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道路交通路面设计现状与新技术的应用

来源:搜论文知识网位置:交通运输论文时间:2017-10-09 14:13

   混凝土是主要的建筑材料,在整个建筑行业的发展工程中发挥着关键作用,在道路建设中也是如此,本文主要研究路面设计现状与新技术的应用。

交通与运输

  《交通与运输》(双月刊)创刊于1985年,是由上海市交通工程学会主办的融指导性、专业性、知识性为一体的科技期刊。致力于城市交通规划设计和建设管理的探索与交流;加大现代物流构建与发展前景的研究与介绍;积极推荐城市与运输的新技术、新方法、新手段。主要栏目:交通规划、轨道交汉、课题研究、运输天地、现代物流、法苑铁道、驾车宝典、城外掠影。

  本文将简略介绍国内外最新研究成果,并结合路面设计方面的有关问题同大家探讨.期望对同行开拓思路、提高设计、施工质量,保证路面正常使用有所帮助。

  一、水泥混凝土路面

  进人二十世纪以来,以混凝土为建筑材料的工程结构得到了飞速发展, 研究表明,高强度混凝土被证明是对早期开裂非常敏感的材料,主要是由于水化热的结果,同时自干燥作用产生的自收缩和硫酸相的化学反应也是重要起因。特别是早期强度很大的水泥混凝土,以上作用更加迅速、明显。但是实际工作中常常由于施工条件、工期和设计水平的影响,无法很好的解决上述问题。根据实际情况,有必要对设计与施工进行反思。根据专家建议和我们的实践,认为应注意下面几点。

  1.为适应新的交通运营条件,设计思想是更强、更厚。

  2.改善配方,增加水泥混凝土的抗折性和耐久性,优先使用道路水泥

  3.掺粉煤灰提高混凝土后期弯拉强度

  4.适当应用外加剂

  5.控制混凝土施工温度

  6.加强普通混凝土的骨料级配控制

  7.特殊路段可以考虑预应力钢筋混凝土路面

  8.水泥混凝土路面不直采用沥青硬路肩由于水泥面层厚,沥青层薄,面层和基层间排水不畅,容易形成槽积水,引起路面的破坏。

  9.增加挖方整平层厚度

  10.高等级道路上基层增加滑动封闭沥青层。

  11.增强与结构物结构端部的路面结构强度。在搭板以后增加lOm单层钢筋网过度段。

  12.减小缩缝宽度,最好控制在3mm左右。采用高性能的填缝料。

  13.为加强骨料的吸附力,建议增加使用抗剥落剂。

  14.高等级道路,施工采用滑模施工技术。

  15.对于水灰比小于0.5的普通混凝土,浇注后需要及早开始湿养护,尤其当混凝土温度、环境温度较高时更要注意,而不是多浇水或延长养护时间。有研究表明,浇水养护时间长反而更容易产生开裂。

  二、沥青和沥青混凝土

  沥青混凝土较水泥混凝土路面,行车舒适。噪声小、灰尘少、维修方便。在近期有成为高等级道路路面主要形式的趋势,但是与水泥混凝土路面的破坏情况相似。因此,针对这种情况,近年来国内外对改性沥青和新型沥青混凝土进行大量的试验、摸索,也取得了很多成果,并推广应用了很多工程。

  1.改善沥青路面设计指标

  1993年美国战略公路研究项目(SHRP)完成的Superpave沥青结合料规范认为:设计应与当地的最高气温和最低气温结合起来,对于高温,同时还考虑车速和累计标准轴次的影响,可能将高温指标提高2一3个等级(相邻等级温度差6℃).

  2.改性沥青

  根据国内的实践,表明SBS改性沥青较其他类型的改性沥青或复合型改性沥青优势明显,故SBS改性沥青已成为我国改性沥青发展主要方向。考虑到技术、设备及其他方面的附加条件的要求,建议应用中尽可能采用工厂制造的SBS改性沥青,只有如此,才能生产出高性能的沥青混凝土。

  3.多种高性能的沥青混凝土

  至今世界各国采用的沥青混凝土可分为两大类四种。一类是密实式沥青混凝土;另一类是多孔隙沥青混凝土(粗集料断级配)。密实式沥青混凝土又分为三种:第一种是传统连续级配沥青混凝土;第二种是粗集料断、级配沥青混凝土(如SMA,BBM,SAC);第三种是细集料断级配沥青混凝土(如英国的热压式沥青混凝土HRA).

  4.改进设计、加强施工管理

  (1)充分考虑重载的影响,增加安全储备。

  (2)高度重视级配设计

  (3)确保施工质量,保证摊铺质量、辗压强度,减少由于混合料表面温度降低影响温度均匀性而产生的离析和裂缝;压实机具要求配套,确保压实满足要求;采用马歇尔标准密度和

  (4)无论什么骨料,都应增加抗剥落剂,以延缓由于荷载和温度的反复作用发生沥青剥落而产生水损现象;同时限制碱性骨料的使用。

  (5)完善路面路基的排水设施,特别是路肩和车行道厚度变化处,确保路面路基排水迅速畅通,基层面层之间不得形成“蓄水槽”。

  (6)在可能情况下采用改性高能沥青混凝土,提高路面结构性能。

  (7)沥青路面的早期损害应及时处理,以避免基层的破坏,而进一步加剧面层的破坏。

  (8)结合自然条件、交通、材料等实际情况,细化路面结构设计。

  三、其它新技术在路面中的应用

  1.纤维网水泥混凝土聚丙烯纤维次要加强筋,该纤维网是美军工程师团发明的。成片状体,纵向平行有若干切缝。横向拉开,呈网状结构,抗拉强度可达560MPa一770MPa,可以增强混凝土的抗拉强度.抗开裂性能,有效控制和减少收缩性,延缓结构性裂缝产生,延长水泥混凝土的使用寿命,同时与金属网和钢纤维比较,具有施工容易、无磁、防锈、防碱等优点。

  2.沥青混凝土加强纤维(聚丙烯睛纶纤维),该纤维熔点>230℃,抗拉强度>500MPa,与

  沥青粘附性好,与聚合物改性沥青比较,拌合、施工对设备技术要求低,施工方便,并且沥青混凝土高低温稳定性能均能明显提高。

  3.玻璃纤维格栅和土工布,常用在沥青面层的设计中,其上沥青混凝土层厚度不小于4cm。用以增加路面抗裂性能,延缓反射裂缝发生,改善路面结构性能,提高使用寿命。

  4.树脂砂浆与树脂混凝土

  该类型产品具有粘接强度高、硬化速度快、粘度低、渗透性强、抗疲劳强度高、抗腐蚀性能好、抗老化能力强与使用方便等特点,对于水泥混凝土路面的裂缝、断板、露骨、啃边、坑槽、磨光等病害均具有良好的适应性。

  参考文献:

  [1] 《水泥路面材料技术与存在问题》,清华大学覃维祖教授.

  [2] 《高弯拉强度路面混凝土研究和实践》,交通部公路科学研究所傅智博士.

  [3] 《沥青和沥青混凝土现状》,交通部公路科学研究所沙庆林院士.

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