性。甚至在设计各个结构时没有采用规定的安全系数或可靠性指标。此外,设计人员还容易忽视公路桥梁所在的地理位置,忽视公路桥梁所处的环境对桥梁的长期影响,桥梁的质量因为当地的自然条件而受到影响。最后,各种新材料,新的科学技术应用到工程建设技术中也使桥梁建设的设计技术不断创新,这对设计人员的理念创新和经验要求提出了新的挑战。
4.2桥梁设计中的倾向问题
现行的公路桥梁设计时,重点都放在桥梁建设时的结构强度、承载能力等安全性问题,而忽略公路桥梁的耐久性问题。目前,国内的很多工程建设都在求速度,为了尽快完成工程,只要设计出的工程在短时间内不出问题就可以顺利向使用者交付,在桥梁设计时也出现类似的问题。在设计时没有从结构和材料等角度对桥梁的耐久性进行设计。在公路桥梁设计时没有明确标明桥梁的设计使用年限,或者尽管标明设计使用年限但是建成的桥梁因为设计问题或者因为忽视桥梁的耐久性设计而导致桥梁的实际使用寿命远远低于设计使用寿命。缺少耐久性设计的桥梁往往导致建成的桥梁工程频频发生事故,较差的结构使用性和较短的使用寿命。
4.3设计时应充分考虑到桥梁的超载问题
超载对公路桥梁的影响有两种:首先,一段时间内桥梁通行的车流量超过了原先的设计水平,这是设计荷载的变化和交通量的增加。其次是车辆违规超载,这是车辆使用者违法超载营运。桥梁的超载可能使桥梁的结构材料的功能特性发生变化,时间长久就会引发一系列的安全问题。由于超载造成的桥梁内部的结构损伤后不能恢复,将使得桥梁在正常荷载下的工作状态发生变化,从而可能危害桥梁的安全性和耐久性。由于过分的追求经济效益,超载不可避免的现象,而且这种状况屡禁不止,并且这种状况还要在很长时间内一直存在,设计者也要充分考虑的这个现实情况,尽管在设计时应当按照核定的负载量来设计,但由于超载现象的存在,使得桥梁的使用寿命因为承受过多的负荷而大大降低。所以设计时不考虑这个因素也会对整个工程质量的评定造成不良后果。
5、结束语
安全性和耐久性是公路桥梁设计的重中之重,关系到整个公路桥梁质量是否合格。在公路桥梁设计时应充分考虑到公路桥梁工程需求合理经济的选择设计方案,保证安全性的同时力求实现工程的最大收益。桥梁设计是一个复杂的、系统的工程,在桥梁设计过程中仍然有许多重大的理论问题需要解决,需要设计人员具有丰富的理论知识,并且尽量避免主观经验因素对设计的影响。
参考文献
[1]施万满. 对现行公路桥梁设计的思考
2]万敏.我国桥梁设计的现状和发展
关键词:沥青;路面 ;施工;技术 ; 要点
中图分类号:U416.217文献标识码:A 文章编号:
引言:
早期破损已成为沥青路面的常见病害,引起各级交通管理部门的重视,并根据其成因从路面设计、原材料进场到具体施工,有针对性采取一系列预防和改善措施。同时,建立可行质量保证体系,从设计到施工到管理,层层控制层层落实。只有这样,才能从根本上减少沥青路面的早期破损现象的产生,下面,就熟悉但又容易马虎忽略的沥青路面施工及设计方面的一些技术要点作简要的论述。
1. 施工技术要点
1.1 基层准备及透层油施工
铺筑下面层沥青混合料前,清理基层,保证基底稍干、清洁,无任何松散的石料、灰尘和杂质。喷洒透层油。采用沥青洒布机,喷油管与路表面形成约30度角,高度使路面上喷洒的透层油形成重叠。侧石、平石等构筑物进行遮挡防护。洒布后不致流淌、渗入基层一定深度,并不形成油膜。铺筑上面层前,对下面层表面进行清洗,保证表面无泥土、灰尘等杂物喷洒粘油层。
1.2 沥青混合料的拌制与运输
1.2.1沥青混合料拌制。采用间歇式拌和机,沥青砼拌和设备每台实际生产能力为150t/h,拌和时间为40S。经计算已保证铺筑能够连续进行。按照生产配合比,确定各种材料每锅用量,对配料系统进行设定。沥青加热温度控制170~180℃(改性沥青高10~20℃),矿料比沥青高10~20℃,控制沥青混和料生产温度在150~175℃范围内。
拌和后的沥青混合料均匀一致,无花白、无粗细料分离和结团成块现象。当出现混合料降温过多、粗细集料颗粒离析以及其它影响产品质量的情况时,予以废弃,并采取纠正措施。
1.2.2沥青混合料运输。沥青混合料采用自卸车运输,在摊铺机前形成一个连续的供料车流,尽量减少等待的时间,保证摊铺温度。为便于卸料,运输车的车厢底板和侧板抹油水混合液作隔离剂(柴油、水=1:3),并排除可见游离余液。
装料时,通过前后移动运料车来消除粗细料的离析现象,一车料最少分三次装载。沥青混合料在运输过程中采用防水的篷布遮盖整个运料斗;发现其温度低于要求、颗粒有花白斑点、离析、结块、含水等不符和规范要求的情况,将混合料废弃说指定位置,并不用于本工程。
1.3 沥青混合料的摊铺
采用自动找平装置的沥青摊铺机铺筑,根据摊铺机的摊铺界限和路面宽度、横坡等划分摊铺板块,单面路拱的道路一次性摊铺路面全宽,双路拱分两幅摊铺。
摊铺前30min,把整平板加热至80-100℃,用柴油喷雾器喷洒料斗、括板送料器、整平板及螺旋输送器,安装自动找平装置,超声波控料器,并检查操作系统是否正常。首先在起点处用人工摊铺1m长的基准面,顶面为松铺顶面,按摊铺厚度调整标尺。摊铺机后退到基准面位置,把整平板降至基准面上。摊铺时,按路线方向纵向行走,摊铺速度均匀、连续、不发生间断或停机,以保证面层平整,起步速度为1m/min,正常速度3m/min,并且保证摊铺温度不低于110~130℃。混合料溢出储料斗,落在前方,则迅速清除,在摊铺过程中及时用直尺检测是否满足要求。
雨、污检查井圈采用钢板覆盖,附近由人工铺筑混合料,并进行热夯。对机械不能到达的死角,用人工扣锹法进行摊铺,局部作适当整平以补齐漏铺处,检查平整度,及时修正路拱。
1.4严格控制施工质量
沥青路面施工必须严格质量管理要求,建立有效质保体系,对施工全过程,细化到每道工序,都要进行严格的检查、控制、评定,以确保质量达标。具体有如下几方面:
1.4.1严格控制沥青混合料的拌和质量。拌合过程中发现“糊料”或“离析”等异常情况应立即进行处理;加大马歇尔试验频率,严格控制沥青混合料的油石比、稳定度、流值等指标,必要时对混合料进行特殊配合比设计。
1.4.2保证基层顶面粗糙度。改善基层材料级配,增加粗骨料,提高大中粒径集料含量;控制最佳含水量,改进碾压方法,避免过振过湿,不能使基层顶面形成灰浆硬壳,严禁采用细料进行压实方式找平。
1.4.3合理洒布透层油粘层油。在进行各层铺筑前,必须保持顶面清洁。根据近年来的施工经验,透层油应以慢裂型乳化沥青为宜。用沥青洒布车喷洒时,应保持稳定的车速和喷洒量,不能流淌和形成油膜,更不能有空白,并立即撒铺2~3m3/1000 m2的石屑或粗砂,用6~8t钢筒式压路机稳压一遍,将多余浮料清扫。
1.4.4提高面层摊铺质量。摊铺混合料时,经过计算控制运距,控制温度在130ºC左右,摊铺厚度均匀,速度控制在2m/min左右,控制合理碾压次数,以免混合料孔隙过大;一般不能进行补料,尤其是下面层;雨后或者潮湿均不得摊铺;纵向横向接缝应紧密平顺,各幅之间重叠的混合料应用人工铲走。
2. 设计及选料要点
通过施工技术要点介绍,可看出沥青混凝土路面早期破损与沥青混合料、路面设计施工、交通气候条件的全部或部分有联系,而交通气候条件是客观存在的,所以沥青路面病害防治技术应从路面设计、沥青混合料和施工三个方面考虑。
2.1 合理设计路面结构
2.1.1尽可能减薄沥青面层厚度 从以下四方面,城市道路沥青面层厚度可酌情减薄,控制在12-15cm之内。一是一般来说厚的沥青面层易导致车辙的产生。
二是半刚性基层沥青路面结构的承载能力可由半刚性材料层(基层和底基层)来承担,无需用增厚面层来提高承载能力;三是用优质沥青提高沥青路面使用性能,而不是采用厚的沥青面层;四是沥青面层的裂缝不只是反射裂缝,在正常施工情况下,大部分是沥青面层本身的温缩裂缝;
2.1.2加强沥青路面防水设计
2.1.3选用合理的基层和底基层结构
2.2严格控制沥青混合料的质量
2.2.1沥青的尽量选用含蜡量低高粘度且具有良好高低温性能、抗老化性能的优质沥青,根据条件情况,可在沥青中掺加各种类型的改性剂,以提高基性能指标。
2.2.2骨料应选用表粗、质硬、耐磨、粘附性好的集料,如果骨料呈酸性则应添加一业数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能,同时应尽量降低骨料的含水量。
2.2.3混合料级配的确定沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性,路面表面特性和耐久性是矛盾而又相互制约的。混合料配合比设计,实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计,根据当地的气候条件和交通情况做具体分析,尽量兼顾考虑。为了提高沥青路面使用性能,还可以从一改善矿料级配,采用沥青玛蹄脂碎石混合料,二改善沥青结合料,采用改性沥青等方面考虑。
3.结束语
上述要点,在沥青混凝土路面越来越被广泛采用的今天,已经是施工人员轻车熟路的操作技术设计规范了,但越是熟悉越是会产生简单马虎的思想认识,以致在沥青路面的施工过程中,埋下质量隐患,从而使沥青混凝土路面出现早期损坏。所以作上面的论述,加深大家的认识,提高大家对沥青路面施工技术及设计选料方面的重视。
参考文献:
[1]《城市道路设计规范》(CTT37-90)。北京:中国建筑工业出版社。1991.
[2]《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97. 北京:人民交通出版社。1997.
[3]《沥青路面施工及验收规范》JTJ014-97 北京:人民交通出版社1997年.
关键词:市政道路;路基路面设计
中图分类号: TU99文献标识码: A
1、前言
随着社会经济的快速发展,现代交通对行车舒适与出行安全提出更高的要求,同时,汽车保有量不断攀升,导致城市交通量激增。这些都给设计、施工提出了更高的要求,也带来极大的挑战。目前,如何合理地设计路基路面,使其免除或减轻病害,提高道路服务水平,提升其使用品质和安全性,最终满足社会使用要求,已经成为我国市政道路建设的重要目标。
2、路基路面的病害顽疾
目前,困扰城市道路建设的顽疾有多种,最常见的有:暴雨对路基路面产生渗透和冲刷,使沥青路面发生麻面、松散、唧浆、坑洞等水损害,局部路段甚至出现沉陷,对行车安全不利;路面强度不能适应日益增长的交通量,路面在车辆荷载反复作用下易发生疲劳开裂,产生壅包、推挤和车辙;软土地区,地基工后沉降大、沉降稳定历时长,桥头路面沉降不均匀引发桥头跳车;检查井的周围路面开裂或沉陷,井盖松动或破损,井室结构脆弱等等。形成这些病害的因素有很多,其中重要的原因为压实质量,水的作用以及地下环境的复杂等。因此设计人员必须掌握全面的知识,结合各种因素进行综合性地考虑,恰当地进行处理,建造出理想的路基路面工程结构。
3、路基路面的设计要点
3.1、路基设计要点
我国城市道路正在快速发展,为使道路能够长时间地保证城市交通的畅通、安全与舒适,增强路基稳定性和控制路基变形日益重要。通常,我们往往将路基工程当作一般土石方工程,但是诸多工程实践表明,大量路面结构的损坏多由过量路基变形或不均匀变形导致。因此,应将路基工程的重视程度等同于路面结构,路基工程设计应以控制路基变形为主,确保路基的稳定性和抗变形能力,给路面以坚实的支承。路基设计要点:1、路基用材的选择是保证道路质量的关键;2、压实度是选好路基填料后控制路基性能的重要指标;3、改善水文状况,保证路基的强度和稳定性;4、软弱地基加固处理,增强道路防灾、抗灾能力等。路基工程的建设对环境都有一定的破坏,故还应采取各种行之有效的环保措施尽量减少对城市生态环境的影响,营造与环境和谐的氛围。
3.2、路面设计要点
行驶车速增加、车流量激增,这对路面性能提出更高的要求。路面面层应满足平整、抗滑、耐磨、稳定耐久等要求,并具有足够的结构强度、高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳、抗水损害等品质。由于影响路面工作状况的因素多、变化大,故路面设计要参考临近区域成功的道路设计经验并应积极使用节能降耗型路面设计。现在城市道路大多采用柔性路面,在沥青路面设计方面应侧重路面结构层防水、结构层合理厚度、增强层间连接,优化路面结构体系;在材料选择和使用方面,注意改善沥青混合料的性能、提高集料质量,改善沥青与骨料的粘结性和使用改性沥青混凝土;在施工作业质量控制方面应重视平整度和压实度控制;还应注重路基路面组合设计,达到薄面强基稳土基的目的。
4、路基路面的优化设计
4.1、路基路面碾压质量控制
若路基强度不足或填挖路基强度不一致,在车辆荷载作用下,路基易遭破坏而引起沉陷;沥青路面压实度对面层的不透水性影响显著,水分通过面层孔隙下渗入路面结构内部,诱发路面水损害,因此应重视路基路面碾压质量控制。沥青路面应碾压密实均匀,并增加现场孔隙率指标。路基底应清表和压实,若顶面存在滞水和淤泥,不利于施工压实与质量控制,并将影响路基的整体稳定性和长期性能,因此需先进行处理。受施工操作面的限制,检查井周边、管线两侧等部位路基的压实质量一般难以得到保证,必须提出明确的压实要求,或者采用渗水性好、容易密实的填料。此外,路基与地下构筑物连接处的过渡段的压实度相比一般路段路基压实度要提高标准,并设置搭板。
4.2、特殊路段的路面加固处理
旧城区通常对一些路基条件较好但路面差的旧水泥混凝土道路进行“白加黑”改造,但水泥混凝土路面的接缝以及裂缝病害处,易产生反射裂缝。为了减缓反射裂缝,应采取铺设土工合成材料,设置应力吸收层,提高沥青混合料抗剪强度等防治措施。同时,还应重视市政道路新建路面与现状路面结构的衔接处理,为提高路面的整体性,实现新老不同道路结构的平顺连接,新建路面垫层分阶梯伸入原路基填筑压实,并在各层顶部铺设土工格栅以控制新老路基沉降差异。此外,因交叉口进口道以及公交车停靠站等位置车辆刹车、启动频繁集中,公交轴载重,经车辆荷载反复作用,该部位易产生局部沉陷和车辙,影响行车舒适性。因此,该类路段应加厚基层,提高基层的承载能力,保证路面的使用性能。
4.3、路基路面的排水
路表降水若得不到及时的排除,会通过沥青路面裂缝、松散等病害处或者面层孔隙下渗至路面结构内部,使沥青与集料的粘附性下降、土基强度变小,对路面的外观、路基稳定性、耐久性和使用性能产生很大的影响,而动荷载的存在更加速了这一过程。因此,排水畅通是确保路基路面耐久稳定的关键因素。在做好路面结构防水工作,提高路面自身的水稳定性的同时,更应加强路面排水设计,及时排除路表降水和路面结构内部积水,疏干路基与边坡,将路基范围内的土基湿度降低到一定限度以内,使其常年处于干燥状态。在南方,遇到汛期台风期,暴雨将导致多个城市出现内涝,城市路面硬化会导致排水管道压力过大。因此,很多城市采用下沉式路侧绿化带来达到蓄水的目的。为避免雨水渗入路基,绿化带内需设置盲沟排水系统和防渗土工布,及时把绿化带中的水排入雨水管道。
4.4、地下市政管线
市政道路路基范围内的管线一般有电力排管、给水管、照明电缆、雨水管、污水管、电信管道、燃气管道等。各种管线大多采用直埋式,横穿管相互穿插,管线基础的不均匀沉降易导致管节脱开。当给水、雨污水管线出现裂缝或者渗漏,就会浸湿冲刷周围地基,降低路基强度,甚至掏空路基土,导致路基整体稳定性受损。因此,应保证管线基础的施工质量,避免造成安全隐患。尤其是车行道下部管线,易发生局部沉陷,影响行车舒适性,故井盖位置应避开车轮轨迹线,并对开挖检查井四周进行加固处理。若管线埋深较浅,进入道路结构层,该部位路表的控制压实度和弯沉指标检验往往达不到要求,为保证城市道路的路面性能,可采用水泥混凝土外包,提高管道受压能力并有效保护管线。此外,各类管线的设计单位、接收单位往往不同,这造成了地下环境的错综复杂,在编制管线综合设计方案前,应及时与各单位衔接,做好协调、优化工作,保证路基施工质量。
5、结束语
当前,城市建设正在进入高速发展时期,城市规划、设计和施工的速度,甚至没有让我们留下思考和审视的时间,越是这样,对我们设计人员的业务水平和社会责任感提出了更高的要求。唯有不断的总结工程实践经验,吸收新技术、新成果,才能指导路基路面的设计;唯有按照人民的生活需求、健康需求、发展需求,从提高基础设施服务水平的实践出发,才能让路基路面的质量经得起时间考验。
参考文献:
[1]邱慎美.市政道路工程路基施工质量控制要点[J].科技创新导报2011(14)
关键词:公路;旧路改造;设计
Abstract: the old road reconstruction for long time operation of highway is inevitable, USES the original old road modification design has become an important way of regional road network upgrade. In this paper, the highway old road reconstruction design principles and points are summative studies, for similar to the old road reconstruction so as to provide a reference for the design.
Keywords: highway, The old road reconstruction; design.
中图分类号:U418.8 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
0 引言
随着公路事业的蓬勃发展,现有公路也随着年月的消逝而使路面出现不同程度的破损。一方面由于道路交通量的增长而不能满足当今的服务水平;另一方面由于路面的老化等多种原因。为了缓解此类问题,结合现有公路条件对旧路进行改造设计是提高区域间道路通行能力最经济有效的方法。然而,旧路改造设计与新建公路设计的侧重点是不同的,如何因地制宜地对现有旧路加以利用,本文将对其设计原则和要点进行研究。
1 公路旧路改造的设计原则
1.1 充分利用旧路,满足标准技术要求
旧路改造设计的重点是权衡经济标准与技术标准这个平衡点。确定改建方案应结合现有路段的实际情况,在满足技术标准的前提下,有效利用旧路。当增加的工程量较大而提高的技术标准不是很大时,应以利用为主;反之当工程量不大,又能显著提高路线标准时,则以提高为主。若旧路经加宽而导致局部线形指标较低、视距较差时,经技术经济对比后应考虑废弃原有路段,另辟新线。
1.2 满足行车要求,全面规划,分期改造
为了尽快发挥公路项目投资效益,根据目前预测的交通量对某些道路工程进行分期改造,使其有计划并逐步地提高至技术标准水平。旧路改造应该树立长期实施的目标,可使其满足现阶段的交通量要求,对区域的交通发展应留有余地,分期进行建设,全面统筹规划。
2 旧路改造设计要点
2.1 路线改造设计
(1)平面线形的改造
遵循最大限度利用旧路的原则,布线基本沿旧路线形确定中线,且应尽量沿旧路进行单侧加宽。而由于旧路平面线形的技术标准较低,普遍存在半径小、交点间距及直线长度段等问题,在改建设计时须采取措施进行改善[1]:
A) 根据路线横断面方向的地物条件、地形来增大圆曲线半径;
B) 减小公路转角,增加交点间距。两交点较近的路段,在增加平曲线半径后,直线段长度不能满足规范的要求。可以考虑直接相连的S形曲线;除此之外常用的方法是:将两交点沿各自导线适当移动,增大交点间距,减小偏角。
C)增大直线段长度。可将中线沿路线方向延长并加大平曲线半径。
(2)纵断面改造设计
纵断面设计过程中,应注意平、纵线形的组合:平竖线形的对应及平包竖的组合;并尽可能采用较大的竖曲线半径,从而达到线形顺畅,纵坡均衡。特别注意的是:改造项目不要为了使纵断满足0.3%的要求而刻意减短坡长,造成路面频繁的起伏,这样会对路容和行车造成不良影响,并且还会增大工程量。此问题可通过横坡及路侧排水来解决[2]。
A) 一般路段的纵断面设计
首先根据加铺厚度不小于10cm的原则,根据原有路面纵坡确定旧路加铺“最不利线”。即在确定超高横坡度后分析横断面测量结果,判断横坡与横断面上各点的关系,进而找到设计高程线上对应的旧路最高高程点,最后根据这些点对改建路面的纵坡和竖曲线进行拟合,这样做的目的是使同一断面上的沥青摊铺厚度满足强度的要求。
往往由于旧路标准较低,当坡度达到规范最大值而坡长不能满足规范时,可将变坡点向后移,同时加大竖曲线半径来解决坡长不满足规范要求的问题。
B) 下沉式道路与跨线桥段纵断面设计
旧路开发的道路两侧多是已经开发的建筑物,为避免过多征用土地及拆迁而设置下沉式道路与跨线桥道路。此类路面的纵坡应保持在4%以内,并考虑道路净空的要求。下沉式道路两端应布设较大的凸形竖曲线半径,避免雨水灌入。
当下沉式隧道闭口处及跨线桥段处于圆曲线半径小于不设超高段时,本应对道路进行加宽处理,为了避免桥下设计过于复杂,此时若闭口段包含缓和曲线,这样就可以依据圆曲线比例进行加宽;同时相应的超高渐变段从闭口位置开始,即按照缓和曲线范围执行。
C) 旧路设置超高段的纵断面设计
若现有旧路段存在超高现象,应根据规划标准进行超高值调整。一种方法是对上行半幅和下行半幅同平面进行调整;另一种方法对于中央分隔带较宽的道路可以采用分离式路基的方式进行调整。最后再对上下行断面根据加铺厚度确定纵断坡度[3]。
(3)横断面设计
改造工程的横断面设计应对旧路进行科学的利用,公路现状与规划方案结合考虑,合理设计横断面方案。旧路改造的沥青罩面的横坡度应与原路面横坡保持一致,即保持等厚度铺设,以保证横向排水要求。
2.2 路基路面设计
2.2.1 新旧路交接问题处理
(1)新旧交接处路基处理
对于在旧路上填筑新路基段,首先应该清理交界面,若旧路堤不能挖台阶时,可在新旧路堤结合处反挖回填低标号混凝土或其他材料保证其密实性。另外,对于旧路基存在沉陷等病害及旧路加宽的路段,还要对其采用调平层处理,起到调拱、调坡作用,同时起到调节强度作用,使土基强度均匀。
(2)新旧交接处路面处理
因新旧路基交接处由于新填路基存在不均匀沉降现象,将会导致路面出现裂缝病害,因此新路基填筑的压实度应满足规范规定,除此之外此部位的路面还应进行一些加固处理:采取铺设土工格栅来加强连接。
2.2.2 旧路上铺筑新路面的问题处理
若旧路的基层受力情况良好时可不必重新设基层,直接铺筑在旧路面上。
当旧路路面不满足技术指标要求时,应破除旧路路面来保证新铺路面的结构层厚度。
由于新旧路面中线不符、旧路面路拱不规则等原因,导致同一横断面的新旧路高差相差较大时,应对旧路进行半填半挖处理[4]。
3 桥涵的设计
在满足水文要求的前提下旧路的桥涵要最大限度的利用。
对于高填方的小桥涵,若结构完好、满足水文条件则可充分利用;对于盖板明涵,若满足水文条件,可在其上加铺一层钢筋混凝土进行加固,再将原路面标高作适当的抬高即可;对于中小桥,经仔细验算若设计流量相差不大且结构良好时应进一步做经济比较再决定取舍。
对于大桥一般可适当降低标准的原则对其利用,若宽度不满足要求时,可以采用单侧加宽[5]。
4 结语
旧路改造与新建公路最大的区别就是技术指标的灵活运用,需要更多的调查和实践来综合考虑公路网络规划和技术指标等多方面的因素。本文对旧路改造的设计原则及路线线形、路基路面计、桥涵的设计的要点进行了综合性研究,并针对不同路段和情形进行了分析。利用旧路进行改造设计来提高现有道路的标准和等级,不仅可以使现有旧路物尽其用,更可大大的节省建设成本,符合当代可持续发展的基本要求。
参考文献
[1] 司光晔 旧路改造工程建设中常见问题探讨[J].公路,2009,8(8):180~182.
[2] 陈建宗 旧路改造纵断面设计研究[J].城市道桥与防洪,2010,5(5):23~25.
[3] 谢建 探讨旧路改造应注意的问题[J].广东科技,2008,04(185):175~176.
关键词:园林;道路;选线设计;路面类型;施工
中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2009)10-0273-02
1 园林工程道路路面的种类
按照使用材料的不同,园林道路路面分为沥青路面、水泥混凝土路面、花砖路面、天然砂石路面、木质路面、合成树脂路面,按照路面外观可分彩色路面、自然色路面、块石路面、卵石路面、排水路面、透水路面等。文章将就常用的沥青路米纳、水泥混凝土路面、砂砾路面等设计和施工要点进行论述。
2 园林工程道路的选线
应充分考虑到线路长短、路基和路面排水和工程量的要求,按下列原则进行选线:
平原区地形的基本线形应是短捷顺直,一般应采用便捷的直线,较大半径的曲线,中间加入缓和曲线的线形。凡需要转向处,应在较远处开始偏离,使偏角小而线形平顺。
山岭地区山高谷深,地形较复杂,同时地质、气候、水文等变化较大,这些均影响到路线的布设。但山岭区大多山脉水系清晰,路线方向明确,一般确定起点和终点后,路线多顺山沿河布设,必要时横越山岭。沿河布设时,应选择支沟较小、较少,地质、水文条件良好的河岸且应充分利用地形宽坦的台地,沿河线应注意线位高于最高洪水水位,在水文资料不充分、经验不充足时,优先选择高线位;越岭线的特点是路线需克服很大的高差,翻越山岭时,一般宜选择两侧易于展线的低垭口。
丘陵地区山丘连绵,岗坳交错,地面起伏较大,一般自然坡度较陡,具有低山区的特点。路线平、纵面大部分受地形限制,路线走向不如山岭区明显,平面多曲折,纵面多起伏,采用技术指标的活动范围较大。选线时要注意协调好平、纵断面的关系,使平曲线满足加长车辆的最小转弯半径,横向挖填土石方应尽量平衡,纵坡应能满足重车的最大爬破能力;攀山路线应尽量选在向阳坡面,少考虑路线过长的盘山路线;尽量绕避水系发育或有不明流量的山涧溪流段,更不能发生与水争路的现象。3路基与路面基层的施工
合理选线后,路基和路面基层的设计与施工则是保证质量的关键。园林工程道路的路基多为土基,设计时考充分考虑到路面横坡排水、道路两侧的排水沟设置。一般路基断面宜采用半填半挖形式,尽量使挖掘机作业半径内土石方平衡,平曲线加宽值2.0m±1.0ml超高值设为8.0%士1.0%,以8.0%为宜;路拱横坡度设为3.0%±0.5%。
南方多雨地区天然汉水量较大时,路基压实度≥93%,干旱地区的路基压实度不少于90%。施工时可采用12~15吨光面压路机进行压实2~3遍,路床顶面压实度的压路机碾痕不应大于5mm。
路面基层是连接路基和路面材料的纽带,施工时应重点注意层与层的处理。当路基压实合格后,运人基层材料,分层填筑。基层的每层材料施工碾压厚度是;下层为200mm以下,上层150mm以下;基层的下层要进行检查性碾压。基层上层应进行多次摊铺碾压,直至设计标高。两次施工中产生的接缝,应将上次施工完成的末端部分翻起来,与本次施工部分一起滚碾压实。不得将上次末端部分处理就直接滚压下次。
4 常见路面的施工要点
4.1 级配砾石路面
级配砾石路面一般按照下列工序进行施工:(1)开挖路槽;(2)备料运料,(3)铺料;(4)拌和与整型I(5)碾压}(6)铺封层。若施工方法采用拌和机集中拌制,则第(3)(4)道工序分别改为拌和与铺摊两工序。
铺料时应先铺砾石。再铺粘土,最后铺砂。当拌和与整型时,可采用平地机或拖拉机牵引多铧犁进行。拌和时边拌边洒水,使混合料的湿度均匀。避免大小颗粒分离。混合料的最佳含水量约为5%~9%。混合料拌合均匀后按松厚(压实度1.3~1.4)摊平并整理成规定的路拱横坡度。碾压时,先用轻型压路机压2~3遍,再用中型压路机碾压成型。碾压工作应注意在最佳含水量下进行。必要时可适当洒水,每层压实厚度不得超过16cm超过时需分层铺筑碾压,最后就是加铺磨耗层和保护层。
4.2 天然块料路面
天然块料为拳石、条石及小方石,施工过程可分为摊铺整平层、排砌块石、嵌缝压实,以拳石路面施工为例进行说明。
(1)摊铺整平层:在基层上按规定厚度及压实度系数,均匀摊铺具有最佳湿度的砂或煤渣,用轻型压路机略加滚压。摊铺应与排砌进度配合,一般应保持在石块铺砌工作前8m~10m。
(2)排砌块石;排砌块石前应先根据道路中线,边线及路拱形状,设置纵、横向间距分别为1~1.5与1~2.5的方格块石铺砌带(即先铺纵向路缘石机横向导石)。
排砌工作在路面全宽上进行。较大块石先铺在路边缘上,然后用适当尺寸的块石排砌中间段落。边部纵向排砌进度应超出中间部分约5m~10m。排砌的块石应小头向下,垂直嵌入整平层一定深度,块石相互之间必须嵌紧、错缝、表面平整,且石料长边应与行车方向垂直。在陡坡和弯道超高路段,应由低处向高处铺砌。
(3)嵌缝压实:块料铺砌完成后,可用废石渣及土加固路肩,并予以夯实。再进行路面夯打,并铺撒5m~15mm石屑嵌缝,然后用压路机压实,直至稳定无显著变形为止。
4.3 沥青路面
沥青路面的施工过程包括沥青混合料动输、摊铺、的压实及成型、接缝处理等。
摊铺时施工段采用摊铺机整幅摊铺。加宽段采用摊铺机梯队作业,其纵向接缝,应在前部已摊铺混合料部分留下10~20cm宽暂不碾压,作为后面摊铺的高程基准面,并有5~10cm左右的摊铺层重叠,以热接缝形式在最后做跨接缝碾压以消除缝迹。上下层纵缝应错开15cm以上。摊铺过程中,摊铺机以试铺确定的摊铺速度、振动、振捣频率匀速前进,严禁中途变速或停顿。沥青混合料初压采用2台双轮轻型钢轮压路机(≤80在混合料摊铺后进行稳压,?每台压路机至少碾压一遍。碾压速度2km/h--3km/h;复压采用3台重型轮胎压路机碾压,每台压路机至少碾压二遍,碾压速度4.5km/h~5.5km/h;终压采用1台轻型双钢轮压路机和1台重型双钢轮压路机静压。每台压路机至少碾压一遍,碾压速度Skm/h~7km/h。
关键词:隧道混凝土;路面施工;要点
一、混凝土路面施工工艺要点
巧马林场隧道内路面面板施工技术标准高,必须按照设计图纸和监理工程师的指示,在验收合格的基层上铺筑水泥混凝土面板。路面面层全面开工前,在监理工程师到场时,按批准的施工方案,首先施工不小于400m2的试验路段,使用正常的全部设备,从而取得试验数据,对于不妥的地方进行修正,取得监理工程师的批准,再开始全面施工。
1.材料
采用425号以上的硅酸盐水泥;采用洁净、坚硬且符合规范规定级配的中、粗砂,质地坚硬的碎砾石,最大粒径不超过40mm,并符合规定的级配,集料冲洗干净;水质清洁无有害物质。除技术要求符合《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30-2003)的有关规定外,经监理工程师同意,方能使用。
2.混凝土配合比
保证混凝土的设计强度、耐久和混凝土拌和物和易性的要求,并通过试验加以调整,水灰比不宜超过0.46,坍落度宜在20~25mm范围内,单位水泥用量不小于300Kg/m3,混凝土的试配强度按设计强度提高10~15%确定最后的施工配合比,并报监理工程师批准。
3.钢筋的设置
按设计位置,横向缩缝及胀缝装设φ30mm传力杆与中线及路面平行,偏差不大于5mm,传力杆长度的一半再加5cm,涂一层沥青,并在涂沥青的一端加一个预制的盖套,内留30mm的空隙,填以纱头或泡沫塑料,传力杆支撑装置在铺筑路面之前装设好,拉杆采用φ16钢筋,两侧各40mm的长度内涂以防锈涂料。
在混凝土路面工程中,所用全部的钢筋的设置及绑扎,先经监理工程师同意后方能浇筑混凝土。
4.混凝土的拌和运输
混凝土采取在拌和站集中拌和,拌和站分别设在隧道掘进端出口处,每座隧道设HZS60型混凝土搅拌站各1台,并备用2台JS500混凝土搅拌机。混凝土的运输采用日本产的MR4500搅拌运输车运输。
5.模板
采用钢模板,模板的高度与混凝土厚度一致,立模的平面位置与高程符合设计要求,并支立准确稳固,接头和模板与基层接触处均不得漏浆。模板与混凝土接触的表面涂刷隔离剂。
6.隧道混凝土路面的摊铺
采用人工灌筑及摊铺,振捣器震实括平、抹光机抹面,用槽器滚动压纹机压纹防滑,工地备有可调模板,震动式整平板等人工摊铺的设备和工具。
7.混凝土路面接缝施工
混凝土路面施工之前28天,向监理工程师提交一份整个隧道路面工程范围内的平面图,示出混凝土路面内置的全部接缝的部位(包括纵、横向施工缝和缩缝):
(1)横向施工缝。横向施工缝在混凝土作业中断30min时设置施工缝。施工缝的位置设在胀、缩缝处。设在缩缝处或非胀、缩缝处时,采用平缝加传力杆,并垂直于中线,按设计图修筑。当横向施工缝与横向缩缝分开设置时,其距离不小于2.0m。
(2)横向缩缝。横向缩缝横过路面全宽设置,缩缝的施工方法,采用切缝法,当混凝土强度达到设计强度25~30%时,采用切缝机进行切割,在规定部位之外,不允许出现任何横向裂缝。锯缝完成后,立即彻底清除所有锯屑和杂物,利用灌入式填缝法,填缝料按设计图纸规定办理。
(3)纵向施工缝。采用平缝,在混凝土板厚中央设置拉杆,缝槽用填缝料预以填封。
8.路面检测
施工后立即检测路面的抗折强度,混凝土板边垂直度、平整度,相邻板高差,纵坡高程、宽度、厚度、长度、槽深尺寸等。外观检查:混凝土表面不得有脱皮、印痕、裂缝、碎石外露和缺边掉角现象;混凝土路面侧面顺直,曲线圆顺;混凝土路面压槽纹理适宜。
9.混凝土路面养生
混凝土板路面施工完毕,及时洒水养护。一般可采用草袋在
混凝土终凝以后覆盖于混凝土表面,每天均匀洒水养护,经常保持草袋潮湿状态,养护期为14~21天,养护期间禁止一切车辆通行。
10.真空吸水施工
为确保混凝土路面的施工质量,防止收缩裂缝出现,提高表层混凝土强度和耐磨性,在混凝土摊铺振捣成形后,立即在混凝土表面覆盖上真空吸垫,经过真空产生负压,将混凝土内多余水份和空气吸出。其施工要点如下:
(1)真空吸水作业前,先铺放尼龙过滤布,布边距混凝土板边8~10mm;布面拉平,少皱纹和折叠等现象,然后覆盖气垫薄膜,检查密封边是否与混凝土表面相贴合。
(2)将真空泵吸口用软管与吸垫吸口接通,启动真空泵开始吸水作业。开机的同时,注意观察和控制泵上真空度值的变化,随时进行检查是否有漏气现象。
(3)严格控制真空吸水时间,并以剩余水灰比来检查真空吸水效果,吸水时间短,降低效果,特别是吸垫接头处吸的水分更少,甚至不可能出现弹簧层;吸水时间长,则使混凝土加快初凝,给抹面造成困难,根据施工实践经验控制在20min为宜,效果最佳。
(4)结束吸水工作前,逐渐减弱真空度,防止在混凝土内部留下出水路而影响混凝土的密实度。
(5)真空吸水作业完成后,用滚杠或振动梁再振一次,以保持表面平整,增强混凝土板面强度的均匀性,随后用抹光机抹面,并进行拉毛等。
二、混凝土路面施工注意事项