時間:2022-03-24 14:02:27
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇軟土路基論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1.1公路形狀
在選擇公路工程軟土路基施工技術時,應參考公路形狀這一因素。公路的形狀與路堤設計有著緊密的聯系,而路堤高度與寬度的不同,又決定了應使用哪種施工技術。例如:當路堤高度較低、寬度較大時,不應使用換填法,因為在此種情況下,使用換填法很容易導致公路發生局部破壞。除此之外,路堤的高度與寬度越大,給路基施加的壓力也會越大,處理不當時,發生路基沉降的程度也會越高。因此,在選擇公路工程軟土路基施工技術時,必須參考公路形狀這一因素。
1.2路基狀況
在選擇公路工程軟土路基施工技術時,應參考路基狀況這一因素。在軟土路基中,主要有兩種土質,一是黏性土,二是砂性土。在公路工程中,對于不同的土質應采用不同的施工技術,以使施工技術對路基的影響盡可能小,對于黏性土,應采用壓實法,對于砂性土,應采用擠實砂樁法。除此之外,軟土路基的軟土層厚度也有所不同,根據厚度的不同也應采用不同的施工技術進行表層處理。因此,在選擇公路工程軟土路基施工技術時,必須參考路基狀況這一因素。
1.3公路條件
在選擇公路工程軟土路基施工技術時,應參考公路條件這一因素。公路是分等級的,根據公路等級的不同,應采用不同的施工技術與施工流程。對于等級較高的公路,應采用專門的沉降處理方法進行處理,而對于等級較低的公路,則不需要采用特殊的沉降處理方法,而是等到公路的沉降過程自然結束之后再進行路面鋪設。因此,在選擇公路工程軟土路基施工技術時,必須參考公路條件這一因素。
1.4環境因素
在選擇公路工程軟土路基施工技術時,應參考環境因素。每一條公路的周邊環境都會有所不同,而周邊環境對公路施工的影響是非常大的,例如:有些公路周邊地下水較多,施工人員就應考慮到地下水的變化對公路的影響,然后再采用最適合的施工技術進行施工。除了地下水這一因素之外,該地區的氣候、空氣濕度等環境因素都會對公路產生不同的影響。在多變的周邊環境下,施工人員必須根據周邊環境的特性,選擇使用合適的施工技術。
1.5地形因素
在選擇公路工程軟土路基施工技術時,應參考地形因素。前文已經談到軟土路基主要出現在內陸平原、盆地山澗、海濱平原等地區,顯而易見,軟土路基所處地區的地形會有所不同。地形的不同就會影響到整個公路的設計,公路設計應與地形相協調,在地形比較復雜的地區,軟土路基的處理也會變得麻煩,為使施工效率變高,就應盡量避免在地形較為復雜的地區進行公路施工,當不得不在此處進行施工時,應根據地形的特征選用合適的施工技術。因此,在選擇公路工程軟土路基施工技術時,必須參考地形因素。
2公路工程軟土路基施工技術
2.1深層水泥攪拌樁的處理技術
在進行公路施工之前,應先進行一系列的準備工作,深層水泥攪拌樁的施工工藝控制就是其中較為重要的一項,本文將著重對此進行介紹。深層水泥攪拌樁的施工工藝控制主要包括四個方面:第一,懸掛吊錘,為保證水泥攪拌樁的垂直度符合標準,應將吊錘懸掛在主機上,然后再對水泥攪拌樁的垂直度進行調整;第二,質量檢查,即對水泥攪拌樁進行質檢,其中對水泥用量的檢查尤為重要;第三,攪拌配合比,即水泥攪拌的配合比,對此,應嚴格按照相關標準進行水泥攪拌;第四,二噴四攪,這是在軟土路基中常用的水泥攪拌施工工藝。
2.2排水砂墊層技術
在軟土路基中,最為常見的路基狀況就是土層非常薄、含水量非常大,針對此種情況,應使用排水砂墊層技術。排水砂墊層技術是指在軟土路基上鋪一層砂墊層。砂墊層可以使軟土固結,并且與排水層的作用較為類似,除此之外,砂墊層還可以作為地下排水層,降低填土內的水位。顯而易見,排水砂墊層技術可以有效解決軟土路基土層非常薄、含水量非常大這兩大常見問題。
2.3軟土路基施工的機械碾壓
前文已經講到軟土路基主要有兩種土質,其中,最為常見的就是黏性土。對于黏性土,必須進行路面壓實,在科學技術高速發展的現代,則可以使用機械碾壓進行路面壓實。由于軟土路基較為復雜的特性,軟土路基的軟土分布一般都比較分散,表層土的厚度也有很大的差別,導致公路施工的難度變得更大,而使用碾壓機對軟土路基進行碾壓就可以有效解決這一問題,從而保證路面的平整。
2.4高壓噴射注漿施工技術
高壓噴射注漿施工技術也就是壓密注漿技術。高壓噴射注漿技術源自日本,隨著我國經濟的不斷發展,我國與外國的經濟往來也越來越頻繁,高壓噴射注漿技術也在上世紀七十年代傳入我國,并在我國得到了改進與發展。高壓噴射注漿技術是指通過高壓噴射出水泥漿液,借助高壓噴射形成的巨大沖力進行混凝土攪拌,并最終形成混凝土圓柱。高壓噴射注漿施工技術可以對軟土路基進行有效的加固,還可以防止路面出現滲漏問題,從而提高軟土路基的土層密度,加強路基的承載能力,保障公路的路面質量。
2.5回填土軟土路基施工技術
回填土軟土路基施工技術是對軟土路基進行系統施工的技術。回填土軟土路基施工技術主要包括四個步驟:第一步,挖除軟土路基的軟土部分,施工人員按照設計要求將軟土部分挖除,然后再進行分層回填;第二步,使用裝載機平整路面,在路面平整之后,再使用壓路機進行壓震,并反復進行八次;第三步,使用回填土進行回填,回填土主要為粗砂與碎石;第四步,定期進行軟土路基沉降觀測,觀測人員應使用標準儀器進行定期觀測,并依照觀測數據進行路面維護。
2.6擠實砂樁技術
前文已經談到對于軟土路基中的砂性土應采用擠實砂樁技術進行施工。擠實砂樁技術是指采用振動或沖擊的方式,強行將回填土填入軟土路基之中的施工技術。擠實砂樁技術可以使原本松軟的砂性土變得較為牢固,并使砂性土能夠與周圍的土層較好地融合到一起,加強整個土層的牢固性。
3總結
[關鍵詞]水載預壓技術 軟土 路基
中圖分類號:U416.1 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)33-0364-01
一 軟土路基的特殊性
軟土是指湖沼、濱海、谷地、濕地、河灘沉積的天然含水量較高、孔隙間隙較大、壓縮性較高、抗剪強度較低的一種質地較細的粒土。在對軟土分析的時候我們還了解到了軟土的凝固時間較長、靈敏性較弱、透水性較差,在土地分層方面也是具有層狀復雜的特點,軟土在物理力學之間的性質有比較大的區分,所以在軟土路基方面具有難以夯實、水穩定性較差、強度低、易沖刷等缺點。
在軟土上建造路基尤其是車流量較大的地段很容易導致路基表面損害,出現不同層次的病害,就是這些病害直接的導致了現在公路甚至是鐵路等設置的使用壽命以及使用功能等問題。
通過以上對軟土地質性質的特殊性的分析,我們在對軟土鉆探以及探測的時候運用的技術也是相對的有針對性的,尤其是高速公路方面的路基更是需要有更高的要求。我們一般是采取的是原位測試技術,這樣的技術具有測試范圍廣、經濟效益高等特點,對于現在我國的技術以及經濟能力也是一種相當便捷、有效的測試方式。怒錢我們所采取的原位測試有靜力觸探試驗、十字板剪切試驗、標準貫入試驗等方式。
二、軟土路基運用的水載預壓技術
我們在了解中得知,現在我國在路基方面采取的預壓法一般有四種:堆載預壓法、降水預壓法、真空預壓法、堆載聯合預壓法。我們在這里討論的是水載預壓法是結合了軟土的排水法進行的。
(1)軟土路基的排水加固
我們在上面的探討中了解到由于軟土地質的特殊性導致了軟土在實際的施工中有很多的問題,排水以及地質加固就是其中的一種。我們從現在的科學手段進行的分析,軟土路基的排水加固是現在軟土施工中十分重要的環節。
砂墊層法:砂墊層法是在軟土排水加固方面運用的最為廣泛的一種方法,在現在的科學技術而言也是比較實用的一種方法。砂墊層法最基本的就是在軟土地基上面鋪設一層厚度為0.5~1.2m左右的砂墊層,在軟土路基部位鋪設砂土的主要目的就是加速軟土地質本身的排水問題,也加強了軟土本身的凝固的效果。軟土在排水以及加固方面能力的提高直接影響了軟土路基荷載能力,在一定部位也減小了對伸縮縫的沖擊力,從一定程度上減少了對路面的損害。在對路基進行施工的時候要注意的是砂土鋪設厚度以及鋪設一定要均勻,不均勻會導致路基荷載能力的變化,對于伸縮縫的緩沖液達到了不同的效果,還有就是砂土鋪設的不均勻也會導致路面的透水性、排水性有不同的變化。
慢速加載法:慢速加載一般運用于自然沉降的路堤。我們在了解中得知慢速加載必須要根據土地的實際情況進行的,我們在分析不同土質的剪切破壞情況的時候就要對其進行控制填土速度。慢速加載施工的時候要注意的是控制填土的速度,尤其要注意的是在沒有機械以及特殊蔡老的幫助下要對現在已有的土質進行充填,施工工期是非常重要的,所以慢速加載法一般使用的人工填土,經濟效益是最高的。在施工的時候對于施工技術要注意的就是要準確的掌握路基的穩定性以及凝固的情況,由于施工進度是根據施工情況真實進行的,所以一定要隨時的調節施工速度以及施工技術。據調查在對軟土進行慢速加載法的時候要準備好的設備有沉降儀、空隙水壓力儀等檢測的設備。
砂井排水法:砂井排水法是在軟土層中直接的設置一個砂井進行排水,是一種最為直接的排水方法。我們在調查中得知現在的砂井設置建造的時候主要是在軟土層中進場填充,那么填充物質一般為中砂、粗砂、砂袋幾種材料構成。在對軟土路基進行砂井建造的時候要先把路基平整、排出路基積塵物質、充填砂墊層等步驟。砂井排水有的時候可以采取沉管成井的方式進行處理,在軟土表面進行處理之后根據檢測在樁以及中線的位置進行定位,采取震動、沖擊、裸打等方式進行管樁的充填。我們在了解中知道現在砂井排水法對于施工技術以及施工設備的要求比較高,在軟土路基進行排水的時候一般跟根據施工預算成本以及施工條件進行考慮的,砂井排水的優勢在與方便快捷、工期較短、安全指數高。
(2)軟土路基中的水載預壓技術
我們在上面分析中了解到由于軟土地質的獨特性,在進行軟土凝固以及夯實的過程中更加要注意到的是對于軟土地質中進行排水,所以在進行施工的時候首先就是對軟土土層中進行排水以及加固。
首先,進行水載預壓法對于材料的要求是比較高的,在材料的選擇上面要注意的是便宜以及方便的材料。便宜的材料是充分的考慮到成本預算,方便是在使用的過程中不需要二次以及多次加工延誤工期,在使用材料完畢之后對于材料的卸載以及處理也比較的容易。水載預壓法是從填土開始的,在填土施工的同時逐漸的對路基進行施工加載。在加載的時候要充分的考慮到路基面對的荷載能力以及路基伸縮縫的抗沖擊力。我們在對路基表面進行檢測的時候也要考慮到的是現車輛對于路基造成的沉降力以及病害。
水載預壓法在實際的使用過程中要考慮到的時候排水以及加固的徹底性。排水不徹底與對路基沖擊力以及夯實都有很大的損害,尤其是加固不徹底對于路基夯實和荷載承受能力都是有一定程度的影響的。
在水載預壓法中尤其要注意的沉降能力的預算。一般在土柱加滿土方的時候才算是滿荷,所以在加土的時候尤其是要注意土方的質量以及數量,超過了就為超載。在滿載之后要對其進行三個月的靜置,實際上就是為土方沉降達到要求進行穩固,在水載預壓的時候要經常準備砂墊層、砂井、塑料排水板等材料,防止水流沖擊土柱,增強排水功能以及加快凝固速度等作用。
水載預壓法其實際施工主要就是在控制排水以及沉降程度方面需要特別的注意,我們在了解中得知現在的水載預壓法對于路基的沉降以及荷載能力的預算的要求是十分的高的,在施工的時候也有很高的技術要求。
總結
隨著時代的發展我國路基施工技術也是在不斷的進行創新和改革。在現代技術的要求下逐漸的使用水載預壓法,對于現在路基實際狀況的分析以及實踐效果進行探討,在實踐中取得有效的進步。
參考文獻
[1] 李長杰.淺談公路軟土路基處理技術[J].路橋論文.2010.24.
精品源自物理科
1公路工程中軟土路基施工中所存在的問題
公路工程中軟土路基施工中所存在的具體問題有:第一,軟土路基在路堤填土施工完成之后和路堤填筑施工過程,公路的路基就會產生一定的路基沉降,以及剩余沉降。怎樣才能有效的對路基沉降進行控制,并保證其沉降控制在預期的設定目標,同時還要保證公路路基不同結構結合處的平穩以及公路路基高度預留高度保障道路達到預期的設計標準,這些問題已經成為現代路基施工中所必須要解決的問題。第二,軟土路基在正常的施工過程中,經常發生路堤滑坡的現象,這樣就很容易的造成路基基礎的失穩,而產生這一問題的主要原因就是因為軟土路基中固結速度過慢,路基強度較低。怎樣才能有效的對地基進行穩定性的保護,以及對施工工程的進度和質量進行保證,同時還能夠有效的對提高填土速率,也已經成為必須要解決的問題。
2公路工程中軟土路基施工中的關鍵技術
2.1排水法
通常可分為三種:一是砂井排水固結法,二是擠密砂樁法,三是振沖碎石樁。這種直排水法在軟土層較厚的軟土地基比較適用。一般情況下,為增強軟土的強度,常通過兩種途徑實現,一是清楚表層淤泥,二是砂井排水固結,砂井排水,即通過預壓砂井法先使排水固結,地基提前沉降。此方法能取得較為良好的效果,需注意的是,軟土地基要想完全固結需要一個漫長的過程。
2.2換填管理法
換填管理法就是將基底下的軟土挖出來,換一些材料進行填補,再加以夯實,不過有兩點需要注意,第一,這些填補的材料必須滿足低壓縮性、無腐蝕性的要求;第二,挖出的軟土必須在基底下一定的深度范圍內。此方法有一定的限制,需根據具體的需求進行具體操作。換填的材料有相應的墊層,如砂和砂墊層,碎石與礦渣墊層。底層的材料不一樣,相應的墊層也隨之變化,墊層的功能很大程度上是不一樣的,但也有共同點,最大的共同之處就是,代替軟土來承載基礎壓力,填筑的材料要具備較高的抗剪度,其壓縮性要小。在填充的同時,會有一些空隙出現,通過此刻發揮其透水性能,提高排水速度,使軟土在較短時間內迅速固結,避免出現低溫凍脹的情況。在水利施工中,利用此方法進行軟基處理時,上部軟土朝下施加的應力很小,能取得良好的效果。當然,在實際操作中,還是要考慮工程的規模和穩定性等問題。
2.3化學固結法
即通過一些化學手段對地基進行固結,以加強其強度,提升其穩定性。經常用的處理手段通常有三種:一是深層攪拌法。二是灌漿法,三是高壓噴射注漿法。深層攪拌法,即在軟土中摻加固化劑,經攪拌機攪拌,軟土和固化劑會發生物理化學反應,從而提高地基強度和穩定性,將軟土硬化,加強其整體性。固化劑的主要組成部分多是水泥石灰等,攪拌機為特質攪拌機,另外,軟土和固化劑的黏合盡量在地基深處就開始進行。利用此方法,主要就是為了增強軟土的強度,提升承載力,以達到減少沉降量的目的,從而為邊坡的穩定性提供必要保證。此外,之所以要用攪拌機加固,主要是為了讓軟土和固化劑之間發生物理化學反應,它與混凝土的硬化有著很大區別,混凝土的凝固速度比較快,因為其進行的是水解水化作用。
2.4旋噴法
為加強地基的強度,常采用旋噴機制造旋噴樁,這就是旋噴法。將帶有特制噴嘴的注漿管放在土層預定的深度,提升其高度,噴嘴會按照設定的速度開始旋轉,同時噴射出水泥固化漿液,與軟土合并并發生作用,進行凝固硬化,形成的樁就是旋噴樁,旋噴樁壓縮性小,強度高,主要用于對粉細砂和軟粘土地基的加固,但是對有機成分較高的地基加固效果較差。
2.5灰土擠密樁
當軟土地層的含水量過大或過小時,應選擇灰土擠密樁,含水量過小,需先將加固范圍內的土層浸濕,接著按先外后內的間隔進行成孔的順序;含水量過大,需利用干土粉或石灰粉吸收部分水分,或者快速成孔澆灌。在進行孔填料之前,先對孔底夯打大約三錘,夯錘形狀以梨形和棗核形為佳,重量要在100公斤以上,然后以所測出的密實度為標準,對夯擊次數和下料速度實行嚴格控制。對于已出現疏松、斷裂或夾層的情況,應先將其取出,再依據設計要求填夯灰土,按照規范進行施工。此外,還有預壓砂井法、加筋法、爆炸排淤法以及強夯法、井點降水發等許多方法。
3結束語
關鍵詞:軟土地基地基沉降沉降量預測
中圖分類號: TU47 文獻標識碼: A
在高速公路的路堤建設過程中,為了控制施工進度,指導后期施工組織及安排并保證路堤的穩定和實用,需要對路基的不同時刻沉降和最終沉降量進行預測,尤其針對以軟土為地基的路基施工,路基實際土層的性質很復雜。軟土地基在其頂部荷載及重力作用下產生壓縮變形,從而引起基礎沉降。沉降量是指地基土經壓縮變形達到固結穩定狀態時的最大沉降量,稱為最終沉降量。軟土作為一種特殊工程材料,土體本身性質變異性較大,特性復雜,而且取樣時容易受許多不確定因素的影響,所以無論是傳統方法還是數值方法,其本構模型存在的缺點已有共識,如參數的取得、影響因素和破壞準則等,至今仍然沒有一種計算方法是能夠令人信服的。但是通過現代的預測理論進行分析,根據實測資料或者模擬實驗數據推算沉降量以時間關系的預測方法已經在工程中被廣泛應用。目前,此類方法歸納起來,主要有如下幾種:
1、經驗公式法
土體的壓縮變形隨時間的變化過程不僅能在室內模型試驗時觀測到,而且在實際工程中也可以通過觀測沉降量隨時間的變化而得到。采用科學的預測方法處理沉降實測資料和試驗數據,有助于準確和預測沉降,從而使后期施工組織安排到達最優化。目前常用的經驗公式法主要有:指數曲線法、雙曲線法、對數曲線法、拋物線擬合法、三點法、星野法、沉降速率法等等。
(1)指數曲線法模型
指數曲線法是假定沉降的平均速率以指數曲線的形式減少的經驗推導法。此法認為曲線
——約呈折線型的三段直線,其經驗公式為:
(1-2)
在——直線上選取兩點(,)和(,),使其滿足,代入式(1-2)即得,由此可求得最終沉降量為:
(1-3)
式中,——對應沉降曲線拐點處的沉降值;
——對應沉降曲線拐點處的沉降速率。
(2)雙曲線模型
該法認為沉降-時間關系符合雙曲線式(1-2),若沉降過程觀測歷時較長,在沉降趨于穩定的后段取點計算,能夠得到較為滿意的結果[8],但在曲線前段應用時便會出現較大的誤差,正是因為這點,馮文凱等又提出了修正的雙曲線法。
(1-4)
式中,——參數;
其他變量含義同(1-1)。
另外,雙曲線式通過坐標零點,對一級加載情形,可把沉降時間關系起點定在處,即施工期的一半處。
2、Asaoka法
該法是由日本學者Asaoka在1978年提出的,又稱圖解法。是依據某級荷載作用下現場實測的個沉降值,然后再以為坐標系繪出個數據點,其中。可以看出所有的數據點基本都在同一條直線上,設該直線的斜率為,與軸的交點縱坐標為,其延長線與線的交點即為本級荷載下最終沉降量(圖1):
(1-5)
式中,——與所選取的時間間隔有關的兩個系數。
圖中的直線關系只有當土體行為完全符合太沙基一維固結理論假設才能存在。
該法可以作為路堤最終沉降量的一種簡便的預測方法,其最突出的優點在于可利用短期的觀測資料得到較為可靠的最終沉降推算值。其次,還能夠對是否已進入次固結階段進行分析判斷,并進行次固結沉降推算。但此法也存在一些不足之處:如最終沉降值在一定程度上依賴時間間隔,對主次固結的劃分存在一定的人為誤差。
圖1 Asaoka法預測最終沉降示意圖
Fig.1 The schematic of Asaoka method to predict the final settlement
3、灰色理論法
由于引起地基沉降的因素太多,用理論方法計算最終沉降量還有一定的困難,而上述方法都有一定的使用性和地區性。工程實踐已經證明:雙曲線法擬合出來的沉降量結果偏大,而指數法擬合出來的結果偏小等。近年來,巖土工程領域的科研人員也在采用灰色模型解決一些沉降問題。灰色系統理論的基本思路是:首先對數據進行累加處理,使數據序列的隨機因素影響淡化,從而提高數據序列的內在規律,再將數據序列建成一個具有微分、差分、近似指數規律兼容的灰色模型。利用灰色模型(GM)預測對數據沒有嚴格要求,而且灰色預測是一個動態的預測,可以根據新增加的數據相應的變動模型,而計算程序不用改變,這點正好適用于軟土路基的信息化施工。
灰色理論預測是以已知單位時段內的沉降量為研究對象,通過對這些數據的處理來獲得地基沉降的變形規律,從而對工后沉降進行預測。石世云等研究了多變量灰色模型MGM(1,n)在變形預測中的應用,將單點的MGM(1,1)模型擴充為多點的MGM(1,n)模型,通過沉降實例分析證明,MGM(1,n)模型精度高于分別單獨使用單點的MGM(1,1)模型;曾超等把灰色模型的路堤沉降預測結果和雙曲線法的預測值分別與實測值進行了對比,證明了灰色模型沉降量預測值和實際沉降量更接近。
4、人工神經網絡法
人工神經網絡(ANN)作為一門新興的信息處理系統,已經在信息科學和工程技術領域得到了廣泛的應用。它是模擬生物腦神經系統的一種計算機處理模式,由一系列簡單的高度互聯的處理單元組成。其優點在于具有較強的非線性映射能力和學習能力,在解決復雜問題時,對于外加的輸入,是以并行的、非確定的方式進行處理的。它在復雜非線性系統中具有較高的建模能力和對所提供數據的良好擬合能力。
在地基沉降計算方法中,分層總和法雖然計算方便但其計算精度不高;數值計算法理論上雖然嚴謹,但是模型參數的取值是影響計算結果精度的關鍵,且對技術人員的素質有很高的要求,推廣起來比較困難;經驗公式法主要是基于地方經驗,且存在著取點位置等帶來的一些誤差。而人工神經網絡法在處理非線性問題上具有獨特的優越性,能夠充分運用人工神經網絡較強的非線性映射能力,基于路堤沉降的實測或者試驗資料,對高度復雜的非線性的土工結構直接建模來預測路堤的沉降量,這樣能夠更好的反映軟基路堤的沉降規律。
參考文獻:
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關鍵詞:混凝土路面,病害,防治
0.前言
水泥混凝土路面以其抗壓、抗彎、抗磨損、高穩定性等諸多優勢,在各級路面上得到廣泛應用,一些縣鄉公路普遍采用水泥混凝土路面,在高等級公路中所占比例日漸增多,在公路交通運輸行業發揮著重要作用。論文參考。但水泥混凝土路面的病害普遍發生,影響了公路的使用狀況。水泥混凝土路面的病害形成,主要原因是施工質量較差、基層和土基穩定性差、溫縮裂縫、養護不到位等,在施工中嚴格控制,可有效的預防水泥混凝土路面病害的發生。
1.病害類型及其產生原因
1.1水泥混凝土路面病害類型
路面經受各種復雜的應力作用。有在輪載軸力作用下產生的荷載應力、有溫度變化引起的溫度應力、有濕度變化引起的濕度應力等。論文參考。假如各種應力的不利組合綜合作用超過了混凝土的容許應力范圍,路面就產生裂縫,并最終形成斷板、沉陷、錯臺、板底脫空等病害。
1.2水泥混凝土路面病害產生原因
1.2.1水泥混凝土面層施工方面的原因:水泥混凝土面層施工,往往施工的厚度未達到設計要求,主要是基層施工標高控制不嚴所引起;由于施工的不均勻性、組成材料的質量不符合技術要求、施工工藝不妥、振搗不密實、過早通車、養護不規范、配合比不正確、施工時嚴重偷工減料等原因,往往實際的混凝土路面強度達不到設計強度。這樣,勢必影響混凝土板本身的質量,而造成損壞。氣溫的變化,使得混凝土路面的溫度也隨之產生周期性的變化,使混凝土路面產生收縮與膨脹等變形,路面板即產生裂縫或被擠碎而破壞。
1.2.2路面基層強度與剛度不足:路面基層是為保證路面的整體強度,防止唧泥和錯臺,延長混凝土路面使用壽命的重要結構層。具有調節路面板與土基之間的關系,使路面整體結構比較經濟、合理的功能。鑒于基層承上啟下的重要作用,對基層提出的技術要求是剛度較大、強度足夠,保證路面板得到地基緊密、均勻、堅強的支承。
1.2.3路基施工方面的原因:剛性路面之下土基承受的應力比較小,一般不會超過0.05MPa,因此混凝土路面無需對土基的強度提出過高的要求。然而,土基的穩定性差或不均勻時,在輪載的反復作用下,以及在周圍水溫變化的影響下,會出現較大的不均勻變形,仍將導致混凝土路面使用品質的下降和路面板的損壞、斷裂。
2. 水泥混凝土路面病害的預防措施
2.1水泥混凝土面層施工方面
2.1.1嚴格控制施工質量:嚴格控制原材料質量。水泥、碎石、砂、水等原材料在使用前必須按規范規定,進行一系列的試驗與檢驗,不合格的不得使用。進行配合比設計、并正確投料,粗、細骨料要根據篩分試驗數據,結合規范控制級配合理。嚴格控制混凝土路面各工序的施工工藝質量,尤其要注意“振搗密實”。加強養護,防止在混凝土路面強度未達到設計強度時,開放交通。
2.1.2水泥混凝土面層施工中溫度應力的控制:在施工時,應盡量控制工作溫差,并按規定及時鋸切縮縫,避免嚴冬上霜期施工,經驗算,縮縫間距4—6米時,均能滿足要求。
2.2路面基層施工方面
路面基層施工要嚴格控制施工質量,按規范要求選好合格材料,保證路面基層設計厚度及頂面標高,保證壓實度;嚴格控制水泥劑量、含水量;減少混合料的離析;防止水分過分損失;要注意處理好混合料攤鋪時的接縫;混合料的養生按技術規范養生期應不小于7d,在養生期間絕對禁止重型車輛行駛。
2.3路基施工方面
路基的質量是非常關鍵的,故在路基施工時應著重注意以下幾點:清表要徹底;軟基處理要采用合理的施工方案和施工工藝;路基填筑過程中,要嚴格按規范要求選好填料,控制松鋪厚度和粒徑,控制壓實含水量,每層填筑要用平地機等機械整平后壓實,形成橫向路拱,做好臨時排水使路基干燥等。
3.水泥混凝土路面病害的處治措施
3.1斷板的處理
3.1.1斷板處理的技術要求:結合實際情況,對整塊板斷裂、錯臺較嚴重的情況采取將斷板破碎后外運、清掃基層,然后用C10貧水泥混凝土修復基層,做基層的同時要振搗密實,及時檢測水泥混凝土的各項技術指標,表面要預留一定的橫坡度,表面要做成毛面,以便于混凝土面板充分結合,達到養護期后,就可以采用與原有水泥混凝土面板標號相同的混凝土進行補板,強度達到設計要求。
3.1.2斷板處理應注意的問題:兩側模板支撐必須牢固、位置正確,控制好混凝土保護層。振搗:施工中不得任意加水,不得有離析現象,振搗用插入式和平板式同時振搗,保證混凝土澆搗的密實,并減少側面氣泡的產生;抹面:吸水完成后立即用粗抹光機抹光,邊角等局部抹光機打磨不到之處可用微型手動抹光器抹光,將凸出石子或不光之處抹平,最后用靠尺板檢查路面平整度,符合要求后用鐵抹子人工抹光;壓槽:抹面完成后進行表面橫向紋理處理,現在通常采用刻槽機刻紋;養護:砼澆注完成12小時后,可拆模進行養生,養生選擇澆水、覆蓋草袋噴撒養生劑等方法;切縫灌縫:橫向施工縫采用鋸縫,縫深6cm,寬5mm,在鋸縫處澆灌聚氯乙烯膠泥,灌縫前應清除縫內的雜物,縫頂面與路面平齊。
3.2板底脫空的處治
3.2.1板底灌漿的技術要求:常用的水泥漿材料包括:水泥、粉煤灰、水、外加劑等。漿體應具有良好的可泵性、和易性、保水性,漿體過稠不能均勻布滿板底空隙,漿體過稀,干縮性大。論文參考。流動度是影響可灌性的主要因素,一般流動度越高,可灌性就越好。在相同水灰比情況下,流動性隨著水泥與粉煤灰的比例產生變化。同時,粉煤灰比例也影響水泥漿的后期強度。在相同條件下,水灰比越大,則漿體的強度會逐漸降低,因此,不宜采用過大的水灰比。
3.2.2板底灌漿技術的實施:灌漿孔的數量應根據面板尺寸、脫空程度,結合灌漿試驗及施工人員的經驗加以確定。一般布2個灌漿孔為宜,孔的位置通過試驗及施工人員積累的經驗來確定。一般距接縫0.8~1.2m,對已產生斷裂的板,可在斷縫與兩側接縫中間部位鉆孔效果更好。灌漿孔孔深只要穿透面板至基層內2~3cm即可(以恢復支承為目的),灌漿孔孔徑以50mm左右為宜,只要能保證水泥漿順利流暢,對水泥混凝土板整體性不致于造成太大影響。板底灌漿應選擇氣溫相對較低時進行,以5~30℃為宜;板底灌漿宜選擇在氣侯相對干燥時進行;應控制灌漿壓力,當不考慮板塊抬升時,灌漿壓力以不超過2MPa為宜。當觀察到灌漿泵上的壓力計壓力升高并超過控制值時,應停止泵送,以免造成板體擾動;同時,壓力過高易造成灌漿栓塞拔起傷人;當觀察到漿液從一個孔流入另一個孔或漿液沿接縫冒出并不再延伸時,應視為注飽;灌漿后必須在水泥漿終凝前,及時清除接縫及裂縫中的殘渣,以免誘發板塊推擠破裂并在開放交通前,用合適的填縫材料重新灌縫。對灌漿孔,可采用標號不低于原路面設計強度的細石混凝土進行填補,再次灌漿應重新鉆孔。
4.結語
水泥混凝土路面作為一種常用的路面形式,公路行業發揮著重要作用,其病害的產生原因和預防措施正受到關注與重視。要做好水泥混凝土路面保證路面基層、路基施工的施工質量是前提,選擇好進行路面施工的各種原材料,加強水泥混凝土路面施工的質量控制,保證砼面板的強度達到設計要求。在水泥混凝土面層施工時,應盡量控制工作溫差,并按規定及時鋸切縮縫。另外,在水泥混凝土路面病害的處治方面,斷板沉陷的水泥混凝土板最好是鏟除,用同標號的新混凝土進行修補;利用灌漿技術對水泥混凝土面板脫空進行處治能達到較好的處理效果。
【參考文獻】
[1]李華.水泥混凝土路面修補技術.人民交通出版社,1999,12.
[2]山西公路局. 公路工程通病分析與防治. 人民交通出版社,1999,12.
關鍵詞:粉土 高路堤回填 壓實度 施工設計 安全校核
中圖分類號:TB21文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2012)03(a)-0000-00
粉土是介于無黏性土與黏性土間的、一種力學性質差異極大的土種,在我國各地,粉土也難以類同;即使在同一場地、同一土層內的粉土,也常會有不同的塑性、顆粒級配;其物理力學性質差異極為顯著,是難以用同一個定值方程列表加以評價的。粉質土作為路基不良填料,其主要特點為:在野外觀測時,用手搓捻有干粉末感,肉眼觀察時可明顯看出砂粒與粉土粒狀;干時無膠結,干土塊用手輕壓即碎;潮濕時呈流動的溶解狀態,且潮濕時將土搓捻,搖動時易使土球為餅狀,不能搓成細土條。粉質土為較差的筑路材料,原因主要由于其含有較多的粉土粒,干時雖稍有黏結性,但易被壓碎,揚塵大,浸水時很快被濕透,易成流體狀態(稀泥),并且粉質土的毛細水上升高度大,在季節性冰凍地區更容易使路基產生水分集聚,造成嚴重的冬季凍脹,春時翻漿[1]。
根據以上特征,若不加以防治措施,粉土填筑的路堤將在雨季和高溫條件下無法正常施工,工程完工后在雨季和高溫條件下也無法正常運營,因此,必須有相應工程措施保障路堤填筑粉土性質的改良和粉土路堤在施工和運營期含水量的保持。現有較為常見的方法有:
土工格柵方案:
根據武漢理工大學張苡銘的碩士論文研究內容,可知土工格柵在路堤工程應用中針對2m左右的較矮土坡有以下結論[2]:
(1)與未加筋的路堤相比,在加入了不同間距的格柵層后,路堤的整體沉降明顯減小且變形均勻,并且格柵還可以在一定程度上限制土體的側向位移,提高并加強路堤的整體穩定性;
(2)隨著格柵鋪設間距減小與格柵層數增多,路堤底部的土壓力值逐步減小;
(3)改善路堤填土的性質可以在一定程度上降低路堤的沉降量,即增加路堤填土的彈性模量,或提高內摩擦角這種作用都比較明顯;
(4)地基土和土工格柵的性質也是影響格柵加筋路堤效果的重要因素,隨著地基土模量和格柵量的增大,加筋效果明顯增強。
但土工格柵不能有效地對較高粉土路堤進行加固,土工格柵在雨季不能有效阻隔路堤側向降雨入滲,高溫季節不能有效防止坡體內的水分蒸發。該方案不宜采用。
混凝土格構方案:
該方案針對軟土來說,其效益并不理想,尤其是對較高層軟土回填路堤。因為混凝土格構和軟土之間強度差異性太大,軟土的沉降是避免不了,而混凝土只可能隨地基一起整體沉降,兩者特性會導致建成后公路路面下陷,路肩邊緣出現拉裂縫。而且大量采用鋼筋和水泥,主材成本和運輸費用高,模板施工也會產生較高成本。此外,由于粉土對防水有較高要求,格構中需設置擋泥板,該措施也會極大增大成本。同時,該方法在施工中無法有效解決坡體滲水的問題。以上兩種方案都不能很好的針對粉土的特性從工程上和經濟上發揮相應的作用,本人根據現狀,查閱關于粉土的相關文獻,提出下述方案并進行了施工期和運行期安全校核。部分水泥改善土+漿砌石護坡方案:根據試驗和計算成果有針對性對部分粉土進行摻拌水泥的性質改良,極大降低了水泥摻量;能有效降低施工期及運營期路堤的降雨入滲量;一定厚度的改善土包邊和漿砌石護坡能有效阻隔路堤的降雨入滲。該方案成本大大低于混凝土格構方案。
1設計方案及參數確定
針對路堤高度為30米左右的粉土回填進行分析研究,在滿足路堤堤身的安全要求外,盡量避免粉土自身特性帶來的安全隱患,提出合理的設計建議。
初擬設計方案如下:
其中:根據JTG D30-2004公路路基設計規范對高度不超過20米的粉土、粉質粘土、塑性指數大于3的粉土路塹邊坡坡率的規定是1:1;對邊坡高度超過20米的路堤或地面斜坡坡率陡于1:2.5的路堤,以及不良地質特殊地段的路堤,應進行個別勘察設計,對重要的路堤應進行穩定性監控。本路堤設計高度約為30米。設計路堤斜坡坡率和分級馬道寬度如圖所示:第一級高度為8米,坡率為1:1.5,第二級高度為12米,坡率1:1.75,最后一級高度為8米,坡率為1:2。馬道寬度為2米,對于30米高的路堤來說,改良土鋪設間距不應該大于2米。該設計方案在滿足規范要求的基礎上參考了類似工程的設計。在坡率與馬道寬度,間隔2米,以及包邊厚度2米。
2 穩定性校核
運營期穩定性校核:我國公路與城市道路設計規范中均以100kN作為標準軸重,由于本公路路寬26m,為6車道,其中兩道是極少情況下使用,故設計最危險情況下的四輛車同行,均布荷載選用25kN/m。
下面就通過極限平衡和有限元兩種方法加以驗證
驗證方法是在原來設計模型和參數下,根據規范要求在路面加以局部均布荷載,來計算不同工況下的路基穩定系數。計算結果如表1。
其結果分析考慮行車荷載下的路堤安全性較不考慮行車荷載時要低,這是符合實際的。其安全系數仍在規范要求范圍內,說明其穩定性是能夠滿足以100kN作為標準軸重的行車要求的。
通過類似工程擬定變形模量和泊松比,再通過Flac3D試算水平向改良土隔層厚度為0.5m下公路在運營期能否達到的穩定性水平,變形模量及泊松比取值如下表:
上述有限元計算結果統計如表3。
備注:正負指向與坐標軸方向一致
路堤中心剩余沉降量(見表3)在工程允許范圍內(公路軟土地基路堤設計與施工技術規范JTJ017-96條文說明當土方工程結束后立即鋪筑高等級路面時路堤中心處剩余沉降量的限值,對一般路段為0.1m-0.3m;與橋梁等鄰接的填土部位為0.5m-0.1m)。
3結論
采用改良土方法能有效的保障路堤的穩定性,且能有效的防水保水,尤其是在斜坡鋪設一定厚度的護面墻更能保障路堤的整體穩定性,和防水保水。通過驗證,以2m為間距鋪設0.5米后的改良方案所示可以應用到路堤粉土回填的。,其壓實度要求是粉土不小于91%,粉土壓實度93%以上。
參考文獻
關鍵詞:道橋;施工設計;控制要點
中圖分類號:U448.14文獻標識碼: A 文章編號:
1、前言
隨著國民經濟和科學技術的發展,目前建設的橋梁逐漸向大跨度發展,由于混凝土自重大的缺點,極大的限制橋梁跨度的進一步提高。在橋梁結構向大跨、重載、輕質、耐久方向發展的時代,高強混凝土作為一種新的建筑材料,以其高強、輕質和抗變形能力強的特點,顯然能夠克服道橋自重過火的缺陷,實現橋梁跨度的進一步提高。因此,高強混凝土是今后橋梁建設主要使用的材料。高強混凝土的優勢主要有以下幾點:減輕橋梁白重,增大橋梁的跨越能力,提高橋梁的耐久性,延長使用壽命,抗震性能好,減低橋梁高度。
2、技術控制環節
2.1道橋過渡段不均勻沉降成因分析
2.1.1橋梁地基。大多數橋梁地基土質的天然含水量大、空隙率大、抗剪強度低,長期的自重荷載和車輛載衙作用很容易使此段發生沉陷。
2.1.2臺背填料。選擇臺背的填料時,應盡量選透水性好的材料,但常用的透水性材料存在空隙率大的缺點,施工中很難控制其壓實度,由路基路面的壓載和車輛荷載也容易引起地基的壓縮變形。此外,填料的堰縮,固結、次固結引起路基路面結構層因行車作用而被壓縮。
2.1.3設計。由于各種原因造成的鉆探深度不足或地質鉆探布控過少,以至未能及時發現軟堆存在或準確探明軟基范嗣和深度。從而使軟基處治的理論計算與實際情況存在一定差距。導致軟基處治設計不能達到規范要求。
2.1.4施工。通常道路橋梁施工中,由于道路與橋梁的施工順序原因。造成了橋涵兩端留下一個填土較多、施丁面窄的作業段,從而導致現場施工條件極差。現實中也常出現這樣的情況。臺背填松鋪厚度嚴重不足,臺背排水防護做得也不到位。從而給路基沉陷留下質量隱患。
2.2、如何應對路橋過渡段發生不均勻沉降問題。
2.2.1過度路段堤材料選擇環節。要加強路橋過渡段路堤填料的選擇。實施路橋過渡段路堤填筑之前,要謹慎地選擇施工路段的填料,將各種土壤作對比試驗,并從實驗結果中,比較各種土壤的技術指標,從中選出最適宜的土壤作為過渡段路堤的填料。通常采用砂類、滲水性土等這樣的具有良好的級配水穩定性和壓實特性的材料作為填料。
2.2.2巧用土木格柵。土工格柵是一種具有很特殊的工程特性的材料,它具有典型的應力、應變分散,會約束土體的側向變形,控制路基填土的側向位移,從而增強路基的整體穩定性,由于土工格柵具有彈性,在車輛荷載的反復作用下,也會減少或不產生變形的累積,而且由于土工格柵與路基填土的摩擦作用,使上部荷載在路基中重新分配,降低了橋臺臺背局部范圍土中的垂直應力,從而減少沉降。土工格柵因以上的這些性質,而成為一種有效控制路橋過渡段不均勻沉降的措施。
2.2.3合理設置緩和過渡段。由于橋梁為剛性結構,基本不產生沉陷,而路基為柔陛要允許存在變形,因此剛性橋面與柔性路面的銜接必然產生沉陷。因此,軟土地基處治時,各段不同強度之間需設置強度過渡段。同樣,地面上的路堤,亦需要設置強度過渡段。
2.2.4優化施工組織。在路橋過渡段的施工組織設計中,應該先考慮減少路橋間的工后沉降差。盡量提前軟土地基路段的施工時間,通過增加預壓時間,來減少軟基路堤工后沉降。
2.3、防水施工路基面的處理
道橋防水施工路基面的處理,是直接影響道橋路基面防瀝青路面鋪裝層質量的重要因素之一。道橋路基面防水質量關系到道橋使用的壽命.如果水滲入混凝土里會使鋼筋銹蝕,從而導致水泥混凝土脹裂和路橋結構的破壞;尤其是鋼箱式橋梁由于水的腐蝕造成鋼結構強度破壞更為嚴重。下面將簡單介紹幾種相應的處理措施。
2.3.1道橋水泥混凝土路基澆筑后,在初凝階段使用鋼絲刷進行表面拉毛處理,這樣可增加道橋路基面的粗糙度.以增加道橋路基面與道橋防水層和瀝青路面鋪裝施工后的粘結力。道橋防水施工路基面處理的粗糙度和深度要適合所選用防水材料的需要。
2.3.2以通過銑刨機來對瀝青混凝土路面的開挖、翻修以及瀝青路面擁包、網紋、油浪、車轍的清除處理,來除掉道橋水泥混凝土路基表面的浮漿,以提高道橋路基面與道橋防水層和瀝青路面鋪裝的粘結強度。一般對路基面的浮漿進行清除處理,可以使路基面的強度大大增加。
2.3.3為了提高道橋防水的功效.通常應處理暴露水泥混凝土路基的一些細微的缺陷。道橋水泥混凝土的基礎可能產生許多細微裂紋,而這些裂紋又往往隱藏在路基面的浮漿里,可以通過打毛處理使這些裂紋暴露出來,使得防水層能直接滲透、封堵。通常用鑿毛機來進行處理,以提高混凝土表面附著力,增加新老水泥混凝土的結合度,從而保證水泥混凝土公路澆筑形成一個整體。
3、質量控制環節
3.1、瀝青混凝土拌和質量及運輸
瀝青混凝土運輸時宜用15噸以上的自卸汽車,裝料前在汽車翻斗內抹一層柴油與水的混和物,以防止粘料。另外,裝好料的汽車要用保溫布覆蓋。運輸時間一般不得大于半小時,運輸車到達現場后,保溫布不要急于掀開,等到攤鋪時再掀開,以免溫度損失。
3.2、施工中的施工工序和工藝
3.2.1瀝青混凝土的拌合。瀝青混凝土拌和時要控制溫度、油石比及材料的級配。工地試驗室要隨時抽檢油石比配,只要正常,調好的設備不允許隨意改變各種數據的設置。拌和過程中常見的缺陷是瀝青混凝土混合料油石比不準確,含油量時大時小,溫度忽高忽低,有時個別粒徑偏離級配曲線等。總之不合格的混合料是不能出場的,只能作廢料處理。
3.2.2瀝青混凝土的攤鋪。路面的平整度主要取決于攤鋪機,運料車輛到達攤鋪機作業面時,攤鋪機要調好初始狀態。攤鋪厚度、寬度以設計為準。攤鋪機熨平板的仰角要準確,行走速度要穩定。
3.2.3攤鋪層碾壓。攤鋪成型后及時進行碾壓,碾壓前技術人員要認真檢查,發現有局部離析及邊緣不規則時要進行人工修補。穩壓完成后即可進行復壓,復壓完畢后用輪胎壓路機進行終壓,最后用雙鋼輪進行感光,直到沒有輪跡為止。碾壓過程中要隨時檢查。發現有缺陷及時處理。此外,壓路機的行走速度要在控制范圍之內。必須帶有碾壓輪灑水功能。
4、管理性措施和規范性措施
4.1、管理性措施
管理措施主要針對技術人員技術要求的管理。對技術人員,工人等的培訓是道橋施工安全管理的一項重要內容。要組織員工進行必要的理論知識培訓和實際操作培訓,便于更好的運用到工作中去,通過培訓讓職工熟悉掌握新工藝、新設備的基本施工程序和基本操作要點。
4.2、規范性措施
規范措施是對道橋施工全過程可能發生安全事故的環節加以規范,以及發生安全事故后獲得妥善解決的保障。如加強對施工人員的安全意識教育,要求每個道橋施工作業人員提高對安全施工重要性的認識,牢固樹立安全第一的思想。同時規范施工現場標示牌及時提供道路信息。另外,為了建立起安全責任制度,以及為一旦發生事故后的妥善解決,應該在施工前簽訂合同,樹立安全第一的思想。
5、結論
道橋工程是一個復雜的系統,不僅在現代科學技術發展上有很高的要求,在安全控制等輔助問題上要求也很高。因此要樹立全局意識,從道橋施工、設計的全局出發,切實抓好道橋施工、設計的每—個環節,才能取得道橋工程全局的勝利。
參考文獻:
[1]張廣彬,李文化.道橋用彈性體(SBS)改性瀝青防水卷材的開發[C]//全國第九次防水材料技術交流大會論文集,2008
關鍵詞:市政道路,施工,質量控制
市政道路工程是城市建設工作的一個重要組成部分,是為城市居民和企業、事業單位的生活和生產提供服務的基礎工程,因此,道路工程施工質量,直接影響城市的各項經濟建設。暢通的道路,快捷的交通,作為一座城市的窗口,直接反映了城市的管理水平。
1市政道路工程的特點
1.1準備期短,開工急。城市道路工程通常由政府出資建設,出于減少工程建設對城市日常生活的干擾這一目的,對施工周期的要求又十分嚴格,工程只能提前,不準推后,施工單位往往根據工期,倒排進度計劃,難免缺乏周密性。
1.2施工場地狹窄,動遷量大。由于城市道路工程一般是在市內的大街小巷進行施工,舊房拆遷量大,場地狹窄,常常影響施工路段的環境和交通,給市民的生活和生產帶來了不便,也增加了對道路工程進行進度控制、質量控制的難度。
1.3地下管線復雜城市道路工程建設實施當中,經常遇到與供熱、給水、煤氣、電力、電信等管線位置不明的情況,若盲目施工極有可能挖斷管線,造成重大的經濟損失和嚴重的社會影響。同時也對道路工程進度帶來負面影響,增加額外的投資費用。論文參考,質量控制。
1.4原材料投資大城市道路工程材料使用量極大,在工程造價中,所占比例達到50%左右,如何合理選材,是工程監理工作質量控制的重要環節。施工現場的分布,運距的遠近都是材料選擇的重要依據。
1.5質量控制難度大在城市道路的施工過程中,往往會出現片面追求施工進度,不求質量,只講施工方效益的情況,給施工監理工作帶來了很大困難。
1.6地質條件影響大城市道路工程中雨水、污水排水工程,往往受施工現場地質條件的影響,如遇現場地下水位高,土質差,就需要采取井點或深井降水措施,待水位降至符合施工條件,才能組織溝槽的開挖,如管道埋設深,土質差,還需要溝槽邊坡支護,方能保證正常施工。論文參考,質量控制。
2市政道路施工的質量控制要點
2.1測量質量控制由于市政道路工程的線型布置特點,平面控制點通常按復合導線布設,市政道路由于建筑物、構造物較密,地下管線復雜加之排水管道定位精度要求相對較高,因此應提高其測量精度,以免發生配套管線碰頭和擦邊現象;市政道路工程高程控制一般按線路布設成復合水準路線,水準點的布設應有永久性水準點和臨時性水準點兩種,在路線起、終點和需長期觀測的重點工程附近宜設置永久性水準點,應標志明顯、牢固、使用方便,高程測量的精度要求不低于三等,并按有關規范規定的觀測計算方法進行復測并簽證,測量控制要嚴格按照二級復核程序要求,即施工單位放樣、復核無誤后,報監理復核,誤差值必須控制在允許誤差值內,并及時完成測點任務后加以測量保護,監理檢查、記錄并復核簽收。
2.2原材料質量控制目前,在市場經濟的環境下,各種材料銷售名目繁多,對采購人員極易產生誤導,所以要嚴把材料關,采購人員要及時掌握市場信息,優選供貨廠家,隨時掌握材料的質量、價格、廠方的供貨情況,選擇有國家認證的生產許可企業,有一定的技術檢驗、資金雄厚、社會信譽度高的生產廠家,原材料、成品、半成品、構配件、設備必須有出廠質量合格證書、出廠檢(試)驗報告及復試報告,并注明使用工程項目名稱、規格、數量、進場日期、經辦簽名及原件存放點,材料進入施工現場前必須按現行國家有關標準的規定抽取試樣,交由具有相應資質的檢測、試驗機構進行復試,復試結果合格方可使用,遞交材料。
2.3路基施工質量控制
2.3.1填方路基施工質量控制填方路基
開工前,必須進行填方試驗路段,試驗時應記錄壓實設備的類型、最佳組合方式、碾壓遍數、碾壓速度、工序、每層填料的松鋪厚度、材料的含水量等,根據試驗得出的技術參數作為該種填料施工的依據。在填方路基前將原地面上的雜草、耕作物及地表層腐殖土清除干凈,用平地機整平,再用壓路機進行填前壓實,如果清表后原地面、表層土含水量較大,就必須就地翻松、打碎、晾曬,在達到最佳含水量或允許偏差條件下,直接用重型振動壓路機碾壓,達到要求的壓實度。如果路基下臥淤泥質土、欠固結土或砂土,屬大孔隙比、高壓縮性、低強度軟土層應挖除全部軟土,因地制宜,換填適宜填料,然后分層壓實,提高路基的地基承載力,減少工后沉降。論文參考,質量控制。嚴格控制松鋪厚度,路堤分層填筑的質量是保證整個路基質量的重點,故每層填實的松鋪厚度都要經檢查合格后方可壓實,壓路機對路基填土壓實時,應遵循先輕后重、先靜壓后振動、先兩邊再中間、從低處往高處的碾壓原則。
2.3.2挖方路基施工質量控制挖方路基應按設計的橫斷面及邊坡坡度要求自上而下逐層開挖,不得亂挖、超挖和欠挖。邊坡開挖后及時做好排水工作,防止雨水沖刷邊坡,嚴禁因開挖方式不當而引起邊坡失穩或坍塌,土方開挖嚴禁用爆破法施工或掏洞取土;石方路塹邊坡坡面嚴禁過量爆破,非特殊情況不得采用大爆破施工。邊坡修整與邊坡的穩定也是施工的主要工序,開挖層靠邊坡的兩側宜采用減弱松動爆破或光面爆破,以利于邊坡穩定。
2.4混凝土路面施工質量控制施工時混凝土28d抗彎拉強度需達到4.0MPa-5.0MPa,抗壓強度達到30Mpa-35MPa;為保證水泥混凝土有足夠的強度、耐久性及抗腐蝕性,在混合料配合比設計中,單位水泥用量不應小于300kg(標號不低于425號)。在施工中對混凝土的坍落度及水灰比根據施工條件的不同進行適當調節,因各地施工方法不一,氣溫影響不同,采用坍落度大小也有差異,但一般為1cm-2.5cm,城市道路最大水灰比不應大于0.5;混凝土的單位用水量,應按骨料種類、最大粒徑、級配和摻用外加劑等通過試驗確定。
2.5人行道施工質量控制人行道采用5cm厚C30混凝土方磚鋪砌,橫坡為1%,應在穩定層施工完成并經驗收合格后進行人行道的砌筑。人行道砌筑前先進行測量放線,利用側石為基準,測出人行道的外邊線,并每隔5m測放水平樁,以控制方向及高程,需對人行道的土路基進行機械壓實,保證土基密實度達到96%以上,然后鋪設10cm厚的水泥石粉穩定層,壓實后再用3cm的砂墊層調平砌筑人行道預制磚。論文參考,質量控制。
3結語
市政道路施工質量的好壞直接影響到工程的成本、工期及使用壽命。論文參考,質量控制。市政道路施工技術難度不大,但由于施工場地狹小,交通流量影響大,且工藝比較復雜,在施工中會遇到各種各樣不同的環境條件的制約。論文參考,質量控制。所以,要始終堅持技術標準,注意加強施工管理,強化質量意識,使市政道路施工質量不斷提高。
參考文獻
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[2]李生,淺談提高市政道路瀝青路面質量的措施[J],廣西城鎮建設,2008.7.
關鍵詞:公路;路基;路面;破壞特征
中圖分類號:TU文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2012)022-0120-01
1公路路基破壞的特征分析
受土體自重和行車荷載以及多種自然因素的影響,路基的很多部位出現變形,進而又造成路基標高、邊坡的形狀和坡度的變化。公路路基破壞主要有以下幾個特征。
1.1路基變形
經過深填、半填半挖或者高填、交橋互通匝道填方的路基,一般會在投入使用沒多久便出現下沉的現象。這主要是受到施工和使用材料的原因。
前者因素主要表現在沒有控制好壓實,分層厚度沒有把握住,沒有使用適當的施工方法和充足的含水量;后者的問題在最佳含水量和最大干容重方面出現差錯,在材料的壓縮系數上和粘性土的高塑性指數上使用得過高。這些細小的問題都是造成公路路基出現下陷、變形和開裂的主導因素。
除此之外,現有的公路等級無法承受現代逐漸增多的大型超重車輛和超載的車輛,這也是造成路基變形的主要因素之一。
1.2邊坡滑塌
公路路基破壞最常見的特征是邊坡滑塌。受邊坡的土質和破壞的原因以及規模等因素的影響,邊坡滑塌常出現滑坡和塌方兩種現象。
前者主要受不良地質條件而引起的破壞,后者主要受土質邊坡自下移動的因素引起的破壞。邊坡的穩定性的喪失方式主要取決于巖體力學的性質,例如常見的軟弱巖石受應力控制型的影響而失去其穩定性,堅硬巖石的邊坡因崩塌和結構面控制型無法控制其穩定性。
對于邊坡來說,其穩定性能主要取決于巖體工程地質的性能。邊坡常出現的太陡、土太濕、傾斜層次填筑沒有選用正確以及坡腳被水刷淘空等現象都是受巖體工程地質性能較差的影響造成的。
1.3路基沉陷
受軟土具有較大的含水量和較低的承載能力和抗剪強度,在軟土地基上進行修建的路基出現沉陷的現象較為常見。由此常引起以下三種狀況:壓縮沉降、滑陷和坍塌。所以在軟土地基上進行修建時,為了達到使用的需求,最好使用預壓方式穩定其沉降,而后再進行調整縱斷。
除此之外,施工不當也是引起路基沉陷的主要原因。近年來,公路邊坡的穩定性受到多種活動次數較為頻繁、規模不斷擴大的工程的影響,發生路基沉陷的事故較多。削坡、地下開挖和坡頂加載是影響路基穩定性的主要活動。此外,這種現象的產生與養護不善也有很大的
關系。
常見的是在公路中,出現大面積的坑槽沉陷現象,這就是由于在進行路面特征處理時,沒有進行及時的維護,經過車載的多次作用下,沉陷的地方慢慢向四周擴散而形成的。這不僅給過往的行駛的車輛帶來很大的安全隱患,引發多起車輛損壞和交通事故,同時也給社會帶來很大的經濟損失。
2公路路面破壞的特征分析
公路路面的破壞所表現的特征有很多種,以下主要介紹路面破壞的變形類、車轍和裂縫類三個特征。
2.1公路路面的變形類
公路路面頂面之所以會出現不平整狀態,是由于填土路堤上的路面竣工后和開放交通后,路基出現不均勻的沉降所造成的。沒有經過填筑的路堤的地基本是平衡的,經過填筑以后,由于受到較大的動靜荷載的一致作用,地基就出現了固結形變現象,從而出現平衡狀態。
填土的高度和地基內部每層土的壓縮系數等是造成地基出現固結形變大小的主要因素。填土路堤地基最顯著的特征就是橫向承載力不均勻,中間承載力較大,兩側承載力較小。受路堤不均勻沉降的影響,路堤出現向兩側沉降的外傾現象,進而分開了路面和路基,最終路面上出現上寬下窄的縱向裂縫。
2.2車轍
公路車輛逐漸渠道化后,公路路面常出現車轍和擁包等流動形的損壞,但車轍問題已經成為公路路面破壞的主要特征。
半剛性基層瀝青是我國公路的主要路面結構,路面車轍變形表現最為突出的是瀝青混和料所引起的流動性。引起這種變形的主要原因是在高溫下,路面的勁度模量降低較大,車輛的超載和重載作用下的剪應力遠遠高于路面的抗剪切變形能力,特別是在縱坡的上坡路段,受重載車況較差和較低的爬坡車速的嚴重影響,出現的車轍變形最為嚴重。
出現這種車轍的主要內因是由于礦料級沒有選用匹配的瀝青混凝土。由于瀝青混凝土沒有良好的高溫抗形變的能力,在遇到重載交通的反復作用時無法承受壓力,從而出現了較為嚴重的轍槽現象。但在公路路面的車轍特征中,其基層出現的變形在平時的路面中較為少見。
2.3裂縫類
很多國家者出現瀝青路面裂縫的現象,只是在時間、數量以及所發生的類型上有很大的差異。縱橫向裂縫、沉降式和網袋等是我國瀝青路面較常出現的特征。
造成瀝青路面出現縱橫向裂縫的主要原因是受氣溫的影響。在寒冷地帶出現日夜氣溫差較大和溫度反復變化的影響,公路路面常出現以下三種裂縫現象:①因過度使用出現溫縮裂縫;②受半剛性基層的干縮和冷縮開裂的影響,出現反射性裂縫;③受以上兩種因素的作用出現的裂縫現象。
第一種裂縫現象至今在很多國家沒有得到解決,所以這種裂縫也沒有納入早期的破壞當中。而第二種裂縫主要是自上而下的表現在公路的表面上。近年來很注重這種裂縫的研究,研究發現路面的瀝青混和料的自愈能力和極限拉伸應變的能力都受其瀝青層厚薄的影響,瀝青層較厚時,路面的瀝青就容易老化,進而降低了瀝青混和料的自愈能力和極限拉伸應變能力。路面在車跡部產生較大的拉應力或者剪應力的作用下出現了開裂現象。而我國公路的表面在此方面出現的表層和上、中層壓碎的現象,與路面瀝青層的層間污染有很大的關系。第三種疲勞裂縫表現最為突出的特點就是路面出現自下至上的裂縫。
3結束語
通過以上對公路路基和路面破壞特征的分析,可以發現兩者間存在相互影響的作用。路基破損會造成路面的破壞,而路面的破壞又會加深路基破損的發展。所以,在對公路路基和路面進行全面維修時要考慮到兩者間存在的關系,從而進行全面的整治維修計劃。
參考文獻
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關鍵字:水泥路面 水泥混凝土路面“病害”
Abstract: cement pavement is more compatible with the contained material of high-grade road surface density of vehicle transport needs, with high strength, good stability, durability, low maintenance costs, high economic benefits, advantages, and therefore widely Highway Engineeringapplication. Appears that the disease is not good due to large one-time investment of cement concrete pavement, repair, conservation work must implement the "prevention first and combining prevention with control" approach, the road is in good technical condition. In this thesis, the causes of the defects cement pavement analysis, the proposed conservation measures, and to discuss with their peers.Keywords: cement pavement cement concrete pavement diseases
中圖分類號: TU37 文獻標識碼:A 文章編碼:
水泥混凝土路面具有承載能力大、剛度大、強度高、穩定性好、養護維修費用低等特點。如何修補好損壞的水泥混凝土路面,是擺在公路施工與養護工作者面前的一個嚴峻課題。先來分析水泥路面產生病害的原因:
一、水泥路面產生病害記產生原因
1.1表層類病害與成因
表層類病害的首要表現是路面的網裂、紋裂、板面起皮、坑洞。其原因是行車荷載反復用力、施工抹面不均勻、混凝土的耐磨性差以及養護缺失所造成路面起紋裂;混泥土中過多的泥沙、混凝土的用料耐磨性差以及路面表面結合料缺失造成了路面出現露骨、磨光、麻面等病害。
1.2接縫類病害與成因
路面的接縫類病害主要表現是填縫料損壞、錯臺、唧泥和拱起等。病害產生的主要原因是路面在使用過程中產生的氣溫差距造成了填縫料的空隙,給了泥沙、碎石等可趁之機,致使路面的面板接縫處破損,雨水入侵導致了唧泥;唧泥的產生使路基土面被消減,土質變軟的路基發生錯臺的可能性隨之增大;拱起,由于混凝土板收縮裂縫張開,板膨脹后產生較大的壓應力,出現縱向壓區失穩所造成。
1.3斷裂類病害與成因
路面的斷裂類病害可以歸納為縱、橫、交叉裂縫和板角斷裂。縱向裂縫主要是由于填料土質不均勻、膨脹性土、濕度不均勻、壓實不足、凍土等多種原因形成;橫向裂縫常由于混凝土的失水處理不及時、切縫遲延等因素造成;交叉裂縫產生的原因主要是與水泥混凝土的強度不足、路基和基層穩性差和強度等因素有關系;板角的支撐強度和反復的荷載作用是導致板角斷裂的主要原因;龜裂產生的主要原因是混凝土澆筑后對表面覆蓋不及時,在氣溫急劇升高或是大風的天氣下,表面水分散發加快,路面體積急劇收縮所致。
此外,車輛超載也是造成水泥路面斷板、碎板的主要原因。由于經濟的發展, 車流量不斷增加, 特別是市場競爭急烈, 運輸戶只雇經營利益, 絕大部分的貨車進行改裝, 加高車廂, 加厚大梁等等, 嚴重超載, 據路政部門檢測統計雙軸車輛總重量均在 23~ 24t、三軸車輛總重均在 35~ 45t, 荷載大大超過路面設計荷載, 造成混凝土板塊疲勞, 形成水泥板斷裂、破碎, 大大縮短正常使用年限。
二、水泥混凝土路面病害的預防對策
對于水泥混凝土路面病害的預防主要從以下幾個方面抓起:完善科學的施工方案、加強施工過程的規范以及后期的維護管理到位等方面。
2.1施工技術方面的預防對策
2.1.1路基的預防措施
路面依存的基礎是道路路基,路基的穩定會延長路面的使用壽命。主要的措施是:要有合理、科學的路基設計,路基擁有良好的排水功能,適當加高路基的高度,防止雨水等入侵路面的內部;路基要壓實,對于軟土路基做科學處理,保持路基的干燥;做好邊坡防護工作、修筑擋土結構物、對土體進行加筋等防護。
2.1.2路面裂縫的預防措施
嚴格把關路面的原材料,選擇的集料應該是堅硬、耐磨、潔凈、低收縮、低熱的不具有堿活性且的水泥,并且加入網狀纖維或改性聚丙烯單細纖維等防裂材料使用。嚴格控制施工過程,確保工程質量符合標準。嚴格掌握混凝土路面切縫時間和切縫深度,在天氣異常條件下施工時要注意覆蓋潮濕材料對于路面水分的保護,防治路面出現龜裂。嚴格控制水泥混混凝土的攪拌均勻度,尤其是模板四周及邊角處要振搗壓實。可以嘗試上下層布鋼纖維混凝土的工藝能夠提高混凝土抗折強度約40%。嚴格控制拆模時間、交通開放時間,以確保路面的粘合度、硬實度達到最高標準。
2.2施工管理方面的預防對策
2.2.1材料選擇管理
選材的合理,關系著公路路面的工程質量。混凝土配合比設計的科學,是保證路面質量的關鍵;水泥的選擇型號也關系這路面未來的承載能力。例如,對于超重型路面,可采用標號52.5以上普通硅酸鹽水泥和道路硅酸鹽水泥;對于水泥混凝土中的外加劑添加量也是選材的關鍵所在,質地堅硬、細度模數宜在2.5以上的潔凈的河沙是細骨料的外加劑。
2.2.2施工過程的預防措施
路面施工大都是機械施工,因此施工人員要熟練操作機械,保證機械的精確程度,保證傳力桿、拉桿的位置、間距符合規格。嚴密關注天氣變化,避免突變天氣造成的整體斷裂、空隙或是強度不足。施工過程盡量現場平整、有序,防止前期混凝土板在初凝期因行車振動造成板體斷裂,嚴格按照時間拆除模板。后期按照規范壓平路基,避免出現基層的干裂或是裂縫。為減少開放交通后的填土沉降可以采用透水性砂礫填筑臺背后的路堤保持硬度。
2.3養護管理方面的預防對策
此處的養護管理具有雙重含義,一是對于水泥混凝土的養護;二是對于路面清掃、修復的養護。水泥混凝土的養護主要是通過施工管理進行,其次采用養護劑進行路面養護,以保證路面表層具有防水養護膜,以避免路面出現裂縫等病害。對于路面的人工養護主要是及時清掃,死角要干凈,保證路面的干凈,嚴格監管接縫處的填料動態,防止病害發生;重視路面排水系統維護,保持排水設施的完備與順暢,防止積水造成路面的損害。
公路的養護、管理部門, 除了日常的養護工作外,應定時組織有進行路況調查, 及時制定養護工作計劃,確定養護內容, 規范養護工作, 提高養護隊伍素質和機械化的水平, 確保公路養護的質量, 此外, 還應加強路政的管理, 嚴格控制超載車輛的行駛。
2.4修補水泥混凝土路面應注意的其他問題
2.4.1由于修補水泥混凝土路面是在不斷交通的情況下施工,因此要求重新澆筑混凝土的強度不小于舊混凝土的強度。原材料標準、配合比、施工工藝和質量標準應符合有關設計施工規范的規定。當混凝土試塊抗壓強度達到設計強度的80%后,方可開放交通。
2.4.2發現公路水泥混凝土出現損壞,及時進行修補
對于水泥混凝土板裂縫的現象,可采用灌漿處理。對裂縫的徹底處理,可在裂縫兩邊各30~40cm范圍內將混凝土板鑿除,放置鋼筋網再澆筑與原來面板標號相同的混凝上,夯搗密實后,磨光拉紋,兩側應設置縮縫,縫內填充瀝青材料防止雨水滲入;對于基層已遭破壞的裂縫,或發生斷板爛板及脹縫破壞的路面,需將混凝土板大面積鑿除,結合實際對基層進行處理后,再沿用以上辦法處理。
三、結束語
水泥混凝土路面養護工作必須貫徹“預防為主、防治結合”的方針。因為水泥混凝土路面一次性投資大,出現病害不好修復,所以對設計、施工、養護管理每一個環節都要認真負責。根據路面實際情況和具體條件,以及水文、地質、氣候、交通和公路等級等情況,采取預防性、經常性的保養和相應修補,對于較大范圍路面修理,應安排大、中修或專項工程,使路面處于良好的技術狀況。
參考文獻
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【關鍵詞】高速公路土石混填路基施工質量控制
中圖分類號:U412.36+6 文獻標識碼:A 文章編號:
一、土石路基壓實機理
壓實工作是路基施工過程中最重要的組成部分,壓實的結果對道路的質量和壽命起著決定性作用。有效的壓實性能顯著改善填方的承載力和穩定性,可以大大減少將來通車后公路營運的維修成本。
壓實是通過外力,使路基填料密實度提高的作用,壓實時顆粒發生位移,孔隙體積減少,土石路基填料顆粒大。可塑性小,透水性強,要達到密實狀態,通過碾壓使填料之間相互擠壓,小顆粒掉入孔隙中,達到密實目的,增加了顆粒間的接觸面積和咬合度,提高抗剪強度和變形模量,通過壓實粗骨料下沉,細集料上浮,整個填料形成嵌擠骨架,板結成整體,這樣即能保證壓實質量,又能確保路基表面平整度。壓實程度不僅與含水量有關,而且與粒徑級配、壓實機具的功能有密切關系。
通過現場施工證明,采用重型(20rr以上)振動壓路機壓實土石路基是很有效的方法。土石路基填料由各種不同粒徑的無粘性顆粒組成,壓實后的填料層的力學強度來源于顆粒間的擠壓、摩擦和嵌鎖作用。填料級配越好,抗剪強度越大,所以壓實后的土石路基可以近似為半剛性體。
二、高速公路土石混填路基施工施工方法
土石填筑的施工方法和程序以及施工工藝和質量控制等,應通過選擇不同填筑材料分別進行試驗路段,對施工機械組合、分層填筑虛鋪厚度及壓實遍數等分別進行反復試驗,當施工單位的試驗報告通過監理工程師的批準后,試驗數據作為以后土石施工的重要控制依據。
1、基底處理
清理植物土、淤泥、雜物后進行填前碾壓,壓實度符合規范且承載力滿足設計要求后,按設計要求填筑過渡層。根據施工現場情況做好臨時排水設施并與永久排水設施相結合,若地面水或地下水影響路基穩定時,應采取必要的引排、攔載等設施。
2、分層填筑
土石路堤應分層填筑、分層壓實。施工時,安排好石料運輸線路,專人指揮,按水平分層,先低后高,先中間后兩側卸料,并用大型推土機推平,個別不平處應配合人工用細石塊、石屑找平。若土石混填級配較差,顆粒較大、填層較厚、石塊間空隙較大時,可于每層表面的空隙里填入土、石屑、中粗砂等;再用灌水方法將細粒土沖入下部,反復數次,直至把空隙填滿,再分層碾壓。
3、控制土石層的虛鋪厚度
填筑體受到的荷載應力,隨填土深度而迅速減少,所以路基填筑的上部壓實度要求一般較高,填土分層的壓實厚度與壓路機械類型,土的種類和壓實度要求有關。土石填料的壓實機械比一般土層的壓路機的噸位要大,噸位過小,壓實遍數往往無法達到規定的壓實要求。施工當中虛鋪厚度應作為現場監理員重要的控制環節和部位,當具備震動壓路機時,每層松鋪厚度一般控制不大于40 cm。
4、控制土石的含水量
在擊實試驗中求出跟最大干密度相對應的最佳水含量w值,說明該土石體只有在該含水量時才能達到碾壓密實。因此,土層虛鋪后即應測其土的含水量w,跟最佳水含量w值比較,通過晾曬、灑水;使施工土石層含水量與最佳含水量相近,一般控制在最佳含水量±2%之內進行碾壓。
5、碾壓遍數與壓路機噸位
虛鋪厚度要有相應的壓路機噸位,填料分層的壓實遍數與壓路機類型、土的種類和壓實度要求有關,可以從輪跡上看出,當沒有明顯的輪跡時就說明基本壓好,否則重壓。
三、高速公路土石混填路基施工質量控制措施
1、施工準備及填料的選用
路基開工前,施工單位應在全面熟悉設計文件和設計交底的基礎上,進行現場核對和施工調查,發現同題應及時根據有關程序提出修改意見報請變更設計。大量的試驗表明,土石混合料中巖石的強度是影響路基長期穩定性的主要因素,而粒徑及其顆粒組成特征為次要因素。因此,路基填料選用時,應首先根據土石料的巖性加以分類,然后,對其最大粒徑及級配進行控制。膨脹巖石、易溶性巖石、崩解性巖石、和鹽化巖石等不得直接用于路堤填筑。天然土石混合填料中,中硬、硬質石料的最大粒徑不得大于壓實層厚的2/3;弱風化或軟質石料,其填料最小強度(CBR),路床、零填及挖方路基:0一0.3m區為8%,0.3-0.8m區為5%;路堤:0.8―1.5m為4%,>1.5m為3%.最大粒徑不得超過壓實層的層厚,松鋪厚度值控制在30cm左右比較合適。填料發生變化時,最后一層土石填筑的填料最大粒徑宜小于15era。碾壓前,多次灑水讓石塊干濕循環后充分發生崩解;攤鋪時采用大型推土機進行反復耕耙以破碎超粒徑顆粒;壓實時宜采用振動羊足碾或凸塊振動壓路機與光輪壓路機相結合的辦法。
2、壓實機械選型與配套組合
與普通的填土路基相比,由于土石混合料的粒徑較大,強度較高,需要較大的壓實功能才能使其達到較為滿意的穩定狀態。總的來說,對于土石混填基,壓實機械選用原則是:選用工作質量大(18t以上),激振力大(50t以上),振動頻率合適(30―45Hz),高振幅(1.5mm以上)的機型,且最好選用拖式振動壓路機。
3、填料的攤鋪、整平及壓實
合理的攤鋪工藝能使土石混合料形成較為理想的結構狀態,從而最大限度地避免填料的離析現象,提高壓實效果。透水性或巖性或土石比例差異大時,宜分層或分段填筑。土石混填路基的攤鋪宜采用漸進式攤鋪方法。首先由專人指揮自卸車沿事先安排好的土石混合料運行路線進一車土石混合料卸在填筑地段,推土機根據土石混合料容許松鋪厚度推平,然后
第2車料卸在第l車料推平的末端,壓住第l車料未推完處。自卸車走后,推土機接著往前推,大的塊石就均勻地被壓在下面,細粒留在表層及嵌縫。這樣,土石混填路基表面看不見突石,既平整規范,又便于壓實。在控制中要注意以下兩點:(1)最大粒徑的控制要求:要考慮現有普通壓實機械的功率應滿足壓實的要求。不能因為要放松最大粒徑限制而一味不切實際地要求施工時提供過大功率的壓實機械;在一定的層厚下,最大粒徑的增大是在朝促進路基填筑體的結構更加密實、穩定的范圍內顯示其優勢的,即最大粒徑的積極作用是在合理的粒徑組成范圍內呈現的;要考慮到不同的松鋪厚度,因為最大粒徑的增大會導致松鋪厚度的相應增大。(2)填料不均勻系數的控制:土石混合料的不均勻系數應大于5,使之能夠有效地被壓實。(3)土石混合料松鋪厚度控制:由于推土機耕耙深度一般為30era左右,為保證強度及抗風能力低的粗顆粒充分破碎,不管壓路機激振力如何,此類填料松鋪厚度一般為30era左右。
4、填料的壓實工藝
不同條件下的土石混填路基要想達到最佳壓實效果,會對壓路機的碾壓組合、碾壓速度及碾壓遍數有不同的要求。
(1)壓路機碾壓組合:土石混填路基壓實施工的碾壓組合原則應是優先選擇拖式振動壓路機進行碾壓組合。而不應單一選用自行式壓路機;優先選用噸位及激振力較大的壓路機;碾壓組合的壓路機數量越少越好。土石混填路基宜采用以下碾壓組合:18t拖式凸塊振動壓路機與20t自行式振動壓路機的組合;在沒有18t拖式凸塊振動壓路機的情況下,也可考慮使用18t拖式光輪振動壓路機與20t自行式振動壓路機的組合。若土石混合料的巖性為強度及抗風化能力低類,必須采用灑水配合推土機耕耙的方法,充分破碎石塊。
(2)碾壓速度:本文考慮了壓實機械的性能、經濟性、安全性等綜合因素的條件下,建議土石混填路基壓實施工的碾壓速度是在2.4km小之間,且壓路機的碾壓開始時宜用慢速。
(3)碾壓遍數:土石混填路基正式施工時的碾壓遍數應是通過試驗路段來確定的。具體是:事先應進行試驗路段鋪筑,此時,結合填料具體的工程性質和現場壓實機械情況進行碾壓遍數與壓實質量關系的研究。以尋求滿足壓實質量要求的前提下較為經濟的碾壓遍數。
5、路基邊坡施工技術
(1)邊坡的厚度與坡度。土石混填路基的邊坡宜采用碼砌施工工藝成型。碼砌邊坡的形式一般有單坡式和臺階式兩種。在實際工程中應視土石混填路基的填筑高度來選定邊坡形式。增加碼砌的厚度可以提高邊坡的穩定性。鑒于土石混填路基的填筑高度較高,而且填料的粒徑組成較為復雜。
(2)邊坡碼砌方式。目前施工現場的邊坡施工主要有兩種工藝,一種是先填筑后碼砌;另一種是先碼砌后填筑。對于土石混填路基應采用先填筑后碼砌的施工方式,即先在超過路基寬度要求的一定范圍內將填料攤鋪、壓實,然后,再按照路基寬度要求進行刷坡,最后將邊坡碼砌好。
【參考文獻】
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【關鍵詞】釘形水泥土;雙向攪拌樁;
TU471.8
引言
水泥土攪拌樁是一種常用的處理軟土地基方法,它通過深層攪拌機械邊鉆進邊向軟土中噴射水泥漿液,使噴入軟土中的水泥漿液與軟土充分拌合在一起,水泥漿液和軟土之間產生的一系列物理-化學作用,形成強度比天然土高,并具有整體性、水穩性的水泥土加固體。
與傳統水泥攪拌樁的比較
水泥攪拌樁可以提高軟土地基的承載力和減少軟土地基的沉降, 同時其施工工期短、 功效高、 造價較低, 故在軟土地基處理中得到廣泛的應用。 但水泥攪拌樁在施工過程中, 較容易產生以下質量問題:
1、由于土壓力、 空隙水壓力、 噴漿壓力的相互作用, 造成水泥漿沿鉆桿上行, 部分水泥漿冒出地面, 從而使得沿樁體深度的水泥含量逐漸減少, 造成水泥漿沿樁體的垂直分布不均勻;
2、由于施工采用單向旋轉攪拌葉片, 難以攪拌均勻, 造成樁身水泥土中存在大量的土塊和水泥結塊;
3、由于上述兩方面問題, 造成水泥攪拌樁的處理深度較淺。
而釘形水泥土雙向攪拌樁采用同心雙軸鉆桿,在內鉆桿上設置正向旋轉葉片并設置噴漿口, 在外鉆桿上安裝反向旋轉葉片, 通過外桿上葉片反向旋轉過程中的壓漿作用和正反向旋轉葉片同時雙向攪拌水泥土的作用, 阻斷水泥漿上冒途徑, 把水泥漿控制在兩組葉片之間, 保證水泥漿在樁體中均勻分布和攪拌均勻, 確保成樁質量。 而且由于釘形水泥土雙向攪拌樁擴大樁頭的作用, 其單樁承載力、 處理長度均高于傳統的水泥攪拌, 使其樁距要大于傳統的水泥攪拌, 其經濟性要優于傳統的水泥攪拌,且隨著處理深度的增加, 其優勢愈加明顯。
釘形水泥土雙向攪拌樁軟土路基處理施工及檢測
(一)場地整理及試樁
施工前應事先平整場地, 清除表土、 地下和地上障礙物, 遇有明浜、 池塘及洼地時應抽水和清淤, 回填粘性土料至設計樁頂標高并壓實, 不得回填雜填土或生活垃圾。為了更科學地指導施工, 嚴格控制雙向水泥土攪拌樁施工質量, 在正式施工前, 必須進行現場工藝性試樁。 試樁的主要目的是:
1、掌握滿足設計單樁噴漿量 (由水泥摻入量 、水灰比計算)的各種技術參數, 如鉆進速度、 鉆桿提升和下沉速度、 噴漿壓力、 斷槳量、 攪拌機轉速等(供參考的雙攪樁機械參數: 鉆進速度0.7m/min~1.0m/min, 提升速度0.7m/min~1.0m/min, 內鉆桿轉速≥50r/min, 外鉆桿鉆速≥70r/min, 鉆進時噴漿壓力0.25MPa~0.4MPa);
2、掌握下沉和提升的阻力情況, 選擇合理的攪拌頭形式、 電機功率與攪拌葉片的寬度和傾角等(供參考的雙攪樁機葉片寬度為80mm~100mm, 葉片厚度為25mm~40mm, 葉片傾角為10°~20°);
3、檢驗室內試驗所確定的配合比、 水灰比是否適合;
4、檢驗樁身的無側限抗壓強度是否滿足設計要求;
5、檢驗復合地基承載力和沉降是否滿足設計要求。
(二)釘形水泥土雙向攪拌樁施工注意事項
在場地平整及試樁后 , 可以正式開始釘形水泥土雙向攪拌樁施工, 其施工如下:
1、攪拌機就位: 起重機懸吊攪拌機到指定樁位并對中;
2、噴漿下沉: 啟動攪拌機, 使攪拌機沿導向架向下切土, 同時開啟送漿泵向土體噴水泥漿, 兩組葉片同時正、 反向旋轉(外鉆桿逆時針旋轉, 內鉆桿順時針旋轉)切割、 攪拌土體, 攪拌機持續下沉,直到擴大頭設計深度;
3、施工下部樁體 : 改變內 、 外鉆桿的旋轉方向, 將攪拌葉片收縮到下部樁體直徑; 噴漿切土下沉: 兩組葉片同時正、 反向旋轉切割、 攪拌土體,攪拌機持續下沉, 直至設計深度; 樁端應就地持續噴漿攪拌10s以上;
4、提升攪拌: 攪拌機提升、 關閉送漿泵, 兩組葉片同時正反向旋轉攪拌水泥土, 至擴大頭底面以下0.5m~1m, 開啟送漿泵, 向土體噴漿, 直至擴大頭底面標高;
5、伸展葉片: 改變內外鉆桿的旋轉方向, 將攪拌葉片伸展至擴大頭徑; 提升攪拌: 提升鉆桿, 兩組葉片同時正反向旋轉攪拌水泥土, 直到地表或設計樁頂標高以上50cm, 關閉送漿泵, 將鉆頭提升出地表, 并觀察葉片展開程度;
6、切土下沉: 攪拌機沿導向架向下切土, 同時開啟送漿泵, 向土體噴水泥漿, 兩組葉片同時正、反向旋轉切割、 攪拌土體, 攪拌機持續下沉, 直至擴大頭設計深度;
7、提升攪拌: 關閉送漿泵, 兩組葉片同時正反向旋轉攪拌水泥土, 直至地表或設計樁頂標高以上50cm, 完成單樁施工。一般情況下, 下部樁體采用“兩攪一噴”即可,而擴大頭部分為保證施工質量, 宜采用“四攪四噴”。
(三)為了保證施工質量 , 施工工程中應注意以下問題:
1、為保證水泥土攪拌樁的垂直度, 首先應保證起吊設備的平整度和導向架的垂直度, 控制水泥土攪拌樁的垂直度偏差≤1.5%, 樁位偏差≤5cm;
2、嚴格控制鉆機下鉆深度 、 漿噴高程及停漿面, 確保噴漿長度和水泥漿液噴入量達到設計要求, 如因意外原因斷漿, 必須在最快的時間內3h以內)補噴, 重疊復噴50cm以上, 超過3h按照規定重新補打1根樁, 確保全樁水泥用量不得少于試樁時確定的水泥用量, 每米用漿量誤差不得大于5%;
3、水泥漿必須按預定的配比進行拌制, 保證每根樁所需的漿液一次單獨拌制完成, 使用前過篩并在3h內用完; 漿液儲量不少于1根樁的用量, 否則不得進行下1根樁的施工; 施工時輸漿管路保持潮濕, 以利于輸漿;
4、經常檢查輸漿管, 不得泄漏和堵塞, 管道長度不得大于60m; 定期檢查鉆頭, 保持鉆頭直徑誤差在-1cm~+3cm之間。
釘形攪拌樁的優點
(一)施工質量對比
1、雙向水泥土攪拌樁機的正反向旋轉葉片同時雙向攪拌,把水泥漿控制在 2 組葉片之間,使水泥土充分攪拌均勻,保證了成樁質量,特別是水泥土攪拌樁深層樁體質量。
2、大量工程實踐表明,常規水泥土攪拌樁施工中會出現冒漿現象,大量水泥漿冒出地表,嚴重影響樁身的水泥摻入量,特別是下部樁體的水泥摻入量。大量工程樁水泥土芯樣表明,常規水泥土攪拌樁芯樣出現水泥包裹土團的現象和成塊的水泥凝固體。所有這些現象均表明傳統水泥土攪拌樁普遍存在水泥土攪拌不均勻現象,嚴重影響樁體成樁質量。
(二)經濟方面對比
雙向水泥土攪拌樁單樁的材料費與現行水泥土攪拌樁相比沒有發生任何變化;但雙向水泥土攪拌樁的機械費用與現行水泥土攪拌樁相比,雖增加了 10%~15%,但雙向水泥土攪拌樁人工費減少約 20%~30%,且成樁質量有保證,因而總造價基本不變。
結束語
大量工程實踐表明,水泥土攪拌樁具備較多優越性,但在應用過程中也出現一些問題,如樁體水泥摻入量達不到設計要求、攪拌不夠均勻、樁間距較小,破壞了土體的天然結構,硬殼層自身強度沒有充分發揮等。針對上述問題,在充分研究水泥土攪拌樁的加固機制和影響水泥土攪拌樁成樁質量的基礎上,研制出釘形水泥土雙向攪拌樁。釘形水泥土雙向攪拌樁是對現有設備進行改造,在水泥土攪拌樁成樁過程中,由動力系統帶動分別安裝在內、外同心鉆桿上的兩組攪拌葉片同時正、反向旋轉攪拌,通過攪拌葉片的伸縮,使樁身上部截面擴大而形成的釘子形狀的水泥土攪拌樁。因此,應推廣釘形水泥土雙向攪拌樁在軟弱路基中的廣泛應用。
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