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當(dāng)前交通公路工程施工技術(shù)條件下,采用水泥混凝土材料作為公路路面面板的鋪筑工藝,以其剛度大、穩(wěn)定性強(qiáng)、承載擴(kuò)散能力好的技術(shù)特征被廣泛應(yīng)用于城鎮(zhèn)道路的建設(shè)開(kāi)發(fā)中。相對(duì)于交通設(shè)施的自身特點(diǎn)來(lái)說(shuō),公路以其狹長(zhǎng)蔓延的存在形式長(zhǎng)期處于自然氣候環(huán)境變化影響之中,加強(qiáng)公路路面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量控制,是保障公路交通服務(wù)性能的重要措施。隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的多元化,交通運(yùn)輸車輛荷載趨向重型化發(fā)展,加大了水泥混凝土路面的交通流量及行車密度,往往會(huì)造成路面結(jié)構(gòu)性能的破壞。針對(duì)影響水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)性能的因素進(jìn)行分析,有利于今后的公路建設(shè)施工中提高路面施工性能。
1.水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)組成
1.1 面層:面層是位于整個(gè)公路路面最上層的構(gòu)筑層,它直接承受路面行車荷載的垂直性壓力,水平作用力,同時(shí)也不同程度的受到自然雨雪和氣候變化條件影響,是最能直接有效反應(yīng)路面性能的公路結(jié)構(gòu)層。水泥混凝土路面的面層通常由普通水泥混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等混凝土板體構(gòu)成。應(yīng)該具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、平整度、穩(wěn)定性、耐磨抗?jié)B性以及良好的抗滑性和抗凍性。
1.2 基層:基層是位于路面面層與墊層或路基之間的承重構(gòu)筑層,根據(jù)施工需要,公路基層有時(shí)可分為上基層與底基層兩部分。路面基層設(shè)計(jì)應(yīng)具有足夠均勻的承載力、抗沖刷、抗變形能力和較大剛度,要具有良好的整體性及水穩(wěn)性。水泥混凝土路面基層通常采用各種混合型穩(wěn)定土來(lái)夯筑壓實(shí),防止或減輕板底脫空和錯(cuò)臺(tái)等病害,與墊層共同作用控制路基不均勻凍脹或體積變形對(duì)混凝土面層產(chǎn)生的不利影響,承受并向土基和墊層擴(kuò)散來(lái)自于面層傳遞的車輛荷載應(yīng)力。
1.3 墊層:墊層作為路面結(jié)構(gòu)的組成部分,是利用隔水隔溫原理來(lái)排除路面路基中滯留的自由水,確保路面處于干燥或中濕狀態(tài)的結(jié)構(gòu)層,通常用于地基土質(zhì)軟塑性高、潮濕或凍漲等不良環(huán)境的地基設(shè)計(jì)。通常就地取材選用粗質(zhì)沙礫碎石、煤渣礦渣等松散顆粒狀材料或者水泥石灰煤渣拌制的穩(wěn)定土來(lái)充墊。水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)中墊層的寬度設(shè)計(jì)應(yīng)與路基寬度相同,厚度不低于15公分。
1.4 路基 :路基屬于公路路面結(jié)構(gòu)的支撐構(gòu)筑形體,它對(duì)路面的使用性能有重要影響。水泥混凝土路面施工中,其路基應(yīng)具備穩(wěn)定、密實(shí)、均質(zhì)效能,性能設(shè)計(jì)指標(biāo)應(yīng)體現(xiàn)良好的整體穩(wěn)定性與形變量控制,以發(fā)揮路基結(jié)構(gòu)的強(qiáng)力承載作用,在環(huán)境和荷載作用下不產(chǎn)生不均勻變形。不同的地質(zhì)環(huán)境應(yīng)選用不同的穩(wěn)定土進(jìn)行路基填方夯實(shí)施工。
2.影響水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)性能的因素及對(duì)策
2.1 路面整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)性不足的影響
水泥混凝土路面施工,需要針對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行科學(xué)勘測(cè)分析后進(jìn)行合理的施工方案設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)時(shí)施工參數(shù)不準(zhǔn)確,施工技術(shù)材料選擇不合理,都會(huì)影響混凝土路面的結(jié)構(gòu)性能。因此,在水凝混凝土路面施工前應(yīng)結(jié)合工程施工要求及現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)水文環(huán)境工況進(jìn)行嚴(yán)格分析和選擇路面結(jié)構(gòu)的組合形式,綜合考慮路面交通軸載量與行車密度條件,根據(jù)工程規(guī)劃合理的優(yōu)化和確定水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)厚度、強(qiáng)度、剛度等相關(guān)施工技術(shù)參數(shù)變化值,保障路面結(jié)構(gòu)性能。
2.2 路面施工材料質(zhì)量性能控制不足的影響
水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)施工需要針對(duì)面層、基層、墊層和路基等不同結(jié)構(gòu)選用合適的施工材料,如果在施工過(guò)程中對(duì)于各種原材料的物化性能、雜質(zhì)含量等質(zhì)量控制不嚴(yán),將會(huì)嚴(yán)重影響路面結(jié)構(gòu)的承載強(qiáng)度及彎拉性能。水泥是路面混凝土中最重要的膠凝材料,施工時(shí)應(yīng)選擇水化效應(yīng)及膠凝性能以及質(zhì)量標(biāo)號(hào)適宜的水泥,對(duì)于基層施工的相關(guān)集料應(yīng)選擇粒徑與耐壓性一致的級(jí)配,嚴(yán)格控制集料的礦物質(zhì)成分及雜質(zhì)含量,對(duì)于路基與墊層的施工材料應(yīng)根據(jù)地質(zhì)環(huán)境條件選擇粘聚性、勻質(zhì)性適宜的混合型穩(wěn)定土進(jìn)行填方夯實(shí),科學(xué)處理軟塑性、高濕性、凍漲性等不良土質(zhì)環(huán)境,保障水泥混凝土路面各結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度質(zhì)量。
2.3 路面結(jié)構(gòu)層施工技術(shù)工藝落差性的影響
水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)施工需要針對(duì)基層、面層、墊層和路基等不同的結(jié)構(gòu)需要采取不同的施工技術(shù)工藝進(jìn)行落實(shí)。如果施工技術(shù)程序、時(shí)間、速度等把握不到位則會(huì)對(duì)于水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)形成一定程度的影響。特別是路面基層施工質(zhì)量對(duì)水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)性能影響重大。對(duì)其路面基層和面層在水泥混凝土材料的拌和、攤鋪等施工過(guò)程中,要合理控制混凝土的水灰比,均勻度、塌落度,防止離析現(xiàn)象發(fā)生,特別注意路面面層振搗的密實(shí)度與平整度控制;對(duì)于路基和墊層結(jié)構(gòu)要根據(jù)地質(zhì)環(huán)境選用適宜混合型穩(wěn)定土進(jìn)行施工,要合理優(yōu)化路基、基層等結(jié)構(gòu)內(nèi)部的防滲排水性能措施。
2.4 路面周邊自然氣候地質(zhì)環(huán)境變化的影響
從一定角度上分析,水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)也會(huì)不同程度的受自然雨水以及地質(zhì)水文環(huán)境的變化而影響,特別是當(dāng)水泥混凝土路面面板出現(xiàn)縫隙開(kāi)裂病害后,自然雨雪等積水會(huì)沿著水泥面層的縱橫向裂隙下滲侵入到基層或路基結(jié)構(gòu),受氣候變化影響,地基土在凍漲循環(huán)作用下也會(huì)降低其強(qiáng)度承載能力,特別是長(zhǎng)期積滯在基層頂面的自由水,在行車荷載作用下形成高壓水流,沖刷基層石灰土、水泥土等頂面材料,侵潤(rùn)軟化路基或基層,甚至造成路基的不均勻性沉降或塌方,引起水泥路面面板斷裂, 因此加強(qiáng)水泥路面結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)和管理尤為重要。
結(jié)束語(yǔ):
總之,當(dāng)前技術(shù)環(huán)境條件下,對(duì)于水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),施工材料質(zhì)量、施工技術(shù)工藝、自然環(huán)境變化等都是影響或?qū)е缕渎访娼Y(jié)構(gòu)性能被降低或破壞的重要因素,科學(xué)的分析和探究其應(yīng)對(duì)措施,有利于提高水泥混凝土路面使用性能及使用期限。
參考文獻(xiàn):
[1] 付智《公路工程混凝土耐久性新規(guī)定》 公路 2002
[2] 姚祖康 《水泥混凝土路面設(shè)計(jì)》 安徽科學(xué)出版社 1999