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试论新技术在我国公路施工中的应用

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摘要:在公路工程施工中,受不同地区地理、地质条件的限制在公路施工中面临着很多技术难题。随着新技术、新材料在公路工程施工中不断推广和应用,许多的技术难题已经被攻克。本文结合自身的工作经验,主要针对我国公路工程中的一些新技术应用问题进行了相关的探讨。

关键词:公路工程;路基;新技术;养护

Abstract: In highway construction, geographical, geological conditions of different regional restrictions facing many technical problems in highway construction. With the new technology, new materials in road construction increasing application, many technical problems have been overcome. In this paper, combined with their own work experience, mainly for some new technology application problems of highway engineering in China are discussed.

Key words: highway engineering; roadbed; new technology; maintenance

中图分类号:U415.6

一、路基施工新技术探索

目前,我国的公路等级在显著提高,为保证正常的汽车运输,减少公路安全事故的发生,确保行车安全,在路基施工时确保路基的施工质量十分重要,为保证路基质量就要采用路基施工新技术。

1、路基填压施工。

(1)路基填料。进行路基填料时,填料应达到设计标准要求,达不到设计标准时,应采取掺合粗粒料、或换填、或用石灰等稳定材料措施。

(2)路基压实。对路基的碾压一般采用大吨位压路机,保证了碾压的效果,提高了路基土压实度。对于特殊路基处理普通的处理方法已不能满足要求,就要采用新技术:①灰土挤密桩;②轻质路堤;③土工合成材料加固。浅层的软土地基采用在地表先铺土工布起分隔、过滤、排水及加速固结作用,再填筑路堤,从而取代常规置换法。

对软土层厚3~5m的地基,采用土工布与砂垫层相结合的办法进行处理,排水砂垫层厚度可有0.5m减至0.3m。也可在路堤下面与地表之间铺土工织物来克服地基滑动保持稳定,使地基迅速固结。

2、路基排水。在做路基排水施工时,首先考虑如何减少地下水、农田排灌水来保证路基的稳定性及强度要求,再次要考虑如何把路表水排到路基外,最大限度减少对路基、路面质量影响。其二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外,最大限度地减少雨水对路基、路面质量,减少因路表排水不畅对路基结构和使用性能产生损害。

在施工期间,施工前先开挖临时排水边沟,排除施工期地表水并降低地下水,再在路基底部掺加低剂量石灰处理,设置40cm厚的稳定层等,可起到事半功倍的效果。

3、路基防护。路基的修筑改变了地层的天然平衡状态,使路基暴露在空间,不断受到侵蚀,因此需要进行各种类型的防护。

近年来,随着对环境保护的重视,高等级公路的边坡,多采用种草防护边坡,路基较高时,采用砌石框格种草防护。对于沿河路基边坡防护多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进,用高强土工格栅代替铁丝做石笼,用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板,可免受水浪冲击的破坏,适应土体不均匀沉降。

二、路面施工新技术

目前,我国在公路上水泥混凝土路面质量不如沥青路面,通过分析原因主要因为两种路面的技术和装备不同。水泥混凝土路面无论施工技术还是装备水平都显然落后于沥青路面。针对这种情况,下面以滑模机械施工技术为例进行探析。

1、解决好“材料精良,面板密实”靠滑模机械施工。人工施工水泥混凝土路面时,一般使用手推车体积进行砂石料计量,水泥数包,凭经验加水小滚筒式搅拌机,设备数量不够,随意添加。造成所拌和的混凝土质量达不到公路混凝土路面的基本要求。首先,计量误差超过施工规范规定的精度,其次,所铺路面在一块板内的混凝土颜色明显看出不一致,实验表明,当用肉眼可看出混凝土颜色差别时,水泥误差将超过5%;单位用水量误差超过7%。实验表明:配合比为28天6MPa的混凝土,振捣不密实仅2.6MPa。这样施工出的水泥混凝土路面,面板密实度、材料匀质性都达不到公路的使用要求,早期破坏在所难免。因此,推广使用滑模机械施工方式。

2、公路水泥混凝土路面的“材料精良,面板密实”的关键措施。滑模摊铺成套机械装备的投资比同样生产能力沥青路面节省水泥,混凝土路面滑模摊铺成套机械装备的投资仅为同样生产能力沥青路面的1/3或1/2。按照我国公路建设的设备投资状况,能够购买沥青路面施工设备也可购置水泥混凝土路面滑模施工设备。要提高水泥混凝土路面的施工质量,必须使用现代最先进的大型滑模机械摊铺设备。

实践表明,公路建设没有现代化的机械装备是达不到高技术指标的,公路建设上必须用现代化的装备投入换取高技术指标和高质量。这一点已经被越来越多的决策者所认同。在我国湖南和广东两个省交通厅较早使用滑模机械设备,已经有明确的规定,在高等级公路水泥混凝土路面施工中,必须采用滑模机械,否则,没有投标资格。

三、路面维修养护新技术

路面维修养护主要包括路面的局部修补和中、大裂缝的填补处理两大类。在路面的局部修补中又可分为坑洞修补和局部路面的翻修等两种不同类型的作业。本文主要阐述坑洞修补和裂缝填封技术。

1、坑洞修补。坑洞的修补是养护部门最日常的养护工作,尤其是冷暖气候变化的季节更容易发生公路路面的局部损坏。坑洞修补是处理路面由于局部承载能力不足而导致的小面积的载荷裂缝(龟裂)和沥青老化、路面崩解而导致的坑洞最常用的修补方法。

实践证明,当坑洞周边的原路面在半损坏的状态时,对坑洞首先进行处理然后填补新料。因而,随后开发的坑洞加热修补机,增加了液压驱动或手工操作的钉耙,用来将周边旧料耙松与新料混合后再填补压实,而补坑的深度大都限制在表层的浅坑。

在应急修补中采用热补工艺虽然省掉了切边、清洁、压实、封边等工序,但由于需要加热沥青混合料,仍然要有较多的装备,从而降低了修补的快速性要求,而寿命也只能维持2~3个月的时间。因此,在近些年来有着良好快速性的冷补工艺有了很大的发展,逐渐成为应急修补坑洞最常用的方法。标准的冷补工艺只需使用简单的手工工具,补坑的时间只需数分钟即可。

压力喷补工艺只需一台机器一人操作即可,而且节省了碾压的工序,所以修补工作十分简单,对小面积的坑洞修补工作只需1~2分钟即可完成。成功实施压力喷补工艺的一项重要条件是乳化沥青与集料之间必需具有良好的相容性,但事先必须在实验室对集料与乳化沥青之间的相容性做出评价,以优选相容性良好的原材料。

2、裂缝填封。对于中、大裂缝的修补首先清除裂缝周边己经损坏的材料,然后进行扩缝处理。对于大裂缝,通常是由基层或路基引起的(例如不均匀的沉降造成的大裂缝),因而修复工作量大,需要除去整个路面,甚至直达路基,己经达到全深度翻修的范畴而不是修复性养护作业了,而修复性养护的裂缝填封主要是针对那些由于低温、推移、反射等引起的,其损坏主要存在于面层内部的裂缝而言的。

裂缝填封的寿命与所采用的填封材料的性能有很大关系。用普通的热沥青或乳化沥青作为填封材料裂缝填封效果要比改性沥青与改性乳化沥青差,近些年来裂缝填封效果的大幅度提高主要因为是以橡胶沥青为原料的特种裂缝填封胶的成功开发。此类裂缝填封胶有非常高的粘弹性,可适应裂缝受外力的影响而引起的涨缩,同时又具有极好的与缝壁粘结和防水性能。

四、结语

随着我国经济的快速发展,公路交通量逐渐增大,特别是重型运输车辆的比重越来越大,为了保证人们的交通安全,对公路路面结构强度和使用性能提出了更高要求。公路施工应用新技术、新工艺体现了“以人为本”,可持续发展的要求,利用工程实施过程中新技术、新工艺的研究成果,为在今后高速公路中推广应用积累了宝贵的经验财富,特别是实现了“生态、环保、景观、旅游路”的建设目标,在国内有着先导示范作用,将我国公路建设水平提升到一个更高的层次,最终建设出更加先进、合理的公路交通。

参考文献:

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