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近幾年來,隨著我國公路里程的持續增加和改擴建工程的增多,越來越多的土工合成材料用于新舊路基填筑。土工合成材料(Geosynthetics)開始大量用于巖土工程是近三十年發展起來的一項新技術。土工合成材料是一種以塑料、化學纖維、合成橡膠等原材人工合成的聚合物,具有強度高、成本低、質量輕和實用性強的優點,主要有加筋、排水、防滲、過濾等功能。目前,具有代表性的土工合成材料有土工格柵(Geogrid)、土工網(Geonets)、土工膜(Geomembrane)和及其組合產品。土工合成材料在巖土工程的應用極大地推動了路基填筑技術的發展。
1 土工合成材料的種類
土工合成材料根據功能和工藝的不同,總體上可以分為4類,即土工織物、土工膜、土工復合材料和土工特種材料。土工織物可分為四種類型:有紡土工織物、無紡土工織物、針織土工織物和復合土工織物。土工膜主要由透水性低的材料制成,具有較強的防水性、耐久性和抗變形性,厚度一般在0.25~4mm之間。土工復合材料是將兩種或兩種以上的材料相互結合起來的一種材料,將不同性質的材料組合起來,可以更好的滿足工程的實際需要。土工特種材料主要包括土工格柵、土工網、土工膜袋、土工墊、土工格室等。
2 土工合成材料的作用
土工合成材料一般具有多種功能,在實際應用中根據工程的具體情況往往只有一種功能起主導作用,其他作用則在一定程度上發揮作用。土工合成材料在工程中有多種作用,總體上可以分為以下六種。
2.1 排水作用
土工合成材料(如土工織物)具有多孔隙的性質,可以將土體中的水分匯集并排出。有的針織型無紡織物或復合型土工材料可以沿平面方向和垂直其平面方向排水。這種土工織物本身具有的排水通道可以把土體中的水分緩慢排出。在填筑路基時,可以鋪設厚的無紡織物墊層,可起到固結排水的作用,防止翻漿。同時,在擋土墻、隧道燈構造物中,多采用土工織物作為排水設施。
2.2 過濾作用
由土工織物做成的過濾層可以起到代替砂石、砂礫的作用,具有造價低、施工簡單,質量容易得到保證的優點。有紡織物和無紡織物都可以起到過濾的作用,防止土顆粒的流失,但在過濾要求不高時通常采用無紡織物作為過濾層。
2.3 隔離作用
在巖土工程中,為防止不同層之間的顆粒發生相互混雜,造成污染,通常將土工合成材料鋪設在不用粒料層之間,起到隔離作用。如在軟基路段,在鋪設碎石層之前,在路基上鋪設一層土工織物,可以有效的防止層間相互傾入和控制不均勻沉降。
2.4 加筋作用
土工合成材料(如有紡織物、土工格柵和土工網等)一般具有較強的抗拉強度,埋在土中形成土―土工合成材料復合體,可承受一部分拉應力,限制土體側向位移,從而增強土體的穩定性。其中,土工格柵具有較強的抗拉強度和張拉模量,同時因土顆粒可以嵌入格柵的孔洞之中,產生較大的摩阻力,是一種比較理想的加筋材料。
2.5 防護作用
土工合成材料不僅可以擴散集中應力,還可以將應力由一種物體傳遞到另一物體,使應力分解,防止土體破壞,起到防護作用。如較厚的無紡織物和復合材料可以減緩和防止路面反射裂縫的發展。
2.6 防滲作用
土工材料中如土工膜,因具有良好的防滲功能,可以與無紡土工布形成復合材料,其中,土工膜可以起到防水,防滲的作用,而土工布可以起到導流的作用。
目前公路工程中使用較多的土工復合材料有以下幾種,各類土工材料主要作用如表1所示。
表1 不同土工材料的主要功能
3 土工合成材料在公路中的應用范圍
土工合成材料和以土工合成材料為基材制成的材料,因其優良的力學性能、耐腐蝕性、耐久性能和良好的抗變形性能,從而廣泛的用于路基路面加固工程,軟基處理和邊坡防護工程。
(1)在道路改擴建工程中的應用;為了保持新老路基銜接處出現不均勻沉降,從而導致縱向裂縫的產生,采用土工格柵等作為加筋材料的應用可以有效的防止不均勻沉降的發生。
(2)在路面工程中的應用;在柔性路面中,采用土工合成材料,可以增強基層或底基層的整體強度。同時,在舊路路面進行罩面處理時,可以有效防止和減緩路面反射裂縫的發展。
(3)在軟件處理中的應用;軟基因其承載力低,如果在其上面直接修筑構造物或路基,容易導致沉降的發生。但如果在軟基處理時,采用土工合成材料加固,則可以迅速提高地基承載力,減少沉降量,縮短工期。
4 結語
目前,土工合成材料在公路工程中的應用越來越廣泛,具有廣闊的應用前景。但土工合成材料還有很多性質和功能并沒有完全得到應用,我們需要從實際工程中進行進一步的探討。
【參考文獻】
[1]葉飛.公路隧道工程建設質量管理研究[D].長安大學,2004.
[2]王永東.公路隧道運營安全技術研究[D].長安大學,2007.
關鍵詞:路基新老路搭接;土工格柵 ;路面裂縫處理;軟基處理;
中圖分類號:U415文獻標識碼: A 文章編號:
引言
土工合成材料以其施工簡易、造價低廉、穩定性好等優點在道路建設中得到越來越廣泛的應用。在所有的土工合成材料中,土工格柵憑借其優異的工程特性, 依靠格柵與土體之間的摩擦和嵌鎖的咬合作用,有效地改善土體的強度和變形特性,從而大幅提高了格柵加筋土體的穩定性。目前土工格柵在高速公路的路堤工程、道路邊坡工程、綠化防護工程、損傷處理工程中得到大量應用。
一、土工格柵
土工格柵是聚合物材料經過定向拉伸形成的具有開孔的網格、較高強度的平面網狀材料。它分單向土工格柵和雙向土工格柵兩種類型。單向土工格柵是只經過縱向拉伸而形成的格珊, 單向具有較高的抗拉強度; 雙向土工格柵是經過縱、橫兩個方向拉伸而形成的格柵, 兩個方向都具有較高的抗拉強度。土工格柵對土的加固機理存在于格柵與土之間的相互作用, 主要表現在: 格柵表面與土之間的摩擦作用; 土對格珊波動的阻抗作用; 格柵網眼對土的鎖定作用。由于土工格柵是通過獨特的工藝過程使聚合物的長鏈碳氫分子沿拉伸方向重新排列成一直線, 因而在拉伸方向具有較高的抗拉強度和較低的延伸率。再加上土與格柵之間相互作用, 使得土工格柵在道路工程中得到廣泛應用。
土工格柵具有優良的物理、力學性能,不斷提高土體的強度和抗變形能力,在國內外應用十分廣泛。目前,我國高填方路基設計、施工中運用最廣泛的是土工格柵工藝,但如果土工格柵添加鋼筋,形成堅實的強抗負荷土,可有效提升土體的抗剪、抗拉性能,大幅提升路基的穩定性。加筋土工格柵工藝技術具有施工簡便,抗震、抗負荷能力較強,占地面積少等優點。
二、土工格柵在軟基處理中的運用
國內道路規范對軟土地基的定義較少,并且含義相對模糊,因此目前普遍采用日本高等級公路設計規范的定義,其中將軟土地基明確定義為:主要由粘土和粉土等細微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機質土、泥炭以及松散砂等土層構成。對道路軟土地基處理恰當與否,不僅影響工程的投資,而且會帶來極大的資源浪費,將直接影響道路的使用性能和工程質量。通過運用合理的軟土地基處理技術,可以減輕和消除軟土地基的不利影響。
當在土工格柵上攤鋪碾壓粒料時,格柵肋條間的孔隙與粒料之間咬合、互鎖、鑲嵌作用,形成具有一定柔度的堅實平臺,這種平臺能使承載力的擴散角增大,從而達到分散應力、荷載的作用。土工格柵能很好地處理軟弱路基的不均勻沉降, 克服了常規方法的不足和局限性,具有反濾、排水、隔離、補強等常規方法難于相比的應用優勢。其應用一般不受時間、地理位置、地質條件、土質類別的限制,不管軟土薄厚、軟硬,不管其具備不具備常規處理方法的條件均可采用。軟土路基主要采用雙向土工格柵進行加固處理, 能有效提高軟土地基的抗剪強度,增強地基的承載力、改善地基土的壓縮性、減少地基的不均勻沉降,延緩地基土的沉降速度;同時還可以節省填料,降低工程造價,大大縮短工期等。
三、土工格柵在路基新老路搭接中的運用
在道路新老路搭接改造過程中, 往往會遇到沿原有道路單側或雙側加寬路堤的方案, 這就需要處理好新舊路基和新舊路面的接茬, 以防新筑道路在使用過程中發生沉降, 造成新舊道路之間的錯臺。為此, 我們將原有路基邊坡挖成不小于0. 75m 寬的平臺后,沿道路干線鋪筑幅寬1. 5m 的土工格柵, 使得土工格柵一半位于原有路基上, 另一半位于新填路基上。土工格柵隨著路基的碾壓, 由下到上逐層鋪筑, 直至路基施工完畢。這樣, 就有效地防止了新舊路之間的錯臺現象。
四、土工格柵路面裂縫處理中的運用
瀝青混凝土路面中加鋪土工格柵, 可改善路面結構狀況和應力分布,起到提高路面強度, 防止疲勞破壞及低溫收縮, 抵抗和延緩反射裂縫的產生等作用。瀝青混合料在碾壓作用下, 穿過格柵網格并切入網孔之中, 形成一個個閉合而又互相作用的嵌鎖群體。這種區域限制了集料的自由運動,有利于路面的壓實, 荷載的傳遞, 承載力的提高和變形的減小, 使格柵起到了路面骨架網絡的作用。土工格柵一般放置于路面基層上方, 其工藝流程為: 清掃基層噴灑粘層鋪設格柵張緊固定攤鋪瀝青混凝土 碾壓面層初期保養開放交通。土工格柵上瀝青混凝土面層最小厚度為4cm ,瀝青混合料最高溫度不得大于130℃。在瀝青混凝土中加鋪土工格柵, 對于舊路補強, 防止路面裂縫反射, 改善行車條件, 也是一種既經濟又合理的辦法。
結束語
由此看來,土工格柵在路面裂縫處理、軟基處理、路基新老路搭接的應用,從施工、性能、經濟方面所表現出的施工的簡易性、抗自然因素能力、耐久性、穩定性、環境效果以及經濟效益均具有較好的優越性,我們結合我國實際情況,開展新技術、新材料、新工藝的研究,力求不斷強化土工格柵在路基高填方應用,為我國公路、鐵路建設和快速發展提供堅實的依據,為社會創造更多的經濟與環境效益。但土工格柵的具體應用還需進一步的研究和發展,在實踐中不斷地總結經驗,完善分析計算方法,使其能夠很好地指導實際工作。
參考文獻
[1]熊有言. 土工合成材料及其在道路工程中的應用.1993.
[2]錢國華.加筋土擋土墻在青藏鐵路的應用[J]. 路基工程,2005.
[3]周麗君.土工格柵在鐵路高填方路基中的應用[J].甘肅科技,2011.
[4]李美玲,吳志忠等.土工格柵在道路邊坡防護中的應用[J].遼寧交通科技,2001.
【關鍵詞】軟土地區 橋頭跳車 原因 預防措施
所謂軟土地區橋頭跳車是由于在軟土地區的道路橋頭及伸縮縫(橋頭引道)處的差異沉降或伸縮縫破壞而使路面縱坡出現臺階引起車輛通過時產生跳躍的現象。車輛高速通過橋頭的時候,跳車引起很強的顛簸,對車輛產生很大的危害。
一、橋頭跳車的原因分析
橋頭跳車的根本原因是橋臺與路堤的高度差異,因橋臺采用樁基或基礎置于密實的土層,沉降量相對較小;橋頭路堤填土厚度較大,沉降量相對大;造成了兩者的沉降差異。
1、地基沉降和變形。建設周期一般較短,地基沉降很難在施工過程中完成,這就必然導致通車時道路發生不同程度的沉降,引起橋臺之間的高度差,形成橋頭跳車。
2、沉降盆因素。在施工過程中,會在預留橋臺和下部樁基礎施工部分流出填土空間,在橋臺和基礎工程完成后,再講土填回,在此過程中沉降盆似乎向前移動了,造成了一程度的差異沉降高度差,而且在這種施工工藝建設完成的橋臺后期填土很難壓實,隨著時間的推移,這種沉降差異會越發顯著。
3、填料及壓實度。橋臺后面的施工空間狹窄,一般用小型機具壓實,填土就很難達到要求的壓實程度。通車后路基開始嚴重的變形。
4、橋頭路堤滲水破壞的影響。橋頭有差異沉降,很容易導致路面開裂。這樣就會使雨水下滲,路基浸泡在水中。之前的嚴格的填土指標這這樣的情況下效果也就大打折扣。車輛荷載本身對路面就有一定的沖擊力,在橋頭跳車的情況下更會加劇。如果不能及時的維護和保養。這樣將會是一個惡性的循環。
二、橋頭跳車預防措施
上述分析可知,臺后與路基的工后沉降差是客觀存并且難以避免的。高等級道路建設過程中,避免橋頭跳車現象要考慮橋梁引道不均勻造成的沉降過程,根據目前我國城市道路建設中橋涵及兩端路堤設計、施工的實際情況,結合跳車原因的分析,現將防治措施歸為以下幾種:
1、橋頭過渡段設計要合理。通過設置橋頭搭板的方式來緩和突變過渡過程。以≯5/1000的路面縱坡變化作為消除極限,設搭板長度為L,差異沉降量為X,5/1000≥X/L,推得L≥200?X。通過計算可得,假設橋頭差異沉降為0.15m,則需要30m的搭板.
2、地基處理要合理。首先,處理方案要完善。設計時必須沉降控制在允許范圍內;施工時要做好沉降觀測。基坑回填要求用水泥石灰綜合穩定土和砂礫分層夯實至原地面。對于臺前后有不良地質的地段,先根據實際情況采取處理措施直到地基承載力和壓實度達到要求在上土填筑路堤。
3、路堤填料要合適,壓實方法得當。橋頭路基填料應該選用強度高、透水性好、易壓實、內摩擦角大的砂礫士或水泥、石灰穩定土等,這樣的材料能有效降低橋頭差異。臺背作業作業面小,不適合用大型機具,應采用小型機具或者配備汽夯等設備,以確保坑及死角處達到壓實度的要求。另外每層的壓實厚度上一般控制在不大于15cm。
4、合理的橋頭預壓。在高等級道路路堤建設結束后,由于路堤荷載作用對地基長期施加壓力,地基縫隙中的水壓不斷增加,長此以往造成地基不斷沉降,只有足夠長的沉降作用才能使沉降過程趨于穩定。預壓荷載和道路工程荷載(包括路堤與路面結構)之間存在以下關系,當前者超過后者,稱為超載預壓;兩者相等,稱為等載預壓;前者小于后者稱為欠載預壓。在施工過程中為了保證工程的理想效果,通常采用前兩種關系的預壓方法。在預壓時間上要根據工期的實際情況來確定,進而確定采用哪種預壓關系進行預壓。一般以等載預壓作為基礎參考,這樣可以有效避免土和倒運。
5、排水設施完善,避免漏水。在連接部位,雨水很容易會沿橋涵與路堤的縫隙滲入,對路面結構層和土基產生沖刷和侵蝕,使路基土含水量增加,路面強度降低,影響路基整體穩定性。在車輛荷載的不斷沖擊作用下,路基的各個層次結構慢慢遭到破壞,橋頭路基就會發生沉降,進而形成了跳車現象,因此,在路橋過渡段建設過程中要充分考慮排水系統,盡可能的減少不均勻沉降現象的發生。
在地基處治后設置泄水管或盲溝,在排水措施構筑完成后再進行臺后填筑。在橫坡為3%~4%的夯實的粘土土拱上挖一條寬為40~60cm,深為30~50cm的雙向排水的地溝,然后在地溝內鋪設直徑為10cm硬塑料泄水管,泄水管管壁開有呈梅花型分布的小孔,孔徑5mm,間距
6、隔層使用土工合成材料,加強路堤的承載力。在道路施工過程中,土工合成材料發揮著重要的作用,有效的提高了抗拉強度,加筋土的理論也得到了很好的利用效果。加筋土通過約束土體的側向變形來提高堤段的承載力和抗剪強度。通過對國內外使用土工合成材料加筋工程進行分析,可以看出該方法具有以下幾個方面的作用:(1)土工合成材料可以有效提高抗剪切強度,增大受剪破壞的荷載,剪切變形較素土小;(2)當加筋土路段承受荷載時,土體由于存在加筋的影響,側向變形受到抑制,土體能夠保證在彈性范圍內工作,整體的塑性變形大大減小,提高了承載能力;(3)當土體受到載荷作用時,加筋材料可以將載荷均勻分散到整個加筋土層上,這樣單元體受力大大減小。
綜上可見,應用土工合成材料的填料進行加筋,可以有效降低土體荷載壓縮變形,在一定程度上縮小了橋頭差異沉降現象的發生。對對土工格柵處理橋頭跳車進行實驗及實際工程后分析,有如下結論:(1)在填土壓實方面,90%以上時,土工格柵對控制填土沉降作用不顯著,90%以下時,加筋土填筑的路堤沉降作用明顯減小,低于70%,加筋土填筑的路堤對抵抗沉降作用的效果同樣不顯著。據此在施工過程中通常控制臺背壓實度在85%左右。(2)土工格柵的機理與加筋一致,加筋層間距同沉降作用呈正相關趨勢。為了保證填土沉降曲線趨于平緩,在鋪網過程中,一般長度大于橋臺高的0.75倍長度≮5m。理論上的鋪網密度是越密越好,但綜合考慮施工及造價方面因素,一般鋪網層間距選擇0.50m左右。
在施工過程中橋臺背張拉錨固定土工格柵,張拉過程可以提高格柵的抗拉性能。格柵錨固于橋臺背可以限制填土的豎向變形,填土抗剪強度也會成倍增加,防治行車過程背處填土別拉開。在橋頭路基中放置土工格柵的過程也是對填土加筋的過程,減小側向土體變形,對橋頭差異沉降形成有效過渡。
結束語
橋頭跳車往往是由很多種原因引起的,因此在處治時應該采取相應的處治措施,靈活的運用,已達到最佳的治理效果。在選擇處理對策時,必須根據所加固工程的使用條件、地質條件、環境影響和施工條件等因素,因地制宜地選擇一種或綜合運用幾種處理方法做到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量。
參考文獻:
[1] 王亦麟軟土地基橋頭跳車處理探討[J]公路交通科技,2000,17(1):28-30.
【關鍵詞】土工格柵;道路施工;運用分析
1 前 言
土工格柵指的是:用于巖土工程與土木工程中具有平面結構的聚合物,通常由整體的、規則的、網格狀的、抗拉材料等組成,一般使用的聚合物是高密度聚乙烯、聚丙烯、滌綸、玻璃纖維、合成纖維等。常用的土工格柵可分為兩類:單向與雙向土工格柵,如圖1,圖2。因為與土工格柵與其他的合成材料相對比,具有非凡性能和功效,如抗拉強度、耐久性能和施工環境都優于其他材料性能,通常用作加筋土結構和復合材料的筋材。另外由于土和格柵之間的相互作用,使其在道路工程中被廣泛的使用。
2 土工格柵主要性能特點
2.1抗拉強度高
土工格柵是通過特殊的工藝合成路徑,使其聚合物長鏈上的碳氫分子在沿拉伸方向上,重新排列為一條直線,且每條分子鏈間的作用力得到加強,故具備了較低的延伸率與相對高的抗拉強度,例如拉伸后的抗拉強度與之前相比提高了6-12倍;延伸率與之前相比,是拉伸前的8-14倍。此外,在格柵網格內粒料的互鎖能力得到提高,從而摩擦系數顯著增大。因此在許多的土工合成材料之中,在相同的應變條件下,抗拉強度是最高的是土工格柵(接近軟鋼)。
2.2耐久性能強
土工格柵不僅具有較高的抗拉強度,而且其耐久性能也很強。主要原因是:土工格柵的材料通常是把聚丙烯塑料或高密度聚乙烯作主要原料。這些材料通常有抗老化助劑成分,如碳黑與抗紫外線等,能很好的防止酸堿鹽以及酒精等許多有機溶劑,另外也能防止紫外線的侵蝕。根據據資料表明,在常溫的條件下與設計允許的荷載條件下,其使用壽命能高達100年。
2.3容易施工
因為土工格柵有著以下特點:①易搬運、重量輕和運輸貯存便利;②是具有塑料平面的網材;③存在一定的柔性與韌性,使得和碎石或土嵌鎖力加。因此對現場施工來說,便于現場裁剪與連接,還可以重疊搭接,工作簡便且無需其他專用施工人員與器械工具。
3土工格柵在道路施工中的運用現狀
土工格柵雖然有許多相對較好的性能特點,且在道路施工中被廣泛使用,但筆者認為只有正確掌握施工的方法,才能發揮土工格柵的價值。如部分施工人員不能正確認識鋪設土工格柵的性能,對施工工藝的不熟悉,另外在具體道路施工工藝中仍然存在不足等。以下為土工格柵在道路施工中的運用現狀:
3.1施工人員的認識不透徹
在道路上的鋪設土工格柵材料,對其設計要求是非常嚴格的,但部分施工人員因為對土工格柵性能與施工工藝的認識不透徹,為了省時、省工和省料,通常不按照先前的設計來施工,肆意取消或修改土工格柵的運用,進一步使道路施工的質量大幅度下滑,質量得不到保證。
3.2鋪設方法存在問題
在土工格柵的施工過程還會有鋪設方法不正確,如對土工格柵鋪設方向認識不足,因為其材料的主要受力方向是單向的,故在鋪設的時候,就要求其柵肋方向和路線縱縫的受力方向一致,方能使土工格柵的作用得到充分發揮。但部分施工人員并不注重其鋪設方法,往往在施工中把土工格柵的鋪設方向和縱縫的受力方向弄反了,有甚者是土工格柵的中心和路基的縱縫中心存在偏離,使得土工格柵兩側受力不勻稱,結果不但使土工格柵的作用得不到發揮,還會造成材料、機械與人工的成本加大。
3.3施工工藝不了解
由于許多的道路施工人員沒有接受過專門的道路施工教育,通常對新材料的施工工藝了解不到位,如在土工格柵搭接施工上,有搭接不到位的情況存在。主要的原因是廠家在生產土工格柵時會受到尺寸限制,寬度通常為1-2米,這使得其在鋪設相對寬的路基時,要留有一定的寬度來進行搭接。但往往施工人員不能充分理解的其施工工藝,在施工中會忽略掉,過長的搭接會被浪費,沒有搭接或搭接不足又易存在薄弱點使得兩者被分離,從而降低其性能效果。再如土工格柵在推平與填土的時候,因為忽略了使用科學的施工順序,容易把土工格柵破壞,或在處理路基填土時不到位,有甚者在重新返工的時候將土工格柵破壞。
4提高土工格柵在道路施工中的運用水平
以上是對土工格柵材料的運用不到位做了分析,這不僅使土工格柵性能得不到發揮,是會對資源造成浪費,也會給整個道路工程帶來質量隱患。針對這種情況,為了保證其施工效果,在保證道路施工質量的條件下,作者結合自身工作經驗,提出了提高土工格柵在道路施工中的運用水平的方法,不僅節省大量人力和物力,還能對資源實現優化配置。
4.1完善鋪設方法
對于以上土工格柵材料的鋪設方法存在問題現象,需積極完善鋪設的方法,這樣不僅能充分發揮其性能,還能減少不必要的材料浪費。例如土工格柵鋪設方向和縱縫的受力方向存在偏離問題,致使土工格柵運用效果發揮不充分,可以使用推土機與平地機將其鏟平,讓機械施工方向和搭接的順茬方向得到一致,以確保土工格柵與機械迎茬在一起。
4.2強化工藝指導與過程監督
對某道路施工過程中的工藝不完善的現象,一方面要讓施工人員正確認識土工格柵材料外,還要充分的利用團隊中一些熟悉其施工工藝的人員,讓他們積極的指導其材料施工工藝,并不斷強化施工工過程監督,讓施工質量得到保證。如土工格柵搭接存在不到位問題,可以讓專業技術人員指導,將以成捆的土工格柵搬運到施工現場,按照一定的距離將其放到作業面外,另外將土工格柵一端與鋪開后另一端固定,接著用先前制作的U形鋼絲把兩端釘入到土中固定。并且在鋪設下一塊土工格柵的時候,要和前一塊有20cm的搭接。通過其施工工藝的完善,不但能使工程施工質量得到保證,還能節省材料減少浪費。
4.3提高道路施工人員認識水平
對施工人員不能正確認識土工格柵的現象,在施工前管理人員可以組織專業的人員對其培訓,對他們技術交底,使施工人員對質量意識與責任意識得到提高。也可以從外部吸納一些專業精通于土工格柵施工工藝的人員加入到施工隊伍,通過他們對那些缺少認識、工藝技術差的施工人員作技術指導,也可以監督他們,使施工進程與施工質量得到保證。
5 結束語
隨著我國的基礎設施的建設力度不斷加大,以及國家的產業政策改變,由于土工格柵具有良好的性能特點,故在道路施工工程中被廣泛的運用。但也要對施工方法熟悉,通過完善鋪設方法,強化施工工藝指導與施工過程監督,提高道路施工人員認識水平,才可以讓土工格柵的運用得到充分發揮。
【參考文獻】
[1]董國強. 土工格柵在公路工程中的應用[J]. 交通世界(建養.機械),2012,10:142-143.
【關鍵詞】市政道路;施工階段;技術管理;分析
隨著社會經濟的持續發展,人們的物質生活水平得到了很大的改善,擁有各種汽車的人數在持續增加,給社會交通流通造成了很大的阻礙。為了緩解社會交通壓力,國家重點投資市政道路工程建設。市政道路工程具有“投資大、工期長、作業難、技術嚴”等特點,若施工期間缺乏綜合性的管理體系則會直接影響到工程項目的質量,給工程投資方造成了巨大的經濟損失。
一、路基工程施工的質量要求
道路工程主要是服務于社會交通運輸的需要,道路結構在使用期間要承受巨大的載荷。路基工程是道路施工的基層結構,對道路承擔載荷能力的強弱有很大的影響。根據2010年《市政道路施工質量指標考核》規定,施工單位在制定項目作業方案時應結合現場實際情況,制定科學的路基工程施工方案。同時,還要嚴格參照路基工程的質量指標展開分析,以引導施工作業期間把好質量關。
1、穩定。穩定性是路基結構性能發揮的基本保證,若施工期間道路最底層的結構不牢固,車輛行駛后很容易造成裂縫、沉降等問題。路基工程穩定性指標的控制有助于防范路基結構在車輛行車荷載及自然條件作用下出現整體失穩、變形、破壞。施工單位在作業期間要采取措施加固路基結構,以防后期使用造成的各種破壞性。
2、強度。由于地質狀況的不同,道路施工常會遇到不同類別的地基構造,尤其是軟土地基工程往往是道路施工的難點[1]。“強度”是路基工程的另一大重點指標,對道路結構性能、使用壽命等均會產生很大的影響。為了達到工程質量的要求,應保證路基工程在其他外力作用下不變形,同時維持路基的強度符合工程地域要求。
3、水溫。根據道路工程檢測報告顯示,路基工程會受到外界因素的影響而產生質量問題,水溫不均衡則是破壞路基的主要原因。因路基處于道路的最基本結構,其強度在地面水、地下水共同作用下顯著降低。如:對于季節性冰凍地區,水溫狀況的變化易導致路基發生周期性凍融。施工期間要注重保溫技術的運用,防止水溫過低造成路基受損。
二、路基土方施工技術的管理
施工階段是市政道路工程建設的核心環節,加強施工期間的技術管理不僅保證了道路結構的性能,也能降低工程項目的投資成本。施工現場管理人員要根據路基土方的土層結構、厚度、水況等安排管理方案。另外,對于施工期間存在的其它問題也要做好應急處理方案。填方路基的施工技術的控制內容包括:
1、填筑管理技術。由于路基土方結構比較復雜,且每層之間的厚度大小不一。施工時采用的技術方案應該保持分層處理,這是對路基工程內部結構技術管理的一種新方法。施工時要保證達到上一層壓實要求后才能繼續填壓下一層。分層填筑技術中的壓實需要做好路基含水量的測定,通過專業檢測保證含水量達到標準后進行碾壓,且減少了工程返工返修次數[2]。
2、試驗管理技術。市政道路施工屬于綜合性的基礎工程,道路施工常會面對不同的區域,因而道路路基的土質標準也不一樣。現場技術管理應設置“指標測定”環節,對不同區域的土質干密度嚴格測定,對不同的土質要分別標定干密度,干密度確定后才能設計相適應的施工方案。這就要求施工管理人員對試驗技術合理安排,以獲得最為準確的干密度標準。
3、分段管理技術。與分層技術相對應的分段技術也是路基工程需要加強管理的方案,分段技術適用于大范圍的道路施工。由于道路路段較長,在施工時通過分段處理的方法能減小施工單位的作業難度,提高道路施工的質量標準。如:縱向搭接兩段交接處存在時間差異的,需先填地段應按1∶1坡分層留臺階;若兩個地段同時填則應分層相互交疊銜接,搭接長度不得2 m。
4、指標管理技術。路基工程施工期間要做好相應指標的控制,這不僅是確保施工質量的要求,也是施工技術管理的最終目的。對于路基工程而言,其需要重點控制的指標包括:松鋪厚度,根據路基土質的具體要求,路床頂面層最小松鋪厚度需在8cm以上;填土寬度,標準情況下路堤填土寬度每側要超出30 cm,壓實寬度應達到設計圖紙中規定的要求[3]。
5、壓實管理技術。路基壓實是為了加固路基的穩定性,通過對路基鋪設材料的壓實處理可增強土質之間的緊密配合,讓道路地基更加穩定可靠。現場壓實技術的管理需堅持“先邊后中,加快路拱的構建;先輕后重,增強土基的強度;先慢后快,防止土層松動”。壓實之前要做好相應的準備工作,如:清理路基層面的雜物或抽干水分等。
6、綜合管理技術。除了上述管理技術外,現場負責人應從整個道路工程的需要設計管理方案,以協調好現場的施工作業秩序。如:機械管理,選擇的工程機械設備要滿足工程地形地貌、路基斷面形狀,用土量、土方調配等要求;含水控制,土的含水量不夠時,配灑水車灑水等。此外,協調好現場人員的施工秩序也是綜合管理的要點。
三、抗水防治技術的實際運用
考慮到氣候環境的變化,對市政道路工程采取防水維護措施是不可缺少的。我國在2009年對早期建設的市政道路工程質量進行調查檢測,結果發現超過30%以上的道路路基受到了地下水流沖刷的影響,使得路基結構的穩定性遭到破壞,大大降低了路基工程的使用性能。市政道路施工管理期間采取抗水防治技術可有效防治水流造成的沖刷。常用的抗水技術如下:
1、片石防護。這種技術的原理是將漿砌片石防護護坡、漿砌片石擋水墻等作為道路工程的基礎結構,也是早期道路防范水毀的普遍方法。目前該防護運用范圍廣泛,主要運用于車流量較小的道路建設中,如:農村道路、郊區道路等,且防護施工的成本造價較低。
2、石籠防護。石籠防護主要運用于靠近河海流域的道路施工,對沖刷力大的道路防護效果顯著[4]。如:沿河路基邊坡或河岸常會遭到急流沖刷或風浪沖擊,常規的路基防護方案達不到效果,采用石籠防護則能增強路基的抵抗力,且施工操作工藝簡單、技術先進。
3、土工防護。該防護技術要使用到土工織物及土工合成材料,通過對各種合成材料的調配組合,對道路防護加強鞏固。如:土工織物具有良好的排水作用、反濾作用、分隔作用、加勁作用,用于道路路基防護可抵制外力造成的沖擊,在雨季水量較大的情況下同樣具備良好的抗災效果。
4、基礎防護。市政道路的抗滲抗水防護重點在于路基結構,為了鞏固路基構造的牢固性,施工時可利用加固材料進行填筑[5]。如:水泥沙袋,遇水后可凝固成塊體,將其鋪設于道路基層可實現永久性保護;混凝土澆注,在路基底層鋪設混凝土,通過加固地基的方式增強抗水性能。
結論
總之,市政道路施工管理是保證工程質量的根本,現場負責人在施工期間要保證各個環節的施工質量,加強道路路基施工的技術管理力度。另外,對于一些常見的道路病害也要及時制定處理方案,維持道路結構的穩定性、安全性、永久性。
【參考文獻】
[1]高海玲.市政道路施工期間現場管理技術的運用[J].甘肅科技,2009, 17(9):118-119.
[2]周勇.道路施工常見的病害與處理工藝的安排[J].常德師范學院學報(自然科學版),2001,16(4):22-23.
[3]陳培.市政道路施工技術的規劃管理分析[J].建筑技術開發,2010,19(5):32-34.
近幾年,土工合成材料作為巖土工程和土木工程的功能材料,其作用已廣泛得到人們的重視,正廣泛應用于水利、道路、建筑、鐵路、電力、機場等。這些材料大部分是有機纖維及高性能纖維,這些材料的應用在很大程度上提高了工程的質量與功能,降低了成本。隨著科技的不斷發展,工程質量要求越來越高,上述材料某些方面性能已不能滿足設計要求及工程要求,玻璃纖維作為一種無機纖維,由于它的耐溫性能、耐化學侵蝕性能、高彈性模量、高強力、低延伸率、低成本等主要性能,與其他土工合成材料相比,具有明顯的優越性。
1.玻纖土工格柵在瀝青道路中的應用
反射裂縫是瀝青路面普遍存在的一種病害現象。根據國內外道路工程的實踐,在瀝青面層和中集瀝青混合料層或粗集瀝青混合料層之間鋪設一層土工織物,可用以消除或減緩面層反射裂縫的產生,從而延長道路的使用壽命,降低維修成本。但是,由于瀝青路面澆注時的溫度高達160℃-180℃,致使土工織物褶皺、變形、軟化,使其性能大大降低,不但難以消除或減緩面層反射裂縫的產生,而且使得瀝青路面更加凹凸不平,而玻纖土工格柵所特有的性能,完全滿足瀝青路面的要求,目前許多工程已使用玻纖土工格柵。
玻纖應用于瀝青道路時,可在以下幾方面發揮作用。
1.1抗疲勞開裂
瀝青路面必須具有一定的承載能力,在規定的時間內不能發生疲勞破壞。瀝青路面在直接與車輪接觸的下面層受到壓力,在輪載邊緣以外的區域,面層受到拉力作用,由于兩處受力區域所受力性質不同,而又彼此緊靠,因此在兩塊受力區域的交界處即力的突變處發生破壞,在長期荷載的作用下,發生疲勞開裂。
玻纖土工格柵在瀝青面層中,能夠將上述的壓應力與拉應力分散,在兩塊受力區域之間形成緩沖帶,減少了應力突變對瀝青面層的破壞。同時玻璃纖維土工格柵的低延伸率減少了路面的彎沉量,保證了路面不會發生過度變形。
1.2耐高溫車轍
瀝青混凝土在高溫時具有流變性,在車輛荷載作用下,受力區域產生凹陷,車輛荷載撤除后,瀝青面層無法完全恢復原狀態,即產生了塑性變形,在車輛反復碾壓的作用下,塑性變形不斷積累,形成車轍。通過瀝青面層結構分析可知,高溫下的瀝青混凝土在受到荷載的碾壓作用,形成了微量的波形流變,面層中沒有任何可以約束瀝青混凝土流變的骨架材料,造成瀝青面層流變的累積疊加,這是形成車轍的根本所在。
在瀝青面層中使用玻纖土工格柵,其在瀝青面層中起到骨架作用,瀝青砼中集料貫穿于格柵間,形成復合力學嵌鎖體系,限制集料運動,增加了瀝青面層中的橫向約束力,瀝青面層中各部分彼此牽制,防止了瀝青面層的推移,從而起到抵抗車轍的作用。
1.3抗低溫縮裂
嚴寒時期,瀝青混凝土面層的溫度近于氣溫,瀝青砼遇冷收縮,產生拉應力,在受到荷載反復作用下,拉應力進一步增加,當拉應力超過瀝青砼拉伸強度時,產生裂紋,在裂紋兩端處,拉應力更加集中,裂紋逐步形成裂縫,造成病害。
玻纖土工格柵置于瀝青中,使得瀝青砼的拉伸強度大大提高,足夠抵抗住較大的拉應力而不致發生路面破壞,即使因為局部區域產生微小裂紋,裂紋處的應力集中,經玻纖土工格柵的傳遞而消失,裂紋不會發展成裂縫。
1.4延緩反射裂縫
裂縫產生的反射有兩種,一種是面層產生裂縫后,裂縫向下反射,破壞下層結構,降低路面結構強度,在雨水時節,水進入裂縫中,在交通荷載(輪胎壓力)的反復抵壓,水在裂縫中產生水壓,水不斷的沖擊瀝青混合料,導致裂縫擴大。另一種是舊面層原有裂縫,路基層或下層路基層產生的裂縫向上反射,新罩路面無法承受因底層移動而產生的剪切力和抗伸應力,導致路面面層裂縫。
在瀝青罩面層中加鋪玻纖土工格柵夾層,抑制應力,釋放應變,增強瀝青混凝土整體強度,達到防止裂縫向上或向下反射的目的。
2.玻纖土工格柵在路基中的應用
路基是公路系統中最重要的結構組織之一,在運輸工具變應力的作用下,基礎層局部地域承受較大的應力和應變,因長時間局部地域受應力變化,基礎層開始出現沉降、位移、開裂等現象。由于基礎層的變化,導致路面發生不規則的曲率變化,使路面出現裂縫、起皺等現象。因此,基礎層增強十分重要。采用經特殊處理的玻纖土工格柵,能使基礎層的整體強力大大提高,其作用就象鋼筋增強水泥混凝土一樣。
3.玻纖土工格柵在增強水泥路面的應用
水泥混凝土路面損壞有兩種類型:一種是結構性破壞、開裂、變形、接縫損壞等。一種是功能性損壞、表面滑溜、表面損壞等,路面唧泥現象,地基不均勻沉降引起的開裂等因素是水泥混凝土損壞的主要原因。
由于雨水不可避免的沿著縱縫、模縫等處滲入到石灰土基層表面,滲入到基層表面的雨水,在行車荷載的重復作用下,形成高壓水,在板底高速流動,對石灰土基層產生沖刷,基層中的細顆粒被帶到混凝土表面上來,從而產生唧泥,唧泥現象的長期發展,必然是石灰土基層表面的凹凸不平,從而使混凝土板底脫空,導致板體的荷載應力增大,加速混凝土板體的斷裂。由于板體的斷裂,又擴大了板體的滲水范圍,反復循環,促使斷板率猛增,從而造成水泥混凝土路面大面積損壞。
4.玻纖土工格柵在路面維修中的應用
按路面結構形式分類,有瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面,按路面維修形式分類,有路面開裂等病害的維修和路面拓寬。
瀝青混凝土是使用最廣泛的一種材料,用來保養或修復損壞的路面以及高等級瀝青混凝土路面反射裂縫的預防,即使從結構上看是良好的路面,然而,一個主要的問題是,重新翻修路面后以及新建使用不久后路面常常開裂,這種開裂反映了道路原有結構中的缺陷,降低了路面的使用壽命,采取了各種不同的措施來試圖減輕消除反射性開裂的問題,但效果都不理想,而玻纖土工格柵的高抗拉強度,高彈性模量和低延伸率等特性,為消除反射裂縫提供了可靠的技術保證,通過近幾年在許多高速公路,一、二級公路和市政道路的使用效果,證實玻纖土工格柵是消除反射裂縫最理想的材料。
對舊瀝青混凝土路面維修,可采用錨固法或自粘法,在原路面損壞嚴重,可在原路面上做30mm~40mm的細料瀝青混合料找平層,再鋪設玻纖土工格柵,對舊水泥混凝土路面維修,采用自粘法、鋪設玻纖土工格柵。對舊路面拓寬,在新舊路面接合處鋪設玻纖土工格柵,其主要作用是防止新舊路面沉降不均,引起接合處的裂縫。具體施工工藝,我集團有詳細施工指南可供參考。其中自粘法的自粘增強土工格柵是我集團的專利產品,專利號:ZL99229517.3。
5.結語
玻纖土工格柵是一種新型土工材料。近幾年已在全國幾十個省市的國家重點工程、高速公路、一、二級公路、市政道路得到廣泛的應用,并取得了良好的經濟效益和社會效益,應用于瀝青罩面中,與瀝青混合料溶為一體,具有抑制瀝青混合料流動、防止車轍、延緩裂縫的效果。應用于路基中,具有增強路基整體強度,提高路基穩定性,防止路基沉降不均,防止裂縫的反射。
【關鍵詞】道路施工;軟基;問題;處理方法;處理技術
經濟的高速增長帶動了我國道路工程的快速發展,同時對道路的施工要求也相應地提高了。道路施工過程中軟基的處理是的一大難題,道路施工的安全質量取決于對于軟基的處理。因此,在道路施工的過程之中對于軟基的處理方法應更科學、更合理、更加地行之有效,凸顯出其積極的現實意義。
一、軟基在道路施工中存在的問題
1、路面沉降問題。在道路建設過程中,路面沉降問題是最常見的通病之一,道路施工單位在施工過程中因操作不當等因素導致一系列問題而未及時采取相應的解決措施進行處理,從而導致施工質量嚴重下降。部分施工單位由于施工技術缺乏,未能較好地控制路基工程的壓實度,致使工程的穩定性下降。
2、路面侵蝕問題。道路路面主要是由碎石以及水泥等顆粒細料組成。而這些原料禁不起雨水沖擊,大多在鋪設結束后引發侵蝕現象,進而破壞原料自身的緊密程度。在雨天施工的情況之下,此類現象更加凸顯,已鋪設的路面在雨水的沖刷之下會逐漸松散,從而影響往后的路面穩定性。
3、路面硬化問題。軟基自身具有不穩定因素,因此,與路面材料進行混合使用時較易出現路面硬化現象。在路面施工的材料中,屬混凝土與瀝青最為常見,而路面硬化現象的出現與這兩種材料配合比例息息相關,如若兩種材料的配合沒有達到規定的要求,則會導致路面出現膨脹以及沉陷之類的現象。
二、道路施工中軟基的兩種基本處理方法
關于軟基的兩種基本處理方法。其一是采用自然沉降的方法,即為達到穩定的要求,采取堆載預壓的方式對地基進行自然沉降。其二則是對軟基通過相應的工程技術進行處理。一般而言,雖然采用自然沉降法更經濟,但是在實際施工過程之中會因撥款、征地、施工等種種因素的制約而難以實施,僅限于施工工期較長的大型工程項目;而第二種處理原則則能在有工期條件限制的情況之下,及時有效地采取相應的處理措施,以確保施工的質量以及安全性。就目前的施工人員而言,這種處理方法更為常見。
三、在道路施工中軟基的具體處理技術
1、墊層法。在路堤底部鋪上一層比較薄的砂層,能夠提高地基的承載力,降低沉降量,加速軟弱土層的排水固結,同時起到調整不均勻地基的剛度的作用,防止凍脹。墊層材料一般選用砂和沙石墊層材料,素土墊層材料,灰土墊層材料以及碎石和礦渣墊層材料等。其中砂墊層法最為常見,在軟基上鋪設5cm~12cm 左右的砂墊層,可以達到鞏固軟土層的效果,從而使砂墊層起到上部排水層的作用,確保路基的強度以及穩定性。
2、擠密壓實法。擠密壓實法的原理是采取相應的手段,通過振動、擠壓等方式使地基土體孔隙比減小,進而提高地基強度。(1)土(灰土)擠密樁處理軟基,在國外20世紀30年代開始使用土或者灰土來處理軟土,而在我國50 年代中期開始在西北地區開始試驗,70 年代初期則在我國黃土地區得到了廣泛使用。其原理則是生石灰吸水消解經過化學反應之后膨脹,樁間土脫水,樁周圍的土經擠壓過后,土壤的密實度逐漸增強,從而提高了地基強度,進而達到滿足工程要求的地基承載力度。此類方法適用于處理加固地下水位以上的濕陷性黃土、素填土與雜填土以及含水量較高的軟土。這種方法能夠很好地縮短施工工期,同時又能就地取材。(2)強夯法處理軟基。強夯法又名動力壓實法,這種方法是將重錘反復提到高處并且使其自由下落夯機地基,從而達到提高地基強度和降低壓縮性的目的的一種方法。在我國,70 年代后期就已經開始引進這項技術,并且在天津、山西等地分別進行試驗研究,并且取得了良好的效果,進而在全國大范圍內進行推廣。80 年代中期,我國運用強夯法對填海地基進行處理取得成功后,逐步在沿海地區推廣應用,并且取得了驕人的經濟效益以及社會效益。就目前而言,強夯法對于除不適用于厚層淤泥質以及淤泥之外,對于某些種類的軟土強夯法仍是不錯的方法。
3、化學加固法。(1)攪拌樁法。利用水泥或者其他材料作為固化劑的主劑,并且利用特制的深層攪拌機械,在地基深處,將軟土以及固化劑進行強制攪拌,通過軟土與固化劑之間產生的一系列物化反應,從而形成堅硬拌和柱體,與原來的地層融為一體,起到復合地基的作用。(2)灌漿膠結法。利用液壓、氣壓以及其他電化學原理,將某些能固化的漿液注入各類介質的空隙之中,從而起到改善地基的物理力學性質的作用。
4、換填法。換填法是對應于淺層軟基的處理方式,首先將基礎底部之下不太深的處理范圍內的軟弱土層挖去,繼而用質地堅硬、具有較高強度、較高穩定性以及抗侵蝕性高的砂土、片石、素土、礫等去分層換填。與此同時,利用人工或者機械方法對表層進行壓、夯、振動來處理土工合成材料,從而滿足工程要求的全過程。
5、排水固結法.排水固結法是通過布置豎向排水井,改善地基排水條件以及采取加壓、抽氣、電滲和抽水等措施,來達到加速地基土的固結和強度增強的目的,進而提高地基土的穩定性,并且提前完成沉降。排水固結法分為堆載預壓法、真空預壓法、降水預壓法以及電滲排水法四種方法。
6、土工織物加固法.運用土工合成材料處理道路軟基。土工合成材料是指以人工合成的聚化物作為原料而制成的各類產品,能夠放置于巖石亦或是其他工程結構的內部、表面或者各結構層之間,具備防滲、排水、過濾、隔離、加筋等多種特性,是一種保護和加強巖土的新型巖土工程材料。
7、軟基處理的新技術。(1)水泥粉煤灰碎石樁。這類技術主要是將碎石、石屑、粉煤灰滲入適量的水泥和水拌和而成,具有良好的和易性。(2)高壓水切割消淤。這種技術是通過高壓噴射水槍沿水平方向切刮浮泥,形成泥漿后,再通過泥漿水泵抽至堆放低洼處。(3)劈裂注漿技術。在巖石或者是土中注漿,能達到改善巖土力學與滲透性的效果。
結束語
道路路基施工經常存在深厚的軟土層,在該軟基上修建道路時,有可能因地基沉降或差異沉降過大而影響道路的正常使用功能。科技的發展,促進了軟土地基的處理技術的進步,對于機械設備、施工工藝以及現場檢測等問題的處理也取得了較大突破。
參考文獻
[1]孫連軍,馮勇.地基處理方法綜述[J].山西建筑,2007(4)
[2]袁得富,史建黨.公路工程軟土地基處理[J].河南科技,2006(10)
關鍵詞:高聚物材料;道路工程;橋梁工程
高聚物材料概述
高聚物材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料,例如橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料等,高聚物是生命存在的形式。高聚物材料具有很多性能和優勢,如下表所示:
二、高聚物材料在工程中的應用
(一)土工布
土工布是以高分子聚合物為原料的透水性平面土工合成材料。1、作為多孔隙透水材料,埋在土中可以將吸收的水份,順其平面進行傳輸排放。土工布常用于修建路面的排水設施、擋土墻、遂洞襯砌后排水系統。2、土工布鋪設在邊坡或堤岸上,水份順其平面滲透通過,實現土工布下土粒的穩固性。3、土工布設置在兩種材料間,可防止因材料性質不同而發生相互滲透或作用。土工布鋪設在路面基層與土基之間,中斷了土壤間毛細作用,防止路面翻漿。4、土工布具有抗拉、抗變形能力,置于路面結構層中后,可把荷載或應力均勻擴散在更大的面積范圍內。土工布有助于軟基處理、修筑加筋擋土墻及橋臺、加固高填方土基或坡度很陡的邊坡、滑坡處理、加固柔性路面、修補瀝青路面、防止反射裂縫和車轍。5、土工布的防護性能可用于道路邊坡、泥石流和懸崖側建筑物障墻防沖、涵洞工程護底、沙漠地區滯沙和固沙、防止土基凍害、防止道路鹽漬化措施、邊坡加固、防止瀝青路面開裂。
(二)高聚物改性水泥混凝土
1、聚合物浸漬混凝土把硬化的混凝土浸泡在單體浸漬液中,利用加熱或輻射手段促使單體浸入混凝土發生聚和反應,最后形成一個整體。其優勢是高強度,良好的抗凍性、耐腐蝕性;其不足是耐熱性差,高溫時易分解,工藝設備復雜且成本高。其主要用于耐高壓容、原子反應堆,海洋深處構筑物等。
2、聚合物水泥混凝土以聚合物乳液摻合水泥、滑料、砂調配而成。聚合物硬化和水泥水化同時進行,將礦質集料結合為一體。其優勢是形成強度速度快、具有很高的抗拉性、抗折性、沖擊韌性、耐磨性、耐久性,干縮性小而且便于現場實施制作。其主要用于防水或防蝕的混凝土結構、修補混凝土結構、工業廠房地面、灌漿工程,快速修復混凝土路面、機場道面、橋面鋪裝層等。
3、聚合物膠結混凝土是全部以聚合物為膠結材的混凝土,其聚合物常為各種樹脂或單體。聚合物膠結混凝土的優勢是輕質高強,具有很高的抗拉性、抗折性、抗滲性、抗凍性、耐久性等。聚合物和集料之間具有很好的黏附性,為了防止路面發滑,使用硬質石料作為混凝土路面抗滑層。聚合物混凝土經常用于搶修等特殊用途、噴射混凝土等。
(三)裂縫修補和嵌縫材料
裂縫修補和嵌縫材料是一種膠黏劑,用于修補水泥混凝土路面的裂縫、嵌縫結構、構件的接縫。其具備較好的黏結力、拉伸率,低溫塑性、耐久性等。
1、環氧樹脂作為主要成分的修補材料,主要分為兩類:一種是縮水甘油基型環氧樹脂;另一種是環氧化烯烴。修補水泥混凝土路面大多使用的是縮水甘油基型。環氧樹脂不足之處是延伸低、脆性大、耐久性弱,所以必須對其進行改性,可以加一組改性劑,如采用低分子液體改性劑、增柔劑、增韌劑等,進而增強其延伸性、耐久性、剛韌性。
2、聚氨脂膠液的主體材料是多異腈酸脂與聚氨基甲酸酯,制備成兩組進行固化彈性,其優勢是具有極高的黏附性,良好的抗氣候老化性能,與混凝土的黏固很牢且無需打底。聚氨酯類常用做房屋、橋梁的嵌縫密封材料。
3、烯烴類裂縫修補材料主要烯類聚合物配制而成,其一般有兩類,一種是用烯類單體或預聚體作膠黏劑,另一種是用高分子聚合物本身作膠黏劑。其優勢是戶外固化速度快,幾分鐘即可起效,經過24至28小時達到最高抗拉強度,同時氣密性能好,可惜價格較高,所以不適宜大面積采用。
4、聚氨乙烯膠泥是以煤焦油為基料,加入聚氨乙烯樹脂、增塑劑、填充料、穩定劑等配制而成的黑色固體。使用時需加熱至130到140℃,采用填縫機進行灌注,冷卻后成型。它具有良好的防水性、黏結性、柔韌性、抗滲性,耐寒性、耐熱性、抗老化,和混凝土能夠很好黏結,常用于混凝土路面板的接縫、鋅種管道的接縫等。
5、氯丁橡膠嵌縫材料是以氯丁橡膠與丙烯系塑料為主體材料,配以適量的增塑劑、硫化劑、增韌劑、防老劑、填充劑等配制而成的黏稠物。其優點是具有良好的黏結性能,施工便捷,常用作混凝土路面的嵌縫材料。
硅橡膠是優質的嵌縫材料,其優點是低溫柔韌性好,耐150℃的高溫,耐腐蝕,可惜價格偏高。聚硫橡膠嵌材料常溫下不氧化,變形小、抗老化,適用于細小、多孔、暴露表面的接縫,但是價格偏高。
(四)膨脹支座和彈性支座
關鍵詞:道路工程;路基施工技術;填筑技術;路堤路塹施工
中圖分類號:U416.1 文獻標識碼:B
引言
道路工程的施工量大,時間長,線路經過地區的地形地質條件比較復雜。有些地方還存在軟土路基,其承載力低、穩定性差,未能有效滿足施工規范要求,需要采取相應的處理措施,確保路基承載力和穩定性。事實上,對于軟土路基部分,應該結合實際情況采取相應的處理技術,并做好路基碾壓施工,達到有效保障路基工程質量的目的。文章結合道路工程路基施工的實際情況,探討相應的施工技術措施,希望能為類似工程提供參考。
1道路工程路基施工方案確定
為推動施工順利進行,有效落實各項施工技術,施工前需要進行路線基本情況調查工作。對道路工程沿線的地形地質、氣候水文等條件有詳細、全面的了解。在熟悉這些內容的前提下,制定有效的施工方案,對路基施工進行科學合理安排。對軟土路基要制定有效的處理措施,科學安排施工機械設備和工藝流程,推動施工順利進行。同時還要對比分析不同方案的技術性與經濟性,選擇最優方案,以節約成本,實現有效控制路基工程質量的目的。另外還應該根據道路工程路堤、路塹施工基本情況,選擇合適的填料類型,考慮工程造價、路基填筑施工環節等,實現對工程質量的有效控制。編制切實可行的施工技術方案,重視路基沉降控制,有效保障路基穩定,促進道路路基施工質量提高。
2道路工程路基施工填筑技術
填筑施工是非常重要的環節,對確保路基的穩定性與可靠性具有重要影響。施工前要進行現場調查,對軟土等穩定性不符合要求的路基,應該采取換填措施,并碾壓到位,提高路基穩定性,為后續工程施工創造便利。
2.1換填施工技術
換填法是處理軟土路基的重要措施,道路路基經過軟土地基時,為提高路基的承載力,采取換填法處理是一項重要的技術措施。可以選用軟質巖塊作為填料,采用質地堅硬、外觀干凈整潔的軟質巖塊,同時加強填料粒徑控制,最大粒徑在200mm以內。要嚴格控制粒徑小于5mm填料的摻入量,一般應該小于填料總量的20%。先將原有的軟土路基及時清除,然后換填軟質巖塊。采用分層填筑和壓實方式,保證每層壓實度合格,滿足施工規范要求[1]。施工完成后,嚴格遵循規范要求開展工程質量檢測,通常壓實度應該控制在95%以上。經檢測不合格的部位應該及時返工,重新進行碾壓,直至換填之后的路基壓實度合格為止。
2.2碾壓施工技術
碾壓施工前,對工程地基的基本情況進行詳細勘察,主要包括橫坡探測、拋填深度測試等內容。拋填施工從地基中部開始,沿道路工程路線走向往前施工。同時向兩側擴展擠出淤泥,這樣有利于碾壓施工順利開展,對提高路基壓實度也具有積極作用。拋填完成之后再嵌入石料,補充縫隙。重視石料的檢測與驗收工作,保證強度符合施工規范要求,并且粒徑應該小于30cm。石料填筑完成后用重型壓路機反復碾壓,通常分為初壓、復壓、終壓三道工序,速度控制在2~3.5km/h為宜,碾壓至填料密實度符合規范要求為止[2]。碾壓完成后,開展施工檢測工作,不合格部位需要返工。另外,道路工程地基拋石擠淤完成后,需要及時檢測地基的壓實密度,確保滿足施工規范要求。一般用水準儀配合人工測量方法,每100m檢測2個點,允許偏差嚴格控制在規定的范圍之內,保證碾壓施工效果。2.3CFG樁的實施在道路工程地基填筑和軟土地基處理過程中,CFG樁也是常見的技術措施。其黏結度好,強度高,滿足道路路基施工需要。就其組成來看,CFG樁包括水泥、粉煤灰、碎石、石屑等。道路路基施工中應用CFG樁,可以實現對軟土路基的有效處理,增強路基承載力。并且沉降量小,能有效保障路基的穩定性與可靠性。CFG樁施工過程中,應該結合道路路線所在地的地質構造情況、外部環境等,合理選擇固化劑和外加劑,外加劑可選用石膏、硫酸鈉、氯化鈉等,固化劑常用級配為32.5的普通硅酸鹽水泥。做好試驗檢測工作,確保外加劑質量合格。嚴格控制外加劑添加量,一般在2%左右,固化劑摻入量根據設計標準確定,一般在12%~13%為宜,水灰比0.45~0.50為宜。通過加強這方面的控制,有利于確保CFG樁施工效果,實現對地基的有效處理,保證道路路基工程質量。
3道路工程路堤路塹施工技術
為實現對道路路基施工質量的有效控制,除了做好施工方案設計,嚴格遵循工藝流程,加強路基填筑質量控制外,還應該重視路基不均勻沉降控制,確保路基穩固與可靠,從而更好滿足施工規范要求。目前在不均勻沉降處理中,常見技術措施包括臺階開挖法、間隙法、土工合成材料處理法。每種方法各有自己的特點和優勢,施工中應結合具體需要合理選擇,并嚴格遵循工藝流程,實現對不均勻沉降的有效預防。另外在路堤、路塹施工中,還應該把握以下技術要點,確保工程施工質量。
3.1注重含水量和施工材料質量控制
路堤、路塹施工所采用的施工材料,除了確保級配合理,加強生產過程的質量控制之外。整個施工過程中還應該檢測顆粒級配和含水量,實時測定這些數據指標,確保各項指標合格,滿足施工規范要求。當發現級配不合格,含水量過大或者過小時,應該及時調整,保證混合料級配合理,滿足施工需要。重視混合料含水量的控制,確保在最佳含水量的±2%左右。從而有利于路堤、路塹壓實度的控制,確保工程施工質量。
3.2重視其他施工參數的控制
為提高壓實度,路堤、路塹采用分層填筑和壓實施工方式,實現對工程質量的有效控制。加強每層混合料松鋪系數的控制,一般在20~30cm為宜。一層攤鋪完成立即進行碾壓施工,經檢測合格后才能進入下一層路面的施工。加強混合料級配、含水量、填層表層的平整度控制,確保滿足施工規范要求[3]。碾壓施工中應該合理控制碾壓速度和碾壓遍數,選擇合適噸位的壓路機,確保碾壓連續、均勻、慢速進行,進而提高壓實效果,保證壓實度和平整度合格,實現對工程質量的有效控制。
4道路工程路基施工排水技術
道路工程路線較長,通常需要經過山區或丘陵,這些地段的地形、地質條件復雜,施工難度大。并且風化石、土質路塹較為常見,給施工帶來很大挑戰,增加施工難度和工程造價。如果忽視采取措施處理,整個開挖過程或者開挖之后容易引起路塹、路基坍塌現象發生,需要采取有效的技術措施處理和應對。導致路塹邊坡出現坍塌現象的原因是多方面的。例如,路塹開挖破壞原路面結構的穩定性,使路塹出現松動現象,新的擋墻未能及時修砌,難以確保邊坡穩定,容易引發坍塌現象。另外,受到雨水沖刷的影響,雨天時,雨水會滲入開挖的裂縫中。在雨水的作用下,地基會出現飽和狀態,受到相應的擠壓,最終引起路塹邊坡坍塌情況出現。因此,為預防路塹邊坡坍塌,應該重視排水技術應用,將雨水順利排出,確保路基穩定與可靠[4]。工程施工要加強現場管理,推動施工現場標準化和規范化,避免將棄土等雜物堆放于施工現場,及時采取措施將其運走。設計簡易的排水溝,將雨水順利排出。當縫隙水過多時,應該采用抽水機及時排出積水。從而保證施工現場的干凈整潔,有利于保證路基、路塹施工效果。
5道路工程路基施工防護技術
為保證車輛安全順利通行,避免山體滑坡、路基坍塌等問題出現,加強路基施工防護也是不可忽視的內容。路塹施工中,對松軟邊坡如果處理不到位,雨季時,雨水會出現滲漏現象,再加上防護措施不到位,容易引發坍塌現象。為避免這種情況發生,應該加強防護工作。例如,對開挖路段的地質情況進行科學分析,制定有效方案,從而在短時間內完成開挖施工任務。并及時修筑擋護工程,邊坡處適當設置錨桿,或者砌筑防護墻,從而保證邊坡穩定。
6結語
路基施工是道路工程建設的重要組成部分,對后續施工和列車安全通行具有重要作用。施工單位應該提高思想認識,根據工程建設實際情況,有效落實各項施工技術,并加強每個施工環節的質量控制。同時還要提高施工人員素質,注重施工現場的管理和巡視,及時處理存在的缺陷,從而順利完成道路工程路基施工任務,有效保障工程建設質量。
參考文獻:
[1]劉艷菲.公路施工中軟土路基的施工技術[J].交通世界:建養機械,2015(31):82-83.
[2]趙秀梅,杜鵬.市政道路工程軟土路基施工技術探析[J].中國新技術新產品,2015(11下):111.
[3]呂化.公路工程中路基施工技術分析[J].科技創新與應用,2016(4):232.