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淺析高速公路工程技術:微表處工程技術在高速公路工程中的應用
1微表處工程技術概念及應用現狀簡介
在歐美等發達國家的許多工程中,微表處工程技術是應用最廣泛的一種路面處理技術,它有著快速簡單、經濟實惠、高效的諸多特點。微表處工程技術英文名Micro-Surfacing,指通過使用特殊專用設備將集料、改性乳化瀝青、填充料、水和工程添加劑等施工材料按一定的科學比例攪拌成稀漿混合材料后,將其快速鋪攤到需修補的路面上形成薄層結構(簡稱MS),施工結束1小時~2小時后即可復原路面正常行駛功能。
在高速公路及一般公路的預防性養護和病害維修施工工程中,經常使用到微表處工程技術。經微表處技術處理過后的公路路面,可廣泛適用到環城快速公路、省一級公路、鎮街鄉等一般公路養護施工中,還能達到對瀝青公路路面、水泥混凝土公路面,以及橋梁隧道路面表面破損處維修等要求和施工要求。對于一般城市快速主干道和車流量較大的公路表面的輕微破損,通過使用微表處工程技術后,即可在施工結束20min以后,在不限制交通車流量的情況下恢復道路交通。我國自1990年引進微表處工程技術后,逐步在浙江、江蘇、河南、陜西、四川等省份的高速公路養護工程中,得到了迅速普及和應用推廣。
2微表處工程技術在高速公路工程中的應用功能
2.1隔水功能
作為微表處工程技術的重要功能之一,由于采用密級配的方法,施工路面表層的空隙率非常小,使得隔水防水效果在實際工程中取得了很好的封水效果。
2.2 防滑功能
經微表處技術處理過后的施工路面,表層具有一定的構造深度,這能提供給車輪與路面之間很強的摩擦力,從而增強路面的防滑功能。
2.3修補車轍功能
對路面上不超過38mm深的車轍,微表處技術能夠有效修補恢復,提高路面的平整性和舒適性。
2.4 快速恢復道路交通特點
該特點對高速公路的養護十分重要,由于修補時間非常短,恢復時間很快,基本上不會造成高速公路的阻塞,能較大程度降低施工給高速通行車流帶來的不便。
3 微表處材料的選用
要確保集料、改性乳化瀝青、水和工程添加劑等微表處工程需要的混合料的各種組分都應符合相關工程管理規范的要求。應當根據需修補復原路面的實際情況,決定微表處工程所需的混合材料中不同材料成分比例的分配,這必須經過科學嚴密的配合比計算得出,在不同的地區地形、不同的氣候情況、不同的路面材料構造情況下,靈活選用與之最相符的成分配置,因而混合材料不可千遍一律的使用,必須結合每段路面情況慎重選擇混合料的設計。
3.1 集料
微表處工程使用的集料規格必須達到相關標準要求,實際操作中,一般常用國際稀漿封層協會所制定的ISSA-Ⅱ型配置標準,確保混合料質量穩定符合施工工程需要。需要警惕的是:如果集料中存有超大顆粒將會對微表處施工面的表層及防水功能產生很大的影響,因此必須在施工前篩除干凈。集料當量中36mm以下的應不低于65%,且必須保障0.075mm的通過率。1)骨料級配。在微表處的薄層結構中,骨料主要發揮了骨架的作用,骨料級配要符合JTJF40-2004中MS-2的標準要求或MS-3型改性稀漿封層骨料級配要求,施工表面層要求保障潔凈,質地堅硬、耐磨性好;2)集料級配篩分標準要求。經過多次實際路面勘查和試驗,已確定好了微表處工程所需集料相應的級配標準。
3.2 改性乳化瀝青材料
微表處工程所用的混合料中,改性乳化瀝青發揮著粘結、裹覆石料的作用,它的質量好壞直接影響整個施工工程的效果。用于混合料中的乳化瀝青,必須保障是經過聚合物改性的,一般使用最頻繁的是SBR膠乳改性乳化瀝青,有時候也會使用SBS改性乳化瀝青,它們都具有能提高混合料在高溫中的穩定性,提高與骨料的粘性,具有良好的堅韌性等品質特性。
3.3 水
調節稀漿混合料的稀稠度要用到水的功能,用水標準不是一成不變的,會隨著天氣氣候、施工自然環境、路面結構狀態等情況的變化而使用不同的標準。微表處工程常采用飲用水來調和稀稠度,保障水的透明度和純凈度,pH值維持在中性水平。
3.4 水泥
調整稀漿混合料的破乳速度使用水泥來完成,水泥材質要求需保持干燥無結塊、松軟疏松。正常質量的普通硅酸鹽水泥即可達到要求。
4 施工前期準備工作
1)在施工前期要對修補路面進行預先處理
(1)如果路面出現裂縫,需要開槽灌注高瘋子密封膠,但要保障縫內密封膠的高度不可高出路面高度;(2)出現坑洞或坑槽等破損地方要填補,做到盡量與路面保持一致平整;(3)保障原路面的清潔,將路面上的污物和泥土渣等雜物去除,如有油污斑點要實用專門清潔劑清理干凈;(4)在水泥混泥土結構路面灑乳化瀝青,用量標準約為0.2kg/m2,光滑的地方有做拉花處理。
2)開工前,要先對微表處攤鋪車檢查,并對所有集料、乳液、填料、水等材料名稱用量要標記。
5. 施工實施
5.1 基本工作步驟
改車道,車流限制路面清理施工放樣施行攤鋪手工特殊處理局部即時維護交通放行。
5.2 集料準備
在施工前,首先要對集料的天然水成分量進行測定,以便控制施工中攤鋪機的外加水用量。然后對集料進行遴選處理,再進行預拌合工序。
5.3 攤鋪工作
1)待維護路面前期工作處理達標后,再開始攤鋪瀝青表處。攤鋪工作要堅持“持續緩慢”的原則,均勻地開展作業程序;2)要根據現場攤鋪厚度、面積、現場拌料供應速度等因素把握好攤鋪速度,通常采用1.5km/h~3km/h(0.4m/s~0.83m/s)的標準;3)在攤鋪瀝青步驟時,要保障施工檢測同時進行。即時對攤鋪厚度、寬度和平整度等參數進行測量監控,對不合格的參數部分要立即重新處理;4)尚未成型的混合料在攤鋪后遇到雨水要鏟除掉另行動工。
5.4 特殊情況處理
1)灑水處理:如果施工環境氣候比較干燥高溫,那么在施工前必須對路面進行灑水冷卻處理,這能提高微表處修補層與原路面的粘合度,同時灑水量要注意保持適度,防止路面產生積水;
2)縫隙處理:橫向接縫一般做成對接縫,盡量避免橫縫,縱向接縫搭接的寬度不得超過75mm。不管是縱縫還是橫縫,都不得在縫隙處出現余料或缺料等情況,施工過程中要及時對縫隙修補處作平整度監測,保障所有縫隙平整度不超過6mm;
3)臨時設施的使用:對施工前架設的臨時設施,要注意在工程結束開放交通后及時處理干凈。
6 施工效果
施工結束15天后,經對進行微表處后加鋪和直接加鋪熱瀝青的路段處鉆芯,經過表明,微表處與上下兩層已牢固粘合在一起,能發揮出很好的過渡及防水功能作用,有效解決了水泥混凝土等其他材質構造的路面上攤鋪瀝青面層容易脫落的問題。
通過采取的行車數據顯示,采用微表處法進行維護保養的路面質量比較高,是一種非常具有現實推廣價值的公路維護辦法。與其他的路面施工維護方法和作法相比,微表處技術具有施工簡便快捷、材料成本低廉、施工時間要求短、節能效果明顯等突出優勢,因此,由于具備良好的實用性能和顯著的社會經濟效益,微表處技術有很好的推廣前景和實用價值。在實際應用中,不僅要抓好集料和級配的選擇工作、改性乳化瀝青的選擇和用量控制、填料成分配置控制等關鍵工作,還要在施工質量控制環節做好文章,在施工工程中不斷總結經驗、完善和改進微表處技術的操作方法。微表處也存在一些缺陷和局限性,比如要求原路面車轍深度不能超過13mm,如有裂縫必須先做封縫處理。對高速公路路面微表處施工后的使用效果顯示,在實施微表處施工前,有必要對路面進行灌縫處理、縫補處理、銑刨等處理工作。
7 結論
在更規格的公路養護工作中,特別是對白改黑路面的修復時,微表處法能發揮承上啟下優點,而且施工步驟和工藝簡單快捷,對交通影響比較小,能很好的適應高速公路的維護工作要求。
1)施工耗時短;2)成型時間短、工期快、施工環境要求低,可以開展夜間作業;3)施工操作人員少,操作簡便;4)正常溫度施工要求,節能減排,不會污染氣體環境,比較綠色環保;5)微表處封層具有比較薄的物理特點,使得在城市主干道和立交橋上施工后,修補層面不會影響排水并且不會增加橋面重量;6)有效節省道路維修和保養成本。經過微表處工程技術法施工的保養層,在路面的壽命期內攤鋪三至四次封層后,能大大提高路面的使用壽命,有效降低公路特別是高速公路使用期內的道路修理和養護成本。
淺析高速公路工程技術:淺析高速公路工程技術標準
【摘 要】高速公路資產監測與管理的目的就是通過科學的手段和方法,延長道路使用壽命,使高速公路處于良好的技術狀態、確保道路使用者出行的快速、舒適和安全。本文從技術經濟學的角度出發,建立了一種有效的施工機械優化配置的數學模型,從而使機械配置從經驗選型走向科學選型。
【關鍵詞】高速公路;工程;技術高速公路已經成為支持國家經濟發展與社會進步的重要基礎設施。在公路施工中,機械的投資占工程總投資的比重越來越大。同時,施工機械設備的選型配置對于確保工程質量、加快工程進度、提高經濟效益、降低工程成本是至關重要的。為了保持高速公路的服務水平、減少高速公路資產的損失,延長高速公路使用壽命,有必要采用先進的技術對龐大的高速公路資產進行科學管理。
1.高速公路的路線設計
高速公路的路線設計是一項比較靈活和經驗性很強的設計工作。高速公路路線設計的好壞會直接影響到項目的整體質量、工程造價、使用時間以及運營成本等一些問題。線路設計對整個公路建設的資金投入有很大影響,并且對整條公路的美觀也起著決定性的作用。對高速公路中路線的設計要堅持根據地質、地形選線,確保安全、舒適,將安全放在及時位,切實提高公路交通的安全水準。好的線形設計方案不但可以降低項目的工程造價、施工難度,還可以提高工程質量,改善行車條件,保障交通安全,同時將公路建設對環境的影響降低到最小,有利于水土保持,保護、美化環境,使高速公路建成后成為一道美麗的風景線??傊咚俟仿肪€方案設計必須把環境保護作為重要原則,只有這樣才能相對減少環境破壞。
1.1線形的設計
我國高速公路平面的設計大多使用的都是線形的設計,其中,公路中應用最廣泛的線形就是直線。直線的優點是設計簡單、距離短,缺點是直線的設計很單調,駕駛員容易形成視覺疲憊造成事故的發生,因此,過長的直線不適合過長的線路。
實踐證明,曲線型路線在高速公路的路線設計中的比例在逐步增加,而且都取得了很好的效果。曲線型設計方法是根據線形的技術標準要求、地形地物及自然環境的約束要求,采用曲線來布設路線。曲線的優點是既能使道路線形美觀,也可以使道路本身和沿線景觀相協調,并且可以緩解司機的視覺疲憊。缺點是曲線的里程比直線里程長、投資高、設計麻煩。在山區高速公路中好使用曲線線路的設計,較大程度地與地形相吻合,保障山區的線形與地形的結合。
縱面設計不僅能影響山區路線的工程造價,而且也會影響到汽車的行駛速度以及通行能力。因此,縱面線形在高速公路線路設計中也是比較重要的。與平面設計相比較,縱面線駕駛的難度系數更高些, 因此要避免插入過多的豎曲線或是小半徑的豎曲線,還要注意平地的縱面線形在設計時要注意縱向的坡度和變坡點處的豎曲線的設計。曲線的長度不宜過長,也不宜過短,更不要頻繁更換豎曲線,這樣會影響行車視距,嚴重降低高速公路的安全性能。山區高速公路路線的設計,主要取決于高速公路的縱面線形設計。
在高速公路線路的設計中,橫斷面的設計并沒有平面和縱面設計的影響那么大,但也是一個不容忽視的問題。應根據高速路段使用功能和交通量的大小,進行合理的設計,并且做到線路的連續性和一致性。
1.2線路設計的選擇
在高速公路建設的過程中,線路的選擇是設計中重要的一個方面。根據不同的地區,項目的要求也是不同的。平原地區路線設計比較容易達到標準,但是在山區高速公路的路線選擇中,地質問題、環境問題、施工條件問題、以及道路養護問題都需要考慮。
1.3地質選線
高速公路建設會遇到各種各樣的地質問題,地質的選線范圍很廣,工作任務很大,難度系數高,不僅有軟土、軟弱土等不良地質,還有滑坡、泥石流、崩塌等災害地質現象。這些地質問題直接危及公路的建設,并對公路建成后的安全運營和養護有著長期的影響,對路線方案起著決定性的控制作用。因此,地質選線前,要對當地的地質基本情況進行了解,加大地質勘察工作的投入,分別利用地質遙感資料和當地的其他工程的地質資料,同時也要必須堅持工程地質選線的原則。
1.4地形選線
近年來,隨著高速公路建設的飛速發展,高速公路越來越多的往偏遠的山區延伸。在平地上,地形基本相同,差別不大,而山區則不同,山區中的地形很獨特,有些地帶的地形相對較復雜,公路建設工程艱巨。如果要減少施工難度、降低工程造價,就必須使路線設計順應地形。自然地形是多變的,不管遇到什么樣的地形,首先要學會科學的利用地形。所以,選擇合適的地形對于高速公路的建設十分重要。
1.5環保選線
高速公路路線設計要重視對環境的保護,選擇對環境破壞小的布設方案。路線布設重點要考慮地形適應性,道路周邊環境的可持續發展,以及與周邊社區環境的融合等。
傳統的建設指導思想和設計理念對工程本身的功能性、經濟性考慮得較多,但是對環境保護重視不夠,高速公路的建設對環境的破壞已經十分明顯。施工中大量占用耕地和林地,破壞綠化,對自然環境造成很壞的后果。對現有的水利和水電設施的破壞,并且沒有避開一些特殊的生態環境地區。高速公路建設確定路線方案時,沒有及時進行現場文物勘察,也沒有根據實際情況采取有效措施。在以后的施工建設過程中肯定會對大量的文物古跡造成破壞。為了避免對文物古跡的破壞,在設計路線方案時,一定要盡量避開文物古跡,實在避開不了,也要采取相應的保護措施。
1.6氣候條件對線路影響
山區的自然氣候很復雜,霧、雪、雨天氣較多,這對公路運輸也有很大的影響。線路方案的確定要深入研究本線路的氣候條件,將線路布置在氣候條件影響最小的地帶,提高運輸的安全性。
2.高速公路損壞預測技術
隨著我國國民經濟高速發展,公路運輸交通量迅速增長,車輛大型化、嚴重超載、交通渠化等新情況,導致了瀝青混凝土路面出現早期破壞現象的發生。
要從設計和施工產生破壞的各種原因進行控制,才能減少甚至杜絕早期破壞的產生。要從我國國情出發,在嚴格按基本建設程序執行的基礎上,注意加強超載,重車對路面破壞程度的研究,以指導有超載行駛的路面設計。阻攔那些無路面施工經驗、無設備和技術力量的施工隊伍承擔路面施工,保障監理有職有權,嚴格監理。
3.施工機械的合理選擇與優化配置
為了使路基土方工程機械化施工科學、合理地進行,我們往往需要對多個機械配置方案按照質量高、進度快、成本低的原則進行科學評判,選擇出方案,并進行綜合化。施工機械的合理選擇與優化配置施工機械設備應該技術先進、安全環保、耐用,且有較好的經濟性能指標。在滿足施工質量要求和強度的前提下,優先選用通用性的施工機械設備。應止確處理好進幾施工機械與國產施工機械的關系。對能滿足工程需要,且性能穩定的國產施工機械,應優先選用,對工程質量要求高、國產機械件能難以達到的項目.可以考慮選擇使用進口的施工機械。
4.結語
高速公路路線的選擇是一個涉及到多方面的動態的設計工程,良好的路線、堅固的結構、合理的防護措施是車輛運輸必備的條件。因此,高速公路路線的選擇必須要遵循一定的標準和規范進行。在高速公路規劃設計階段,要把路線設計放在及時位,合理的采用路線標準,綜合考慮各種影響因素,并要把保護環境作為路線設計的重要考慮因素,使公路路線與四周的環境融為一體,從而使公路建設與環境保護和諧發展。
淺析高速公路工程技術:高速公路工程技術論文
一、吉林省高速公路工程技術檔案管理現狀
(一)完善制度建設
在高速公路工程技術檔案管理工作中,建立健全工程技術檔案收集工作制度,將歸檔制度細化到每項工作的標準程序中去。每項工程結束前都有一個收集整理和移交檔案材料的程序,并將其列入工作質量考核,使工程技術檔案收集真正成為一項日常性工作,保障工程技術檔案工作有章可循,有法可依,達到規范化管理的目標要求。
(二)強化過程控制
吉林省高速公路管理部門還做到檔案管理與工程建設同步進行,從源頭上確保檔案資料在載體和門類上齊全、完整。
1.前期介入。
堅持從檔案材料形成的“源頭”抓起,做到超前控制。工程開工前,高管局首先將工程檔案管理的具體要求、竣工文件材料的收集范圍、歸檔清單等逐一向工程建設參與單位進行技術交底。要求各工程參建單位要以“建工程、創檔案”為目標,認真分解檔案工作任務,將檔案管理與工程建設同時計劃、同時布置、同時檢查、同時考核。
2.中期控制。
高管局注意加強現場的檢查和指導力度,全程參與,確保工程技術檔案各個管理環節始終受控在控。在業務指導上,安排檔案員勤跑工地,跟蹤了解項目信息,隨時檢查指導。在具體工作中,主動參與各項重要建設活動和工程的竣工驗收,把工作做到現場,把問題解決在檔案提交之前。
3.后期審核、驗收。
高管局要求,參與工程建設的各施工、安裝、監理等單位在工程竣工投入運營后2個月內,應整理、組卷移交竣工技術文件、竣工圖、調試報告等,并提交相應的電子文件。對重大建設項目采取階段性歸檔。檔案主管人員加強督查,發現不符合規范要求的,堅決退回整改。在檔案接收方面,充分利用行政程序把關,建立工程檔案初驗認可制和檔案驗收合格報送移交制,保障工程技術檔案的標準化、規范化。2010年全國高速公路“國檢”期間,經檢查組綜合評審認定;吉林省高管局工程技術檔案,歸檔文件資料收集齊全、分類科學、組卷合理、編目完備。
二、高速公路工程技術檔案管理存在的問題
按照國家《檔案法》要求,目前吉林省省高速公路工程技術檔案管理工作還存在一定差距和問題。主要表現在:
(一)檔案管理專業人員短缺,素質不高
工程技術檔案收集歸檔工作專業性、技術性很強,而現有部分檔案管理人員學歷偏低,缺乏檔案管理工作的理論知識和專業技能,有的檔案管理人員工作變動頻繁,使得他們沒有過多的精力全身心地投入到檔案管理工作中,嚴重制約了檔案管理水平的提升。
(二)檔案管理體制和管理手段滯后
電子商務幾乎可以取代傳統的實體商店,而如今高速公路工程技術檔案至今仍堅守紙質檔案,雖然部分部門建立了電子檔案但并未聯網,電子簽名尚未能得到認可。這不但使檔案編制、收集、整理、歸檔和利用時,工作量大,成本高,效率低下,而且造成紙張木材資源的巨大浪費和環境破壞,與時展極不相符。
(三)檔案利用率低,檔案資源整合能力較弱
工程技術檔案管理應該將檔案利用擺在中心位置,但由于檔案管理部門只注重檔案資料收集、整理和保管,忽視了檔案的開發利用,限制了檔案資源開發的層次,制約了檔案信息資源價值的發揮,缺乏一套行之有效的開發利用辦法,特別是未能發揮檔案本身的文獻庫效應。
三、高速公路工程技術檔案管理發展探析
(一)加強隊伍建設,提供人才保障
檔案是歷史文明的產物和延續,是一項屬于管理性質的文化事業。要做好檔案管理工作,必須配備一支有較高素質、有專業知識、政治強、業務精、紀律嚴、作風好的檔案管理干部隊伍。一方面注意引進一批有文化專業知識、有專業技能的高水平、復合型的信息化專業人才充實到檔案管理隊伍。另一方面,要穩定現有檔案管理隊伍。檔案管理工作的連續性,特別是基礎業務和制度建設,需要檔案管理人員較長的時間學習、積累經驗,才能逐漸適應或逐步完善,頻繁調動無疑將影響到檔案管理的工作的連續性。
(二)推進檔案管理信息化建設
檔案管理部門要充分認識檔案管理信息化的重要性,創新檔案的管理體制和手段,逐步實現高速公路工程技術檔案編制電子化、存儲數字化、利用網絡化、管理自動化。高速公路工程建設部門也要研究開發固定模式的高速公路檔案自動編制和網絡歸檔系統,使檔案能夠在及時現場、及時時間自動生成電子檔案,不但可以大大提高工程技術檔案歸檔效率,而且可較大限度確保檔案的原始性和真實性。
(三)加強檔案服務能力建設
檔案管理工作的最終目的就是較大限度地開發利用檔案的信息資源,為高速公路運營提供有效服務。高速公路工程技術檔案的管理部門,必須把深化開發利用檔案信息資源作為一項中心工作,應了解和掌握檔案利用者的需求,要圍繞高速公路改革發展大局和運營管理急需信息,有針對性地提供品質服務。將檔案編輯成具有較高利用價值和科技含量的二次、三次檔案信息文件,根據運營、維護、科研需要,主動、及時、地為高速公路運營、維護提供重要的參考依據。
四、結束語
工程技術檔案管理工作,是一項對歷史負責、為現實服務、替未來著想的任重道遠的文化事業。必須從實際出發,樹立長遠的觀念,將高速公路工程技術檔案管理工作與現代經濟、科技發展以及高速公路管理部門的長期發展相結合。讓高速公路工程技術檔案這個寶貴的信息,創造更大的社會和經濟效益。
作者:孟衍 單位:吉林省高速公路管理局