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摘要:自上世纪90年代,全国很多的水泥混凝土路面都达到了设计使用年限,要进行各种形式的旧路改造。水泥混凝土路面本身存在许多固有缺点也暴露了出来,例如抗折强度低、韧性低、脆性大、易开裂等。在车辆荷载和环境因素下,水泥混凝土路面在使用初期或经过一段时间使用后容易出现一定程度的损伤破坏,如路面表面出现细小的裂缝、坑槽、露骨,路面板出现裂缝、断板,接缝产生错台等危害。基于这种情况,水泥混凝土路面的病害处理技术也得到不断的发展和完善,尤其是沥青罩面层技术逐渐显示出便利、高效、平整度好等优点!
关键词:水泥混凝土路面沥青罩面层裂缝脱空板
0引言
水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散能力强、稳定性好的路面结构。随着修筑里程的增长,实践经验的积累,科学研究的深入,水泥混凝土路的修筑技术逐步改进,质量不断提高。加之水泥混凝土路面的适应性及抗灾能力强,能较好的满足现代化交通的要求;就材料而言,沥青供应缺口很大,质量不易保证,对石料的要求较高,而水泥材料可就近供应。因此,水泥混凝土路面得到了较快地发展。
1沥青罩面层技术应用分类
采用沥青面层作为原路面的罩面层是一种非常典型的补强方法,这种形式的路面结构能吸收两种材料的优点,原有水泥路面可以提供稳定、坚实的基层,沥青罩面层可以提供摩阻系数高、平整度好的表面层,大大改善了路面的使用性能。在进行沥青罩面之前,必须对原路面的破坏进行相应的处理,保证沥青罩面层的正常施工,充分发挥其作用。处理包括下面这些方面:①沉陷、软弱地基的处理;②表面破损的处理;③断裂板处理;④断裂板处治。
关于混凝土路面断板的修补措施,我国在近几年已有部分单位进行研究探讨。在研究初期,一般是一旦发现断板,则将该块板全部刨除,并整板铺设钢筋网,使之能够独立工作。但这种方法既费时费力,又不经济,同时影响交通的正常运行,目前已不采用。实际上混凝土路面断板发生后,并不能说明已经完全丧失使用价值。
2裂缝宽小于3mm的断板修补
2.1直接灌入法:适用于施工中产生的混凝土收缩裂缝。在未通车前,一旦发现混凝土板出现裂缝,可用聚硫环氧树脂材料等直接灌注。
2.2注射器注射法:此法适用于通车时间短,裂缝内杂物少,较清洁、干燥裂缝宽度在3mm左右的路面断板修补。具体工序如下:①清缝:采用空气压缩机配特制喷嘴吹于缝隙,并用细铅丝小钩子充分掏尽缝隙中的泥土等杂物;②配灌缝材料:将小包装主剂与固化剂按2:1比例掺配。一般小包装为1kg,混合剂分A桶主剂0.67kg和B桶固化剂0.33kg二个桶装,操作时只需将固化剂直接倒入主剂中,搅拌至颜色均匀即可;③注射器注射:使用50ml医用注射器抽入混合剂,对准插入缝隙注射,由中线向两边逐点注射至缝隙填满。若先注射段落渗入较多,应及时补注至饱满,若15min内不再渗入则可认为已注满缝隙,整个缝隙注射完成后,撒少许干水泥拌砂混合料覆盖,3h后即可开放通车。该操作应在配料开始90min内完成,否则材料将凝固,无法使用。
3水泥混凝土板面局部修补
《公路养护技术规范》(JTJ073-96)规定,混凝土路面断板可以采用局部条块锯除罩面修复法。要求横向切开表面≥7mm深(非全厚度的修补),平行断板两侧各15cm宽(两条切缝的距离应视断板裂缝的弯曲程度确定),在垂直断板方向上加长30cm,最小直径12mm,间距不大于20cm,平行断板横向绑扎最小直径6mm,2~3根的螺纹钢筋网。然后,在凿开的7~12cm深以及清理干净的表面上,涂低水灰比的水泥浆或树脂粘结剂,再浇筑同颜色高强补偿收缩混凝土,表面修整成与路面平整度及抗滑构造相同。根据此规定,视板面断裂损坏程度不同分三种方式修补:
3.1轻微断裂的处理对于轻微断裂,裂缝有轻微剥落的,先画线放样,按画线范围开凿成深约5~7cm的长方形凹槽,刷洗干净后,用快凝小石子混凝土填补。
3.2较宽裂缝的处理方法对于轻微断裂,但裂缝较宽且有轻微剥落的断板,应按裂缝两侧至少各20cm的宽度放样,按画线范围开凿成深至板厚一半的凹槽,此凹槽应与中线垂直,刷洗干净凹槽,在凹槽底部裂缝的两侧用冲击钻,沿与中线平行方向,间距30~40cm,打眼贯通至板厚达基层表面,然后再清干净凹槽和孔眼,在孔眼安设Ⅱ形钢筋,冲击钻钻头采用30规格,Ⅱ形钢筋采用螺纹钢筋制作,钢筋安设完成后,用高强度水泥砂浆填塞孔眼至密实,最后用与原路面相同强度等级的快凝混凝土浇筑至与路面齐平。
3.3彻底的处理方法较为彻底的办法是将凹槽凿至贯通板厚,在凹槽边缘两侧板厚中央打洞,深10cm,直径4cm,水平间距30~40cm。每个洞应先将其周围润湿,插入一根直径18~20cm、长约20cm的钢筋,然后用快凝水泥砂浆填塞捣实,等砂浆干硬后浇筑混凝土捣实至与路面齐平即可。
4脱空板的处理
采用压浆处治,此法是借鉴后张法预应力构件的孔道压浆原理,在混凝土面板底部有脱空处钻孔,通过孔洞利用高强压力将流质材料压入脱空空隙,流质材料凝固后产生一定的强度,对面板产生均匀承托的作用,进而达到稳固板块的目的。
4.1压浆材料压入板底的材料具备以下特征:一是颗粒粒径小、流动性大,能顺利压进板底空隙;二是弱收缩性,能充分填充板底空隙。国内外都有使用乳化沥青作填隙材料的经验,虽具有较好的流动性,但强度偏低,且受温度影响大,温度高时易软化,在荷载作用下容易从板底唧出,因而不宜选用。而选用纯水泥浆作试验,要达到正常施工的流动性,则需要很大的水灰比,造成材料强度偏低且泌水收缩率大。实验发现选用水泥粉煤灰浆,采用较低的水灰比就可达到较好的流动性,且强度较高,收缩量小。采用水泥:粉煤灰:水=1:0.5:0.45配合比制作的灰浆试件,其室内3天的抗压强度高于5MPa,可作为压浆材料。
4.2常用压浆设备——灌浆机灌浆机是专门用于公路水泥混凝土路面板底脱空处灌注混凝土的养护设备。特点:①自备动力,集发电、制浆、灌浆及水箱于一体,适合于各种环境下的野外流动作业;②液压主要部件选用进口原件配套,结构科学合理,操作简单,维修方便;③设有压力过载保护装置,具有良好的安全性和可靠性;④双向搅拌,快速均匀,可连续灌浆,工作效率高。
调查中发现,混凝土路面使用中出现的断板、破碎板等病害大部分是由于唧泥脱空形成,因而这种类型的板底均有脱空,应进行压浆。完好无断裂破碎的板块,板底也可能存在脱空,这种类型的脱空板虽判断较困难,但仍可采取外观观察及弯沉测试相结合的方法进行判断。雨后上路观察是否唧泥最直观,无雨季节则采取间接方式判断:人在板的边缘感觉重型车辆通过时有垂直位移和翘动的板块:板角相邻两条缝填缝材料严重剥落的板块;相邻板间出现错台时,位置较低的板块一般有脱空存在。对外观不易判断的板块,可测定四个边角的弯沉,弯沉值超过0.3mm者,需要压浆。
5结束语
本文简要的介绍了路面的损坏状况评价方法,包括路面的结构状况评定和使用状况评定,为合理评定路面使用状况及合理补强设计提供理论依据。同时,在路面调查评价的基础上,归纳了我国近年来水泥混凝土路面损坏的原因,为有针对地确定水泥混凝土路面修复方案提供了重要依据。
参考文献:
[1]陈锦云.薄层罩面SMA20/6配合比设计[J].广州大学学报(自然科学版).2004.Vol.3No.5.
[2]陈峙峰.旧水泥混凝土路面沥青加铺层设计及应用技术研究[D].大连:大连理工大学.2003.
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摘 要:文章分析了我国水泥混凝路面的现状,阐述了我国通车运营中的混凝土路面存在的破坏类型并分析出现的原因,给出了水泥混凝土路面病害的一般表现形式,其中有:表面剥落、错台、严重破碎、路基沉陷、接缝剥落。重点探讨了混凝土路面最常见的路面裂缝病害的形成机理,并对我国现阶段水泥混凝土路面养护主要使用的方法作了进一步分析,以期为水泥混凝土路面裂缝养护提供借鉴。
关键词:水泥混凝土;路面;裂缝;养护
我国早期修筑的水泥混凝土路面大部分以达到服务年限,各种病害严重。部分新建的一些水泥混凝土路面由于现存的一些原因还没有达到设计年限就出现了一定的破损病害。由于水泥混凝土路面在我国公路里程中占据一半以上,所以面对的路面破坏养护形式不容乐观。只有通过准确地分析病害成因,正确选择养护方法,才能保证养护质量和降低养护成本。
水泥混凝土路面表面状态和结构特性决定着路面的破损形式有各种路面损坏和结构的承载能力降低。路面在服务期,会随行车荷载和所处环境的不断作用而出现各种损坏。结构破坏反映了路面及路基结构的完好程度和变化趋势。这些损坏是基于不同的形态和诱因产生的,而且对结构性能和功能性能起着不同的影响。按形态和诱因大致可以分为接缝损坏类、断裂类、材料类和变形类。
水泥混凝土路面不同于沥青路面,设置有较多的横缝何纵缝,在接缝处形成了薄弱部位,易出现各种病害。接缝损坏成为水泥混凝土路面最常见的一类病害,具体的表现形式有填缝料损坏和丧失、错台、唧泥、接缝碎裂和拱起等。路面使用或养护的不当,外界物质的进入,都会使接缝两侧的混凝土出现病害。在早期,这些损坏并不破坏混凝土板的结构整体性,但破坏了路面的行驶舒适性。如果任其不断发展,接缝两侧板底受作用影响将出现脱空,使得面板迅速出现断裂损坏。
针对单个混凝土板块出现纵向、横向、斜向或角隅出现断裂,形成面板裂缝。断裂板裂缝进一步发展,将会出现两条以上交叉裂缝,形成三块以上的破碎板。这些裂缝的缝隙随车辆荷载和环境作用而逐渐变宽,并在缝隙边缘出现碎裂。作为刚性路面,裂缝的出现是因为路面荷载应力超过了混凝土能够承受抗折强度或疲劳强度。断裂损坏产生的裂缝,使水泥混凝土路面的整体性遭到破坏,路面承载能力迅速降低。在裂缝产生的初期,其对路面行驶舒适性的影响不是很大,但是裂缝继续发展,缝的宽度不断变大,特别是后期出现破碎板,路面的平整度破坏严重,不能满足行车要求。
水泥混凝土组成材料决定着其性能,若选用耐久性差的材料,在接缝出现后,由于环境中雨水侵蚀、轮胎摩擦、冻胀等作用,使裂缝边缘呈新月形发状。或者混合料中发生碱-硅反应而产生膨胀,使得面层出现网裂。这类受组成材料性质影响引起的破坏,在初期对路面的功能性能或结构性能影响不大,但发展到后期也会出现裂缝的碎裂和混凝土的崩解,从而影响行车舒适和安全以及面层的结构性能。
由于地基软弱或填土压实不足而出现沉降变形,或者由于季节性冰冻地区路基的冻胀,混凝土面层板会出现沉陷或隆起。这类变形如果是均匀的,对混凝土板的结构完整性影响不大,但会降低路面的行驶舒适性。但是如果有不均匀变形,则会由于附加应力的产生而使得面板出现断裂。
水泥混凝土路面裂缝受过渡层影响产生面层开裂、汽车动载及超载的影响开裂、排水不畅影响、路基、基层的影响等多种原因。水泥混凝土路面在投入使用之后,承受着行车荷载反复的作用,同时还受到气候的变化影响。就裂缝而言,按照裂缝宽度、是否有错台沉陷等情况分为轻微裂缝、中等裂缝和严重裂缝。
轻微裂缝出现,路面基本无剥落且裂缝缝隙宽度≤3 mm两边的板块稳固,裂缝填封良好,没有出现无松动和错台现象。一般将路面表面产生不久的裂通或未裂通裂缝化为此列。轻度裂缝为裂缝初期形态,在素混凝土板中一般不会维持很久。
在轻微裂缝基础上进一步发展,裂缝边缘产生一定长度的剥落或边板存在中等错台,再者缝隙宽为3~15 mm的裂缝称为中等裂缝。中等裂缝处治措施是板底压浆后沿裂缝开槽(宽10~20 mm,深15~30 mm),在缝槽内灌注接缝填料。
严重裂缝是在中等裂缝的基础上没有经过及时处理,受各种因素作用进一步发展形成。出现裂缝两边板块产生严重错台、沉陷、唧泥,或裂缝边缘产生严重剥落等情况,再者裂缝宽度≥15 mm,对于某些特别严重的,应采取局部换板修补。
在混凝土裂缝修补方面国内有许多成果可以应用混凝土裂缝修补,思路是:修补裂缝防止扩展,防止水渗入,加强基底的处理。加强路基路面排水,封堵裂缝切断水的影响,采用较强粘结性和高强度的修补材料加强路面强度。裂缝的主要形式为纵向裂缝、网状裂缝和路面破碎。
对于这两类病害,我们可以判定其路基的已经不能提供足够的稳定性,必须对路基进行处理,因此可采用全厚实的修补方法。
修补工艺为:施工放样→清除破损路面→基层、界面处理→修补材料配置→浇筑、振捣→养护。
在清除破坏板时,应该整块凿除,若基层有部分破坏,应该凿除该部分,并修复。目前养护人员多采用C10混凝土进行回填,一般厚度在15 cm以上。修补完基层后,应安设传力杆和拉杆,在选择修补材料时,应采用超早强未膨胀水泥混凝土。
按宽度不同的裂缝,在修补上应采取不同的方式。分成宽度小于0.2 mm的微细裂缝、宽度大于0.2 mm裂缝和贯穿全厚在3~15 mm之间,且贯穿全厚的中等裂缝进行分类处理。
宽度小于0.2 mm的微细,采用表面处理法对进行修补。表面处理法是沿混凝土结构表面刷水泥浆、沥青、油漆、环氧树脂等材料来修补混凝土结构表面的细小裂缝,对于混凝土干缩裂缝通常采用这个方法。
施工工艺:施工准备→表面处理→涂底层涂料→涂表层涂料→养护。
施工时确保路表面的清洁以保证涂料的黏性,底层涂料与表层涂料应有较好的黏结性。
对于宽度在0.2~3 mm之间的轻微裂缝,可采取扩缝灌浆。
施工工艺为:切割→扩缝→黏结面清理→护围→涂黏结剂→水泥砂浆配制→浇筑→振捣→抹平→养护。
上述这类裂缝较窄,不容易灌浆,而且裂缝中常有杂物侵入,故采用扩缝的方法。扩缝时,先要沿裂缝两侧进行切缝,切除一条约15 mm宽,5~10 mm深的“V”型小槽。修补材料主要靠自身的渗透性能来充满裂缝,因此需要流动性好的砂浆。
对于贯穿全厚中等裂缝,一般采取条带罩面进行补缝。
路面损坏是基于不同的形态和诱因产生的,对结构性能和功能性能起着不同的影响。把其分为接缝损坏类、断裂类、材料类和变形类。分析了不同类型病害形成的一般原因。针对现在裂缝的种类,结合施工经验列举了不同的处理方法。裂缝作为常见的水泥混凝土路面病害,应在早期进行处理,防止进一步发展,以免后期造成更大的破坏,增加养护成本。
[1] 钟军.水泥混凝土结构早期裂缝防治技术的研究[D].长春:吉林大学,2010.
[2] 吴国雄.水泥混凝土路面开裂机理及破坏过程研究[D].成都:西南交通大学,2004.
[3] JTG D40-2011,公路水泥混凝土路面设计规范[S].
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2.2.1 沥青混合料的拌和和运输。①在沥青混合料拌和过程中要从混合料级配、沥青用量、拌和温度和时间等进行全方位的控制,以提高混合料的摊铺效果。②沥青混合料在运输过程中,必须将其充分覆盖,以防止沥青在高温时受阳光、空气所造成的氧化及沥青混合料温度的降低。
2.2.2 沥青混合料的摊铺。①平整度的控制。②摊铺温度控制。③摊铺速度控制。
2.2.3 沥青混和料的碾压。①压实设备必须配有钢轮压路机、大吨位轮胎压路机及大吨位振动压路机,能按合理的压实工艺进行组合压实。并应备有经监理工程师所认可的小型振动压路机或手扶振动夯具,以用于在狭窄地点压实或修补工程。②在混合料完成摊铺和刮平后应立即对路面进行检查,对不规则之处应及时用人工进行调整,随后进行充分、均匀的压实。③压实分为初压、复压和终压,压路机应以均匀速度行驶。④初压采用轻型钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压,初压后检查平整度和路拱,必要时应予以修整。复压紧接在初压后进行,复压宜采用重型的轮胎压路机,也可采用振动压路机。终压紧接在复压后进行,终压应采用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压。⑤碾压工作应按试验路确定的试验结果办理。⑥在碾压期间,压路机不得中途停留、转向或制动。当压路机来回交替碾压时,前后两次停留地点应相距10m以上,并应驶出压实起始线3m以外。⑦压路机不得停留在温度高于50℃的已经压实过的混合料上。同时应采取有效措施,防止油料、润滑油、汽油等其他有机杂质在压路机操作或停放期间掉落在路面上。⑧在压实时,如接缝处(包括纵缝、横缝或其他原因而形成的施工缝)的混合料温度已经不能满足压实温度要求,应采用加热器提高混合料的温度达到要求的压实温度,再压实到无缝迹为止。否则,必须垂直切割混合料并重新铺筑,立即共同碾压到无缝迹为止。⑨在压路机压不到的地方,应采用热的手夯或机夯把混合料充分压实。已经完成碾压的路面,不得修补表皮。
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水泥路面为我国高等级路面的关键模式之一,水泥混凝土路面直接受到多种自然条件、承受车辆荷载等影响,一些路面将出现早期裂缝,就是需要及进实施修补,避免路面损坏的最大化发展。而补修路其裂隙的修补材料亦露于路面,修补材料即需满足“强度与需久性”等要求,还需具良好的粘接性、流动性及变形性[1]。目前,用于水泥混凝土路面缝隙修补的材料不是造价过高就是耐久性及防水性不佳,不能长期使用。因聚合物可改善水泥材料的耐久性能及力学性能,高效减水剂量可显著提升水泥浆体的流动性,于水泥净浆里加入高效减水剂与聚合物等,为研制路面缝隙修补的新材料。
选取的原材料,要针对修补材料的“良好耐久性及工作性、和旧混凝土的相容性、良好的粘接性与变形水平、经济环保、强力抗弯强度”等因素。依此选取下列原材料:(1)水泥。基质材料选取陕西某厂生产的42.5R硅酸盐水泥。(2)聚合物乳液。其为修补材料的“改性材料”,需能改善水泥界面粘结、塑性变形、耐久性等水平。此本修补材料选用“聚丙烯酸、聚醋酸乙烯、丁苯乳液、苯丙乳液”。(3)外加剂。修补材料选用的外加剂类型有“消泡剂、减水剂、膨胀剂、早强剂”。消泡剂:消除搅拌时聚合物生成的所泡,提升材料紧密度;减水剂:主要起到提升浆体流动性的作用,这又利于缝隙灌浆,能改善水泥制品的耐久性及力学强度;膨胀剂:其水化硬化中随之自身体积膨胀,可降低水泥混凝土因水分蒸发等因素导致的开裂;早强剂:早强剂可调节材料强度形成时间。
水灰比、减水剂与聚合物掺量、聚合物种类为修补材料性能的四大要素,此四个参考将影响修补材料性能。本次正交实验实施结果表明,水灰比宜控制在0.5左右,聚合物掺量控制在10%左右,减水剂掺量宜控制在0.2%左右。影响修被材料流动度的因素顺序为:减水剂掺量(C)→水灰比(A)→聚合物种类(D)→聚合物掺量(C)(见表1)。
水泥路面裂隙小且不规则,流变性能直接影响修补材料的修补效果。浆体流动于裂隙中时,受自身粘性及阻力作用,要求修补材料务必具有好的流动性,方可确保灌满裂隙。并且,还要求修补材料具有好的体积稳定性。交通条件对“凝结时间”也有要求,浆体凝结时间如果过长,将有很大影响。所以修补材料的工作性能指标主要有:流动性、稳定性、可灌性、凝结时间。经对聚合物改性水泥浆工作性能测试,得出下列结论:(1)经对裂隙可灌性测试,235 mm的流动度可灌入(1~3) mm缝隙。水泥浆体流动度若>235 mm,便可完满灌入(1~3) mm缝隙,若反之则不能。(2)聚合物可提升水泥浆体稳定性,水泥浆体掺加适量的聚合物后其析水率仅为基准水泥浆体的50%左右。(3)水泥凝结时间因聚合物的加入延长,常规下24 h内皆可实现终凝。(4)经水泥流动损失测试结果,聚合物掺量控制于10%左右,与前一节结论相合。
修补材料在灌入缝隙的同时,还要求有与路面结构一致的“力学性能及耐久性能”等路用性能。为确保修补材料的“修复效果”,还需有极佳“粘结、形变”的性能。否则修补材料将可能与基质材料产生脱离从而造成修复失败。所以,修补材料在应具备优良的“工作性能及路用性能”,这样才能可保证修补材料在“实际工程”里的应用效果。
此次对聚合物改性水泥“耐久、形变、界面粘结、力学”四类性能进行测试,得出下列结论:(1)于水泥内单一个掺加聚合物,于28d时也许其抗折抗压强度要低于不掺加聚合物试样。故此,采取两种混合手术掺加聚合物,力学强度上要较基准试样高,实现了规范要求。试件力学强度最好的时机,这时聚合物的配合比是聚合物乳液B/C共混,它的共混比例为3/2~2/3。(2)掺加聚合物可减少水泥材料(10~15)%的刚度,提升了柔性,加大了冲击荷载的承受力,耐久性提升。(3)对修被界面粘结性能的“粘结拉伸、劈裂抗拉粘结、粘折抗折”等强度的测试,当聚合物乳液B/C共混比率3/2~2/3时,三种粘结强度水平皆较高,皆>基准试样的1.5~2.5倍。(4)测试了修被材料耐久性能的“耐磨性、抗渗性及耐腐蚀性”,测试结果显示,掺入聚合物的水泥试样耐久性比基准试件高过很多。聚合物乳液B/C共混比例不同,对耐麻性与耐腐蚀性都产生重要影响,但对抗渗性无显著影响。聚合物乳液B/C共混的推荐比例是3/2~2/3。(5)掺加膨胀剂,可显著减少水泥试样的体积收缩,还可有微膨胀的发生,可提升基质混凝土与修补材料间界面粘结效果。(6)综合评价修被材料的工作性能及路用性能后,加之对经济性因素的考虑,最优配比为乳液B/C共混配比3/2。
常用混凝土路面,要承受车辆等静载作用,还要受着冲击、振动、疲劳、磨损等作用。这就要求路面要具备一定的抗压强度及抗弯强度,方可承受载重力。修补材料对界面粘结性、拉伸强度、抗折强度、劈拉强度等都提出要求。只有满足了路面混凝土的要求标准,修补材料方能达到预期效果。同时,对裂隙修补材料的研究,需关注裂隙种类及宽度、温度、湿度等应用条件,依此来研发适宜不同条件的“修补材料”。要进行水泥与新型外加剂之间的相容性研究,以利于依材料市场供应情况进行“修补材料”的优化调整及配比,力求满足水泥路面裂隙各种等级的修补需求。
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应力吸收层设置于半刚性基层与水泥混凝土路面板之间,一般来说起应力吸收、隔离、防水和封水以及防止反射裂缝等作用。水泥混凝土路面板和半刚性基层之间设置的应力吸收层,具有集料细、矿粉用量大、油石比大、空隙率小、饱和度大等特点,因此,一般采用砂粒式或细粒式的密级配沥青混合料,本文记为YF型。
3.1 热拌YF型沥青混合料宜采用运料车运输,但不得超载运输,或急刹车、急弯掉头;运料车的运力应稍有富余,施工过程中摊辅机前方应有运料车等候
3.2 运料车每次使用前后必须清扫干净,在车厢板上涂一薄层防止沥青粘结的隔离剂或防粘剂,但不得有余液积聚在车厢底部
从拌和机向运料车上装料时,应多次挪动汽车位置,平衡装料,以减少混合料离析。运料车运输混合料宜用苫布覆盖保温、防雨、防污染。
3.3 运料车进入摊铺现场时,轮胎上不得沾有泥土等可能污染路面的脏物,否则宜设水池洗净轮胎后进入工程现场;若沥青混合料不符合施工温度要求,或已经结成团块、已遭雨淋的不得铺筑
3.4 摊铺过程中运料车应在摊辅机前100mm-300mm处停住,空挡等候,由摊辅机推动前进开始缓缓卸料,避免撞击摊辅机;运料车每次卸料必须倒净,如有剩余,应及时清除,防止硬结
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近年来国家不断加强农村基础设施建设,以公路为代表的一批建设项目在近几年取得了优异的成果。水泥混凝土路面因具有施工工艺简单、管理方便、施工成本低等优点而被广泛应用在农村公路建设中,因此,以公路旧水泥混凝土路面的改造、升级将是未来农村现代化建设的重点。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:农村公路旧水泥砼路面碎石化改造加铺层应用技术研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘 要】随着社会经济发展水平的不断提升,我国加大了农村基础设施工程建设的力度,水泥混凝土路面因其施工操作便捷、施工设备投入少及管理费用低等特点,在农村地区得到了大量应用,已经成为我国农村公路路面的重要形式之一。在交通量大幅度提升、行车荷载及自然因素的长期影响下,在使用过程中部分水泥混凝土路面出现了严重的病害问题,如断板、错板及裂缝等。
在我国公路工程施工中,因水泥混凝土路面具有较高的强度及稳定性,在公路工程建设中得到了大量地应用。因超载车辆通行、天气不良及养护规范性低等问题,导致农村公路水泥混凝土出现早期病害问题,如路面面板碎裂、裂缝等,严重影响到车辆行驶的安全性与舒适度。碎石化技术作为路面施工养护的重要技术,在修复大面积水泥路面中具有良好的效果。通常对旧水泥混凝土路面碎石化处理后,都需要将沥青混凝土面层或减薄沥青混凝土面层直接加铺到其上面。沥沥青加铺的优点主要体现在,可以对旧混凝土路面进行有效利用,具有较高的机械化程度、施工进度良好及环境、交通影响小等,但这种加铺方式铺筑厚度大。为此,在农村公路旧水泥混凝土修复中,可进行二灰碎石基层及沥青混凝土加铺施工。为农村公路的快速发展提供可靠的保障。
碎石化是指将水泥混凝土路面破碎成38厘米以下混凝土块,进而对新铺热拌沥青(HMA)罩面上产生的反射裂缝进行有效限制,并产生一个用与HMA罩面的均匀基层。作为我国公路交通网的重要组成成分,农村公路路面施工水平的高低直接影响到工程建设的整体质量。水泥混凝土因其具有较高的强度、施工简单、耐久性良好等特点,在农村公路路面施工中得到了极大的应用。
在行车荷载及自然因素作用下,目前我国农村公路水泥路面出现了不同程度的损坏,将碎石化技术应用到农村公路旧水泥路面施工中,可以实现碎石粒径最小化。一般将水泥混凝土碎块粒径控制在40公分以下,7.5厘米为其表面最大尺寸,在旧路面反射裂缝处理中碎石化技术得到了广泛地应用。农村公路工程是关系到国民经济增长的重要工程,随着我国公路事业发展建设要求的不断地提高,碎石化技术作为农村公路工程养护的重要方式之一,其施工工艺选择的科学性、合理性将直接关系着整个工程的质量,关系到人们的生命安全。
随着农村公路水泥路面不断建成与投入使用,在自然因素与人为因素的长期影响下,水泥路面出现大量早期病害。为减少各类病害的出现,对旧水泥混凝土路面结构功能进行最大限度的恢复,必须选用经济、高效及合理的养护方式对道路使用寿命进行延长,才缓解水泥路面病害问题。
(1)移除现有沥青罩面与封面层。清除顶面罩面层对破碎效果起到决定作用,只有做好顶面罩面层清理工作,才能防止对破碎效果的影响。
(2)排水施工准备。公路边沟设置,必须在路面碎石化处理前进行,只有这样才能确保排水的畅通性。表面在碎石化过程中直接受力,面层将会有碎屑、表面松散等情况的出现,如面层有雨水渗入,将导致路基强度下降等现象的产生。做好路面排水工作,如碎石盲沟的设置。
(3)处理病害严重路段。如路基出现严重病害后,应先将破碎混凝土旧路面挖除,确保其开挖深度符合设计规定。在换填二灰碎石过程中,应确保顶面高程与破碎混凝土板底高程的一致性。
(4)记录、标识沿线构造物。在碎石化技术施工前,必须遵循下表1相关规定,标记道路施工范围内沿线的构造物。
(5)全面调查研究工作应在农村公路旧水泥混凝土路面碎石化工程建设设计前进行,并对原有路线沿线的地形、地质、水文、气候等情况进行充分了解并进行相关设计资料的认真收集,同时了解当地路基路面存在的病害问题,如翻浆、坍塌等,并及时选用与之相适应的措施进行处理。在施工前期,还要做好地基勘察工作,特别是软土地基位置,这样可以进行软基分布及土壤厚度的准确确定。
因环境因素、气候情况及交通量等因素的制约,目前我国大部分农村公路水泥路面出现了早期病害,这种现象的大量出现,对道路使用性能及年限造成了极大的影响,更增加了公路养护管理的难度。作为一种新型养护方式,碎石化技术是将一层沥青混合料加铺到原有路面上,这种技术的应用可以有效抑制路面恶化,并能对路面平整度及抗滑阻力进行有效改善。
3.1施工案例
某工程旧水泥路面碎石化改造工程总里程为6.1公里,技术等级为三级公路标准,该路段旧水泥路面面板存在的病害主要包括:混凝土断板错台、路基沉陷等。截至目前为止,该路段部分路面病害极为严重,车辆通行难度大。在调查原路面具体情况后,旧水泥混凝土路面应开挖修补的路面比例为45%,路基CBR值平均值必须在7以上。
3.2试坑开挖
为保证路面破碎粒径符合施工所需尺寸,在试验段内可进行2个独立部位的随机开悟,其面积为1平方米。在横向、纵向接缝位置不能设置试坑。试坑开挖顺序为从顶部到基层,在全深度范围内对碎石化颗粒的粒径进行测量与确定。破碎的混凝土路面粒径如不符合设计规定,必须调整设备相关参数。在该施工段试坑开挖中,必须检测其碎石粒径,7.5厘米为其表面最大尺寸,22.5厘米以内为其中间尺寸,37.5厘米为其最下部尺寸。
3.3破碎顺序
破碎层顶面排水检查工作应在破碎前进行,以此提升MHB破碎效果。通常情况下,遵循工程实际情况,进行破碎顺序的确定。因外援缺少侧向支撑,有利于破碎避免板块受冲击凸起,随后破碎里侧板块。破碎宽度相比一个车道应大出一些,为搭接相邻车破碎道十分有利,一般搭接宽度必须超过15公分。
3.4压实
破碎旧水泥路面后,必须确保相邻两段之间的距离为50米,此时可以选用Z型压路机进行压实作业。在压实施工中,应确保表面粒径与破碎需求相符合,提高路面整体强度,确保下层块料的密实度,为二灰碎石加铺施工提供可靠的保障。压实施工中必须充分考虑路基含水量,防止不良路基下压实过度情况的出现。本工程选用单钢轮Z型振动压路机进行施工,其自重必须在9吨以上。在碎石化化,通过该压路机可以对顶层进行破碎补充与压实,同时出现的粉状粒料较少。为达到更好的压实效果,在完成Z型压路机碾压施工后,可通过吨位较小的一般光轮振动压路机进行施工。压实施工中,应对压实遍数进行有效控制,以此提高压实强度。
3.5碎石化顶部撒布透层沥青
旧水泥路面表面碎石化后为松散层,为此应将透层乳化沥青与一定量的石屑撒布到其表面,必须对石屑用量进行有效控制,如每立方米使用石屑0.8千克。
3.6养生
养生质量是否良好将直接影响到材料的稳定性与强度,基于此,必须在碾压施工结束后,应进行洒水作业,确保养生时间在7天以上,整个期间应始终处于湿润状态,封闭交通,避免车辆通行对路面造成严重危害。
综上所述,在农村公路施工中,水泥混凝土路面施工占有重要地位。基于此,施工企业必须重视其施工质量,在旧水泥混凝土路面施工中,必须按照相关施工要求,对施工中出现的各种情况进行充分了解及分析,提高施工技术水平,规范施工作业流程。只有这样才能确保公路工程的整体质量,才能提高农村公路施工的安全性及延长工程的使用年限。
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肿瘤(tumour)是指机体在各种致瘤因子作用下,局部组织细胞增生所形成的新生物(neogrowth),因为这种新生物多呈占位性块状突起,也称赘生物(neoplasm)。下面是读文网小编为大家精心准备的:肿瘤患者治疗间歇期出院后携带PICC并发症发生原因及护理相关论文。仅供大家参考!
肿瘤患者治疗间歇期出院后携带PICC并发症发生原因及护理全文如下:
【摘要】目的:探究导致肿瘤患者治疗间歇期后携带PICC并发症出现的因素以及其针对性护理措施。方法:选自本院2011年收治的肿瘤治疗间歇期出院携带PICC患者30例,设为对照组,对其临床资料以回顾性方法进行分析,归纳导致患者出现相关并发症的原因。另选本院2012年-2013年收治的肿瘤治疗间歇期出院携带PICC患者30例,设为观察组,该组患者接受针对性风险护理。对比2组患者并发症出现概率。结果:观察组患者出现并发症概率为30.0%,相对于对照组患者出现并发症概率53.3%更具优越性,对比存在统计学意义(P<0.05)。结论:对肿瘤治疗间歇期间出院后携带PICC患者应用针对性护理措施,能够有效降低其并发症出现概率,保障患者临床治疗效果及生活质量,值得推广。
肿瘤疾病对患者的身体健康和生活质量造成了严重的影响,特别是恶性肿瘤,对恶性肿瘤患者常见的治疗方法为化疗。PICC(经外周静脉穿刺置入中心静脉导管)可以通过外周静脉插入建立静脉通路,导管可留置较长时间且对某些刺激性的药物在运输时有充分的安全性,不会对患者血管造成侵袭,给化疗患者提供安全高效的输液途径。恶性肿瘤患者在接受化疗的时候需要多个疗程,每个疗程结束后要回家休息一段时间,这就导致部分患者出院期间出现多种并发症,对医疗和患者带来额外的负担[1]。为深入了解肿瘤患者治疗间歇期出院后携带PICC并发症发生原因及针对性护理措施,对本院近年来收治的此类患者临床资料进行回顾性分析。现总结如下。
1.1一般资料
选自本院2011年收治的肿瘤治疗间歇期出院携带PICC患者30例,设为对照组,另选本院2012年-2013年收治的肿瘤治疗间歇期出院携带PICC患者30例,设为观察组。所有患者均为头颈部中晚期肿瘤疾病,接受诱导化疗留置PICC管。男性患者46例,女性患者14例;年龄范围为18-68岁,其平均年龄为(39.8±2.6)岁。患者肿瘤疾病具体如下:12例患者为喉癌,5例患者为舌癌,11例患者为牙龈癌,12例患者为食管癌,2例患者为右颞部小细胞癌,6例患者为鼻咽癌,7例患者为口咽癌,5例患者为右上颌窦癌。患者留置时间范围为60-180天,其平均留置时间为(122.6±3.6)天。2组患者在性别、年龄以及疾病类型等一般资料对照均无统计学价值(P>0.05),具有可比性。
1.2方法
对本院2011年1月-12月肿瘤出院后携带PICC患者的并发症进行回顾性分析,调查内容主要包括:受护理人员性别、年龄、护理内容、护理事故内容以及相关因素。根据调查内容制定对应风险管理措施,并于2012年始开始执行。对照组患者接受常规护理,观察组患者在常规护理基础上应用风险管理。对比2组患者出现并发症事件的概率。
1.3统计学方法
本次研究所有患者的临床资料均采用SPSS15.0统计学软件分析,计量资料采用均数加减标准差表示( ±s),计数资料采用t检验,组间对比采用X2检验,P<0.05为差异有显著性,有统计学意义。
观察组患者出现并发症概率为30.0%,相对于对照组患者出现并发症概率53.3%更具优越性,对比存在统计学意义(P<0.05),详情请见表1。
3.1静脉炎发生因素及护理
静脉炎是肿瘤患者治疗间歇期出院后携带PICC常见的一种并发症,导致该并发症出现的原因主要如下:
(1)置管置入的血管是肘正中静脉,该静脉的血管相对较为表浅;
(2)患者在穿刺的时候,送管速度太乖导致血管内壁遭受损伤;
(3)患者依从性不高在置管的时候肢体频繁活动;(4)送管的时候患者血管痉挛程度较为激烈导致导管出现频发的撞击和摩擦。在护理时需注意以下内容:在置管时候应该选择贵要的静脉,贵要静脉的管径相对更粗更直且静脉瓣偏少,可为首选血管;穿刺过程中告诉患者应该注意的事项,通过沟通缓解患者紧张情绪,避免因紧张引发血管痉挛[2]。
3.2皮炎发生因素及护理
引发该并发症原因如下:
(1)因思乐扣没有充分透气所引发;
(2)相对于更换敷贴时间,皮肤新陈代谢周期更长;
(3)气候因素。护理对策如下:暂时停止使用思乐扣;对患者应用安尔碘消毒之后再使用酒精脱碘;夏天时如患者出汗严重的则需要及时更换敷料;局部消毒之后使用皮炎平软膏,之后再覆盖无菌纱布,每间隔2天更换1次[3]。
3.3导管堵塞因素及护理
引发该并发症的原因如下:
(1)在封管时,手法出现错误或者是冲管不够及时彻底;
(2)在置入PICC导管后,局部血液的流速开始变缓,另外血管内部因为导管的异物刺激导致血管出现收缩和痉挛,容易引发导管堵塞,提高血栓出现概率。护理对策:患者出院后每个星期冲管1次;化疗药物注射时应该用生理盐水进行脉冲式的冲管[4]。
3.4血栓出现因素及护理
该并发症出现原因如下:
(1)过往存在脑血栓病史;
(2)穿刺时遇到阻力,或者因血管痉挛问题导致送管困难,进而伤害血管内壁。护理对策:穿刺的时候尽可能做到一次到位,防止因多次穿刺伤害血管内皮;置管之前要全面了解患者病史,如有血栓病史的应谨慎使用PICC管留置。
3.5脂肪溢化出现因素及护理
脂肪溢化主要好发于肥胖患者身上,不但给患者带来痛苦同时也增加了护理的难度。护理对策:指导患者加强营养,注意维生素B还有蛋白质的补充以加快伤口愈合速度。
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火灾带来的危害极其的大,特别是在高速公路隧道里,那你知道高速公路隧道火灾的发生原因以及应急措施有哪些吗?下面是读文网小编带来的关于高速公路隧道火灾的发生原因以及应急措施的内容,欢迎阅读参考!
摘 要:随着经济的快速发展,交通网络越来越复杂,高速公路在交通运输中起到了中流砥柱的作用。本文介绍了高速公路隧道火灾发生的原因及危害性,对隧道火灾中烟气流动和火焰传播特性进行了理论分析,并且通过典型事件针对突发情况时通风、照明等各个系统的工作情况和隧道火灾的控制预案进行分析说明。
关键词:高速公路隧道;火灾扑救;对策
1隧道火灾的原因及隐患
1)隧道火灾的原因
从国内外隧道火灾事故案例可知,造成火灾事故的原因是多方面的。隧道火灾原因大致有以下几个方面。
1. 车辆本身故障引发的火灾:车辆故障引发汽车火灾的主要原因有机件摩擦起火、化油器回火、电气线路短路、车辆漏油等引发火灾。
2. 车辆撞击起火:由于隧道内车辆超速行驶和隧道能见度低,极易发生车辆之间、车辆与隧道及隧道设施相撞或擦挂,发生交通事故导致火灾的。
3. 车辆上的货物引起火灾的:隧道内有各种车辆通过,他们所载的货物有可燃的或易燃的物品,可能会因各种原因引发火灾。
另外还有隧道内的设施、设备着火而引起的隧道火灾等。
2) 隧道火灾的隐患
据国际消防技术委员会(CTIF)近期对多国隧道的检查中发现,当前不少隧道由于设计和管理差错,存在以下火灾隐患。
1.通风排气道少:隧道中经常运输化学物品和多种易燃易爆物品,由于隧道内通风排气道少,必然通风不畅,温度上升快,许多有害气体都滞留在隧道内,不但伤害人体健康,而且遇到高温和名火,及易发生火灾和爆炸,造成重大损失。
2.缺少紧急出口通道:当前各国隧道的外观比较优美,结构各不相同,高度和密度也各异,但都缺少紧急进出口道。不少公路只能从两端进出。有些隧道虽然有少量进出口道,但标志不醒目,一旦发生火灾,不但消防和救护车辆无法到现场,遇难者也难逃出,必然造成重大损失。
3.防火救护设备少:不少隧道内缺少灭火水源和灭火器,消火栓间隔太远,救护工具也很少。一旦发生火灾,现场人员无法及时灭火救灾。此外还有许多人们不重视或不了解的危险因素。如国际消防技术委员会多次火灾案例报告中所述,通过隧道运输的面粉、咖啡粉和牛奶粉等有机粉末与隧道中灰尘混合后,遇到高温或明火时同样会发生爆炸。隧道火灾危险性大于敞开空间火灾的危险性。
2 隧道火灾中烟气流动和火焰传播速度的特性
日本隧道火灾研究所在隧道火灾的研究中,建造了长21m、高1.6m、宽1.5m的隧道模型,研究表明,隧道内燃料的燃烧速度是敞开空间的3倍,隧道火灾中,隧道内温度可达到1000℃。当隧道发生火灾时,向隧道内送风,在一定程度的风速下,火焰的燃烧速度和敞开空间一致;如果风速减弱,火源正上方的隧道壁温度将很快升高,通过辐射热量的返回,燃烧速度将猛烈增加。隧道火灾烟气流动和火焰传播、扩散是十分复杂的现象。隧道火灾的危害主要来自于烟气和火势的蔓延,而烟气的扩散和火焰的传播速度完全被隧道气流控制。
无风隧道中烟气自由流动扩散的主要特性。其特征表现为缓慢而非稳定的流动扩散过程。火灾初期阶段烟气在隧道上部空间呈流束状的纵向延伸,同时逐渐向下部空间的空气区横向扩展。这种烟气和空气的分层作用将随着烟气扩散逐渐减弱以致消失,在一定距离处以全断面的烟气流状态继续扩散,已形成的流束状烟气也渐趋消失。其结果在隧道中形成大范围、高浓度的烟气危害区,在火灾初期阶段,利用烟雾和空气的分层现象和扩散,将对控制隧道火灾、防灾起到积极作用。但是,当自由扩散形成烟气危害区以后,将对防灾产生不利的影响。利用通风气流改变这一流动扩散形态,将对控制隧道火灾、防灾产生明显效果。在自然风控制下隧道中的烟气受限流动扩散特性表现为:在下部烟气区,燃烧生成的烟气即刻被气流裹携,并在强烈的混掺作用下很快扩散至整个流区空间。烟雾区位置和对烟雾的稀释程度,是与火灾的发生位置和强度密切相关的。在少数特定的条件下,直接利用自然风控制火灾烟雾可以获得良好的防灾效果,但大多数情况下将对防灾产生不利影响甚至严重后果。因此,利用风机对气流的调节作用,改变烟雾的扩散形态对于控制火灾是十分必要的。
利用风机改变隧道中的自然风状态(包括静止状态),这时的烟雾扩散完全被调控气流所控制,称为烟气的强制扩散。由于气流的调控不仅可以进行不同幅度的增速、减速调节,而且还能改变流动的方向。因此,被调控气流所控制的烟雾扩散浓度和扩散区域也随之变化,这种烟雾扩散特性更能适应隧道防灾的要求。从此意义上说,烟气的强制扩散是控制隧道火灾的一种主要扩散形式。通过气流的调控改变烟气和火焰传播扩散特性,不仅是必要的,而且也是可行的。
3 隧道火灾的防范
1)隧道的耐火等级
隧道内发生火灾时,隧道顶部的温度将会很高。而公路隧道墙体内一般埋有电缆等设施,如果墙体耐火等级太低火灾时极易将电缆烧坏,影响隧道内设备的使用。因而隧道所用的材料耐火极限应为1.5h-2h ,隧道内的拱顶和侧壁的表面应喷涂隧道防火涂料或其他措施予以保护,提高其耐火等级,使耐火极限达到2h以上,防止隧道内混凝土在火灾中迅速升温而降低强度,避免混凝土炸裂、衬内钢筋破坏失去支撑能力而导致隧道内垮塌,防止墙体内埋的电缆等设施烧坏。同时对墙体内的电缆还应用阻燃电缆或耐火电缆,各类电气线路均应穿管保护。
2)隧道内的消防设施
隧道是一个近似密闭状态的交通设施,为了能及时了解隧道的营运情况,应在隧道内安装电视监控系统。此外,为了使火灾或其他突法事件能及时得到解决,隧道内还应安装应急设施,主要包括报警设施(隧道内车辆多,排放的烟气多,不适合安装感烟探测器,宜采用感温探测器或火焰探测器)。在安装自动报警设施的同时还应安装手动报警装置,以便发现火情的人员能够迅速报警。另外,宜在每隔一定距离设置消防应急电话,手动报警设施和应急电话可设在消火栓箱旁。疏散设施,为了控制人员伤亡和财产损失,也为了是消防人员快速进入火灾现场扑救,必须尽可能快的疏散人员和车辆。短距离的隧道可用自然通风,如果隧道内采用纵向通风系统,火灾时烟气将会顺车道扩散,则应设置避难设施。隧道内应设置事故照明和安全疏散引导引导标志,以便火灾时指示人们的避难方向。灭火设施,在隧道内应配备必要的灭火器材,应设置消火栓系统以及便携式灭火器材。
3)隧道的消防管理
隧道的火灾主要是通过隧道内的车辆引起的,加强安全管理首先应从加强车辆管理入手,隧道管理部门通过监控系统对隧道内车辆进行监控,如果发生事故,隧道管理部门应立即派车进行疏散。公安交警应加强对进入隧道的车辆以及驾驶人员的检查,对酒后驾车和疲劳驾驶的驾驶员不许进入隧道。另外,隧道管理部门还应定期检查隧道内的消防设施、火灾隐患和消防安全工作等。
4 隧道火灾时各系统的控制
1)隧道的照明控制
隧道的照明控制确保车辆驾驶员在进出隧道时实现洞内外光线平稳过渡,避免因“黑洞”或“白洞”现象而影响车辆行驶安全。照明控制一般根据洞口光强检测值或人工设定的时序参数进行自动控制。但是在隧道发生火灾时,应与事件处理要求实现联动控制、为疏散人员和事件处理部门提供照明。
以上2个系统的控制在监控系统检测到火灾报警后,由监控中心下达命令,切断市电供电,由市电切换到配电柜处安装的应急电源EPS,同时熄灭隧道内的照明灯,由EPS供电,支持应急灯照明和风机的运行,在此期间,依照设计时定的方案,自动或手动控制发电机的启动,来供隧道内各个设施的用电。
2)可变情报板信息的发布
隧道洞内外情报板和可变限速标志信息发布主要是配合隧道内事件的发生,及时向隧道内司乘人员和救助人员提供疏散路径、隧道环境状况、交通管制等信息,以便及时掌握隧道内情况,配合应急部门处理应急事件。
3)隧道广播
隧道广播主要用于隧道突发事件时操作员指挥洞内受阻人员和车辆及时安全的按预定方案疏散,以及组织灭火等突发时间的处理。
4)交通信号控制
交通信号系统主要用于隧道正常交通指示以及隧道发生火灾、交通阻塞和事故等事件的交通控制。
5 结束语
随着社会的发展,高速公路建设越来越重要,隧道内的突发事件也同样得到越来越多的重视,可见一份火灾应急方案的制定对于高速公路的管理者来说是十分必要的。 从各个方面采取措施,可以最大程度地降低道路隧道火灾事故的危害,为人民造福,为社会造福。
参考文献:
[1]刘万里《高速公路运营管理》[M],冶金出版社,2010.
[2]刘剑安《道路运输安全》[M],冶金出版社,2011.
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摘要:我国水泥砼路面有相当一部分日益老化,最为严重的病害是路面板断板,板下灌浆技术是解决该病害较好的办法。
关键词:水泥混凝土路面 灌浆技术 应用
水泥混凝土路面在我国已有多年的使用历史,是我国公路路面主要形式之一,在我国公路网构成中占有较大比重。它具有强度高、刚度大、受温度影响小、使用寿命长等优点。但水泥混凝土路面接缝较多,对超载较为敏感,易发生脱空、唧泥、裂缝等先期病害,从而导致路面的破损。如何治理与预防脱空、唧泥等病害,搞好水泥混凝土路面的养护,延长公路的使用寿命,改善其通行能力,具有十分重要的意义。
随着近年来我国现有的水泥混凝土路面有相当一部分已接近或超过设计年限,水泥混凝土路面最严重的病害路面板的断板直至破碎,而这种情况往往是由于板下脱空所引起的。对此板下灌浆技术是很有效的解决办法,它通过对水泥混凝土路面板下灌注水泥浆液、水泥粉煤灰浆液、水泥砂浆,充实板底脱空空隙,达到稳定水泥混凝土板块的目的,改善路面通车状况的方法。
灌浆法是指利用液压、气压或电化学原理,通过注浆把浆液均匀地注入地层中,浆液以填充,渗透和挤密等方式,赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置,经一定时间后,浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体,形成一个结构新、强度高、防水性能好和化学稳定性良好的“结石体。
1.真空灌浆技术是后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术,在我国应用比较少,缺乏相应的技术依据,同时真空灌浆施工需要有较高水平的质量控制。因此,需要结合现有的施工材料和设备,摸索能够符合预应力施工质量要求而又切实可行的施工工艺。
这种高性能水泥浆与普通水泥浆相比,在原材料的配比方面主要差异为低水灰比和多成份,其目的是为了增加水泥浆的密实度,改善水泥浆性能,从而达到高强和耐久的目的。
水泥浆试块采用70.7×70.7×70.7mm的钢模型,在常温下24h后拆模,进行试验室养护。试验结果表明:水灰比琥小,强度越高,用525#普硅水泥7天强度最大达到78MPa,大大超过所要求的强度。改选用425#普硅水泥,7天强度最大达到55MPa以上,因此,选用425#普硅水泥即可达到要求。
预应力混凝土构件中有采用直束、弯曲和U型束等的布筋方式,金属波纹管在预应力筋管成孔方面不能满足小半径的弯曲及U型束的布筋要求,故采用新型成孔材料——塑料波纹管。与金属波纹管相比,在强度和耐腐蚀方面,有更好的保护作用。
首先,准备工作
①检查确认材料数量,种类是否齐备,品质是否保证;
②检查机具是否齐备、完好;
③检查供水、供电是否齐全、方便;
④按配方秤量浆体材料,减水剂首先溶于一部分水,待用;
⑤按图所示连接装好各部件。
第二,试抽真空:将灌浆阀、排气阀全都关闭,抽真空阀找开;启动真空泵抽真空,观察真空压力表读数,即管内的真空度,当管内的真空度维持在时(压力尽量低为好),停泵约1分钟时间,若压力能保持不变即可认为孔道能达到并维持真空。
①搅拌水泥浆之前要求,加水空转数分钟,将积水倒净,使搅拌机内壁充分湿润。搅拌好的灰浆要做至基本御尽。
②装料:首先将称量好的水(扣除用于溶化减水剂的那部分水)、水泥、膨胀水泥、粉煤灰倒入搅拌机,搅拌2分钟;将溶于水的减水剂倒入搅拌机中,搅拌3分钟出料;水泥浆出料后应尽量马上进行泵送,否则要不停地搅拌;必须严格控制用水量,否则多加的水全部泌出,易造成管道顶端有空隙;对未及时使用而降低了流动性的水泥浆,严禁采用增加水的办法来增加灰浆的流动性。
①将灰浆加至灌浆泵中,在灌浆泵的高压橡胶管出口打出浆体,待这些浆体浓度与灌浆泵中的浓度一样时,关掉灌浆泵,将高压橡胶管此端接至孔道的灌浆管上,扎牢。
②关掉灌浆阀,启动真空泵,当真空度达到度维持在-0.06~-0.09MPa值时,启动灌浆泵,打开灌浆阀,开始灌浆,当浆体经过空气滤清器时,关掉真空泵及抽气阀,打开排气阀。
③观察排气管的出浆情况,当浆体稠度和灌入之稠度一样时,关掉排气阀,仍继续灌浆2~分钟,使管道内有一定的压力,最后关掉灌浆阀。
拆下抽真空管的两个活接,卸下真空泵;拆下空气滤清器和灌浆胶管,清洗灌浆泵、搅拌机、阀门、空气滤清器以及粘有灰浆的工具。
(1) 钻孔定位。要根据施工现场的实际情况,不断总结经验,尽量把孔位设在脱空深度最大处,每块水泥混凝土板应钻4~5 个孔。
(2) 灌浆。
①严格控制进场材料的质量,确保达到要求;
②严格控制配合比,各种材料计量准确,且拌和均匀,注重用水量;
③灌浆时若发现灰浆已从压过或未压过的孔溢出时,应及时用木塞塞紧,10 min 后拔出木塞;
④灌浆机压力达到015~110 MPa 或水泥灰浆从其它孔溢出或从边缝、裂缝等处溢出时,将自动停机或人工停机,视为压满;
⑤交通控制,灌浆完成后的板块,禁止车辆通行,待灰浆强度大于3 MPa 以上时方可开放交通。
灌浆技术作为一种新型的加固技术,可广泛地使用到公路施工其他方面,如:高速公路桥头跳车、软土地基处理、机场路加固等。而且由于其处治质量主要控制指标——弯沉与旧板加铺沥青混凝土面层的设计指标相吻合,具有一定科学性,所以也适用于旧板加罩沥青面层的加固处治。
总之,由于真空灌浆施工工艺本身有较高水平的质量控制,加上采用合理配比的混合材料,采用真空灌浆技术将能保证孔道灌浆的均匀性,能形成一个密实、不透水的保护层,并能消除孔隙。另外,塑料波纹管是绝缘体,与金属波纹管相比,具有更强的耐腐蚀性,大大改善了构件的防腐蚀性能。因此真空灌浆技术是确保高质量灌浆的一个强有力的手段。
[1]忻伟明.杨昭宇.《软土地基桥头跳车成因及注浆防治技术》.《山西建筑》2009年11期
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混凝土开裂已成为影响工程结构使用寿命的重要影响因素之一。在混凝土桥梁结构上产生的各种各样的裂缝,形成的原因也是千差万别,因此其危害性也会有显着的差异。为此,本文首先概述了裂缝的种类和成因,而后从设计和施工两个方面论述了怎样防治混凝土桥梁的施工裂缝。
2.2.1钢筋绑扎:绑扎钢筋之前,首先应进行彻底的除锈上作以确保使用的钢筋质量。钢筋在加上场集,加上成型后运至现场进行安装,安装时严格把握钢筋的间距。钢筋规格、型号、数量、间距、几何尺寸、接头位置及质量等均应符合设计图纸和施工规范的要求,并严格做好原材料和接头试验。钢筋层间距对混凝土构件的受力性能影响显着,但钢筋保护层厚度不够却严重影响桥梁的使用寿命,尤其是在复杂恶劣的腐蚀环境下,因此,在钢筋层间应留有足够的间距,钢筋外层与模板间应设置具备一定厚度的混凝土垫块。
2.2.2混凝土的浇筑:浇筑之前首先要对模板及支架、钢筋及其保护层厚度、预理件、预留孔洞等进行检查,确认无误后方可进行浇筑。混凝土的拌和运输等必须满足连续浇筑要求。浇筑还要防止钢筋、模板、定位筋、垫块及预理管适的移动和变形。大体积混凝土浇筑还要满足分层浇筑、分层振捣的要求,并应采取一定的散热措施,有效降低混凝土内外的温差,从而减少温度裂缝的产生。振捣要密实,确保混凝土能填充到各个角落,同时也要避免过振引起塑性裂缝和干缩裂缝。
2.2.3混凝土的养护:混凝土终凝后应及时采用覆盖、洒水、喷雾或薄膜保湿等措施进行养护,避免急剧干燥、温度急剧变化、振动以及外力干扰等。对于硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,养护时间不得少于7天,对于有抗渗要求或设计有明确要求的混凝土,养护时间不得少于14 天。冬季施工,不得向裸露部位的混凝土直接浇水养护,应用塑料薄膜或其他保温材料进行保温、保湿养护。
2.2.4模板的安装与拆除:针对具体工程,应对模板及其支架的承载能力、刚度和稳定性进行校核,不能盲目依照经验和类似工程照搬使用。支架(脚手架或其他火具)应牢固可靠,施工前必须对支架进行预压,以消除支架非弹性形变和测出弹性形变值以便立模预留预拱度。安装模板时应确保构造紧密、不漏浆、不渗水,形状规则,能保证混凝上的均匀性。模板及其支架的拆除顺序应按施工技术方案执行,未达到混凝土预定强度要求不得拆除。
2.2.5其他措施:桥梁结构设计中考虑了施工顺序对内力的影响,施工中应严格按照制定的方案进行,不得随意更改施工顺序,以免引起不必要的附加应力导致结构开裂。施工技术方案中,应做好入模混凝土的温度控制、浇筑后混凝土温度控制、养护及拆除模板后的养护等措施,施工前做好施工技术交底,落实各项施工任务,分配专人进行技术指导和质量监督。
在桥梁施工过程中,只要严格控制好材料质量、施工工艺、以及现场的施工管理,根据现场条件,材料特点,气温等多种因素,采取合理的措施,就能有效地控制裂缝的产生,确保工程质量。
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