時(shí)間：2023-03-30 10:38:42
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在含水量一部分已經(jīng)提到過壓實(shí)過程對(duì)含水量的影響。壓路機(jī)的重量變化和碾壓通數(shù)的變化都將會(huì)導(dǎo)致含水量發(fā)生改變。其變化規(guī)律通常具有以下特征:土或路面材料的最佳含水量會(huì)隨著壓路機(jī)重量的增加而逐漸降低，但最大干容重則隨重量增加而不斷增加。但這種含水量降低和干容重增大現(xiàn)象也有著限度，當(dāng)達(dá)到這一限度時(shí)，無論如何改變壓實(shí)過程，土的最佳含水量和最大干容重也就不會(huì)再發(fā)生太大變化。因此必須根據(jù)這一特性合理選擇恰當(dāng)?shù)膲簩?shí)設(shè)備以適應(yīng)公路壓實(shí)施工的實(shí)際情況，以求達(dá)到最佳工作狀態(tài)，使含水量達(dá)到最佳，工程質(zhì)量達(dá)到保障。
2．1壓實(shí)作業(yè)工作必須做好
首先要保持壓實(shí)速度和碾壓段長(zhǎng)度之間的穩(wěn)定關(guān)系，對(duì)二者做好協(xié)調(diào)工作。其中一些情況需要得到特別關(guān)注。氣溫、風(fēng)速等也會(huì)對(duì)碾壓段長(zhǎng)度的確定產(chǎn)生影響。一般情況下，碾壓長(zhǎng)度會(huì)隨溫度增高而增長(zhǎng)，而風(fēng)速增大時(shí)碾壓長(zhǎng)度則需要相應(yīng)變短一些。其次在碾壓過程中可能會(huì)出現(xiàn)瀝青混合料黏附在輪子上的現(xiàn)象，針對(duì)這種情況，通?？梢酝ㄟ^灑水在碾壓輪上的方法得到解決。再者絕對(duì)不可以把機(jī)械設(shè)備、礦料油料放置于剛剛碾壓還未冷卻的路面瀝青混合料面層上，以避免對(duì)路段造成損害。有些路段可能會(huì)因?yàn)槟承┮蛩責(zé)o法開展壓路機(jī)壓實(shí)工作，此時(shí)的壓實(shí)作業(yè)工作則需要振動(dòng)夯板的幫助。最后碾壓段長(zhǎng)度的確定必須還要考慮路面瀝青的出場(chǎng)溫度、材料性質(zhì)等多方面因素。結(jié)合多方面因素方可以保證確定碾壓段長(zhǎng)度的科學(xué)性和合理性。
2．2壓實(shí)質(zhì)量的檢測(cè)必須完備
目前實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)通常采取的方法主要有核子密度儀法和灌砂法兩種。
2．2．1核子密度儀法瀝青混合料路面的壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)通常采用核子密度儀法。但是這種方法也有一定的局限性，就是被檢測(cè)層厚度不能超過20cm。目前在瀝青表面層的壓實(shí)密度的測(cè)定工作中，散射法測(cè)定發(fā)揮重要作用，而直接透射則應(yīng)用于土基層材料的壓實(shí)質(zhì)量的測(cè)定工作中。核子密度儀法的實(shí)際操作步驟通常分為以下三步:
①確定儀器檢測(cè)位置并預(yù)熱儀器。目前測(cè)試位置的確定多采用隨機(jī)取樣法，將儀器放置在待檢測(cè)位置，保持其能夠穩(wěn)定進(jìn)行測(cè)試;
②開始測(cè)量并收集測(cè)量數(shù)據(jù)。測(cè)量過程必須嚴(yán)格按照儀器說明要求和相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，嚴(yán)格遵循測(cè)量方案，避免出現(xiàn)誤差，測(cè)量數(shù)據(jù)的收集要求做到準(zhǔn)確無誤;
③測(cè)試結(jié)束后將儀器妥善保管，避免安全事故發(fā)生。
2．2．2灌砂法目前路面壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)方法就是灌砂法。但此法也具有一定局限性，填石路堤的路基路面的測(cè)量并不可以采取此種方法。這種方法主要是利用均勻砂自由落體至測(cè)試洞口中，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行路面壓實(shí)檢測(cè)。方法簡(jiǎn)便易行，結(jié)果較為準(zhǔn)確，目前得到廣泛應(yīng)用。
3壓實(shí)度控制的措施
3．1路基填土或路面結(jié)構(gòu)材料需符合的要求
在選擇路基填土?xí)r應(yīng)該綜合考慮土的顆粒組成特征、塑性指標(biāo)(液限、塑限、塑性指數(shù))、有機(jī)質(zhì)的含量等多方面因素，并與所建公路的實(shí)際情況相結(jié)合，選擇經(jīng)濟(jì)適宜、性質(zhì)優(yōu)良、符合路基用土要求的土料。為了保證路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，路面結(jié)構(gòu)材料則必須具備較好的強(qiáng)度和適配性。只有這樣方可保證路面結(jié)構(gòu)的密實(shí)度和強(qiáng)度。
3．2地基和下基層需符合的要求
地基必須具備一定的強(qiáng)度方可開展下一步施工工序。但在實(shí)際施工過程中不難發(fā)現(xiàn)，很多地區(qū)地基尚不符合基本要求，還需要對(duì)其進(jìn)行碾壓工作。而對(duì)于一些尤為濕軟的地基，碾壓工作面臨更大問題，此時(shí)必須通過一些技術(shù)手段加固地基。目前在地基加固過程中主要采用換填土層、強(qiáng)夯、振沖、擠密樁等方法來對(duì)地基進(jìn)行加固處理，加固效果也較為明顯。
3．3含水量需符合的要求
在實(shí)際工程中，通常會(huì)對(duì)路面進(jìn)行含水量和標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)。含水量試驗(yàn)。目前常用于公路施工的含水量檢測(cè)方法主要有烘干法和酒精燃燒法兩種。兩種方法使用的范圍也存在一些差異。黏性土、砂性土和有機(jī)質(zhì)土類的含水量測(cè)試通常采用烘干法。但在實(shí)際施工中由于酒精燃燒法能夠快速地測(cè)定含水量且較為簡(jiǎn)單，目前得到較廣泛的使用。標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)。實(shí)際生產(chǎn)中，要根據(jù)實(shí)際情況結(jié)合相關(guān)規(guī)定選擇恰當(dāng)?shù)脑囼?yàn)方法，目前標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)有輕型和重型兩種方法。通常情況下可以采取加水法進(jìn)行測(cè)定，加水法也被稱為干法，具備土可以循環(huán)使用的優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些缺陷。而濕法則應(yīng)用于含水量較高的土中，以避免干燥處理對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。
3．4壓實(shí)機(jī)具的選擇和壓實(shí)方法的確定
為適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的土體強(qiáng)度，選用壓實(shí)機(jī)時(shí)須滿足先輕后重的特點(diǎn)要求，而在碾壓速度方面為了減少被機(jī)械推走樣土造成的損失，速度應(yīng)滿足先慢后快的特點(diǎn)。與此同時(shí)為達(dá)到規(guī)定壓實(shí)度的要求還要對(duì)土的含水量和密實(shí)度進(jìn)行檢查，并采取一定措施保證含水量和密實(shí)度達(dá)到最佳狀態(tài)。在實(shí)際路段施工中，還需要注意壓實(shí)機(jī)工作路線的合理性，保持直線段先兩側(cè)后中間的施工順序和彎道先低后高碾壓的順序。為了避免產(chǎn)生漏壓現(xiàn)象，還需要采取人工或小型機(jī)械對(duì)邊角進(jìn)行夯實(shí)處理。
4結(jié)語
對(duì)于路橋路面工程建設(shè)來說，目前的發(fā)展趨勢(shì)是不容小覷的。尤其是近年來，建筑事業(yè)的繁榮發(fā)展，人們生活水平的提升，購買力的增強(qiáng)，人們的車輛擁有數(shù)量大幅度增加，導(dǎo)致路橋路面墊層工程建設(shè)的不斷增多，但隨之而來的問題也日益的凸顯出來。
1.1路橋路面的平整度問題分析
對(duì)于路橋路面工程建設(shè)管理來說，其中的重要一項(xiàng)檢測(cè)內(nèi)容就是對(duì)于路橋路面的平整度進(jìn)行檢測(cè)。目前的實(shí)踐表明，如果在路橋路面的施工過程中按照標(biāo)準(zhǔn)操作程序來進(jìn)行作業(yè)，正常的話是不會(huì)出現(xiàn)問題的。但要是在施工的過程中不按照標(biāo)準(zhǔn)的操作程序進(jìn)行作業(yè)，那么就會(huì)使得路面平整度的破壞速度加快，路橋路面的平整度出現(xiàn)問題，當(dāng)車輛行駛在出現(xiàn)平整度問題的路橋路面的施工，就會(huì)使得過往的車輛產(chǎn)生顛簸感，嚴(yán)重的話，還會(huì)對(duì)車輛的車胎進(jìn)行磨損，這也不利于車輛的安全行駛。對(duì)于人們來說，這也是潛在的安全隱患，威脅著人民的生命以及財(cái)產(chǎn)安全。據(jù)調(diào)查研究顯示，路橋路面的平整度出現(xiàn)問題的原因是：在路橋路面基的工程建設(shè)的過程中，沒有按照標(biāo)準(zhǔn)的操作程序進(jìn)行作業(yè)，加之施工時(shí)對(duì)于路橋路面基的平整度的控制力度不夠嚴(yán)格、工程建設(shè)的過程中質(zhì)量的把關(guān)工作也做的不夠完善，這些都會(huì)導(dǎo)致路橋路面基的平整度出現(xiàn)問題；此外，在路橋路面基的建設(shè)過程中，相關(guān)機(jī)械設(shè)備的操作人員的技術(shù)水平有限，導(dǎo)致壓路機(jī)、攤鋪機(jī)等在使用的過程中存在著作業(yè)方法錯(cuò)誤、不合理等。對(duì)于路橋路面基來說，以上的種種不利因素都是導(dǎo)致路橋路面在投入使用時(shí)出現(xiàn)不平整問題。
1.2路橋路面的破損問題的分析
對(duì)于目前來說，許多的路橋路面工程在施工結(jié)束之后進(jìn)入實(shí)際的使用階段時(shí)，往往使用很短的一段時(shí)間后，所建設(shè)的路橋路面就會(huì)出現(xiàn)路橋路面基墊層的斷裂以及破損。出現(xiàn)這些問題的主要原因?yàn)椋涸谑┕るA段，路橋路面基墊層施工的建設(shè)過程中，由于追求施工的快速性，導(dǎo)致對(duì)于路橋路面基墊層的夯實(shí)程度不夠，往往是路橋路面基的墊層數(shù)量少不滿足要求或者是當(dāng)?shù)谝粚舆€沒有足夠夯實(shí)的情況下便進(jìn)行第二層墊層的夯實(shí)，如此一來，不可避免的會(huì)導(dǎo)致路橋路面基墊層的質(zhì)量不高，在投入使用階段，使用一段時(shí)間后，就會(huì)發(fā)生路橋路面基墊層的破損問題；此外，在路橋路面基墊層的施工過程中，施工材料的配置比例不當(dāng)、瀝青材料的選材不合理，所選取的材料滿足不了施工建設(shè)的工程中的需要；而且由于施工建設(shè)的過程中，對(duì)于溫度的掌控不到位，在此種情況下仍然進(jìn)行施工，不可避免的就會(huì)造成施工材料在墊層時(shí)由于熱脹冷縮等，導(dǎo)致路橋路面基的墊層基底出現(xiàn)承受荷載不均勻的情況，或者出現(xiàn)彎沉的情況；這樣都會(huì)導(dǎo)致路橋路面出現(xiàn)嚴(yán)重的斷裂問題。而且由于地域或者時(shí)節(jié)的不同，比如南北方除了正常的雨季之外，南方是屬于多雨潮濕的氣候，北方的冬天是寒冷多雪的干燥氣候，這樣路橋路面上如果長(zhǎng)期存在著大量的積水，在清理不及時(shí)的情況下，則會(huì)導(dǎo)致這些雨水滲透進(jìn)路橋路面基墊層部位，對(duì)路基墊層進(jìn)行侵蝕，導(dǎo)致路橋路面基墊層的承受力下降，最終導(dǎo)致路橋路面破損問題的發(fā)生。
1.3橋頭跳車和路基塌陷的問題分析
對(duì)于目前來說，由于橋臺(tái)沉降與橋頭填土之間存在著一定的差距，因此可能會(huì)導(dǎo)致路橋梁上的伸縮縫和橋頭的搭板連接不緊密，接口位置呈現(xiàn)出階梯狀，從而大大降低了路橋路面的通行舒適度，同時(shí)也對(duì)路橋產(chǎn)生了巨大的外力沖擊。對(duì)于這一問題的主要分析是：橋臺(tái)后背部的回填材料的選擇不合理，所選取的材料在壓緊度方面以及排水性方面都較差，這些都會(huì)導(dǎo)致橋頭跳車或者路基塌陷問題。而排水性不好則還會(huì)出現(xiàn)上文中對(duì)于路橋路面基墊層的侵蝕，造成墊層的承受荷載力的下降。一般而言，軟土地基都具有抗剪能力低、承載能力差以及含水量較大等特點(diǎn)，因此在軟土地基路基路面施工過程中，若不注意軟土地基的改善，則很容易出現(xiàn)路基路面塌陷或下沉問題。
2路橋路面基墊層施工的技術(shù)分析
2.1機(jī)械設(shè)備與人員的合理配合
對(duì)于路橋路面基墊層施工的過程來講，要注重多方面的配合。比如人員與人員之間的配合、機(jī)械設(shè)配與人員之間的配合等，只有各方面的配合完善才會(huì)使得路橋路面基墊層的施工效率以及施工的質(zhì)量得到提升。另外，還由于機(jī)械設(shè)備操作施工的有限性，還需要施工人員靈活變通的能力加以輔助，比如自卸汽車運(yùn)天然砂礫混合料，裝載機(jī)粗平，再用人工精平。在施工的時(shí)候，根據(jù)具體的情況，進(jìn)行具體的分析，合理地對(duì)機(jī)械設(shè)備以及施工人員進(jìn)行分配調(diào)整，使得施工過程得以順利完成。
2.2注意清潔與水分問題
在鋪筑墊層前，放樣好的樁位掛線施工，應(yīng)將路基面上的浮土、雜物全部清除，并灑水濕潤。否則的話會(huì)影響路橋路面基墊層以后的施工進(jìn)程以及施工的質(zhì)量。此外，水分的問題也要十分重視，對(duì)于水分的多少，一定要按照標(biāo)準(zhǔn)的操作標(biāo)準(zhǔn)來運(yùn)行，對(duì)于墊層的壓實(shí)來說，應(yīng)在適當(dāng)含水量下進(jìn)行壓實(shí)，因?yàn)檫m當(dāng)?shù)暮靠梢员ＷC壓實(shí)效果；水分過多，則不能夠保證路橋路面基墊層的承受荷載的能力。失之毫厘，謬以千里，一絲一毫的問題都會(huì)造成最后工程的失敗，因此要格外的注意。
2.3加強(qiáng)監(jiān)理工作職責(zé)
對(duì)于施工的過程中，監(jiān)督管理人員的責(zé)任重大，他們負(fù)責(zé)施工過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，是施工過程的保障。只有他們認(rèn)真負(fù)責(zé)地進(jìn)行監(jiān)督管理工作，把每一個(gè)環(huán)節(jié)都認(rèn)真地進(jìn)行檢查、核對(duì)，才是施工順利完成的前提。加強(qiáng)監(jiān)理的工作職責(zé)，對(duì)于公路建設(shè)的安全保障、公路建設(shè)的質(zhì)量檢查和以后的公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展都是至關(guān)重要的。
3結(jié)束語
【論文摘要】近年來，隨著高等級(jí)公路的迅速發(fā)展，我國高等級(jí)公路的建設(shè)大多采用半剛性基層瀝青路面。與其他類型路面相比，瀝青路面具有表面平整、無接縫、振動(dòng)小、噪音低、行車平穩(wěn)舒適、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。但瀝青路面施工中離析現(xiàn)象、平整度、接縫處理是質(zhì)量控制的難點(diǎn)之一。本文探討了路面施工工程中幾個(gè)常見問題的處理措施，對(duì)路面工程施工具有一定的指導(dǎo)作用。
1.瀝青路面施工過程中離析現(xiàn)象的處理措施
在高等級(jí)公路路面施工中，瀝青混凝土在攤鋪過程中離析現(xiàn)象非常嚴(yán)重。瀝青面層的離析是混合料粗細(xì)集料和瀝青含量的不均勻，粗集料集中的部位空隙率過大、瀝青含量偏少，在運(yùn)用階段容易出現(xiàn)水損害、形成坑槽及松散等現(xiàn)象；而細(xì)集料集中的部位瀝青含量偏多、空隙率過小，則會(huì)造成路面擁包、車轍以及泛油等問題。
1.1若瀝青攪拌機(jī)中振動(dòng)升篩局部發(fā)生破裂，會(huì)使混合料混有部分超過規(guī)格大料徑骨料，必須經(jīng)常檢查更換。
1.2在攪拌場(chǎng)選址時(shí)，要盡量使攪拌場(chǎng)地與攤鋪現(xiàn)場(chǎng)距離不要太遠(yuǎn)。同時(shí)，應(yīng)適當(dāng)平整運(yùn)輸通道、降低行駛速度，使運(yùn)輸過程中，盡量減少顛簸；對(duì)料堆要采取保溫措施，比如要覆蓋篷布等。
1.3在攤鋪機(jī)熨平板的裝配過程中，首先注意熨平板底面接縫處是否平整、前沿是否平齊、底板、夯錘頭及葉片磨損變形情況；其次要注意布料螺旋在靠近中間部分和連接部裝反向葉片，因?yàn)閿備佭^程中大多數(shù)離析都出現(xiàn)在螺旋連接部和攤鋪機(jī)中間位置。
1.4為減少螺旋連接部位產(chǎn)生的離析現(xiàn)象，還有一種做法就是采用一根完整的螺旋，即與攤鋪寬度相同的通軸，可以改善離析狀況，但仍不能完全解決、消除離析現(xiàn)象。
1.5導(dǎo)致離析的另一個(gè)原因就是攤鋪過程中頻繁收起受料斗側(cè)板造成的，在每車卸料結(jié)束時(shí)受料斗中的大粒徑碎石比較集中，此時(shí)將側(cè)板上的料送入布料器就不可避免的出現(xiàn)離析。最好的措施應(yīng)該是：一車料將混合料卸完駛離攤鋪機(jī)后，將側(cè)板余料收到刮料板后停止轉(zhuǎn)動(dòng)刮料板，待下一車混合料卸入受料斗后再轉(zhuǎn)動(dòng)刮料板將余料一起送入布料器進(jìn)行攤鋪，既能解決離析問題又可連續(xù)進(jìn)行施工以取得良好的鋪裝效果。
1.6對(duì)表面離析的處理，一般都采用撒料進(jìn)行處理，有些施工現(xiàn)場(chǎng)直接撒混合料，造成壓路機(jī)碾壓時(shí)產(chǎn)生石料被壓碎而發(fā)白的現(xiàn)象，甚至影響平整度，達(dá)不到應(yīng)有的效果。正確做法應(yīng)該是把混合料過15mm的篩子，在雙鋼輪壓路機(jī)碾壓之前用細(xì)料補(bǔ)撒離析部位。
1.7采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)進(jìn)行雙機(jī)作業(yè)，是目前各地推行的一項(xiàng)措施，但雙機(jī)作業(yè)同時(shí)也存在兩臺(tái)攤鋪機(jī)接縫的處理問題、離析問題以及兩臺(tái)攤鋪機(jī)拱度的一致性問題，因此需繼續(xù)進(jìn)行追蹤調(diào)查論證。但實(shí)際上單機(jī)作業(yè)也確實(shí)存在攤鋪機(jī)中間和兩側(cè)密實(shí)程度不一致、穩(wěn)度差異大、邊部離析明顯等問題，所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況分別對(duì)待，在中下面層為粗粒式瀝青混凝土?xí)r，選用雙機(jī)作業(yè)，上面層一般采用中或細(xì)粒式結(jié)構(gòu)，用單機(jī)作業(yè)也可以達(dá)到很好的鋪筑效果。
2.瀝青路面施工中平整度的處理措施
瀝青混合料攤鋪時(shí)，嚴(yán)格控制面層集料最大粒徑的含量和級(jí)配的準(zhǔn)確性，以減少壓實(shí)系數(shù)的波動(dòng)。檢查振動(dòng)系統(tǒng)、找平系統(tǒng)是否正常，對(duì)熨平板預(yù)先加熱。
2.1攤鋪時(shí)，采用“基準(zhǔn)鋼絲法”找平，即在鋪筑邊線外20cm左右打入穩(wěn)固的支撐桿，支撐桿間距為10m，根據(jù)樁位處中、下面層頂設(shè)計(jì)高程加上一個(gè)常數(shù)為鋼絲標(biāo)高。
2.2基準(zhǔn)鋼絲敷設(shè)的長(zhǎng)度每段為300m左右，一般鋼絲長(zhǎng)度為200～250m時(shí)其張緊力應(yīng)為100～130kn；鋼絲長(zhǎng)度在250～300m時(shí)其張緊力應(yīng)為150～200kn；使“基準(zhǔn)鋼絲”在10m內(nèi)產(chǎn)生的撓度最大不超過2mm，必要時(shí)應(yīng)加密支撐桿。
2.3在彎道半徑較小段及邊坡點(diǎn)附近或加寬段前后應(yīng)加密支撐桿。
2.4支撐桿和基準(zhǔn)鋼絲架設(shè)標(biāo)高經(jīng)核對(duì)無誤后，才能開始攤鋪，在鋪筑過程中現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)專人來回檢查，防止車輛、施工人員及機(jī)械碰撞支撐桿或鋼絲。
3.瀝青路面施工中接縫的處理措施
路面施工縫分為縱向接縫和橫向接縫?？v向接縫主要是針對(duì)整個(gè)路面不能同時(shí)鋪筑才會(huì)產(chǎn)生；而橫向接縫則是因?yàn)閿備仚C(jī)提起并重新歸位時(shí)才會(huì)產(chǎn)生。
3.1縱向施工縫的處理措施
3.1.1要將先鋪過的半幅瀝青砼路面中縫切割齊整。但這并不是簡(jiǎn)單切齊了事，而是先要對(duì)路面進(jìn)行考察，調(diào)查切割寬度，即切多寬能使路面平整，不出現(xiàn)坡頭等。切割前要求施工員認(rèn)真放樣，恢復(fù)中線，用白線或粉筆作出標(biāo)記，使切割人員能夠準(zhǔn)確切割。切割時(shí)更應(yīng)注意不要出現(xiàn)犬齒型接茬，保證平直順，不影響路面表觀質(zhì)量。
3.1.2涂抹乳化瀝青，瀝青砼路面的結(jié)合需要一種粘貼劑，乳化瀝青作為瀝青砼路面的結(jié)合料，防止?jié)B水。乳化瀝青是高溫施工時(shí)最好的結(jié)合料。實(shí)際施工中要求施工人員切縫、清掃干凈后，均勻涂抹乳化瀝青，切忌敷衍了事，否則過一段時(shí)間后，施工縫必將成為水損害的切入點(diǎn)。
3.1.3選用自動(dòng)找平式大型攤鋪機(jī)，找平儀依靠已鋪筑路面找平，攤鋪機(jī)在鋪筑時(shí)最好是緊鄰接縫，但熨平板不能壓在已鋪筑路面上，采用人工處理接縫，然后壓路機(jī)碾壓成型。整體攤鋪過程要求攤鋪機(jī)勻速、連續(xù)施工。
3.1.4一般來說采用自動(dòng)找平攤鋪機(jī)，機(jī)械很少出現(xiàn)問題，關(guān)鍵是人工找平處理。攤鋪機(jī)鋪過后，一般略高于鋪筑路面，并且重疊已有路面10-20cm，首先用刮平板刮平，略高于鋪筑路面0.5～0.8 cm，并需人工鏟除干凈，而后一人用平鍬或刮平板沿施工縫方向成45度斜刮，斜面由內(nèi)向外，刮底5-10cm。然后一人用竹掃帚(較稀疏的)沿縱向掃凈，將骨料掃出，并清理干凈，后面直接用刮平板沿縱向鏟清，最后一人用竹掃帚將所有散落的混合料掃道鋪筑的路面內(nèi)，特別是已鋪筑壓實(shí)路面1m內(nèi)的碎石雜物要清掃干凈。要求：人工緊湊；否則，等溫度降低后再處理，會(huì)使接縫形成麻面。
3.1.5接縫碾壓時(shí)，鋼輪跨已有路面的多少會(huì)直接影響平整度。通常情況下鋼輪跨中行使，來回振動(dòng)碾壓兩遍即可。當(dāng)新鋪路面不密實(shí)時(shí)，應(yīng)跨已有路面的1/3或更少，才能擠壓密實(shí)。反之，應(yīng)從已有路面向鋪筑路面碾壓，達(dá)到較滿意效果。為達(dá)到縱縫密實(shí)，一般要求碾壓時(shí)起振速度、頻率大一些，以便新、舊路面很好的結(jié)合。
3.2橫向施工縫的處理橫向施工縫通常都是冷接茬，因此在攤鋪時(shí)無論機(jī)械或是人工，其采用的都與縱向沒有什么區(qū)別。只要符合松鋪厚度要求，碾壓平整，密實(shí)即可，但其碾壓方法，卻大相徑庭。針對(duì)實(shí)際施工中情況的不同，主要分為以下兩種碾壓方法：
3.2.1平面接縫碾壓，正如同施工規(guī)范上所講，從已有路面向剛鋪筑路面慢慢錯(cuò)輪，至全輪碾壓，但鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)要選擇合適的振頻，保證不擁擠、不開裂，端頭與中央效果相同。當(dāng)橫向碾壓完成時(shí)，縱向碾壓時(shí)，退出剛鋪筑路面時(shí)一定要關(guān)閉振動(dòng)，防止引起在橫向處出現(xiàn)擁擠帶，從已壓實(shí)路面進(jìn)入剛鋪筑段時(shí)，可以小振進(jìn)入。
3.2.2當(dāng)壓實(shí)路面明顯低于新鋪路面，且需要切縫處理時(shí)，此時(shí)會(huì)在切縫處出現(xiàn)一松鋪較厚和接茬兩個(gè)角。碾壓時(shí)切忌橫向振動(dòng)碾壓，否則會(huì)出現(xiàn)大的跳車、波浪形。沿路線前進(jìn)方向關(guān)閉振動(dòng)碾壓至平整后，前進(jìn)可以用小振壓至密實(shí)狀態(tài)，后退減速緩慢駛出，才能使接縫順平?！?nbsp;
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搭板設(shè)計(jì)工作是真正解決橋頭跳車問題的方法。為了保證橋臺(tái)連接位置高度與搭板標(biāo)高相同，需要預(yù)留反向坡度，高度要比設(shè)計(jì)標(biāo)高高，并且確定坡度大小時(shí)要重點(diǎn)考慮路橋沉降差。橋臺(tái)和搭板在錨固時(shí)有兩種可考慮的處理方式，分別為水平、豎直處理方法，其中，水平處理方式能夠獲得更加合理的受力狀態(tài)。施工作業(yè)時(shí)按照實(shí)際情況，在經(jīng)過周密論證之后確定是否需要設(shè)置枕梁，搭板上傳遞下來的荷載經(jīng)過枕梁之后就會(huì)更加均勻地分布傳遞給地基。如果橋頭不設(shè)置搭板，那么就需要安排合理、有效的排水設(shè)施，提高橋臺(tái)位置的壓實(shí)度，引道則需要重點(diǎn)考慮沉降量。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，如果不設(shè)置搭板，橋頭高填方路面結(jié)構(gòu)就需要使用無機(jī)結(jié)合料。
2路橋過渡段路基路面施工
2.1臺(tái)后填筑施工中，整個(gè)臺(tái)背填筑需要從地基施工開始就進(jìn)行加固，采用沙土、砂礫土或者碎石土進(jìn)行填筑，按照加固需要，有必要時(shí)可以使用石灰或者水泥來提高穩(wěn)定性，也可以使用半剛性材料進(jìn)行填筑，來降低施工后沉降，而且對(duì)壓實(shí)度要求要適當(dāng)提高，使用土工合成加固臺(tái)背路基，能有效控制填土載荷產(chǎn)生的變形和沉降，對(duì)不均勻沉降的控制作用更加顯著。在軟土路基上進(jìn)行施工，需要首先做地基加固處理。2.2地基處理軟土路基上澆筑橋臺(tái)，需要使用樁基礎(chǔ)，如果是在厚度較大的軟土路基上進(jìn)行澆筑，回填料重量會(huì)明顯增加樁基承受的壓力，導(dǎo)致橋臺(tái)移動(dòng)，可能會(huì)造成橋臺(tái)橋面損壞，為了控制這種不正常位移，需要有效控制回填料強(qiáng)度。2.3臺(tái)背排水臺(tái)背路基填筑之前，需要在原地基土拱上設(shè)置排水管或者盲溝。首先需要進(jìn)行基底處理，填筑橫坡度在3%～4%的夯實(shí)黏土，形成土拱，并在土拱上設(shè)置雙向地溝。臺(tái)背厚度要全范圍鋪設(shè)隔水材料，并在地溝周邊設(shè)置小孔硬塑料管，保證泄水管出口伸出路基之外或者橋頭錐坡外。另外，要在橋臺(tái)背面設(shè)置防水涂層，以減少滲水對(duì)結(jié)構(gòu)物的侵蝕，并在回填夯實(shí)表面設(shè)置截水排水設(shè)施，必要時(shí)可進(jìn)行封閉處理。2.4搭板施工路橋工程過渡段路基路面施工會(huì)對(duì)工程整體質(zhì)量產(chǎn)生巨大影響，有必要采取措施進(jìn)行工藝控制。2.4.1沉降處理沉降處理是路橋過渡段路基路面搭板施工的基礎(chǔ)和前提，很多路橋工程都是因?yàn)槌两堤幚砉に嚧胧┎缓侠矶斐蓸蝾^跳車問題。除此之外，有效的沉降處理能夠減少雨水對(duì)路堤填土的侵蝕和填土流失。2.4.2填土施工填土施工是路橋過渡段路基路面搭板施工非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，路橋過渡段路基路面搭設(shè)填土施工中，需要從施工用料、流程、機(jī)械、工具等方面著手進(jìn)行控制，以控制誤差，進(jìn)而提高填土施工的有效性。由于路橋運(yùn)營過程中，車輛載荷、自然因素和施工工藝的影響會(huì)降低路基路面的平順程度，所以填土施工過程中需要注意提高其強(qiáng)度和韌性，從而有效減少上述問題。2.4.3過渡段施工過渡段施工是路橋過渡段施工的核心工作，我國很多路橋工程過渡段整體結(jié)構(gòu)在施工方案不合理等問題的影響下，路橋的整體強(qiáng)度和使用壽命都明顯下降。路橋過渡段施工主要有粗粒料填筑法、鋼筋混凝土加筋法等過渡施工方法，需要按照工程實(shí)際情況選擇適用的方案，減少過渡段沉降差異，改善過渡段不平順的問題。2.4.4結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提升適當(dāng)提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，是提高路橋過渡段施工質(zhì)量和路基路面穩(wěn)定性的重要措施。提高路橋工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是路基路面質(zhì)量、柔性和韌性的基礎(chǔ)。在提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)，施工人員需要考慮過渡段不同位置的強(qiáng)度需求，充分考慮不同級(jí)配填料，且不同級(jí)配填料的使用能夠明顯提高路堤結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將差異沉降控制在5cm以內(nèi)。
3結(jié)束語
一、水泥混凝土路面加鋪技術(shù)探討
1.舊水泥混凝土路面的砸裂壓穩(wěn)舊水泥混凝土路面砸裂壓穩(wěn)技術(shù)就是利用多邊形沖擊壓路機(jī)(一般為四邊形或五邊形)將舊水泥混凝土路面進(jìn)行砸裂而不是破碎,目的是消除脫空、斷板,利用壓穩(wěn)后的殘余強(qiáng)度作為新路面的一個(gè)結(jié)構(gòu)層。
2.新水泥混凝土的拌合與運(yùn)輸 混凝土攪拌場(chǎng)宜設(shè)置在攤鋪路段的中間位置。每臺(tái)攪拌樓應(yīng)至少配備2個(gè)水泥罐倉,如摻粉煤灰還應(yīng)至少配備1個(gè)粉煤灰罐倉。每臺(tái)攪拌樓的產(chǎn)量,每小時(shí)不應(yīng)低于200立方米。每臺(tái)攪拌樓在投入生產(chǎn)前,必須進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定和試拌。施工中應(yīng)每15天校驗(yàn)一次攪拌樓計(jì)量精確度。應(yīng)根據(jù)拌合物的粘聚性、均質(zhì)性及強(qiáng)度穩(wěn)定性試拌確定最佳拌和時(shí)間。一般情況下,行星立軸和雙臥軸式攪拌機(jī)總拌和時(shí)間為60～90s,最短純拌和時(shí)間不宜短于35s;連續(xù)雙臥軸攪拌樓的最短拌和時(shí)間不宜短于40s。運(yùn)輸車可選配車況優(yōu)良、載重量5～20t的自卸車,自卸車后擋板應(yīng)關(guān)閉緊密,運(yùn)輸時(shí)不漏漿撒料,車箱板底必須平整光滑。車輛倒車及卸料時(shí),必須有專人指揮,嚴(yán)禁碰撞攤鋪機(jī)和前場(chǎng)施工設(shè)備及測(cè)量?jī)x器。
3.布料、攤鋪、振搗與搓平 路面工程施工之前應(yīng)設(shè)置基準(zhǔn)線,基準(zhǔn)線設(shè)置形式有單向坡雙線式、單向坡單線式和雙向坡雙線式三種?；鶞?zhǔn)線設(shè)置后,嚴(yán)禁擾動(dòng)、碰撞和振動(dòng)。一旦碰撞變位,應(yīng)立即重新測(cè)量糾正。水泥混凝土路面的滑模攤鋪機(jī)主要型號(hào)有三種,即美國產(chǎn)的CMI型和COMACO型,德國產(chǎn)的Wirtgen型,國產(chǎn)仿制的也有。選型時(shí)要綜合比較,宜選擇8m寬的大型攤鋪機(jī)。大型攤鋪機(jī)以四履帶較好,先進(jìn)的機(jī)型應(yīng)能適應(yīng)過橋連續(xù)攤鋪,并有側(cè)位桿、中間拉桿自動(dòng)打人、傳力桿自動(dòng)植人裝置以及自動(dòng)搓平裝置?；備伮访鏁r(shí)至少應(yīng)配備一臺(tái)挖掘機(jī)或裝載機(jī)輔助布料?；備仚C(jī)前的正常料位高度應(yīng)在螺旋布料器葉片最高點(diǎn)以下,亦不得缺料。卸料、布料應(yīng)與攤鋪速度相協(xié)調(diào)。操作滑模攤鋪機(jī)應(yīng)緩慢、勻速、連續(xù)不間斷地作業(yè)。
4.抹面、拉毛與初步養(yǎng)生 滑模攤鋪過程中應(yīng)采用自動(dòng)抹平板裝置進(jìn)行抹面。對(duì)少量局部麻面和明顯缺料部位,應(yīng)在擠壓板后或搓平梁前補(bǔ)充適量拌合物,由搓平梁或抹平板機(jī)械修整。攤鋪完畢或精整平表面后,宜使用鋼支架拖掛1～3層疊合麻布、帆布或棉布,灑水濕潤后作拉毛處理。在混凝土表面泌水完畢20～30min內(nèi)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行拉毛。拉毛之后,立即進(jìn)行初步養(yǎng)生,即噴灑養(yǎng)生劑,噴灑養(yǎng)生劑應(yīng)均勻、成膜厚度應(yīng)足以形成完全密閉水分的薄膜,噴灑后的表面不得有顏色差異。噴灑時(shí)間宜在表面混凝土泌水完畢后進(jìn)行。
5.縱、橫向縮縫的切縫新鋪筑的水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)至200～300個(gè)溫度小時(shí)之后就應(yīng)進(jìn)行切縫,以防止路面斷板。切縫可使用軟鋸縫機(jī)、支架式硬鋸縫機(jī)和普通鋸縫機(jī)。切縫方式有全部硬切縫、軟硬結(jié)合切縫和全部軟切縫三種,多選用硬切縫,切縫的深度為1/3～1/4板厚,最淺不得小于70mm?？v、橫向縮縫宜同時(shí)切縫,切縫寬度宜控制在4～6mm。
6.面板的保濕養(yǎng)生新鋪筑的混凝土路面鋪筑完成或作抗滑構(gòu)造完畢后應(yīng)立即開始養(yǎng)生。機(jī)械攤鋪的各種混凝土路面、橋面及搭板宜采用噴灑養(yǎng)生劑同時(shí)保濕覆蓋的方式養(yǎng)生。煙威路采用了“灑水之后覆蓋塑料布+土工氈”和“覆蓋土工氈充分灑水之后+塑料布”的養(yǎng)生方式,效果良好。覆蓋養(yǎng)生的初始時(shí)間,以不壓壞細(xì)觀抗滑構(gòu)造為準(zhǔn)。新鋪筑的混凝土路面應(yīng)特別注重前7天的保濕(溫)養(yǎng)生。一般養(yǎng)生天數(shù)為14～21天,高溫天不少于14天,低溫天不宜少于21天。摻粉煤灰的混凝土路面,最短養(yǎng)生時(shí)間不少于28天,低溫天應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)?；炷涟屦B(yǎng)生初期,嚴(yán)禁人、畜、車輛通行。
7.面板的硬刻槽新鋪筑的混凝土路面養(yǎng)生期滿后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行刻槽。刻槽方式包括軟刻槽和硬刻槽。為獲得高水平的路面平整度,一般要求硬刻槽。水泥混凝土的抗壓強(qiáng)度達(dá)到40%后可開始硬刻槽,并宜在兩周內(nèi)完成。硬刻槽時(shí)不應(yīng)掉邊角,亦不得中途抬起或改變方向,并保證硬刻槽到面板邊緣。硬刻槽后應(yīng)隨即將路面沖洗干凈,并恢復(fù)路面的養(yǎng)生。一般路段可采用橫向槽或縱向槽,在彎道或要求減噪的路段宜使用縱向槽。
8.面板的擴(kuò)縫與灌縫路面刻槽之后養(yǎng)生期滿時(shí),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行擴(kuò)縫和灌縫。先采用切縫機(jī)進(jìn)行擴(kuò)縫,以清除接縫中夾雜的砂石、凝結(jié)的泥漿等,再使用壓力不小于0.5MPa的壓力水和壓縮空氣徹底清除接縫中的塵土及其他污染物,確保縫壁及內(nèi)部清潔、干燥?？p壁檢驗(yàn)以擦不出灰塵為灌縫標(biāo)準(zhǔn)。灌縫材料應(yīng)具有與混凝土板壁粘結(jié)牢固、回彈性好、不溶于水、不滲水,高溫時(shí)不擠出、不流淌、抗嵌入能力強(qiáng)、耐老化龜裂,負(fù)溫拉伸量大,低溫時(shí)不脆裂、耐久性好等性能。填縫料有常溫施工式和加熱施工式兩種。常溫施工式填縫料主要有聚(氨)酯、硅樹脂類,氯丁橡膠、瀝青橡膠類等。加熱施工式填縫料主要有瀝青馬蹄脂類、聚氯乙烯膠泥類、改性瀝青類等。
9.脹縫板的安裝混凝土路面的集料溫縮系數(shù)或年溫差較大,路面兩端構(gòu)造物間距大于等于500m時(shí),應(yīng)設(shè)一道中間脹縫;低溫施工,路面兩端構(gòu)造物間距大于等于350m時(shí),應(yīng)設(shè)一道脹縫。普通混凝土路面的脹縫應(yīng)設(shè)置脹縫補(bǔ)強(qiáng)鋼筋支架、脹縫板和傳力桿。脹縫寬20～25mm。傳力桿一半以上長(zhǎng)度的表面應(yīng)涂防粘涂層,端部應(yīng)戴活動(dòng)套帽,脹縫板應(yīng)與路中心線垂直,縫壁垂直;縫隙寬度一致;縫中完全不連漿。脹縫應(yīng)采用前置鋼筋支架法施工,應(yīng)預(yù)先加工、安裝和固定脹縫鋼筋支架,并在使用手持振搗棒振實(shí)脹縫板兩側(cè)的混凝土后在攤鋪。脹縫應(yīng)連續(xù)貫通整個(gè)路面板寬度。
10.質(zhì)量檢查與驗(yàn)收施工質(zhì)量的控制、管理與檢查應(yīng)貫穿整個(gè)施工過程,應(yīng)對(duì)每個(gè)施工環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制把關(guān),對(duì)出現(xiàn)的問題,立即進(jìn)行糾正直至停工整頓。使用滑模機(jī)械施工時(shí),在正式攤鋪混凝土路面前,必須鋪筑試驗(yàn)路段。試驗(yàn)路段分為試拌及試鋪兩個(gè)階段。混凝土路面的檢驗(yàn)項(xiàng)目包括彎拉強(qiáng)度、板厚度3m直尺平整度、抗滑構(gòu)造深度、相鄰板高差、路面寬度、縱斷高程、橫坡度、斷板率、脫皮裂紋露石缺邊掉角、切縫深度、灌縫飽滿度、脹縫板傾斜和位移、鋼筋保護(hù)層儀檢測(cè)傳力桿偏斜等。
二、 防止和控制舊水泥路面反射裂縫是瀝青砼加鋪施工的重點(diǎn)
反射裂縫是由于舊砼面層在接縫或裂縫附近的較大位移引起其上方瀝青加鋪層內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)力集中所造成的,它包括因溫度和濕度變化面產(chǎn)生的水平位移,以及因交通荷載作用面產(chǎn)生的豎向剪切位移。舊砼面層的接縫傳荷能力評(píng)定為中時(shí),瀝青加鋪層在接縫處產(chǎn)生的豎向剪切位移很大,會(huì)由此引起反射裂縫的出現(xiàn)。
在舊砼面層與瀝青砼加鋪層之間設(shè)置夾層,是預(yù)防和減緩反射裂縫的常用措施。具體施工時(shí)應(yīng)依據(jù)加鋪段的實(shí)際情況和條件,分析出現(xiàn)反射裂縫的可能原因,有針對(duì)性地設(shè)置相應(yīng)的預(yù)防或減緩措施,主要有:
(1)橡膠瀝青應(yīng)力吸收夾層。這是一種高彈性、低勁度的軟夾層,厚度為10~50 mm,模量為10~100 MPa,其作用為降低舊砼面層與瀝青砼加鋪層之間的粘附阻力,從而減少溫度下降引起的反射裂縫。
(2)土工織物夾層。包括聚丙烯或聚脂織物以及聚乙烯、聚脂無紡織物,其作用原理與粘膠瀝青應(yīng)力吸收夾層相同。
(3)格柵。包括玻璃格柵和金屬格柵,格柵的剛度相對(duì)較大,對(duì)降低加鋪層內(nèi)因溫度下降引起的應(yīng)力和應(yīng)變作用不如軟夾層,但對(duì)于降低荷載應(yīng)力和應(yīng)變的作用則遠(yuǎn)大于軟夾層。
加速加載試驗(yàn)條件下，選定的主要?jiǎng)討B(tài)力學(xué)技術(shù)指標(biāo)需要考慮路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)指標(biāo)及其對(duì)路面結(jié)構(gòu)疲勞和永久變形的控制作用。下面從技術(shù)指標(biāo)的選擇、傳感器選型和埋設(shè)原則與數(shù)據(jù)采集等方面進(jìn)行討論。
1．1技術(shù)指標(biāo)的選擇依據(jù)在加速加載試驗(yàn)過程中，監(jiān)測(cè)的動(dòng)力學(xué)指標(biāo)主要包括如下4項(xiàng):(1)面層底部彎拉應(yīng)變對(duì)通車初期的瀝青路面，路面結(jié)構(gòu)整體剛度較大，層間結(jié)合良好，此時(shí)在重復(fù)荷載的作用下，瀝青面層以受彎拉應(yīng)變作用為主而呈現(xiàn)出明顯的拉壓應(yīng)變交替狀態(tài)，監(jiān)測(cè)面層底部的彎拉應(yīng)變將貫穿于整個(gè)加速加載試驗(yàn)過程，進(jìn)而作為評(píng)價(jià)瀝青路面發(fā)生疲勞損傷的標(biāo)志性力學(xué)指標(biāo)之一。(2)基層頂部豎向壓應(yīng)變用于評(píng)價(jià)瀝青路面車轍變形的力學(xué)指標(biāo)。(3)面層底部水平橫/縱向剪應(yīng)變對(duì)于半剛性基層瀝青路面來說，面層與基層的層間黏結(jié)性能較差，面層底部的水平橫縱向剪應(yīng)變可以破壞面層和基層的聯(lián)結(jié)導(dǎo)致面層失去基層的水平約束，成為滑動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)不但增加面層底部的彎拉應(yīng)變，減小疲勞壽命而且增大瀝青混凝土的流動(dòng)性，容易形成裂紋等多種破壞形式。(4)面層/基層中間水平橫/縱向最大剪應(yīng)變?cè)跈M/縱向剪應(yīng)變的作用下，瀝青混凝土和水泥穩(wěn)定類材料產(chǎn)生橫/縱向流動(dòng)變形，此項(xiàng)指標(biāo)用于評(píng)價(jià)面層和基層因材料的流動(dòng)變形導(dǎo)致的各種破壞。
1．2傳感器選型的基本原則傳感器的選擇受到傳感器測(cè)量原理、封裝材料、工作條件規(guī)格等因素的限制，成為了系統(tǒng)設(shè)計(jì)至關(guān)重要且頗具難度的問題。選擇瀝青路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)監(jiān)測(cè)的傳感器應(yīng)考慮的問題包括如下3方面:(1)傳感器的結(jié)構(gòu)和尺寸規(guī)格不能影響道路的使用性能J．RichardWillis在總結(jié)美國路面加速加載試驗(yàn)中路面內(nèi)部參數(shù)采集的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)時(shí)認(rèn)為結(jié)構(gòu)內(nèi)部的參數(shù)采集對(duì)于加速加載試驗(yàn)的成功具有重要意義，因埋設(shè)傳感器造成壓實(shí)度不足，有可能引起路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生早期損壞［1］。引起傳感器附近壓實(shí)度不足的原因，一是因?yàn)閭鞲衅鞣庋b材料不耐熱、不耐壓，需要施工后埋設(shè)，進(jìn)而導(dǎo)致埋設(shè)傳感器位置的混合料與周圍路面混合料存在著明顯的離解面，二是因?yàn)閭鞲衅鞯慕Y(jié)構(gòu)和尺寸規(guī)格超出了瀝青面層或基層的厚度限制，影響了壓實(shí)的均勻性。(2)傳感器需具有較高的成活率、準(zhǔn)確性和重復(fù)性Sebaaly等從傳感器選型、安裝、檢測(cè)的角度認(rèn)為，傳感器的自身成活率、結(jié)果準(zhǔn)確性、重復(fù)性、穩(wěn)定性、成本等是選擇傳感器的標(biāo)準(zhǔn);對(duì)于施工過程中埋設(shè)和工后鉆芯埋設(shè)兩種方法，認(rèn)為工后鉆芯埋設(shè)的方法，由于采用了樹脂作為粘結(jié)劑，明顯增大了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，造成測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。
1．3FBG傳感器在路面動(dòng)力監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用FBG傳感技術(shù)是十多年來發(fā)展最為迅速的傳感技術(shù)，具有靈敏度高、體積小、防水、抗電磁干擾、能進(jìn)行長(zhǎng)期實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、易于集成形成傳感網(wǎng)絡(luò)等特點(diǎn)，目前在土木工程、航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。王川基于PP－OFBG傳感元件［2］，通過設(shè)計(jì)PP樹脂基體模量與瀝青混凝土模量相當(dāng)，研制開發(fā)出主要針對(duì)于瀝青路面應(yīng)變監(jiān)測(cè)的PP－OFBG埋入式應(yīng)變傳感器，并進(jìn)行了傳感性能試驗(yàn)研究。通過進(jìn)行瀝青混凝土梁的四點(diǎn)彎曲靜載及動(dòng)載試驗(yàn)并與理論計(jì)算進(jìn)行了對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)這種傳感器能夠很好地反映出瀝青混凝土的變形特征。劉艷萍針對(duì)傳統(tǒng)的光纖光柵傳感器模量大、尺寸大，直接拿來用于瀝青路面的測(cè)試，不能反映瀝青路面的真實(shí)應(yīng)變的缺點(diǎn)，研發(fā)了一種橡膠封裝FBG豎向應(yīng)變傳感器用于測(cè)量瀝青路面的豎向應(yīng)變［3］。結(jié)果表明，橡膠封裝FBG應(yīng)變傳感器的自身的傳感性能良好，但是用于實(shí)際瀝青混凝土路面的埋設(shè)工藝還有待進(jìn)一步研究。通過對(duì)近幾十年來國內(nèi)外路面內(nèi)部檢測(cè)手段的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部埋設(shè)傳感器來監(jiān)控路面內(nèi)部的工作狀態(tài)是路面領(lǐng)域一種經(jīng)典的研究手段，測(cè)量結(jié)果可用于標(biāo)定路面響應(yīng)模型、進(jìn)行施工質(zhì)量監(jiān)控、養(yǎng)護(hù)政策制定、新型結(jié)構(gòu)與材料評(píng)價(jià)等。測(cè)量結(jié)果的代表性與準(zhǔn)確性對(duì)后續(xù)工作有著決定性的影響。
1．4FBG動(dòng)力響應(yīng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于FBG傳感器靈敏度高、體積小、防水以及測(cè)值穩(wěn)定、能進(jìn)行長(zhǎng)期實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，本文選用FBG力學(xué)傳感器監(jiān)測(cè)瀝青路面的動(dòng)態(tài)力學(xué)響應(yīng)。項(xiàng)目搭建的FBG動(dòng)態(tài)力學(xué)響應(yīng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)如圖2所示。系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集儀、通道擴(kuò)展模塊和傳感器組成，其中傳感器包括FBG水平、豎向應(yīng)變傳感器和FBG土壓力傳感器。
1．5傳感器的布設(shè)和埋置設(shè)計(jì)傳感器布設(shè)方案所遵循的原則如下:(1)選用的傳感器需全面反映路面結(jié)構(gòu)各層位敏感位置(結(jié)構(gòu)層底部和中部)各項(xiàng)力學(xué)性質(zhì);(2)埋設(shè)傳感器的數(shù)量需考慮傳感器成活率，以同方向、多斷面方式布設(shè)多組傳感器以保證成活率;(3)考慮路面結(jié)構(gòu)各層位相似位置的動(dòng)態(tài)力學(xué)特性的比較，傳感器的埋設(shè)在深度方向上需按相同平面位置布設(shè)。依據(jù)上述原則，傳感器布設(shè)方案示意圖如圖3所示。由圖3可見，在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部共計(jì)布設(shè)3層、8個(gè)斷面的力學(xué)傳感器，分別安置于面層底、基層底和墊層底三個(gè)位置，其中面層底部和基層底部包括壓應(yīng)變傳感器、水平橫向傳感器和水平豎向傳感器，墊層底部包括壓應(yīng)變傳感器和土壓力計(jì)。按此傳感器布設(shè)方案埋設(shè)傳感器，在路面施工完成后，還需要檢測(cè)傳感器的成活率。
1．6彎沉數(shù)據(jù)的采集由于FWD的應(yīng)用較為廣泛且較為成熟，國內(nèi)外對(duì)于FWD的測(cè)量均有相關(guān)的操作規(guī)程或規(guī)范予以規(guī)定，因而在加速加載數(shù)據(jù)采集過程中無需特殊考慮FWD檢測(cè)如何與加速加載試驗(yàn)的配合，但是需要注意的是:(1)FWD測(cè)點(diǎn)在加載內(nèi)需均勻分布并且沿著加載帶的縱向中軸線排布，測(cè)點(diǎn)數(shù)量不易較多，一般取6～8個(gè)為宜;(2)FWD側(cè)點(diǎn)的位置需避開結(jié)構(gòu)內(nèi)部力學(xué)傳感器的位置，以免結(jié)構(gòu)內(nèi)部的力學(xué)傳感器影響FWD的測(cè)量精度;(3)為了考慮FWD數(shù)據(jù)的后續(xù)處理中對(duì)溫度影響的修正，除了在加載段內(nèi)排布測(cè)點(diǎn)外，還需在加載帶外設(shè)置測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)數(shù)量取3～4個(gè)為宜;(4)對(duì)彎沉數(shù)據(jù)的處理需要進(jìn)行反算模量的轉(zhuǎn)換，為此FWD需要具有9個(gè)傳感器。按照上述FWD測(cè)量需要考慮的問題，遼寧省半剛性基層路面的FWD測(cè)點(diǎn)設(shè)置如圖4所示。FWD的測(cè)量按照《公路工程路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程(JTGE60－2008)》的規(guī)定實(shí)施。通常，試驗(yàn)過程中，每加載10萬次測(cè)量1次彎沉，有時(shí)可根據(jù)實(shí)際需要增加測(cè)量頻次。
2表面服務(wù)功能數(shù)據(jù)采集
表面服務(wù)功能的評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括擺值、構(gòu)造深度、滲水系數(shù)和車轍深度，這些技術(shù)指標(biāo)的檢測(cè)方法均按照《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程(JTGE60－2008)》相關(guān)規(guī)定實(shí)施。各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的測(cè)量要求和測(cè)量頻次具體如下所述。
2．1車轍斷面的測(cè)量試驗(yàn)記錄的車轍斷面形態(tài)如圖5所示。采用MLS66開展加速加載試驗(yàn)，將抗車轍能力測(cè)試與抗疲勞和水損害測(cè)試分別選取兩個(gè)加載段。為了研究路面全壽命周期內(nèi)車轍深度的發(fā)展變化規(guī)律，在抗車轍能力測(cè)試和抗疲勞測(cè)試過程中都需要檢測(cè)不同加載階段的路面車轍斷面。在抗疲勞測(cè)試過程中，無橫向輪跡分布的情況下，加載位置固定，在兩個(gè)加載輪的輪跡處的路面易于形成凸起，由此影響車轍深度的計(jì)算，因此，需根據(jù)實(shí)際情況選絕對(duì)車轍深度和車轍深度作為抗車轍能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)。試驗(yàn)按照《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程(JTGE60－2008)》中的方法測(cè)量車轍斷面，選擇的斷面位置應(yīng)遵循在有效輪跡帶內(nèi)均勻排布的原則，選取2～3個(gè)斷面位置，每加載10～20萬次測(cè)量1次，取各斷面車轍深度計(jì)算結(jié)果的平均值作為最后的測(cè)量結(jié)果。
2．2抗滑和防水性能的測(cè)量測(cè)量方法按照《公路工程路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程(JTGE60－2008)》的規(guī)定，每加載10～20萬次測(cè)量1次，均勻選取輪跡帶內(nèi)4個(gè)位置，取各測(cè)點(diǎn)測(cè)量結(jié)果的平均值作為最終測(cè)量結(jié)果。
3路面工作條件
路面工作條件是指自然環(huán)境條件和行車荷載。加速加載試驗(yàn)條件下，通過加熱和降水裝置實(shí)現(xiàn)自然環(huán)境對(duì)路面作用的模擬。進(jìn)行動(dòng)載條件下路面性能分析需要考慮路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫濕度的分布狀態(tài)，因此，試驗(yàn)過程中需要定期監(jiān)測(cè)路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫濕度數(shù)據(jù)。同時(shí)，試驗(yàn)過程中，需經(jīng)常確認(rèn)加載軸載是否穩(wěn)定在預(yù)設(shè)軸載及其誤差范圍之內(nèi)，路面工作條件檢測(cè)還包括對(duì)加載輪軸載的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
4結(jié)論與展望
關(guān)鍵詞：半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1概述
我國90%以上的高等級(jí)公路瀝青路面基層和底基層采用半剛性材料。半剛性基層瀝青路面已經(jīng)成為我國高等級(jí)公路瀝青路面的主要結(jié)構(gòu)類型。
在七·五期間，國家組織開展了“高等級(jí)公路半剛性基層、重交通道路瀝青面層和抗滑表層的研究”的研究工作，對(duì)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性，瀝青面層的開裂機(jī)理、車轍和疲勞、抗滑表層設(shè)計(jì)和應(yīng)用、半剛性基層材料的強(qiáng)度特性和收縮特性，組成設(shè)計(jì)要求等進(jìn)行了深入的研究工作，提出了較為完整的研究報(bào)告，為高等級(jí)公路半剛性基層瀝青路面的設(shè)計(jì)和施工提供了理論依據(jù)和技術(shù)保證。
由于現(xiàn)行的《柔性路面設(shè)計(jì)規(guī)范》頒布于1986年，隨著國家對(duì)交通運(yùn)輸業(yè)的日益重視和人們筑路經(jīng)驗(yàn)的不斷提高，一致認(rèn)為1986年版的《柔性路面設(shè)計(jì)規(guī)范》已不能滿足高等級(jí)公路半剛性基層瀝青路面的需要。由于對(duì)半剛性基層認(rèn)識(shí)不足，使得設(shè)計(jì)結(jié)果具有一定的盲目性，設(shè)計(jì)結(jié)果要么過分保守，要么因路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)而產(chǎn)生早期破壞，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，如何利用七·五國家攻關(guān)項(xiàng)目取得的成果，結(jié)合近十年來半剛性基層瀝青路面的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際使用效果，提出適合本地區(qū)特點(diǎn)的路面結(jié)構(gòu)，對(duì)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的更新和路面實(shí)際使用效果的改善具有重要的意義。根據(jù)江蘇、安徽、浙江高等級(jí)公路的實(shí)際，江蘇在鎮(zhèn)江、無錫、蘇州、徐州、連云港共計(jì)4線10段進(jìn)行調(diào)查，安徽在合肥、馬鞍山、淮南三市調(diào)查了3線8段，浙江在嘉興和杭州調(diào)查了2線5段共計(jì)9線23段。調(diào)查的路面結(jié)構(gòu)具有一定的典型性。
2國內(nèi)外研究概況
2.1國外國道主干線基層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
國外國道主干線基層結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)：
(1)多數(shù)采用結(jié)合料穩(wěn)定的粒料(包括各種細(xì)粒土和中粒土)及穩(wěn)定細(xì)粒土(如水泥土、石灰土等)只能用作底基層，有的國家只用作路基改善層。法國和西班牙在重交通的高速公路上，要求路面底基層也用結(jié)合料處治材料。
(2)使用最廣泛的結(jié)合料是水泥和瀝青，石灰使用得較少。此外，還使用當(dāng)?shù)氐牡突钚月牧虾凸I(yè)廢渣，如粉煤灰、粒狀礦渣等。
(3)有的國家用瀝青穩(wěn)定碎石做基層的上層，而且用瀝青做結(jié)合料的結(jié)構(gòu)層的總厚度(面層+基層的上層)常大于20cm。
經(jīng)過幾十年的總結(jié)，國外在半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)組合上雖有所改進(jìn)，但半剛性材料仍是常采用的基層和底基層材料。
2.2國外典型結(jié)構(gòu)示例
國外瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法經(jīng)過幾十年的完善，已經(jīng)提出了比較成熟的設(shè)計(jì)方法，并且許多國家提出了典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，表1給出了法國典型結(jié)構(gòu)一個(gè)范例。
表1
土的等級(jí)
交通等級(jí)
PF1
PF2
PF3
To(750-2000)
7BB+7BB+25GC+25GC
7BB+7BB+25GC+20GC
7BB+7BB+25GC+25GC
T1(300-750)
8BB+25GC+25GC
8BB+25GC+20GC
8BB+20GC+20GC
T2(150-300)
6BB+25GC+22GC
6BB+22GC+20GC
6BB+20GC+18GC
T3(50-150)
6BB+22GC+20GC
6BB+18GC+18GC
6BB+15GC+15GC
注：(1)交通等級(jí)欄下括號(hào)內(nèi)的數(shù)值指一個(gè)車道上的日交通量，以載重5t以上的車計(jì)；
(2)PF1，PF2和PF3指土的種類和土基的潮濕狀態(tài)，PF1相當(dāng)于一般的土基；
(3)BB指瀝青混凝土，GC指水泥粒料；
(4)表中數(shù)字單位為cm。
一些國家在高等級(jí)公路上實(shí)際采用過的半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)見表2。
一些國家在高等級(jí)公路上實(shí)際采用過的半剛性基層瀝青結(jié)構(gòu)表表2
國家
瀝青層厚度(cm)
半剛性材料層厚度(cm)
備注
日本
20～30
水泥碎石，30～20
荷蘭
20～26
水泥碎石，40～15
西德
30
貧混凝土，15
另有防凍層
英國
9.5～16.9
貧混凝土，15另
有底基層
瑞典
12.5
水泥粒料
南非
17.5
水泥砂礫，30
西班牙
8
水泥粒料
當(dāng)前的規(guī)定
2.3其它高速公路路面結(jié)構(gòu)
瀝青路面典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表3
道路名稱
長(zhǎng)度
(km)
路面結(jié)構(gòu)
面層(cm)
基層(cm)
底基層(cm)
廣佛路
15.7
4中粒式
5細(xì)粒式
25水泥碎石或
31水泥石屑
25-28水泥土
沈大路
375
4中粒式
5細(xì)粒式
6瀝青碎石
25水泥碎石
京津塘
142.5
5中粒式
6細(xì)粒式
12瀝青碎石
25水泥碎石
30石灰土
京石
14
4中粒式
8瀝青碎石
15二灰碎石
40石灰土
濟(jì)青路
15-18開級(jí)配中粒式
38-40二灰碎石
42石灰土
正在建設(shè)的滬寧高速公路路面結(jié)構(gòu)如表4。
表4
標(biāo)段
結(jié)構(gòu)
層
A1
B4
B5
B7
C1
C4
C5
C2
D1
D6
D7
D9
E1
E5
F1
F6
F7
G1
G2
G4
G5
G6
面層
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
基層
30
LFA
30
LFA
25
LFA
25
LFA
40
LFA
38
LFA
30
LFA
20
LFA
18
LFA
20
LFA
20
LFA
底基層
30
LF
30
LFS
33
LS
33
LFS
18
LF
20
LFS
33
LFS
40
LFS
36
FS
40
LFS
40
LFD
注：AC-瀝青面層(4cm中粒式，6cm粗粒式，6cm中粒式)；
LFA-二灰碎石，LF-二灰，LS-石灰土；
LFS-二灰土，LFD-二灰砂。
國內(nèi)七·五期間修筑的主要幾條試驗(yàn)路的結(jié)構(gòu)、實(shí)體工程及正在建設(shè)的一些高等級(jí)公路的結(jié)構(gòu)表明，半剛性基層是瀝青路面最主要的結(jié)構(gòu)類型，同時(shí)，不同設(shè)計(jì)人員所提出的結(jié)構(gòu)組合相差較大，甚至，對(duì)同一條路，不同設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)的路面結(jié)構(gòu)相差也很大。因此，根據(jù)設(shè)計(jì)與施工經(jīng)驗(yàn)提出的適應(yīng)不同地區(qū)的典型結(jié)構(gòu)具有一定的理論意義和實(shí)踐意義。
3路面結(jié)構(gòu)調(diào)查
典型結(jié)構(gòu)調(diào)查要求選擇的路線及路段具有典型性，公路等級(jí)要求是二級(jí)或二級(jí)以上的半剛性基層瀝青路面，施工質(zhì)量達(dá)到一定的水平，或者由專業(yè)隊(duì)伍承擔(dān)施工任務(wù)。施工質(zhì)量檢查比較嚴(yán)格，如有相應(yīng)的試驗(yàn)路段，盡可能根據(jù)當(dāng)時(shí)試驗(yàn)?zāi)康募霸紲y(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤調(diào)查。選擇的調(diào)查路段使用年限應(yīng)達(dá)到三年以上，并有一定的交通量。路段應(yīng)包括不同的路基結(jié)構(gòu)(即填控情況)不同的地帶類型，不同的路面結(jié)構(gòu)(含不同材料和不同厚度)，不同的使用狀態(tài)(如完好，臨界和破壞)和不同的交通量。被選擇的路段的基層結(jié)構(gòu)應(yīng)符合《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，即不是用穩(wěn)定細(xì)粒土或懸浮式石灰土粒料做的基層。路段長(zhǎng)度在100～500m之間。為此，浙江、江蘇和安徽分別選擇320國道嘉興段，104國道蕭山段，206國道淮南段，205國道馬鞍山段，合蚌路，312國道鎮(zhèn)江、無錫、蘇州段，310國道新墟段、徐豐線進(jìn)行全面的調(diào)查和測(cè)試。
根據(jù)選擇路段的基本情況，本次典型結(jié)構(gòu)調(diào)查路段選擇具有以下特點(diǎn)：
(1)反映了不同地區(qū)，不同的道路修建水平；
(2)反映了不同地區(qū)，不同的路面結(jié)構(gòu)組合類型；
(3)包括了表處，貫入式等一般二級(jí)公路采用的結(jié)構(gòu)，也包括了高速公路采用的結(jié)構(gòu)；(4)包括中間夾有級(jí)配碎石連結(jié)層的路面結(jié)構(gòu)；
(5)反映了經(jīng)濟(jì)和地區(qū)水平的差異；
(6)包括了不同地區(qū)主要使用的半剛性基層材料。
3.1路段測(cè)試內(nèi)容及測(cè)試方法
本次路況測(cè)試主要包括：外觀、平整度、車轍、彎沉、摩擦系數(shù)及構(gòu)造深度。外觀測(cè)試是裂縫、松散、變形等破壞的定量描述；彎沉由標(biāo)準(zhǔn)黃河車(后軸重10t)及5.4m(或3.6m)彎沉儀測(cè)試；摩擦系數(shù)由擺式摩擦系數(shù)測(cè)定儀測(cè)試；構(gòu)造深度由25ml標(biāo)準(zhǔn)砂(粒徑0.15～0.3mm)攤鋪得；平整度為3m直尺每100m路段連續(xù)測(cè)10尺所得統(tǒng)計(jì)結(jié)果；車轍是3m直尺在輪跡帶上所測(cè)沉陷深度。
3.2數(shù)據(jù)采集方法
(1)合理性檢驗(yàn)。由于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)存在偶然誤差，因此，在進(jìn)行誤差分析之前，須去除觀測(cè)數(shù)據(jù)中那些不合理的數(shù)據(jù)，代之以較合理的數(shù)據(jù)，進(jìn)行合理性檢驗(yàn)。
實(shí)際工作中常用3σ原則和戈氏準(zhǔn)則，3σ原則較近似，戈氏準(zhǔn)則較合理。
(2)代表值的確定。代表值是在最不利情況下可能取得的值：
97.7%的保證率，α取2.0；95%的保證率，α取1.645。
在后面計(jì)算中，代表值確定如下：彎沉?。黄秸?、車轍為；摩擦系數(shù)、構(gòu)造深度為X=-1645S。
3.3路面使用品質(zhì)分析
3.3.1平整度
根據(jù)公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范，不的道路等級(jí)對(duì)平整度有不同的要求。但本次調(diào)查結(jié)果表明：各路段的平整度與結(jié)構(gòu)層組合與施工組織狀況有關(guān)。由于選擇路段路面結(jié)構(gòu)使用了瀝青貫入式，瀝青貫入式是一種多孔隙結(jié)構(gòu)，整體性較差，在行車荷載的重復(fù)作用下被再壓實(shí)，導(dǎo)致縱向出現(xiàn)不平整現(xiàn)象。同時(shí)施工時(shí)各層縱向平整度的嚴(yán)格控制對(duì)路面表面平整度控制有十分重要的意義。
3.3.2車轍
瀝青路面車轍是高等級(jí)公路重要病害之一。國外設(shè)計(jì)方法中AⅠ法以控制土基頂面壓應(yīng)變?yōu)橹笜?biāo)，shell設(shè)計(jì)方法則通過分層總和法直接從瀝青面層厚度及面層材料諸方面控制車轍。我國還沒有采用車轍指標(biāo)，作為設(shè)計(jì)控制值，而是通過材料動(dòng)穩(wěn)定度或其它指標(biāo)達(dá)到減少車轍的目的。對(duì)半剛性基層瀝青路面，由于土基頂面壓應(yīng)力較小，在重復(fù)荷載作用下土基產(chǎn)生的再壓實(shí)的剪切流動(dòng)引起的。在調(diào)查路段，瀝青貫入式結(jié)構(gòu)由于其級(jí)配較差，在重復(fù)荷載作用下極易產(chǎn)生剪切流動(dòng)和再壓實(shí)，同時(shí)其高溫穩(wěn)定性較差，調(diào)查路段車轍量較大。
3.3.3抗滑能力
瀝青路面抗滑性能評(píng)價(jià)方法主要是測(cè)定面層的摩擦系數(shù)和紋理(構(gòu)造)深度。瀝青面層紋理深度與礦料的抗磨能力(磨光值指標(biāo))和瀝青混合料高溫時(shí)的內(nèi)摩阻力和粘聚力有關(guān)。紋理深度達(dá)到要求必須合理選定礦料級(jí)配、瀝青材料滿足高等級(jí)道路石油瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
調(diào)查路段面層礦質(zhì)材料為石灰?guī)r，磨光值只有37左右，達(dá)不到高等級(jí)公路和大于42的要求。面層磨擦系數(shù)普遍較小，不滿足抗滑性要求。
3.4路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析
調(diào)查路段經(jīng)過兩年的彎沉及交通量實(shí)測(cè)，結(jié)果表明：不同調(diào)查路段由于承受的交通量不同，雖然路面結(jié)構(gòu)相同，但強(qiáng)度系數(shù)不同。因此，只有根據(jù)強(qiáng)度系數(shù)才能判別路面結(jié)構(gòu)是否達(dá)到使用壽命。同時(shí)，有些路段其路面結(jié)構(gòu)組合及厚度明顯不符合設(shè)計(jì)要求或施工質(zhì)量較差，因此必須調(diào)整設(shè)計(jì)厚度及結(jié)構(gòu)組合。
3.5滬寧高速公路無錫試驗(yàn)路綜合調(diào)查
滬寧高速公路無錫試驗(yàn)路段是本次調(diào)查唯一針對(duì)高速公路特點(diǎn)的路面結(jié)構(gòu)，通過近三年的運(yùn)行和觀察，對(duì)高速公路設(shè)計(jì)與施工提出了許多有益的結(jié)論。
(1)半剛性基層路段彎沉在(2.13～8.25)(1/100mm)范圍，級(jí)配碎石段(X、XⅠ)彎沉為0.122mm和0.135mm，但在裂縫邊緣彎沉值明顯大于沒有裂縫處的彎沉，裂縫邊緣彎沉最大達(dá)20(1/100mm)。因此，在試驗(yàn)路段彎沉絕對(duì)值能滿足高速公路強(qiáng)度要求，但必須注意裂縫對(duì)半剛性路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響。
(2)路面平整度基本沒有改變，并能滿足要求。
(3)1994年夏季高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)瀝青路面高溫穩(wěn)定性提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。1994年觀測(cè)結(jié)果表明，試驗(yàn)路段車轍較1993年基本沒有變化。
(4)路表面在行車碾壓作用下，行車帶滲水很小或根本不滲水。
(5)從路面構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)二方面分析，面層摩擦系數(shù)較1993年減少約(9～14)，在1993年新鋪路段，摩擦系數(shù)從65.4(LK-15A)，61.9(LH-20Ⅰ’)分別減少到35.4和32.0，減少約30。對(duì)同一級(jí)配來說，LH-20Ⅰ’玄武巖徑一年行車碾壓后的摩擦系數(shù)值比行車碾壓二年后砂巖(LH-20Ⅰ’)的摩擦系數(shù)值還要小，說明玄武巖的抗摩擦能力小于砂巖。對(duì)LK-15A加鋪層段，LK-15A段的摩擦系數(shù)LH-20Ⅰ’加鋪層路段摩擦系數(shù)大。
(6)對(duì)比英國產(chǎn)摩擦系數(shù)儀，英國產(chǎn)摩擦儀測(cè)試結(jié)果較國產(chǎn)摩擦儀增大范圍是：(16.6～23.65)平均約21.0，其回歸關(guān)系式為
f上=1.13×f東+16.9。
式中：f上為上海測(cè)試值；f東為東南大學(xué)測(cè)試值。
(7)半剛性路面裂縫較為嚴(yán)重，經(jīng)二年運(yùn)行，裂縫間距寬約為70～90m，窄的約為15～25m。裂縫寬度在1～10mm之間。而在''''層的開裂是面層開裂的主要原因。
3.6調(diào)查路段綜合結(jié)論
(1)本次調(diào)查涉及高速公路結(jié)構(gòu)，一級(jí)公路、二級(jí)公路，因此，調(diào)查工作可靠，對(duì)提出典型結(jié)構(gòu)具有指導(dǎo)意義。
(2)調(diào)查路段路面結(jié)構(gòu)有許多貫入式結(jié)構(gòu)。雖然這種結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性不好，但調(diào)查結(jié)果表明，由半剛性材料引起的反射裂縫也相應(yīng)減少。
(3)對(duì)高速公路路面結(jié)構(gòu)，面層厚度12～16cm，基層底基層厚度50～60cm。
(4)對(duì)一級(jí)公路路面結(jié)構(gòu)，面層厚度8～12cm，基層底基層總厚度40～55cm1。
(5)對(duì)二級(jí)公路路面結(jié)構(gòu)，面層厚度6～10cm，基層底基層厚度35～45cm。
4土基等級(jí)劃分
土基是影響瀝青路面結(jié)構(gòu)承載能力、結(jié)構(gòu)層厚度和使用性能的重要因素。土基的強(qiáng)弱直接影響路表彎沉值的大小和瀝青路面使用壽命的長(zhǎng)短。路面力學(xué)計(jì)算結(jié)果表明，瀝青路面的回彈彎沉值絕大部分是由土基引起的。合理劃分土基等級(jí)，保證土基施工質(zhì)量對(duì)路面彎沉控制有重要的意義。
《柔規(guī)》規(guī)定土基必須處于中濕狀態(tài)以上，Eo的建議值根據(jù)土的相對(duì)含水量及土質(zhì)確定。實(shí)際上，土基的回彈模量(Eo)值隨土的特性、密實(shí)度、含水量、路基所處的干濕狀態(tài)以及加荷方式和受力狀態(tài)的變化而變化。土基回彈模量Eo值規(guī)定以30徑剛性承載板在不利季節(jié)測(cè)定、在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。柔性路面設(shè)計(jì)規(guī)范中的Eo建議表，就是根據(jù)全國各地舊路上不利季節(jié)在路面完好處，分層得出E1，E0，并在土基測(cè)點(diǎn)中心鉆孔取土測(cè)ρd、WWP，同時(shí)用手鉆在板旁取W校正，得出80cm范圍內(nèi)的平均值，整理得出EP的建議值。該表采用6g錘的液限值，現(xiàn)改用100g錘測(cè)定液限。
如果用相對(duì)含水量確定土基的回彈模量，對(duì)重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，可將原建議值提高30%。如華東地區(qū)中濕狀態(tài)土基加強(qiáng)彈模量最小值23MPa。則高等級(jí)公路路基的回彈模量最小值為23×1.3=30MPa這再一次證明土基回彈模量低限取30MPa是合理的。如果路基回彈模量最小值達(dá)不到要求，要求采取某種處治方法進(jìn)行處治。
第二種確定土基回彈模量的方法是通過壓實(shí)度和土的稠度來計(jì)算土基的回彈模量。對(duì)比土的相對(duì)含水量與稠度的關(guān)系曲線，當(dāng)Wc=1.0，0.75和0.50時(shí)，相當(dāng)于地下水對(duì)路基濕度影響有關(guān)的臨界高度的分界相對(duì)含水量W1、W2、W3，即當(dāng)Wc＜0.5時(shí)，相當(dāng)于過濕狀態(tài)，Wc=0.5～0.75時(shí)，相當(dāng)于潮濕狀態(tài)，Wc=0.75～1.00時(shí)，相當(dāng)于中濕狀態(tài)，Wc＞1.00時(shí)，相當(dāng)于處于干燥狀態(tài)。
土基強(qiáng)度等級(jí)劃分結(jié)果表明：必須使土基處中濕成干燥狀態(tài)，否則要作適當(dāng)處理。如果根據(jù)CBR確定土基回彈模量，則第三種方法根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)，用E0=6.4CBR確定土基回彈模量值。
綜上所述，土基強(qiáng)度等級(jí)劃分為S1、S2、S3三個(gè)等級(jí)與各參數(shù)間相互關(guān)系見
表5
土基強(qiáng)度等級(jí)表5
土基強(qiáng)度等級(jí)
回彈模量范圍(MPa)
承載比范圍(CBR)
S1
30～45
4.5～7.0
S2
45～65
7.0～10.0
S3
＞65
＞10.0
5交通量等級(jí)的劃分
影響一條公路的交通量的因素既多又復(fù)雜，每個(gè)因素的不確定性又較大。因此，不可能較準(zhǔn)確地知道公路開放時(shí)的平均日交通量，也不可能較可靠地確定交通組成和各自的平均年增長(zhǎng)率。其結(jié)果是實(shí)際交通量與路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)估的交通量有很大差異。
5.1高等級(jí)公路交通量取值范圍
高等級(jí)公路泛指二級(jí)汽車專用道以上的公路，二級(jí)汽車專用道第一年日平均當(dāng)量次最小值一般為500，如以8%的增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，15年累計(jì)作用次，對(duì)于小于該作用次數(shù)的公路將不作高等級(jí)公路處理。對(duì)高速公路而言，通行能力(混合交通)應(yīng)大于25000輛/日，標(biāo)準(zhǔn)軸次一般為6000～8000輛/日，因而，若以5%的增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，5年最大累計(jì)作用次數(shù)一般為15～1806次左右。
5.2劃分辦法及具體結(jié)果
交通等級(jí)劃分將以累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)對(duì)容許彎沉的均等影響為依據(jù)進(jìn)行劃分。交通量等級(jí)劃分結(jié)果見表6。
交通等級(jí)劃分結(jié)果表6
等級(jí)
標(biāo)準(zhǔn)
T1
T2
T3
T4
累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次(次)
第一年日平均當(dāng)
量軸次(次)
＜500
500～800
800～1200
＞1200
注：第一年日平均當(dāng)量軸次由標(biāo)準(zhǔn)累計(jì)作用次數(shù)計(jì)算得，設(shè)計(jì)年限取為15年，增長(zhǎng)率取為8%，
且以單車道計(jì)。
6典型結(jié)構(gòu)圖式
6.1典型結(jié)構(gòu)推薦的基本原則
結(jié)合結(jié)合調(diào)查路段的路面結(jié)構(gòu)和實(shí)際的使用狀況，以及國內(nèi)外半剛性基層瀝青路面實(shí)體工程設(shè)計(jì)成果，半剛性基層瀝青路面的承載能力主要依靠半剛性基層。因此承載能力改變時(shí)主要通過改變基層的厚度來實(shí)現(xiàn)。瀝青面層的厚薄主要考慮道路等級(jí)(交通量)的影響，為此，可得出半剛性基層瀝青路面典型結(jié)構(gòu)瀝青面層、基層、底基層厚度改變的基本原則。
(1)瀝青面層總厚度控制在6～16cm。對(duì)相同交通等級(jí)，不同的路基等級(jí)，基層(或底基層)厚度不同，不同的交通等級(jí)，相同的土基等級(jí)改變?yōu)r青面層的厚度。
(2)基層(或底基層)厚度變化盡可能考慮施工因素，即施工作業(yè)次數(shù)最小。
(3)不同的交通等級(jí)，主要改變基層或底基層的厚度，并且綜合考慮造價(jià)因素。
(4)材料選擇應(yīng)結(jié)合華東片區(qū)實(shí)際，基層采用二灰碎石和水泥穩(wěn)定粒料，底基層則采用石灰土和二灰土(二灰)
(5)為減少面層開裂，推薦結(jié)構(gòu)提出采用級(jí)配碎石過渡層。
6.2半剛性基層瀝青路面典型結(jié)構(gòu)
根據(jù)參數(shù)分析，推薦的基本原則及國內(nèi)外路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，對(duì)半剛性基層瀝青路面共推薦60種典型結(jié)構(gòu)，供有關(guān)單位設(shè)計(jì)時(shí)直接選用，表7是其中之一。
重交通道路瀝青路面典型結(jié)構(gòu)圖表7
交通量
土基強(qiáng)度
等級(jí)
T1
T2
T3
T4
S1
8～10AC
20LFGA
30LFS
10～12AC
20LFGA
35LFS
12～14AC
20LFGA
37LFS
14～16AC
20LFGA
40LFS
S2
8～10AC
18LFGA
30LFS
10～12AC
20LFGA
30LFS
12～14AC
20LFGA
32LFS
14～16AC
20LFGA
35LFS
S3
8～10AC
20LFGA
20LFS
10～12AC
18LFGA
30LFS
12～14AC
18LFGA
32LFS
14～16AC
20LFGA
32LFS
注：AC——瀝青混凝土；LFGA——二灰碎石；LFS——二灰土。
6.3構(gòu)推薦和驗(yàn)算的幾點(diǎn)說明
(1)瀝青面層厚度在8～15cm之間，這主要根據(jù)調(diào)查結(jié)果及我國道路建設(shè)的現(xiàn)狀和水平。
(2)基層和底基層的厚度充分反映了結(jié)構(gòu)的受力特性和結(jié)構(gòu)層的經(jīng)濟(jì)合理性要求。
(3)推薦的底基層厚度在三種驗(yàn)算方法計(jì)算厚度之間，并反映了當(dāng)前我國路面結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀和水平。
(4)基層采用二灰碎石或水泥穩(wěn)定粒料。由材料的變形特性的分析(見第8節(jié))可知，水泥穩(wěn)定粒料干縮、溫縮系數(shù)均大于二灰碎石，從減少開裂的角度以而言，建議優(yōu)先選用二灰碎石。
(5)從施工最小工序數(shù)，公路投資最小的角度，盡可能通過改變底基層厚度
來滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求。
7結(jié)論
本課題通過對(duì)3省9線22段及滬寧高速公路無錫試驗(yàn)段(11000m)的調(diào)查、測(cè)試、分析和總結(jié)，提出高等級(jí)公路半剛性基層瀝青路面典型圖及其它注意事項(xiàng)。
主要結(jié)論如下：
(1)詳細(xì)、全面地分析了國內(nèi)外高等級(jí)公路瀝青路面采用半剛性材料作基層或底基層的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步說明在現(xiàn)階段半剛性基層瀝青路面仍是高等級(jí)公路路面的主要結(jié)構(gòu)類型。
(2)調(diào)查路段結(jié)構(gòu)及功能狀況表明：瀝青貫入式結(jié)構(gòu)不宜作為高等級(jí)公路瀝青路面的某一結(jié)構(gòu)層，但瀝青貫入式結(jié)構(gòu)對(duì)減少反射裂縫有益；石灰?guī)r不能用作高等級(jí)公路瀝青路面上面層，否則不能保證抗滑要求；必須采用中粒式瀝青混凝土作為瀝青路面上面層，且其孔隙率應(yīng)在3～6%的范圍之內(nèi)；裂縫問題是半剛性基層瀝青路面十分重要的問題，它直接影響路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、使用性能及滲水狀況；級(jí)配碎石有利于延緩反射裂縫的產(chǎn)生；南方地區(qū)，半剛性基層的收縮與溫縮而形成的反射裂縫是瀝青路面裂縫產(chǎn)生的主要原因。
(3)結(jié)合調(diào)查結(jié)果、室內(nèi)試驗(yàn)及理論分析提出了土基模量分級(jí)及土基模量的三種確定方法，即野外承載板、CBR及現(xiàn)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范取值放大30%。
(4)室內(nèi)通過CBR試驗(yàn)及彈性模量試驗(yàn)，提出了CBR與E0的關(guān)系，即E0=6.4CBR
(5)根據(jù)調(diào)查結(jié)果及強(qiáng)度驗(yàn)算，提出了瀝青路面典型結(jié)構(gòu)圖，選擇典型結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)根據(jù)土基、交通量狀況及路面使用材料確定典型結(jié)構(gòu)。
微波傳播理論是微波電路設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。當(dāng)微波在空中傳播的時(shí)候，會(huì)受到地面和空氣的影響，發(fā)生損耗和衰落，如果周圍存在較為復(fù)雜的電磁環(huán)境，也會(huì)受到電磁干擾。因此，在微波電路設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)考慮到大氣折射、地面反射、電磁干擾等情況，充分掌握和利用電磁兼容分析技術(shù)、微波視距傳播預(yù)測(cè)技術(shù)、路徑剖面分析技術(shù)。在我國相關(guān)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)中，這些技術(shù)和理論都有具體的規(guī)定。在微波中繼通信電路的設(shè)計(jì)過程中，就是要對(duì)以上的理論基礎(chǔ)和技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，結(jié)合當(dāng)前的通信設(shè)備，建立其符合用戶需求的經(jīng)濟(jì)、高效的通信電路。
2系統(tǒng)的建模與實(shí)現(xiàn)
2.1面向?qū)ο蠓治?/p>
面向?qū)ο蠓治龅倪^程，實(shí)際上就是系統(tǒng)的建模過程，同時(shí)用類圖來表示系統(tǒng)模型。在這一過程中，首先要對(duì)系統(tǒng)責(zé)任和問題域進(jìn)行考察，將問題域當(dāng)中的事物進(jìn)行抽象分析，使其成為系統(tǒng)模型中的對(duì)面向?qū)ο蠹夹g(shù)在微波通信電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究宋省偉劉琦姜雨豐王柯大連理工大學(xué)遼寧大連116024象，同時(shí)進(jìn)行分類，從而得出類圖的對(duì)象層。其次對(duì)事物的靜態(tài)特征和動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行考察，對(duì)其進(jìn)行封裝，使其成為對(duì)象類的屬性和服務(wù)，從而得出類圖的特征層。然后，分析并尋找出對(duì)象類之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系、靜態(tài)關(guān)系、組成關(guān)系、分類關(guān)系等，并將這些關(guān)系分別利用消息連接、實(shí)例連接、整體部分結(jié)構(gòu)、一般特殊結(jié)構(gòu)等進(jìn)行表示，從而得出類圖的關(guān)系層。
2.2面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)
在進(jìn)行該系統(tǒng)的研究和開發(fā)過程中，所采用的軟件工程思想不強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格的階段劃分。其中，面向?qū)ο蠓治龊兔嫦驅(qū)ο笤O(shè)計(jì)之間是無縫銜接的。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)主要是結(jié)合系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)中的圖形用戶接口GUI、所應(yīng)用的編程語言、運(yùn)行速度要求、資料存儲(chǔ)、人機(jī)接口等因素，從而對(duì)面向?qū)ο蠓治鲞M(jìn)行細(xì)化、調(diào)整和修改，根據(jù)具體的要求和需要，對(duì)一些與實(shí)現(xiàn)有關(guān)的部分進(jìn)行補(bǔ)充。2.3面向?qū)ο缶幊淘谕瓿闪讼到y(tǒng)的面向?qū)ο蠓治龊兔嫦驅(qū)ο笤O(shè)計(jì)之后，就需要利用面向?qū)ο缶幊?，將面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的各個(gè)成分利用面向?qū)ο缶幊陶Z言進(jìn)行書寫和體現(xiàn)。面向?qū)ο缶幊滩煌趥鹘y(tǒng)編程的特點(diǎn)是，更加強(qiáng)調(diào)對(duì)模塊的充分利用。在VC++6.0繼承的基本函數(shù)類庫MFC當(dāng)中，基本類的數(shù)量十分龐大，這就為擴(kuò)展、繼承、重用類模塊提供了便利。而要想事項(xiàng)從面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)到面向?qū)ο缶幊痰挠诚瘢紫纫肅++語言來實(shí)現(xiàn)對(duì)象類中的一般特殊結(jié)構(gòu)。其次應(yīng)當(dāng)在整體對(duì)象類當(dāng)中，對(duì)部分對(duì)象類進(jìn)行嵌套定義，將部分對(duì)象類當(dāng)作數(shù)據(jù)類型，對(duì)該部分對(duì)象在整體對(duì)象類中的屬性進(jìn)行聲明。然后，要利用對(duì)象指針來進(jìn)行實(shí)例連接。最后，由于該系統(tǒng)采取的是順序執(zhí)行，同時(shí)在一臺(tái)計(jì)算機(jī)當(dāng)中，分布著全部的對(duì)象，因此，只要采用簡(jiǎn)單的函數(shù)調(diào)用，就能夠連接對(duì)象間的消息。
3面向?qū)ο蠹夹g(shù)在微波通信電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
通過上述工作方法和技術(shù)步驟，就產(chǎn)生了微波中繼通信電路的設(shè)計(jì)軟件，具有界面簡(jiǎn)潔、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。在軟件的左邊，會(huì)給出中繼段的一些基本參數(shù)，例如天線高度、通信方位角、經(jīng)緯度、收發(fā)臺(tái)站的站名、等效地球半徑系數(shù)k、收發(fā)頻率、中繼段表示等。軟件右側(cè)是繪圖區(qū)，如果選擇不同的等效地球半徑系數(shù)k，右邊的繪圖區(qū)中就會(huì)分別繪制出當(dāng)k等于∞、4/3、ke等不同值的時(shí)候，其具體的路徑剖面圖。在右側(cè)繪圖區(qū)的上方，會(huì)給出路徑剖面分析的一些主要參數(shù)，例如第一菲涅爾區(qū)半徑、路徑余隙、障礙點(diǎn)、收發(fā)臺(tái)站的站距和海拔等。對(duì)于收發(fā)天線的初始高度值，可以通過鍵盤進(jìn)行輸入，也可以利用鼠標(biāo)拖動(dòng)剖面兩側(cè)的垂直滑塊來進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)通過計(jì)算和研究得出天線的最佳高度之后，在剖面分析圖中，和天線高度相關(guān)的部分將會(huì)重新被繪制。通過與剖面分析圖中各項(xiàng)參數(shù)值的對(duì)比，能夠證明路徑剖面圖中的繪制和分析，以及計(jì)算的天線最佳高度等信息均是正確有效的。對(duì)于電路中斷率，要確保其處在不大于4.062e-6所需要的衰落儲(chǔ)備為45.7dB。而設(shè)備只能提供36.2dB的電平余量，小于所需的衰落儲(chǔ)備，因此無法滿足具體的需求。而在中繼段當(dāng)中，實(shí)際中斷率在2.38e-5左右，要比4.062e-6的中斷率標(biāo)準(zhǔn)大，因此無法達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)對(duì)其采取分機(jī)接收等措施，以抵抗過大的衰落。而對(duì)于電磁兼容，站臺(tái)總共受到-204.8dB電平的干擾，要比-89dB的干擾容限大。同時(shí)，在在站臺(tái)周圍，還有很多會(huì)受到該站臺(tái)干擾的其他站臺(tái)。由此可以看出，該站臺(tái)對(duì)周圍站臺(tái)之間的電磁不能兼容，需要對(duì)發(fā)射頻率進(jìn)行調(diào)整。通過上述中斷率估算和電磁兼容分析所得出的結(jié)果，和采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行計(jì)算所得出的結(jié)果相比，在誤差允許的范圍內(nèi)，是一致的。除此之外，還利用以上的方法對(duì)其它多個(gè)的中繼段的功能進(jìn)行了測(cè)試。經(jīng)過多次測(cè)試的驗(yàn)證，證明了該軟件的準(zhǔn)確性、效率性、穩(wěn)定性等都十分理想。可以在微波通信電路中取得良好的應(yīng)用。
4結(jié)論
關(guān)鍵詞：碎石化；舊水泥混凝土路面；應(yīng)用
1引言
近年來，20世紀(jì)90年代初期修建的水泥混凝土路面，隨著使用年限的增長(zhǎng)和重載車輛的反復(fù)行駛，水泥混凝土路面損壞嚴(yán)重，出現(xiàn)了斷板、縱橫向裂縫、角隅斷裂、錯(cuò)臺(tái)、唧泥等病害現(xiàn)象，路面技術(shù)狀況日趨下降，直接影響行車安全和舒適性。面臨舊水泥混凝土路面維修改造新技術(shù)新課題研究，采用傳統(tǒng)的加層式、破碎后加鋪基層和挖除式重建等方式，施工周期長(zhǎng)，投資大，環(huán)境污染嚴(yán)重，影響車輛通行安全。根據(jù)省公路局要求，對(duì)104國道臨海境1687K＋000-1693K＋000路段和35省道臨石線臨海境8K＋700-9K＋900路段實(shí)施舊泥混凝土路面共振碎石化技術(shù)試驗(yàn)段，共振碎石化技術(shù)具有施工周期性短、環(huán)境污染少、有效防止或延緩瀝青混凝土面層出現(xiàn)的反射裂縫等病害，采用共振碎石化技術(shù)實(shí)施的“白改黑”路段建成通車后，效果良好，有效地改善了路容路貌。
2試驗(yàn)路段概況
104國道1687k+000-1693k+000路段和35省道臨石線8K＋700-9K＋900路段，分別于1991年11月和1992年9月建成通車，2006年104國道平均日交通量6323輛／日、35省道臨石線9926輛／日，原路面結(jié)構(gòu)組合為22cm水泥混凝土路面+20cm水泥穩(wěn)定基底+15cm級(jí)配碎石底基層，水泥混凝土設(shè)計(jì)抗折強(qiáng)度4.5Mpa。水泥混凝土路面破損嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為碎板、斷板、縱橫向裂縫、角隅斷裂、錯(cuò)臺(tái)、脫空、唧泥、接縫料散失等。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)104國道水泥混凝土路面破板率平均達(dá)到50.49％；臨石線水泥混凝土路面破板率平均達(dá)到49.3％。近幾年多次進(jìn)行挖補(bǔ)，局部路段已采用挖除碎板重新修筑水泥板，部分路段采用了瀝青混合料修補(bǔ)板塊、瀝青混合料修補(bǔ)板塊長(zhǎng)度數(shù)十米至百米左右不等，但板塊修補(bǔ)效果不佳，影響行車安全。現(xiàn)路面結(jié)構(gòu)改為舊水泥混凝土路面使用共振碎石化后，碾壓密實(shí)，作為路面基層，直接鋪筑4㎝細(xì)粒式瀝青混凝土＋5㎝中粒式瀝青混凝土＋6㎝粗粒式瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)。
3共振碎石化施工工藝
3.1機(jī)械設(shè)備選擇
共振破碎機(jī)械，選用美國共振機(jī)器公司生產(chǎn)的RB500系列共振破碎機(jī)，設(shè)備具有獨(dú)特的共振技術(shù)可以持續(xù)產(chǎn)生高頻低幅的振動(dòng)能量，通過破碎錘頭傳遞到水泥板塊里。在特制振動(dòng)梁偏心軸驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)生振動(dòng)諧波，支點(diǎn)與配重點(diǎn)振幅為零，破碎頭以高頻低幅（2㎝）敲擊路面，混凝土路面產(chǎn)生裂紋，并隨著振動(dòng)迅速有規(guī)律地?cái)U(kuò)展到材料邊界，由于沖擊力很小，且裂紋只擴(kuò)展到邊界，所以對(duì)基層沒有任何損害。壓實(shí)機(jī)械選用重型鋼輪壓路機(jī)。
3.2技術(shù)特點(diǎn)
共振碎裂技術(shù)產(chǎn)生的高頻低幅振動(dòng)能量，通過破碎錘頭傳遞到水泥板塊里，使舊水泥混凝土板塊表面4-6㎝深度范圍碎裂成3㎝以下粒徑的碎石層。由于共振破碎機(jī)動(dòng)量高，和板塊接觸時(shí)間短，將水泥板塊表面的“裂紋”瞬間均勻地“擴(kuò)展”到板塊底部，作用于水泥板塊內(nèi)部的高頻振動(dòng)力使得整體碎裂均勻，碎塊大小和方向極其規(guī)律，水泥板塊產(chǎn)生斜向裂紋，與路面呈30-40度夾角。水泥板塊表層粒徑較小，較松散；下層粒徑較大，嵌鎖良好，使碎石層下部形成“裂而不碎、契合良好、聯(lián)鎖咬合”的塊體結(jié)構(gòu)，具有良好的“拱效應(yīng)”，能將豎向壓力變?yōu)樗酵屏Γ趶母旧蠝p小或避免反射裂縫的發(fā)生，對(duì)基層、路基及周圍的結(jié)構(gòu)設(shè)施無損傷。
3.3施工程序
舊水泥混凝土路面共振碎石化技術(shù)施工程序：路況調(diào)查——清除瀝青修補(bǔ)層——灑水濕潤——試振——檢測(cè)驗(yàn)證——共振碎石化——清除表面粗粒料——壓實(shí)——技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)——鋪筑瀝青混合料——壓實(shí)——保養(yǎng)——開放交通。
3.4試振
舊水泥混凝土路面共振破碎質(zhì)量主要受到破碎機(jī)施工速度、振幅、破碎順序、破碎施工方向以及不同基層強(qiáng)度、剛度條件、對(duì)破碎機(jī)調(diào)整要求等，均對(duì)破碎程度、粒徑大小排列和形成的破裂面方向影響。為了確保共振破碎質(zhì)量，實(shí)施共振破碎豢必須進(jìn)行破碎試振。試振后，通過開挖坑穴，檢驗(yàn)破碎粒徑分布情況，以及均勻程度，確定破碎機(jī)施工參數(shù)及施工組織措施等。
3.5破碎施工順序
破碎前，應(yīng)對(duì)破碎車道水泥混凝土路面表面灑水濕潤，防止破碎時(shí)揚(yáng)塵飛揚(yáng)，污染環(huán)境。破碎順序一般由水泥路面外側(cè)車道開始，從邊緣向中間破碎，每次間隔20cm進(jìn)行往復(fù)破碎。如果縱向車道作了縱向切割，也可由中向邊順序破碎。破碎一個(gè)車道的寬度，實(shí)際破碎寬度應(yīng)超過一個(gè)車道，與其相鄰車道搭接至少15cm。
3.6壓實(shí)
壓實(shí)前，應(yīng)清除舊水泥混凝土路面接縫內(nèi)大于5cm的碎石塊，并對(duì)凹陷的路段采用級(jí)配碎石粒料回填。然后采用光輪壓路機(jī)碾壓密實(shí)。
3.7技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)
舊水泥混凝土路面實(shí)施共振碎石化后，采取外觀鑒別和實(shí)地檢測(cè)相結(jié)合的方法，選取具有代表性的路段挖坑穴抽樣檢驗(yàn)、檢測(cè)，一般每隔250m處距路邊2.5m位置處開挖1㎡左右的坑穴，深度至路面基層頂面，分析共振破裂效果。鑒別板塊內(nèi)是否產(chǎn)生斜向受力和嵌緊結(jié)構(gòu)，判斷、分析、評(píng)價(jià)共振碎裂技術(shù)作用力擴(kuò)展到板塊的何位置完成了能量的傳遞，以及對(duì)板塊周圍的結(jié)構(gòu)物和基層是否會(huì)造成損壞。同時(shí)，定點(diǎn)檢測(cè)沉降量，回彈彎沉值測(cè)定、破碎狀況檢測(cè)、縱橫坡度檢測(cè)等。結(jié)果表明：共振破碎使舊水泥混凝土路面縱、橫坡度發(fā)生變化較?。怀两盗亢蛡?cè)向位移相對(duì)較?。换貜棌澇林禍y(cè)定舊水泥混凝土路面回彈彎沉值小，共振碎石化碾壓后回彈彎沉值大，符合充當(dāng)基層的回彈彎沉值，鋪筑瀝青混凝土路面后路表回彈彎沉值測(cè)定小于路面容許彎沉值，符合設(shè)計(jì)要求。
4效果分析
共振碎石化技術(shù)鋪筑瀝青混凝土路面能夠快速、有效地修建路面工程，施工周期短，環(huán)境污染少，節(jié)省投資，節(jié)約資源。共振破碎機(jī)正常作業(yè)每臺(tái)班破碎一條車道1600-2700m，采用流水作業(yè)法施工3-5天即可完成單車道鋪筑瀝青混凝土路面，開放交通。若采用挖除舊水泥混凝土路面板塊，重新修筑基、面層，施工周期長(zhǎng)，挖除的水泥混凝土板塊廢棄，造成環(huán)境污染。遇雨、雪天氣，造成路基排水不暢、積水，路基松軟、強(qiáng)度降低，直接影響車輛通行安全。104國道1687k+000-1693k+000路段和35省道臨石線8K＋700-9K＋900路段實(shí)施共振碎石化技術(shù)鋪筑的瀝青混凝土路面表面平整密實(shí)，建成通車后，路面未出現(xiàn)網(wǎng)裂、裂縫和坑洞病害現(xiàn)象，共振碎石化技術(shù)應(yīng)用有效地控制和延緩了反射裂縫的發(fā)生，路面技術(shù)狀況良好。