混凝土沥青路面（精选十篇）
混凝土沥青路面 篇1
关键词：机场,沥青混凝土,配合比设计,质量控制
随着社会经济的发展, 沥青混凝土道面以其施工快捷性、经济性, 良好的抗滑性、稳定性、舒适性及平整度在我国民用机场建设领域得到了广泛的应用。然而, 由于施工队伍的施工管理水平参差不齐, 使得机场沥青混凝土道面在使用过程中容易出现网状裂缝、车辙、泛油、下沉, 严重时影响机场正常运行。为保证沥青混凝土道面施工质量, 延长沥青混凝土道面使用寿命, 必须加强沥青混凝土道面施工质量控制。
1 施工准备阶段质量控制
1.1 材料质量控制
1) 沥青。
在选择生产厂家时, 要严格按照设计图纸对沥青的质量要求进行订购。沥青分批运到施工场地后, 项目质检部门要严格抽检。针入度、延度和软化点是必检项目, 根据施工需要也可选做其他指标。工地设置专门贮备罐贮存沥青, 在储罐中的沥青贮存温度在130℃以上, 且不超过180℃, 否则容易老化。若沥青在储罐中存放时间较长, 要在抽样检验后方可使用, 凡沥青检测指标不满足设计要求的严禁使用。
2) 矿料。
a.粗集料:粗集料应采用由岩石破碎加工而成碎石, 碎石应具有足够的强度和硬度, 清洁、干燥。粗集料的颗粒形状宜接近立方体, 表面粗糙而富有棱角。碎石由轧石机破碎而成, 轧石机不宜采用鄂式破碎机, 其质量应符合机场规范规定。
b.细集料:细集料可采用石屑、机制砂天然砂。细集料应清洁、干燥、质地坚硬、耐久, 无杂质, 其质量和级配应符合规范规定。为改善沥青混凝土混合料的和易性, 石屑与天然砂宜掺合使用, 其各自掺量在混合料配合比设计中确定;细集料要同沥青较好地粘结在一起, 凡与沥青粘结效果差的砂、石屑不得在沥青混凝土上面层使用。
c.填料:填料应采用石灰石、白云石等碱性石料加工磨细的石粉。原石料中的风化石、泥土杂质应剔除。填料要求干燥、洁净、无风化。为提高沥青混合料的水稳定性, 可使用水泥、消石灰粉代替部分填料, 但总量不宜超过集料总重的2%。从沥青混合料拌和机集尘装置中回收的粉尘, 不得用作填料。
1.2 沥青混凝土配合比设计控制
1) 进行目标配合比设计:根据级配要求计算出各种矿料的用量比例, 最佳沥青用量确定则要进行马歇尔试验, 在确定级配及沥青用量后, 用来制定施工目标配合比, 提供给拌和站试拌使用, 用来制定各原料仓的供料数量, 并调整进料速度。
2) 先根据目标配合比和拌合楼的生产能力调整冷料仓的流量, 然后对通过拌合楼筛分后进入热料仓的各种材料进行筛分并调整, 以确定各仓的材料比例, 并通过马歇尔试验确定生产配合比。
3) 拌合楼采用生产配合比进行试拌, 通过铺筑试验段进行马歇尔试验及道面取芯, 检测道面压实度及空隙率, 来确定生产用的标准配合比作为生产依据和质量控制标准。
2 施工阶段质量控制
2.1 沥青混合料的拌和
沥青混合料必须在沥青拌和厂采用间歇式拌和机拌制, 要严格掌握沥青和集料的加热温度及混合料的出厂温度。集料比沥青加热温度高10℃~20℃。热混合料在贮料仓内的温度下降不宜超过10℃, 储存时间不超过72 h。沥青混合料拌和时间经试拌确定, 以集料被沥青裹覆均匀一致为标准, 不得出现花白料, 不得使用结团成块的沥青混合料及严重离析的混合料。每盘沥青混合料的搅拌时间在45 s以上 (其中先干拌5 s~10 s) 。适当延长掺有纤维的沥青混合料的搅拌时间。
2.2 沥青混合料运输及摊铺
1) 运输沥青混合料时自卸汽车运输能力不低于15 t, 装混合料前在汽车车厢内喷涂油水混合物, 防止混合料粘在车斗内。另外, 汽车在装好料后要用双层帆布覆盖保温, 运输时间尽可能在30 min内, 运料车抵达现场后, 先不要急于掀开覆盖的保温布, 等到摊铺机开始工作时再掀开, 以使温度下降损失最低。
2) 混合料的摊铺宜采用履带自行式摊铺机。摊铺前应先调整幅宽, 检查刮平板与幅宽是否一致, 高度 (按松铺系数) 是否符合要求。刮平板和振动器底部应涂油以防粘结, 熨平板应预先加热。混合料摊铺机行走要缓慢、均匀, 中途不得停顿。摊铺速度不得大于5 m/min, 摊铺过程中要连续不断, 摊铺速度不可经常变换。摊铺机送料器两侧要保持不少于其高度的2/3的混合料, 确保螺旋送料器连续转动, 以避免摊铺机出现全断面宽度的离析。施工时当气温低于10℃时, 不宜摊铺混合料。
2.3 压实质量控制
1) 初压应用不开启振动装置的振动压路机或钢轮式压路机进行2遍碾压, 碾压时先外侧再向中心碾压。为防止碾压时混合料向外推移, 外侧边缘应空出宽度约30 cm~40 cm。相邻碾压带应重叠1/3~1/2轮宽, 压完全幅为1遍。初压后立即用3 m直尺检查平整度, 不符合设计要求时, 予以适当修补与处理。
2) 复压宜采用重型的轮胎压路机, 也可采用振动压路机。碾压遍数一般不少于4遍~6遍, 直至无明显轮迹、达到要求的压实度为止。轮胎压路机总质量不宜小于15 t。碾压时相邻碾压带应重叠1/3~1/2的轮宽。
3) 复压后紧接着进行终压, 采用关闭振动的振动压路机或双轮钢轮式进行碾压, 碾压遍数在2遍以上, 直到完全消除轮迹为宜。
2.4 接缝处理
1) 纵向接缝。
沥青混凝土道面的纵缝, 宜沿跑道、滑行道的中心线向两侧设置。道面各层的纵缝应错开30 cm以上。接缝处必须紧密、平顺。进行梯队作业时纵缝应采用热接缝摊铺。先进行摊铺的混合料边部预留宽度10 cm~20 cm不进行碾压, 作为后续摊铺时的基准高程面, 最后进行跨缝碾压使整个道面合为一体。碾压过程中必须掌握混合料的温度, 避免产生冷接缝。当不能采用热接缝时, 宜用切缝机将缝边切齐或刨齐, 清除碎屑, 吹干水分。切缝断面要垂直, 纵向要成直线 (上面层中间纵缝应位于道面的中线) , 垂直面应涂刷粘层油。
2) 横向接缝。
横向相邻两幅的横缝及道面各分层间 (上、中、下面层) 的横向接缝均应错位1 m以上。进行接缝铺筑时, 先将热的混合料铺设在已压实部分上面, 使其预热后软化, 碾压前应铲除, 以加强新老道面接缝处的粘结。
3 结语
沥青混凝土路面施工质量涉及的面很广, 影响因素很多。既包括原材料的质量控制, 也包括施工过程中的质量控制。要善于总结施工过程中的经验, 合理使用新型技术、新型材料, 创新施工工艺, 引进先进设备, 克服人为因素干扰, 严格控制各种试验及检测。只有科学组织施工, 才能确保沥青混凝土路面施工质量。
参考文献
[1]MH 5011—1999, 民用机场沥青混凝土道面施工技术规范[S].
混凝土沥青路面 篇2
根据机场荷载和交通量特点,基于对沥青道面损坏形式和原因的`分析,提出进行设计控制的指标;针对军用机场沥青道面的典型荷载和典型结构对指标进行大量计算分析,指出对沥青道面的性能要求主要是强度而不是变形,结构设计以半刚性基层、底基层的拉应力为主要设计指标,面层拉应力和剪应力作为一定条件下的验算指标.
作 者：孙建斌 翁兴中 SUN Jian-bin WENG Xing-zhong 作者单位：孙建斌,SUN Jian-bin(空军工程大学,工程学院,陕西,西安,710038;南空后勤部机场营房处,江苏,南京,210018)
翁兴中,WENG Xing-zhong(空军工程大学,工程学院,陕西,西安,710038)
混凝土沥青路面 篇3
关键词：就地沥青冷再生；路面大修；施工工艺
中图分类号：U416.217文献标识码：A文章编号：1000-8136(2009)26-0040-03
就地沥青冷再生工艺是20世纪80年代后期在路面冷铣刨工艺的基础上迅速发展起来的一种新技术，目前已成为国际上道路维修改造的主要方法之一。下面就就地沥青冷再生在国道208线路面大修工程中的应用做一下简单的论述。
1工程简介
1.1原有公路等级及使用状况
国道208线是国家主干线，是太原市的一条重要出口通道，是我省公路主骨架的重要组成部分。K819+186.2～K835+303.76段(清徐境内，一级公路)始建于1978年，自1997改建以来，一直尚未大修，只是以养护为主。现有公路由于重载车辆的碾压以及排水设施的不完善，路面病害十分严重，大面积龟裂、网裂、坑槽、拥包，局部路段还有翻浆等病害，路基强度明显不足，路况非常差，严重影响车辆的正常行驶，堵车现象时有发生，已不能满足经济快速增长，交通量直线上升的需求。
该路段的大修对于我省加快地区经济发展，改善投资环境加快资源开发和利用，增强省城太原的辐射力，适应日益增长的交通量和旅游发展，从根本上推动和保障经济的持续发展和繁荣都具有重要的意义。
1.2大修工程路面结构组合
根据交通量及其组成情况、公路功能、使用要求及气候、水文、地质等自然条件，结合本地材料供应情况和施工经验，本着技术先进、方便施工、利于养护的原则，全线采用结构组合如下：(4+6)cm沥青砼面层+20 cm水泥稳定碎石基层+20 cm水泥稳定碎石底基层+20 cm就地沥青冷再生底基层。
2就地沥青冷再生概念
在旧路面上加入一定规格、数量的新集料(本项目中采用碎石)及结合剂(本项目中采用无机结合料水泥)，然后用冷再生机就地进行路拌整形、碾压，使其达到新结构层(本项目中冷再生作为底基层)技术要求的施工工艺。
3施工前准备工作
3.1技术交底培训
开工前项目总工程师召集参加本工程的所有人员进行详细的技术交底，将该工程的施工方法、操作规程、技术要求、质量标准、安全注意事项进行认真的讲解和说明，使所有参加本分项工程的人员思想一致，目标统一，职责明确，分别把关，团结协作，形成合力。
3.2障碍物的清除
清扫施工段落，清除各类杂物，保证下承层的表面平整和整洁，使再生施工不间断地连续进行，从而保证路面结构的连续性。
3.3原路面处理
对原路面结构现场钻芯取样，进行观测，由四方(施工单位、监理、设计代表、业主)确认是否处理，若基层完好，则不予处理，若有松散等病害则进行处理。
3.4再生机组配备
对再生施工中所需要的所有机械设备进行全面的检查，确保各项性能完好。再生机组配备为：水车6台，进口维特根2500型大型冷再生机1台，成都工程机械厂185平地机1台，徐工XS-220型振动压路机4台，洛阳20t静碾压路机3台，神河自卸车6台，徐工50型装载机2台。
3.5设立工地试验室
选派具有合格资格的经验丰富的试验工程师负责试验室的工作，配备符合精度要求的试验仪器设备，用科学的数据指导施工。同时为正式开工做好各种试验准备工作。主要试验测量仪器配备为：全站仪2台，水准仪2台，钢尺2把，灌砂筒1套，脱模器1套，路强仪1台，压力机(2000kN)1台，灰剂量测定仪1套。
4沥青就地冷再生施工工艺
4.1准备工作
(1)向驻施工现场监理单位报送“冷再生底基层开工报告单”。经同意后方可进行冷再生底基层施工。
(2)铺筑不小于200 m的试验路段，从施工工艺、工程质量、施工管理、施工安全等方面进行检验，确定工艺参数。
(3)各种材料进场前，及早检查其规格和品质，不符合技术要求的不得进场，材料进场时，应检查其数量，并按施工平面图堆放，而且还应按规定项目对其抽样检查。其抽样检查结果，报驻地监理单位。特别注意3点：
(1)水泥：采用监理工程师认可的终凝时间在6 h以上325#水泥，实际采用的水泥终凝时间为7 h5 min，以保证有充分的时间摊铺、整平、碾压。整个施工过程中，严格控制水泥稳定粒料的配合比，工地实际采用水泥剂量可比室内试验室确定的剂量增加0.5％。
(2)碎石：洁净、干净，并具有足够的强度和耐磨耗性，不得含有软质和其他杂质，颗粒级配组成应符合设计及规范要求。
(3)水：洁净、不含有害物质，未经监理工程师批准的水源不得使用。饮用水可直接作为拌和用水。
4.2施工放样
恢复中心线及边线，中心线及边线一侧按路面设计图每10 m设标桩，在标桩上划出冷再生底基层设计高和松铺厚度，松铺厚度=压实厚度×松铺系数。这样做是为了使基层的高度，厚度和平整度达到质量标准。
4.3再生拌和
(1)局部铣刨，对由于车辙、拥包等造成的路面纵、横向较大变形进行局部铣刨，以保证再生层厚度均匀。
(2)准备外掺剂，按照生产配合比计算出每延米需要添加水泥量，添加10mm-30mm碎石513m。
(3)摊铺新集料：为了使新添集料摊铺均匀，10mm～30mm碎石在施工段确定后进行网格化摊铺，然后用平地机摊平。施工段落按路线前进方向每延米为一格打灰线(宽度为10 m)。
(4)摊铺水泥：人工用平耙、并用扫帚扫平使水泥与集料均匀结合，使强度符合规范与设计要求。
(5)拌和：采用冷再生机按预定厚度破碎，经过对拌和后的混合料进行筛分试验确定前进速度按照12 m／min控制，转速按照2 200 rad控制。拌和时搭接宽度为20 cm，考虑到水泥的初凝时间，以及各道工序的衔接问题，以50 m施工长度为限。
拌和同时电控加水，水车挂空档依靠冷再生机顶推行驶，水车向冷再生机加水，其余2～3辆洒水车跟随保证拌和用水，为了弥补施工中水分的损失，确定加水比例比最佳含水量略高n5％.1％。
4.4整平
当冷再生机作业至施工长度时(50 m)，采用50 t振动压路机(不开振)对刚拌和后的混合料进行稳压，碾压速度3 km／h，碾压2遍。碾压顺序由外向内，由低到高(碾压时错轮为1／3轮宽)。接着采用185平地机进行整平，为了严格控制标高，采用挂线法进行整平，工程技术员检测拌和后的顶面高程，以10 m为一段在距中桩1.5m处、7.5m处、和10m处进行高程检测，测出实际高程与设计高程的差距，用白灰标出需要刮平或填补的数值，平地机
司机从外侧起向内侧按照标出的数值进行整平，直至表面平整无松散。
对局部低洼处，应用齿耙将其表层5 cm耙松，并用新拌混合料进行找补、整平、严禁用贴“薄饼”的方法找平。
4.5碾压
通过现场检测压实度和平整度、外观总结出碾压工序：
初压：整平后采用50 t以上振动压路机开强振进行振动碾压2遍，碾压速度2.0 km／h～2.5 km／h，错轮为1，3轮宽。
复压：采用三轮压路机碾压2遍，碾压速度2.0km／h～2.5km／h，错轮为1／3轮宽，碾压后用灌砂法检测压实度，若达不到97％，增加碾压，直至全部符合设计要求。
终压：用振动压路机快速收光1～2遍，错轮为1，2轮宽，使表面平整定型。压路机在碾压过程匀速行驶。
在碾压过程中基层表面应始终保持潮湿，如表层水蒸发较快，应及时补洒少量的水。如在碾压过程中有“弹簧”、松散、起皮等现象，应及时翻开重新拌和(加适量的水泥)，或用其他方法处理，使其达到质量要求。
4.6摊铺和碾压现场设专人检验，修补缺陷
①要有测量员盯现场，不断检测拌和和碾压后的标高，及时纠正施工中的偏差；②挖除含水量超限点，并换填合格材料；③用拌和好的水泥石屑对表面偏粗的部位进行精心找补；④对由于再生机停顿和碾压推移产生的拥包、拥坎，用铁锹人工铲除；⑤用3m直尺逐段丈量平整度，发现异常马上处理。
快速检测压实度，压实不足尽快补压。压实度控制时一定要留有余地，尽量多压1～2遍，自检时压实度按提高一个百分点掌握。
4.7横缝的处理
用人工将末端混合料整型，横缝必须垂直整齐，紧靠混合料放两根方木，方木的高度应与混合料的压实厚度相同，整平紧靠方木的混合料。
方木加一侧用砂砾或碎石回填约3 cm长，其高度略高出方木几厘米。将混合料碾压密实，第二天重新拌和之前，将砂砾和方木除去将下承层顶面清扫干净后。
也可将在前面一段(约2 m～3 m)不进行碾压，继续施工时，剔除未经压实的混合料，并将已碾压密实且高程和平整符合要求的末段挖成一横向(与中心线垂直)的垂直向下的断面，然后再拌和新的混合料。
4.8纵缝处理
为防止施工造成道路交通中断，采取半幅施工，不可避免的产生了纵向裂缝。按以下方法进行处理：纵缝必须垂直相接，严禁斜接。在前一幅拌和时，在靠后一幅的一侧用方木或钢模板做支撑，基础高度应与混合料压实厚度相同。在拌和另一幅之前，拆除支撑，继续拌和混合料，整型、碾压。
4.9质量检验
各项指标的检验应在24 h内完成，首先表面应均匀无松散等现象(最好跟踪检验)。各项质量指标应满足标准要求，它不仅影响对该层的质量评定，同时也会对沥青表面层质量的经济效益产生较大的影响。压实度、强度不合格的坚决予以返工处理。平整度指标必须在做封层之前，会同驻地监理逐段进行检测。
为检验冷再生底基层的整体性，要求龄期满足7～10天时进行钻芯检验，若路面钻取不出完整的芯件，则应指出不合格底基层的界限并进行返工处理。
要求在沥青面层施工前，对再生层的标高逐段进行复测，凡标高高出的部分，必须用铣刨机刨除。
4.10养生
养生是再生层非常重要的一道工序，它直接影响再生层的成型强度和表观质量。
碾压检测合格后立即开始洒水进行养生，养生期内杜绝洒水车以外的任何车辆进入，养生期不少于7d，要使冷再生层表面始终保持湿润，做到每天及时洒水，专人看管，确保再生层不因养生不当产生损坏。
养生期结束，即可进行基层的施工，如不立即铺筑基层，则应延长养生期，不宜使冷再生底基层长期暴晒而开裂。
5施工中发现的问题
5.1就地沥青冷再生技术的优点
①能够节约大量砂石材料的用量，节省了道路养护和维修费用；②降低沥青消耗，节约石油资源，保护环境；③矫正原有路面材料的缺陷，显著改善原有路面的结构承载能力，延长路面寿命；④改善路面行使质量；⑤运输成本可以降到最低；⑥工程造价；⑦在翻新路面的补强问题上有很大的灵活性。
5.2一些影响工程质量的问题
(1)通过现场钻芯发现原路面结构沥青砼层厚度不均匀，对强度有一定影响。
(2)经过试验人员现场检测发现压实度不均匀，集料细的成型好但压实度低，集料粗的成型差但压实度好。
(3)中间接缝处粗集料较多，形成级配不合理，钻芯产生下部1 cm～2cm松散。
(4)就地冷再生不能过多地发现下层的病害，施工中平整度、横坡、纵断高程不好控制。
6施工见解
近年来，随着我国公路建设逐步加快，建设里程越来越长，很多路线服务年限已满，公路建设的重点将向改扩建、大修及维护转移，沥青路面是我国路面的主要形式，对于此类道路改造和维修工程，如果将废旧沥青混合料废置于公路沿线，不仅造成资源的浪费，也会占用大量的土地，对公路的边坡及绿化造成长期的危害，对环境造成严重污染。冷再生技术充分利用旧路资源，彻底解决了将旧路推除重建而存在建筑废料运输和堆放的问题，也大大地减少了新材料的用量，减少了环境污染与破坏，给公路行业的发展创造了一条快速、节约的途径。
综上所述，冷再生作为一种新兴的施工技术，在我国公路事业飞速发展的今天，将会以其独特的施工工艺、特点牢固立足于公路施工工艺的竞争行列之中。与传统筑路方法相比，“就地冷再生技术”可缩短工期、提高作业效率，完全利用废旧材料，大大节省施工成本，对交通的干扰最小。冷再生新技术为旧路更新改造探索了新途径，积累了新经验。
混凝土沥青路面 篇4
1 试验用原材料及配合比
试验所用沥青为中国石油克拉玛依石化公司生产的70号 (A级) 道路石油沥青 (桶装成品) , 粗骨料为灰岩人工碎石, 分作9.5~19、4.75~9.5、2.36~4.75 mm三种粒级;细骨料为0.075~2.36mm的灰岩人工砂, 填料为小于0.075 mm的石灰石粉。试验用原材料按DL/T5362-2006《水工沥青混凝土试验规程》进行检测[6], 经检测各项技术性能指标均满足DL/T5411-2009《土石坝沥青混凝土面板和心墙设计规范》的要求[7]。
试验首先采用均匀正交设计法按矿料级配指数n、填料用量F (%) 和沥青用量B (%) (或油石比) 三因素配置成三种试验水平的9组配合比[8], 然后通过马歇尔稳定度 (压力值) 、流值 (变形值) 及孔隙率对9组配合比进行优选。优选出冬季施工配合比为:矿料级配指数为0.38, 填料用料为14%, 沥青用量为7.0%。
2 试验方法
2.1 直接剪切试验
试验室沥青混凝土剪切试件分上、下两层制备, 采用150mm×150mm×150mm的木制试模, 每层厚度为75 mm。先制备下层沥青混凝土, 为与施工规范中规定的下层料温度下限70℃进行对比, 而将下层料温度分别控制为-25、-10、10、30、50、70、140℃ (140℃为一次成型试件) , 下层料温度降至上述温度后再浇入160~165℃的热沥青混合料, 待热料表面下20mm处温度降至140℃时对上层混合料进行击实。试件采用模拟沥青心墙现场振动碾压法击实成型, 试件成型示意图见图1。
待击实成型后的试件上下层温度相同时标记好结合面位置, 然后将整个试件置于10℃ (沥青心墙工作环境温度) 的恒温室中恒温6h后开始试验, 安装试件时使结合面位置处于上、下剪切盒接缝处, 试验过程中保持30kPa的恒定正压力;剪切速率参照《土工试验规程》 (SL237-1999) 条文说明采用0.01mm/s[9], 每隔20s记录试件的剪应力及剪切位移, 当剪应力明显下降时终止试验。
2.2 小梁弯曲试验
小梁弯曲试件同样用上、下两层分别成型的方法制备, 试件采用一个300mm×150 mm×150 mm的木制试模, 每层厚度为150mm。下层料温度与上述剪切试验试件控制温度相同, 待热料表面下20mm处温度降至140℃时对上层混合料进行击实。待试件上下层温度相同后再将试件切割成尺寸为250mm×40mm×35mm的标准小梁弯曲试件, 使结合面位于切割后试件长度的125mm处并做好标记;最后将切割好的试件置于10℃的恒温水槽中3h, 按照规范中规定的方法进行试验[6]。
3 试验结果及分析
3.1 直接剪切试验结果及分析
对不同结合面温度试件进行密度、孔隙率测定。按上述方法进行试验, 每个温度下2个试件, 试验结果取平均值见表1, 表中抗剪断强度为试件沿剪切面剪断时的最大剪应力;不同结合面温度的剪应力与剪切位移的关系曲线见图2, 剪切后试验断面见图3和图4。
通过表1可以看出不同结合面温度的试件孔隙率除-25℃未满足《水工碾压式沥青混凝土施工规范》 (DL/T 5363-2006) 规范中2%的要求外, 其他结合面温度试件孔隙率均满足规范要求, 表明结合面温度越低试件越难密实。通过图2可以看出试件抗剪断强度随结合面温度的降低而有所下降, 其中结合面温度为-25、-10℃分层成型试件的抗剪断强度峰值与一次成型试件相比分别下降了15.4%、14.5%, 下降值较大;结合面温度为10、30、50、70℃分层成型试件的抗剪断强度与一次成型试件相比分别下降了9.0%、8.1%、6.1%、4.8%, 下降值较小。结合面温度为-25、-10、10℃成型的试件抗剪断强度到达峰值时的剪切位移较小, 并且峰值过后抗剪断强度下降较快, 由于结合面温度过低试件呈现脆性破坏;结合面温度为30、50、70、140℃成型的试件抗剪断强度到达峰值时的剪切位移相对较大, 并且峰值过后抗剪断强度下降较缓慢, 试件随着结合面温度的升高逐渐呈现延性破坏。
从图3和图4试验后现象可以看出试验后试件断面随着结合面温度的升高而呈现出逐渐粗糙的情况, 其中结合面温度为-25℃试件结合情况最差, 剪断后断面比较平整且看不到大颗粒骨料, 而结合面温度为30℃的试件剪断后断面则相对不平整, 规范中要求结合面温度为70℃的试件断面情况与一次成型试件的断面很接近, 较粗糙, 并且可以很清楚地看到大颗粒骨料的存在。由于沥青的脆点在-10℃左右, 下层料温度降至-25℃时已经远低于沥青的脆点, 过大的温差使上层热料的温度散失过快, 在击实过程中不能使大颗粒骨料嵌入下层沥青混凝土, 出现层间结合不良现象, 而结合面温度为30℃及以上的试件则结合较好。
3.2 小梁弯曲试验结果及分析
对试件进行密度及孔隙率的测定后按上述试验方法进行试验, 每个温度下3个试件, 试验结果取平均值, 不同结合面温度试件试验结果汇总见表2;抗弯强度和最大弯拉应变与不同结合面温度的关系曲线见图5;小梁弯曲后试验断面见图6-9。
通过表2可以看出小梁弯曲试件的密度随结合面温度的下降而有所下降, 孔隙率随结合面温度的降低有所增大;只有结合面温度为-25℃的孔隙率略大于规范中2%的要求。通过图4可以看出不同结合面温度小梁弯曲试件的抗弯强度随结合面温度的降低而有所下降, 结合面温度为10、30、50、70℃分层成型试件的抗弯强度与一次成型试件相比分别下降了9.0%、4.5%、4.0%、2.1%, 结合面温度为-25、-10℃分层成型试件的抗弯强度与一次成型试件相比分别下降了24.0%、18.7%;不同结合面温度小梁弯曲试件的最大弯拉应变随结合温度的降低而有所下降, 结合面温度为10、30、50、70℃分层成型试件的最大弯拉应变与一次成型试件相比分别下降了13.4%、8.3%、6.4%、1.6%, 结合面温度为-25、-10℃分层成型试件的最大弯拉应变与一次成型试件相比下降了32.6%、15.7%, 表明结合面温度过低对于沥青混凝土的抗弯曲性能有较大影响, 但抗弯强度和最大弯拉应变仍能满足《土石坝沥青混凝土面板和心墙设计规范》 (DL/T5411-2009) 中规定的不小于400kPa和1%的要求。
从小梁弯曲试件试验后断面可以看出结合面温度为-25℃的断面较平整, 试件结合面处没有大颗粒骨料嵌入下层沥青混凝土中, 结合情况不良;而结合面温度为30、70、140℃的断面则相对较粗糙且断面处可以很清晰地看到大颗粒骨料, 结合情况相对较好。
4 结语
(1) 当结合面温度降低到-25℃时试件孔隙率已不能满足规范中小于2%的要求。抗剪断强度、抗弯强度、最大弯拉应变均随结合面温度降低而下降, 结合面温度为30℃时与一次成型试件相比分别下降了8.1%、4.5%、8.3%, 下降幅度较小, 能够满足规范要求。
(2) 从试验后试件断面可以看出, 结合面温度为-25℃的直接剪切及小梁弯曲试件试验后的断面较平整, 试件呈脆性破坏, 而结合面温度为30℃的试验后试件断面粗糙不平, 层间有大颗粒骨料相互嵌入, 试件呈延性破坏, 层间结合情况较好。
(3) 试验结果及现象表明, 结合面温度从现行规范要求的70℃降低到30℃后结合面强度没有明显下降, 碾压层面结合质量可以保证, 为冬季低温条件下碾压沥青混凝土心墙的施工提供了理论依据。
参考文献
[1]张维君.水利工程沥青混凝土低温施工探究[J].水科学与工程技术.2012, (5) :86-87.
[2]刘儒博, 李宗利.碾压式沥青混凝土心墙冬季施工温度控制研究[J].中国农村水利水电.2012, (6) :172-175.
[3]DL/T 5363-2006, 水工碾压式沥青混凝土施工规范[S].
[4]马敬, 蒋兵.高寒地区碾压式沥青混凝土心墙施工配合比的确定及温度控制[J].中国农村水利水电.2008, (7) :84-85.
[5]万连宾, 裴成元, 杨合刚.常规温度度条件下沥青混凝土心墙层间结合质量研究[J].水利水电技术, 2011, 42 (11) :62-68.
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[8]方开泰, 马长兴.正交与均匀试验设计[M].北京:科学出版社, 2001:144-151.
环氧沥青将带来路桥面铺装 篇5
由东南大学黄卫院士亲自主持，经过多年科技攻关、试验研究，具有自主知识产权的新型路桥面复合材料——环氧沥青，将会给中国路桥面的铺装和养护水平处于世界领先水平。
环氧沥青材料制备及其相关配套产品，先后获得6项发明等专利，同时还获得教育部2008年“教育部科技进步一等奖”和2011年“国家科技进步二等奖”。
目前，开发出了环氧沥青铺装和环氧沥青防水粘结两大系列产品，广泛适用于钢桥面，水泥桥面、隧道、机场跑道，高速公路、市政道路的防水粘结和铺装，以及老路面的预防养护。
环氧沥青防水粘结材料具有：特殊的渗透密闭性能、优异的抗施工损伤性能和超强的防水粘结性能。
环氧沥青铺装材料具有：环保性（温拌施工——节能）、半刚性（马歇尔稳定度高达45~80KN,是普通沥青的5~8倍）、长寿命（是普通沥青路面的10多倍）、以及薄层铺装（只需3~6厘米，传统沥青要不小于9厘米）。
国内外的主要应用案例有：
混凝土沥青路面 篇6
长期以来,机场水泥混凝土道面采用素水泥混凝土或纤维水泥混凝土作为加铺层材料,板角断裂、剥落松动现象常有发生。而普通沥青混凝土抗拉强度低、温度稳定性差,难以满足军用飞机的要求。环氧沥青混凝土具有强度高、耐久性好、疲劳寿命长、抗松散能力强、环境适应性好和施工养护快等技术优点［１］,是一种能满足飞机安全运行要求的新型道面材料。
机场旧水泥混凝土道面板上加铺沥青面层作为一种机场改造的方式,在旧道面板裂缝或者接缝处上方的沥青加铺层中容易形成应力集中,从而极易产生反射裂缝,相关研究表明[2,3]:产生反射裂缝是必然的,且不能完全消除,只能采取相关措施抑制延缓其发展。但现有规范[4,5]和工程应用中都尚无将环氧沥青混凝土用于机场道面加铺的实例,同时,机场沥青道面所处的工作环境与公路路面、桥面所处环境差异较大[6,7],使得相关技术、经验和研究成果不能直接应用到机场道面领域,而且研究表明,荷载应力计算是机场道面结构设计的关键[2,3,8]。因此,本研究在机场环氧沥青混凝土复合道面结构建模分析过程中,将多个结构参数作为荷载应力分析的指标,并基于正交实验,分析了各参数的显著性,为机场环氧沥青混凝土复合道面结构设计及施工提供了依据。
1计算模型及参数
首先利用ANSYS建立由环氧沥青混凝土加铺层、带有接缝的旧水泥混凝土道面板以及基础构成的三维结构模型, 为保证精度,同时又节省计算时间,各结构层均选用三维八节点各向同性的实体单元SOLID45,层间接触模型选用TARGE170和CONTA173三维面-面接触单元,接缝传荷模型采用COMBIN14单元。通过Friberg理论计算传力杆型接缝刚度,并假定集料嵌锁型接缝刚度与传力杆型接缝刚度相等。此假定模型已由周正缝［９］、周德云［１０］通过计算分析, 证明与Zollinger经典关系式一致,有限元模型正确。为保持单元网格划分一致,避免圆曲线附近单元的奇异性,将飞机轮印假定成等面积矩形。计算荷载为SU-27飞机横缝偏荷载,层间接触状态按完全连续考虑。
为了考虑旧水泥混凝土道面板接缝传荷能力、邻板间的影响以及飞机轮载跨缝现象,有限元模型定为足尺九块体系［１１］,假定道面板尺寸为5m×5m,厚度为24cm。采用扩大尺寸的方法来反映半无限大空间基础特性,取基础不同尺寸进行计算误差分析,确定扩大基础尺寸为16.02 m× 16.02m,厚度为5m。机场环氧沥青混凝土复合道面结构力学计算模型见图1,最不利荷载作用和计算点位置见图2。
2机场环氧沥青复合道面结构参数对荷载应力的影响
采用控制变量法分别分析了各结构参数对机场环氧沥青混凝土复合道面荷载应力的影响,充当非变量的结构参数取值见表1,基础和旧水泥混凝土道面板的弹性模量、泊松比按照技术规范［５］取值,其中基础指的是旧水泥混凝土道面板以下各结构层组成的综合支撑体系,其模量取值为综合支撑体系的当量回弹模量值。
2.1环氧沥青加铺层厚度对荷载应力的影响
各计算参数随环氧沥青加铺层厚度的变化曲线见图3。
从图3中可以看出,随着环氧沥青加铺层厚度的增加, 加铺层顶面和底面以及旧水泥混凝土道面板顶部和底部各应力呈减小的趋势,当环氧沥青加铺层厚度达到7cm时,加铺层顶面受力状态趋于稳定,厚度超过10cm后,加铺层底面接缝处应力变化幅度很微小;同时道面表面最大弯沉、加铺层底面对应接缝两侧弯沉及弯沉差逐渐减小,弯沉差减小幅度虽然较大,降幅达到52.56%,但变化数值很小。综上说明,适当增大加铺层厚度,加铺层的隔离效应就越好,对改善加铺层受力状况是有利的,但效果有限。
2.2加铺层弹性模量对荷载应力的影响
各计算参数随环氧沥青混凝土模量的变化曲线如图4所示。
从图4中可看出,随着环氧沥青混凝土抗压回弹模量的增大,接缝处荷载各应力逐渐增大,模量超过3000MPa后各应力值增长速率逐渐变缓,环氧沥青混凝土抗压回弹模量在20℃时已接近3000MPa,冬季温度较低时,其回弹模量还会有较大提升,但对复合道面结构受力状态的影响却很小,具有很好的低温稳定性;道面表面最大弯沉、加铺层底面对应接缝两侧弯沉及弯沉差都随加铺层模量的增大而逐渐减小, 但减小幅度有所不同,加载侧弯沉值U１比未加载侧弯沉值U２的变化幅度大,接缝两侧弯沉差随环氧沥青混凝土模量的提高迅速减小,当环氧沥青混凝土回弹模量从3000 MPa增大到6000MPa时,弯沉值降幅趋缓;旧道面板顶部最大拉应力逐渐增大,底部最大拉应力逐渐减小,说明提高环氧沥青混凝土回弹模量,能够增加加铺层的整体性,从而缓解旧道面板受拉力状况。
2.3基础模量对荷载应力的影响
各计算参数随基础回弹模量的变化曲线如图5所示。
从图5中可看出,随着基础回弹模量的增大,加铺层顶面竖向剪应力、等效应力、最大剪应力的逐渐减小,基础回弹模量从30MPa增加到300 MPa时,等效应力和最大剪应力的减小梯度较快,竖向剪应力也呈现减小趋势,但数值很小; 竖向正应力的变化趋势相反,随着基础回弹模量的增大而增大,从0.183MPa增大到0.406MPa,增大了2.2倍,应力变化梯度最为明显。基础回弹模量大于300MPa后继续提高, 加铺层顶面荷载应力变化趋势平缓。随着基础回弹模量的增大,加铺层底面对应接缝处应力均呈现接近线性的减小趋势;基础回弹模量对道面弯沉影响比较明显,随着基础回弹模量的增加,接缝两侧弯沉及弯沉差都减小,但弯沉的减小幅度远大于接缝两侧弯沉差的减小幅度;旧水泥混凝土道面板顶部和底部最大拉应力基本同步随基础回弹模量的增大而减小。
综上所述,提高基础回弹模量能够改善军用机场环氧沥青混凝土复合道面结构的整体受力状态。
2.4旧道面板参数对荷载应力的影响
各计算参数随旧道面板厚度的变化曲线如图6所示,各计算参数随旧水泥混凝土道面板模量的变化曲线如图7所示。
从图6、图7中可以看出,随着旧水泥混凝土道面板厚度的增加和弹性模量的提高,加铺层底面对应接缝处应力都呈现出线性的减小趋势,环氧沥青加铺层顶面最大弯沉及底面接缝处两侧弯沉都逐渐减小,加载侧弯沉降低幅度略大于未加载侧弯沉。随着旧水泥混凝土道面板厚度的增加,旧道面板顶面和底面所承受的最大拉应力呈减小趋势。随着旧水泥混凝土道面板弹性模量的提高,旧道面板底面最大拉应力呈线性增长,增长趋势明显;旧道面板顶面最大拉应力变化幅度很小。
3机场环氧沥青复合道面结构参数对荷载应力的显著性分析
3.1正交试验设计
为综合考察上述各结构参数对环氧沥青加铺层底面最大拉应力、加铺层最大剪应力、加铺层最大等效应力和旧水泥混凝土道面板底部最大拉应力的影响,采用正交试验设计进行显著性分析。选用L２５(5６)正交表,正交设计中共安排5个影响因素,留有一列空白用于显著性分析,每个影响因素取5个水平值,不考虑各因素之间的交互作用,共需计算25次,各结构参数取值范围由前述计算结果确定,各因素水平见表2。
3.2正交试验结果分析
正交试验计算结果列于表3-表6,与不同置信水平的临界值做比较,得出影响显著程度,其中A为环氧沥青层厚度,B为环氧沥青层模量,C为基础模量,D为旧道面板厚度, E为旧道面板模量。
由表3-表6的方差分析可看出,对于加铺层受力状态而言,环氧沥青混凝土加铺层厚度的影响非常显著,远远大于其他结构参数的影响,环氧沥青混凝土模量和基础模量的影响程度相差不多,居于次位,旧水泥混凝土道面板性能的影响较弱,其中旧道面板厚度的影响程度略大于旧道面板模量的影响。对旧水泥混凝土道面板底部最大拉应力影响最显著的是旧道面板弹性模量,其后依次是:基础模量、旧道面板厚度、环氧沥青混凝土模量及环氧沥青加铺层厚度。
4结论
(1)增大加铺层厚度对改善加铺层受力状况是有利的, 但当加铺层厚度超过一定值时,复合道面结构疲劳寿命增长缓慢,还会带来推移、拥包等病害,并增加工程造价,应适当增加加铺层的厚度。
(2)在相同使用条件下环氧沥青混凝土回弹模量明显比普通沥青混凝土高,同时环氧沥青混凝土有较好的低温稳定性,使用环氧沥青混凝土能够缓解旧道面板受拉力状况。
(3)提高基础回弹模量能够改善军用机场环氧沥青混凝土复合道面结构的整体受力状态,因此对基础进行必要的检测,采取相应的技术措施进行处理。
混凝土沥青路面 篇7
关键词：机场工程,环氧沥青混凝土,层间接触状态,结构受力分析,有限元
长期以来,机场水泥混凝土道面采用素水泥混凝土或纤维水泥混凝土作为加铺层材料,板角断裂、剥落松动现象常有发生。普通沥青混凝土抗拉强度低、温度稳定性差,难以满足军用飞机的要求。环氧沥青混凝土具有强度高、耐久性好、疲劳寿命长、抗松散能力强、环境适应性好和施工养护快等技术优点[1],是一种能满足飞机安全运行要求的新型道面材料。但是,现有规范和工程应用中都尚无将环氧沥青混凝土用于机场道面加铺的实例。机场沥青道面所处的工作环境与公路路面、桥面所处环境差异较大[2,3,4],使得相关技术、 经验和研究成果不能直接应用到机场道面领域。而且我国现行技术规范[5,6]的理论基础均为层状弹性体系理论,假定各结构层之间的接触状态为完全连续。通过钻芯取样发现, 复合式道面结构的层间界面是整体结构的薄弱环节,其接触状态并不是完全连续,而是介于完全连续与完全滑移之间。 这使得复合式道面结构的实际工作状态与设计工作状态不相符,从而直接影响到道面使用性能的预估。研究表明,层间接触状态对水泥混凝土道面加铺层结构体系的力学响应影响显著[7,8]。因此,本实验在机场环氧沥青混凝土复合道面结构建模分析过程中考虑层间接触状态的影响,研究了复合道面的受力状态,为环氧沥青混凝土复合道面结构设计及施工提供依据。
1计算模型及参数
首先利用ANSYS建立由环氧沥青混凝土加铺层、带有接缝的旧水泥混凝土道面板以及基础构成的三维结构模型, 为保证精度,同时又节约计算时间,各结构层均选用三维八节点各向同 性的实体 单元SOLID45,层间接触 模型选用TARGE170和CONTA173三维面-面接触单元,接缝传荷模型采用COMBIN14单元。
为了考虑旧水泥混凝土道面板接缝传荷能力、邻板间的影响以及飞机轮载跨缝现象,有限元模 型定为足 尺九块体 系[9],假定道面板尺寸为5m×5m,厚度为24cm。采用扩大尺寸的方法来反映半无限大空间基础特性,取基础不同尺寸进行计算误差分析,确定扩大基础尺寸为16.02m×16.02 m,厚度为5m。机场环氧沥青混凝土复合道面结构力学计算模型见图1;最不利荷载作用和计算点位置见图2。
通过Friberg理论计算传力杆型接缝刚度,并假定集料嵌锁型接缝刚度与传力杆型接缝刚度相等。此假定模型已由周正缝[10]、周德云[11]通过计算分析,证明与Zollinger经典关系式一致,有限元模型正确。为保持单元网格划分一致, 避免圆曲线附近单元的奇异性,将飞机轮印假定成等面积矩形。基础和旧水泥混凝土道面板的弹性模量、泊松比按照技术规范[6]进行取值,见表1。其中基础指的是旧水泥混凝土道面板以下各结构层组成的综合支撑体系,其模量取值为综合支撑体系的当量回弹模量值。
2接触分析模型
ANSYS中接触单元采用罚刚度(接触刚度)FKN和切向罚刚度FKT来控制接触面在法向和切向上的协调性,如图3所示。
接触形变满足平衡方程:
该接触模型对切向力的传 递与Goodman模型 (如图4所示)在本质上是一致的。颜可珍[12]、黄彬[13]等通过计算认为Goodman模型能够合理描述路面结构的层间接触状态。
当层间接触面存在相对水平位移 ΔV时,层间接触面上切应力可用式(2)表示:
式中:τ 为层间接 触面切应 力,Pa;kt为层间剪 切模量,N/ m3;ΔV为层间接触面相对水平位移,m。
从式(1)和式(2)中可以看出,层间剪切模量kt越大,说明层间接触面粘结性能越好,层间剪切模量kt越小,说明层间接触面粘结性能越差。当kt趋于无穷大或大于某个阈值时,即可认为层间接触面完全连续;当kt等于零或小于某个值时,认为层间接触面完全光滑。文献[12]提出的kt取值范围是107~1011N/m3。
3计算结果及分析
3.1层间剪切模量范围的确定
计算时考虑的层间接触面有两个:一是环氧沥青加铺层与旧水泥混凝土道面板之间的层间界面,简称界面A,其层间剪切模量以KA表示;二是旧水泥混凝土道面板与基础之间的层间界面,简称界面B,其层间剪切模量以KB表示。选用SU-27板中加载,以环氧沥青加铺层顶面与底面、旧水泥混凝土道面板顶面与底面对应荷载中心位置为计算点,通过计算确定适合研究环氧沥青混凝土复合道面结构的层间剪切模量范围,计算结果如图5和图6所示。
图5是界面A、界面B取不同剪切模量时对环氧沥青加铺层最大弯沉的影响趋势图,图6是界面A、界面B取不同剪切模量时对旧水泥混凝土道面板底部最大拉应力的影响趋势图。可以看出,界面A与界面B的剪切模量变化范围并不相同,界面A剪切模量的变化范围是108~1012N/m3;界面B剪切模量的变化范围是106~1010N/m3。
界面A与界面B的接触状态对不同指标的影响程度并不相同,通过改变层间剪切模量来模拟不同层间接触状态, 研究其对环氧沥青混凝土复合道面结构的影响规律。
3.2层间接触状态对道面弯沉的影响
图7是界面A和界面B处于不同接触状态时对环氧沥青加铺层最大弯沉的影响结果,可以看出,当其中某一层间界面接触状态一定时,随着另一界面剪切模量的逐渐提高, 环氧沥青加铺层最大弯沉值都呈现出逐渐减小的趋势。
界面A完全光滑接触(即KA取108N/m3)时,环氧沥青加铺层最大弯沉的变化范围为0.5546~0.5734mm;界面A完全连续接触(即KA取1012N/m3)时,环氧沥青加铺层最大弯沉的变化范围为0.5396~0.5582mm;界面B完全光滑接触(即KB取106N/m3)时,环氧沥青加铺层最大弯沉的变化范围为0.5582~0.5734mm;界面B完全连续接触(即KB取1010N/m3)时,环氧沥青 加铺层最 大弯沉的 变化范围 为0.5396~0.5546mm;界面A和界面B都处于完全光滑接触状态时,环氧沥青加铺层最大弯沉值为0.5734mm;界面A和界面B都处于完全连续接触状态时,最大弯沉值为0.5396 mm。这说明层间接触状态不良会降低道面整体性,增大弯沉值。
综上分析,层间接触状态对环氧沥青加铺层最大弯沉的影响显著,界面A和界面B的层间接触状态对最大弯沉的影响程度相同。
3.3层间接触状态对水平应力的影响
对于荷载作用下的复合道面结构,层间接触处于完全连续状态时,上层顶面产生压应变,下层底面产生拉应变,层间接触面上应变和位移都是连续的;当层间接触处于完全光滑状态时,会出现层间滑移现象,上层底部产生拉应变,下层顶部产生压应变,层间接触面上也会出现应力差,如图8所示。
图9是界面B处于不同接触状态时对环氧沥青加铺层底面和旧水泥混凝土道面板顶面拉应力的影响趋势图。从图9中可以看出,随着界面B剪切模量的提高,界面A处两计算点的应力值略有提高,但变化幅度很微小,可以认为旧水泥混凝土道面板与基础之间的接触状态对环氧沥青加铺层与旧水泥混凝土道面板之间水平方向应力差的影响很微弱,可以忽略不计。
界面A不同接触状态对环氧沥青加铺层与旧水泥混凝土道面板之间水平方向应力差的影响规律见图10,界面B按完全光滑状态考虑,即剪切模量KB取106N/m3。
图10是界面A处计算点X方向(跑道横向)和Y方向 (飞机前进方向)水平应力计算结果,可以看出,当层间接触状态为完全光滑(即KA小于108N/m3)时,层间界面水平应力差最大,X方向为3.657 MPa,Y方向为3.201 MPa;当层间接触状态为完全连续(即KA取1012N/m3)时,环氧沥青加铺层底面和旧道面板顶面水平方向应力均为负值,处于受压状态;层间界面水平应力差最小,X方向为1.927 MPa,是完全光滑状态的52.7%,Y方向为1.95MPa,是完全光滑状态的60.9%。层间接触状态对界面应力的影响显著,并且对X方向应力的影响要大于对Y方向的影响。
环氧沥青加铺层接触状态不良使得应力应变在接触面上不连续,容易产生滑移破坏,从应力云图(图11)能够直观地看到复合道面结构中环氧沥青加铺层和旧水泥混凝土道面板的X方向应力随界面剪切模量的变化趋势。层间接触状态介于完全光滑与完全连续之 间时,随着剪切 模量的提 高,环氧沥青加铺层底面由受拉状态逐渐转变到受压状态; 加铺层底面所受压应力逐渐增大,旧道面板顶面水平方向应力和界面应力差均呈现出减小趋势,并且剪切模量越大,应力差减小幅度越大,复合道面结构受力状态越好。
3.4层间接触状态对加铺层最大剪应力的影响
图12是界面A与界面B处于不同接触状态时环氧沥青加铺层最大剪应力的计算结果。从图12中可以看出,旧水泥混凝土道面板与基础之间的接触状态对环氧沥青加铺层最大剪应力的影响很微弱,可以忽略不计,其原因是水泥混凝土道面板为刚性道面,模量大,相对于环氧沥青加铺层不容易发生较大弯沉。随着环氧沥青加铺层与旧水泥混凝土道面板之间剪切模量的提高,加铺层柔性降低,刚性增强,环氧沥青加铺层最大剪应力逐渐减小,当剪切模量超过1010N/ m3时,最大剪应力有小幅度回升。
3.5层间接触状态对旧道面板底部拉应力的影响
图13是界面A与界面B处于不同接触状态时旧水泥混凝土道面板底部最大拉应力的计算结果。
从图13中可以看出,当某一层间界面接触状态一定时, 随着另一层间界面剪切模量的提高,旧水泥混凝土道面板底部最大拉应力逐渐减小,因为接触状态良好时道面整体刚性增强,模量大,产生的应力应变相对较小。当界面A处于完全光滑接触,界面B由完全光滑变化到完全连续时,旧水泥混凝土道面板底部最大拉应力由3.1097MPa减小到3.0163 MPa;当界面A处于完全连续接触,界面B由完全光滑变化到完全连续 时,旧水泥混 凝土道面 板底部最 大拉应力 由2.8403MPa减小到2.7524MPa,变化幅度都很小。当界面B处于完全光滑接触,界面A由完全光滑变化到完全连续时,旧水泥混凝土道面板底部最大拉应力由3.1097 MPa减小到2.8403MPa;当界面B处于完全连续接触,界面A由完全光滑变化到完全连续时,旧水泥混凝土道面板底部最大拉应力由3.0163 MPa减小到2.7524 MPa,减小幅度相差不多。
综合以上数据分析可知,相比旧水泥混凝土道面板与基础之间的接触状态,环氧沥青加铺层与旧水泥混凝土道面板之间的接触状态对旧水泥混凝土道面板底部最大拉应力的影响更显著。
4结论
(1)对于环氧沥青加铺层来说,层间接触状态对其最大弯沉的影响显著,最不利状况发生的条件是层间接触为完全光滑,不同界面的层间接触状态对最 大弯沉的 影响程度 相同。为提高加铺层的使用寿命,在进行设计施工时,要确保旧水泥混凝土道面板与基础间的抗剪模量达到1010N/m3; 环氧沥青加铺层与旧水泥混凝土道面板间的抗剪模量达到1012N/m3。
(2)层间接触状态不良时,抗剪模量越小,层间水平应力差越大,旧水泥混凝土道面板与基础之间的接触状态对环氧沥青加铺层与旧水泥混凝土道面板之间水平方向应力差的影响很微弱,可以忽略不计。
(3)改善环氧沥青加铺层与旧水泥混凝土道面板之间的接触状态,可以减小环氧沥青加铺层的最大剪应力,但当剪切模量超过1010N/m3时,最大剪应力有小幅度回升;而旧水泥混凝土道面板与基础之间的接触状态对环氧沥青加铺层最大剪应力的影响很微弱。
沥青道面剪切病害处治技术研究 篇8
与水泥道面相比, 沥青道面具有优良的使用性能, 比如沥青道面具有平整、抗滑、舒适、对飞机震动小等优点;同时, 鉴于其机械化施工程度高、施工工期短、养护方便等方面的突出优势, 近年来在民航领域得到了广泛应用, 并成为机场道面改造的主要形式。随着沥青道面技术的快速推广, 其在应用过程中也暴露出一些问题, 沥青道面剪切破坏类病害的频发就是其中之一。特别是航空业务量的不断增大和以B777, A380为代表的新一代大型宽体飞机的出现, 使得机场沥青道面面临更加严峻的考验, 其剪切破坏问题日益突出。结合国内外已有的研究成果, 剪切破坏主要可分为裂缝类和变形类两种类型。裂缝类剪切破坏又可分为Top-Down裂缝和滑移裂缝;变形类剪切破坏主要可分为轮辙、搓板、推移、壅包、波浪等。
文章结合沥青道面剪切破坏的形成机理, 有针对性地提出具体的病害处治方法, 将为民航沥青道面的设计、施工和养护提供技术指导。
1 沥青道面剪切病害成因分析
1.1 裂缝类剪切破坏成因
1) Top-Down裂缝。自上而下的纵向裂缝 (也称Top-Down裂缝) 是面层较厚的沥青道面 (含面层较厚的半刚性基层沥青道面) 的主要病害形式。Top-Down裂缝最先出现在道面表面, 随着时间的推移, 在环境和飞机荷载作用下, 裂缝由道面表面延伸到基层甚至是土基, 形成了“自上而下”型裂缝[1]。Bensalem等运用有限元方法分析了轮载作用下道面的应力应变情况, 认为荷载引起的轮迹带边缘的垂直面上的剪应变远大于荷载引起的相同位置的拉应变, 并认为, 剪切作用是道面常见的病害类型 (Top-Down) 开裂的重要因素。
Top-Down裂缝主要是由于飞机荷载的作用而产生的, 主要体现为剪切型裂缝, 这种裂缝一开始往往是在道面表面沿轮迹带出现的纵向开裂, 特别是随着重载机型增多、载荷增大, 这种裂缝更加容易产生。
2) 滑移裂缝。滑移裂缝 (Slippage Cracking) 是由于飞机机轮的制动或转向引起道面表面发生滑移和变形后产生裂缝, 或称为U形裂缝。滑移裂缝的形状为半月形或新月形, 其两端背向飞机行驶方向。滑移裂缝主要出现在道面面层混合料抗剪强度较低、面层和下层道面结构的粘结力不足区域。该裂缝属于功能性损坏, 若不及时修理将会恶化并引起结构性损坏[2]。
1.2 变形类剪切破坏形成机理
轮辙 (Rutting) 是道面表面沿轮迹带的纵向凹陷。主要由机轮荷载反复作用下道面结构层的永久变形和 (或) 路基的塑性变形组成。沥青道面轮辙的产生分为内因和外因, 外因是飞机轮载的重复作用, 内因有:1) 沥青混凝土的高温稳定性差;2) 沥青混凝土抗塑性变形能力不足;3) 基层及面层施工压实度不足。在内因和外因综合作用下, 道面在机轮荷载的反复碾压下出现压密变形和侧向剪切位移。
推移 (Shoving) 主要是因沥青混合料热稳定性不足, 飞机制动和转向时会产生较大的水平力, 致使道面发生剪切破坏。推移发生在水泥混凝土和沥青混凝土道面交界的区域时, 是由于交界处构造设置不合理或者失效等原因, 水泥混凝土板块在热胀的作用下对沥青混凝土道面形成推挤, 引起沥青混凝土道面发生隆起或者开裂等现象[3]。
壅包是由于面层材料自身的高温抗剪强度不足、矿料级配不良、因基层含水量过大、基层浮土清扫不净、粘层沥青洒布不合要求等原因影响面层与基层之间的结合, 造成层间抗剪强度的不足, 在机轮水平力作用下使道面产生推拥、挤压而在道面两侧所形成的一种局部的不规则隆起变形[4]。
搓板垂直于道面轮迹方向上出现的有规则的波浪状隆起和凹陷, 形似洗衣搓板状的道面破损, 一般相邻隆起 (凹陷) 之间的距离不大于1.5 m。波浪和搓板是同一破损的不同程度, 波浪的波峰、波谷的距离和起落差异均大于搓板。
2 剪切病害养护处治方法
2.1 裂缝类病害
Top-Down裂缝和滑移裂缝是沥青道面剪切裂缝的主要型式, 若不及时采取修补措施, 会影响道面的使用功能。一般可根据裂缝的宽度和病害程度采用不同的养护维修措施, 同时也要考虑造价、施工机械等因素。本文主要对热熔型灌缝胶修补、加铺沥青混合料上封层和乳化沥青稀浆封层三种处治方法进行简要的介绍。
1) 热熔型灌缝胶修补。热熔型灌缝胶修补是常用的裂缝修补方法之一, 灌缝材料采用的是一种固体、加热后为液体状的高分子聚合材料, 其具有良好的粘合性与流动性, 将热熔后的灌缝胶填入裂缝, 依靠灌缝胶的粘结作用修补裂缝。这种密封胶冷却之后具备很强的弹性, 能够在-20℃~120℃的温度范围内实现变形扩张, 稳定性能强[5]。
缝宽5 mm以内:清除缝中杂物及尘土。清缝工作最好采用压力大于0.8 MPa的空气压缩机, 连接上喷枪, 并采用高压水雾冲洗清理裂缝。将稠度较低的热沥青或常温型和热熔型填缝材料灌入缝内, 灌入深度约为缝深的2/3。
缝宽在5 mm以上:裂缝在切割中, 开口宽度不宜过大, 以大于自然裂缝宽度的3 mm~5 mm为准, 切割深度为宽度的2倍~3倍。用热拌沥青混合料填入缝中捣实, 或灌入常温型和热熔型填缝材料, 当缝内潮湿时应采用乳化沥青混合料[6]。
2) 加铺沥青混合料上封层。针对沥青道面出现大面积剪切裂缝情况, 可在旧沥青道面上先铺设土工合成材料, 再加铺沥青混合料上封层, 加铺设计应符合MH 5010—1999民用机场沥青混凝土道面设计规范。加铺沥青混合料上封层可进行不停航施工, 在不影响航班运行的同时, 快速改善沥青道面的性能。在加铺的沥青道面前, 要根据原有沥青道面的性能评价结果、航空交通量的预测状况、道面地势情况、实际允许施工条件等拟定沥青加铺层的结构组合, 确定沥青加铺层厚度。沥青加铺面层可采用一层或者多层结构, 不停航施工条件下不宜超过三层, 上面层的沥青混合料SMA-13, SMA-16, AC-13, AC-16;中面层的材料宜采用AC-16, AC-20, SMA-16;下面层的材料宜采用AC-20, AC-25, SMA-20。密级配沥青混合料和沥青玛脂碎石混合料的单层最小厚度不宜小于集料最大公称粒径的2.5倍, 每层沥青混合料的最小厚度不宜小于表1的规定。
mm
3) 乳化沥青稀浆封层。对于剪切裂缝较多的沥青道面, 可采用乳化沥青稀浆封层的方法予以处治, 封层厚度为3 mm~6 mm, 封层前应对较宽的裂缝进行灌缝处理, 防止反射裂缝的进一步产生。乳化沥青稀浆封层是以适当级配的石屑或砂为骨料, 并以乳化沥青为结合料, 加水、水泥、石粉等, 按一定配比拌合成流动状态稀浆, 摊铺在道面上而形成的沥青表面处治层, 水分蒸发干燥硬化成型后, 其外观性能、作用接近细粒式沥青混凝土。稀浆封层施工方法既可节省沥青与资金, 又可加速维修养护的速度, 提高工作效率, 是一种较理想的筑、养路施工方法。同时, 能够使沥青道面早期出现的磨损、老化、裂缝、光滑、松散等病害迅速得到修复, 提高路面的防水、抗滑、平整、耐磨等性能[7]。
此外, 还有改性沥青薄层罩面、单层沥青表处、贴缝带、热再生等养护处治方法。
2.2 变形类剪切病害处治方法
沥青道面变形类的剪切破坏主要是轮辙、壅包、波浪和搓板, 本文针对病害类型, 提出了具有针对性的处治措施。
1) 沥青道面轮辙处治方法。对于道面表面因飞机轮载作用而产生的轮辙, 应先将出现轮辙的面层区域切削或局部铣刨清除, 重铺沥青面层。修补道面材料可采用SMA或SBS改性沥青混合料, 也可采用SRK, SBS等聚合物改性乳化沥青封层对道面轮辙进行修补。
沥青道面因受横向推挤而形成的横向波形轮辙, 如果轮辙已经稳定, 可先将凸出的部分进行削除, 然后在波谷部分喷洒粘结沥青, 最后填补沥青混合料并找平、压实。
因面层与基层间存有水稳定性不良的夹层而形成的轮辙变形, 应先将面层挖除, 彻底清除有害夹层之后, 重做面层。
2) 沥青道面壅包处治方法。已趋于稳定的轻微壅包, 应将壅包挖除, 若除去壅包后道面不平整, 应进行局部修补。因沥青用量或细集料过多而产生的壅包, 但道面基层仍稳定, 应将壅包全部除去, 并低于道面约10 mm, 处理干净后用热沥青混合料重做面层。因基层局部含水率过大造成的壅包, 应把壅包同面层一块挖除, 将水分晒干, 或用水稳定性较好的材料更换已变形的基层, 再重做面层[8]。
3) 沥青道面波浪和搓板处治措施。当道面仅存在轻微波浪或搓板时, 可以在波谷处喷洒沥青, 并均匀地撒适当粒径的矿料, 在找平后压实。当波浪的波峰和波谷高差起伏比较大时, 应在飞行荷载方向将凸出部分铣刨削平, 并低于道表面约10 mm, 在削除部分处喷洒热沥青, 再撒一层粒径不大于10 mm的矿料, 扫匀、找平, 并压实。严重的、大面积的部分, 应将面层全部挖除, 再重铺面层[9]。
3 结语
本文在对沥青道面剪切破坏进行简单分类的基础上, 基于其剪切破坏机理, 有针对性的提出了一些处治措施, 主要结论如下:1) 沥青道面剪切破坏可分为裂缝类和变形类, 裂缝类剪切破坏主要包括:Top-Down裂缝、滑移裂缝;变形类剪切破坏主要包括:轮辙、推移、壅包、波浪和搓板等。2) 裂缝类剪切病害的处治措施主要为热熔型灌缝胶修补、加铺沥青混合料上封层和乳化沥青稀浆封层三种。3) 沥青道面剪切破坏程度的不同, 应采取不同的处治措施, 对于局部破坏, 只需进行局部修补。
摘要：介绍了沥青道面剪切病害的主要类型, 针对沥青道面裂缝类与变形类剪切破坏的原因, 提出了剪切病害的养护处治方法, 有利于提高沥青道面的日常维修养护水平, 延长沥青道面的使用年限。
关键词：沥青道面,剪切病害,沥青混合料,处治方法
参考文献
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混凝土沥青路面 篇9
关键词：市政道路,沥青路面,接缝施工,技术要点
市政道路目前的路面形式主要是沥青路面和水泥混凝土路面, 但沥青路面对于季节气候、车辆载重及人为破坏的调节性更强, 更适用于目前的市政道路结构。在沥青路面的建造中, 路面接缝施工技术是最重要的一环, 施工工艺也较为复杂, 涉及到沥青原材料采购、配合比调整、材料运输混合及后期查验等过程, 任何一过程出现疏漏, 都可能导致接缝处理不得当、路面平整度欠缺、路面质量较低等问题。
1 沥青路面接缝施工技术分析
1.1 热接缝施工技术
狭义来讲, 热接缝技术是指在路面材料没有降温前, 就对其进行碾压, 使其材料成型, 之后再进一步铺垫沥青材料的接缝技术。热接缝技术是目前应用较为广泛的接缝技术, 由于其操作简单, 只需要两台机械就可以完成接缝操作工作。首先采用大型压路机在高温沥青材料路面上进行简单压实, 之后调整压路机方向进行持续来回碾压, 经过持续的碾压过程, 沥青材料基本可以达到较高的整合度。较高的整合度可以使沥青材料坚实, 减少离析可能[1]。而且热接缝技术处理的接缝强度也较高, 但是由于沥青材料是在完全高温状态下压实, 其耐久性不强, 路面的后续性能得不到保障, 这也是热接缝施工技术的一大缺陷。
1.2 冷接缝施工技术
冷接缝技术是与热接缝技术相对应的一种接缝技术, 其技术原理与热接缝技术也大不相同, 最主要的区别是碾压完成后, 冷接缝技术需要重新切割沥青材料的接缝, 之后再铺垫新的沥青材料。重新切割的环节加大了接缝的操作难度, 需要使用切割机进行持续切割。除了具有热切缝技术的优势之外, 冷切缝技术进一步保证了路面的耐久性和路面后续的工作性能[1]。但是由于技术施工过程较为复杂, 尤其是重新切割的接缝质量难以保证, 冷切割技术目前的应用不是很广泛, 但是在面积大、质量要求高的沥青路面, 冷切割技术仍旧是主要的技术选择。
1.3 接缝机施工技术
接缝机技术的原理是自动接缝, 自动接缝装置是搭接沥青材料的反冲板装置, 在没有压实的车道上进行接缝处理, 接缝机技术能够形成强度较高, 密实性较强的沥青路面, 过程较为简单方便, 但是其严谨性不高, 容易形成多空隙、多杂质的沥青路面。在很多小型的二级公路上, 接缝机施工技术由于其施工过程简单, 方便而得到了广泛的应用。
2 接缝处理分析、位置及技术选择
2.1 横向接缝处理
横向接缝处理是沥青路面施工处理方式中最常用的方式, 其关键步骤是控制沥青材料的温度, 使其温度变化在一定的幅度之内, 沥青材料温度过高, 则使材料密实度不够, 温度过低, 接缝难以形成标准厚度。
(1) 接缝位置选择。在选择接缝位置时, 摊铺机需要根据路面的地质情况和沥青的铺垫情况, 进行细致的选择, 确定好最合适的接缝位置。在施工结束时, 摊铺机在接近端部约1m处将熨平板稍微抬起驶离现场, 用人工将端部混合料铲齐后再予以碾压[2]。
(2) 接缝技术选择。高速公路、一级公路的中、下面层的横向接缝可采用自然碾压的斜接缝, 在上面层应采用垂直的平接缝, 其他等级公路的各层均可采用斜接缝[2]。
2.2 纵向接缝处理
纵向接缝两条摊铺带相接处必须有一部分搭接, 才能保证该处与其他部分具有相同的厚度, 搭接的宽度应前后一致[4]。
(1) 接缝位置选择。纵向接缝位置与横向接缝位置相同, 当时接缝位置选择的方式却不同, 纵向接缝位置相对较深, 难以确定, 需要的机械操作性能也较高, 一般需要全过程的人工协调才可完成接缝位置的确定工作。
(2) 接缝技术选择。纵向接缝主要是热接缝和冷接缝技术, 目前, 施工范围较广的高速公路大多采用热接缝, 而对质量要求较高的市政道路, 一般采用冷接缝。纵向接缝处理的施工方法相对较为复杂, 由于其容易受到地质深度影响, 需要提前测定好路面的可塑性深度。
3 沥青路面接缝施工技术流程控制
沥青路面接缝施工需要经过几个关键的流程, 每一个流程的管理都影响着市政道路的平整度和接缝质量, 掌握好接缝施工技术是关键, 而流程管理则是保证技术达标的基础。
(1) 路面接缝前策划阶段控制。接缝前策划阶段控制是技术实施的前提, 系统完善的策划准备工作对于技术
的实施有着重要的作用, 可以说, 接缝前的策划准备工作是整个施工过程的基石。具体的策划准备阶段管理工作可以概括为施工图纸设计管理、施工组织方案策划管理、施工人员调配管理等几项。
(2) 沥青路面材料使用控制。在材料管理方面, 最为关键的是材料的选取和材料配合比设计两方面, 材料的选取应以针入度、延度等指标进行确定, 确保材料符合施工技术要求。配合比设计过程则相对比较复杂, 需要考虑到材料的密实度、整合度等关键因素, 精确的配合比对于保证后续的技术施工有着关键的作用, 在配合比设计中, 要进行施工现场的检验, 确保其符合施工技术要求。
(3) 沥青路面施工技术控制。相比前两项控制过程, 路面施工技术控制对接缝技术的要求更高, 其施工技术要点大致分为摊铺施工控制、碾压施工控制以及接缝施工控制。摊铺施工需要根据实际的施工需求和道路的平整程度, 来确定摊铺机的数量, 一般而言, 摊铺机的数量需要控制在三台以内, 以达到节约场地的作用, 在进行摊铺时, 需要考虑到路面的厚度和宽度, 厚度较大, 宽度较宽的路面, 宜采用分层多次摊铺的方式, 这样可以保证摊铺的质量和路面的平整度。摊铺工作完成后, 需要进行碾压工作, 碾压工作的关键点在于多次碾压而又不造成路面的破坏, 这就需要根据路面实际的平整度和密实度以及碾压机的压实率来确定碾压次数。
4 总结
市政道路沥青路面施工质量容易受到多种因素的影响, 而接缝施工技术则是处理这些影响因素的关键, 采取有效措施进行接缝技术的处理对于整个市政道路的施工质量和后续性能都有着重要的作用。对施工技术流程的管理也是技术处理的关键要点之一, 完备的施工技术流程管理, 是保证接缝技术整体实施的关键。总而言之, 在市政道路沥青路面接缝施工技术中, 不但要进行接缝技术的选择和研究, 也要进行施工流程的管理和控制, 只有这样才能保证沥青路面接缝施工技术具体实施的效果。
参考文献
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机场混凝土道面施工技术 篇10
1 混凝土道面施工工艺流程
民航机场飞行区混凝土道面施工工艺流程如图1所示。
2 施工主要流程操作要点
1) 模板制作。a.必须采用特制的定型钢模板。。与与混混凝凝土土接接触面的模板采用冷轧钢板, 背后的支撑采用角钢焊接;b.经验算, 因浇筑成型后的混凝土道面板侧面为阳企口, 因此与混凝土接触面需采用5 mm厚的冷轧钢板经冲压制成阴企口形式 (见图2) , 长度按4 995 mm制作 (飞机跑道每块板长5 000 mm, 便于假缝切割、拆装运输方便) ;背后的三脚架支撑采用L50 mm×50 mm×6 mm的角钢焊接才能满足模板自身强度、刚度、稳定性的验算要求和承受上述荷载的受力状况;c.钢模板与三脚架背撑之间为了能重复周转使用, 又便于存放, 通常采用螺栓连接;三脚架的另一端应制作成活口套筒, 便于支模时套筒口插入钢钎 (见图3) 。
2) 下承层 (水泥稳定碎石基层) 检验。下承层 (水泥稳定碎石基层) 的主要检验指标包括五度一高程 (即压实度、7 d无侧限抗压强度、厚度、平整度、横坡度、高程) 。在这些检验指标当中, 其下承层的“高程”指标是影响混凝土板厚的重要指标, 其允许偏差为“+5 mm, -10 mm”。所以, 在局部高于+5 mm范围内的下承层超高部分必须凿除;而-10 mm或局部超低处则可以在施工当中用油毡或砂浆封堵模板两侧缝隙的办法由道面混凝土代替, 以能保证混凝土板的设计厚度。因此, 在制作定型模板时, 模板的高度可以较设计混凝土板厚减少5 mm。
3) 定型钢模的支立。a.钢模支立前, 要使用电子全站仪, 采用极坐标法根据道面分块尺寸图的位置测定出各分块交点, 并用墨斗在下承层上实地弹墨线作为支模施工平面位置的控制依据;b.立模采用“隔行跳立”的支模形式, 即所谓的“支一行模板独立仓、空一行再填仓”;c.由于模板顶面要作为排式振捣器的行走轨道, 同时又要保证混凝土的平整度, 所以在模板支立完毕后, 应对其“平面位置、顶面标高、节块连接处及纵、横向稳定性”进行全面复查, 符合要求后, 方可进行下一工序。
4) 干硬性混凝土配合比设计。机场道面干硬性混凝土, 以抗折强度必须达到5 MPa作为控制指标。为保证强度达标, 要求坍落度不得大于10 mm (一般为5 mm) , 波动较小, 故水泥、砂、粗集料及水除按设计和规范要求进行选配外, 实际施工时还需严格控制配料精度。为此拌合站需设自动计量装置。
5) 干硬性混凝土摊铺。卸料时按运输车的斗容量计算间距, 由一个方向从里向外缓慢倾卸, 确保卸料均匀。摊铺可采用人工与小型挖掘机配合进行, 在混凝土板边角部位必须人工翻锹扣料, 严禁投甩和耧耙作业, 以避免混凝土离析。摊铺时, 注意保持适当坡度和高度, 特别是靠近模板处, 要防止出现大面积灰浆填充的现象。混凝土的松铺厚度必须严格按照试验得出的数值控制, 并根据实际情况调整刮平板高度, 使松铺混凝土的表面平整, 以保证混凝土振实后的表面与模板顶面基本一致。
6) 自行高频排式振捣器振捣作业。a.振捣全过程中必须辅以人工配合找平;b.当混凝土沿仓位顶端大约平铺5 m工作面后, 便可开动排式振捣器准备施振, 施振前先将排式振捣器准确安放在需浇筑的仓位内, 然后调整振动大梁的高度, 使其棒头距混凝土底面以上约5 cm时锁定;此距离也不可过低, 防止损坏棒头或振坏基层;c.排式振捣器起步振捣时间应略长 (不小于2 min~3 min) , 然后按不大于0.8 m/min±0.1 m/min的速度匀速行进, 实施全宽全厚振捣;d.振捣器不能碰撞模板、钢筋、灯座、传力杆等, 也不能扰动基层。当有些预埋件无法避开时, 可卸掉适量的棒头以避免碰撞, 由人工用单根振捣棒补振其缺振的部位;e.混凝土板边角、企口、端头及补仓传力杆部位均应使用普通振捣棒进行辅助振捣, 以确保边角质量。插入时应快插慢拔, 插点间距30 cm左右;每点振捣时间不得少于20 s;f.间隔浇筑的模板独立仓混凝土至少在完成3 d的养护期后, 才能进行中间仓位混凝土的补仓浇筑作业。在补仓混凝土浇筑时, 当排式振捣器用两侧已浇筑成型的混凝土面作为行走轨道时, 行走轮下必须垫厚度适宜的铁皮, 以防损坏两侧的成型道面板。
7) 振动行夯整平。对经过排式振捣器振实的混凝土表面, 必须立即用单根枕木、底面镶有铁皮、顶上安装2.5 k W的电动全幅式振动行夯在混凝土表面上缓缓移动, 往返整平、揉浆, 同时辅以人工挖高补低进行找平, 直至混凝土表面完全平整。
8) 滚杠揉浆、收浆抹面。a.滚杠揉浆:整平完毕后采用2根直径10 cm特制的实心钢滚筒来回滚动揉浆至少两遍或直到混凝土表面的浆液达到粘稠状为止;b.收浆找平:在混凝土仍处于塑性状态时, 用3 m直尺测试表面的平整度, 最后用特制的铝合金刮平尺进行找平, 并将表面上多余的水和浮浆予以清除;c.抹面:抹面必须由三道抹前后完成。第一道用木抹将表面揉压平整, 压下露石, 使所泛浆液更均匀分布在混凝土表面;第二道用塑料抹擀出表面泌水, 挤出气泡;第三道用铁抹将小石子、砂压入板面, 消除砂眼及板面残留的各种不平整痕迹。抹面后, 必须保证其表面平整、密实、不露砂, 无砂眼、抹痕、气泡、龟裂等现象。在高温作业时, 为防止产生不规则干缩裂缝, 抹面应尽量在防晒棚下进行。
9) 表面拉毛。a.拉毛时机的掌握:根据施工经验, 拉毛时如在毛刷后面附有一定厚度 (3 mm~5 mm) 砂浆, 但不聚集, 且能均匀地铺在混凝土表面为最佳拉毛时机, 或以手指按在混凝土表面如起痕, 但又不粘浆为宜;b.拉毛操作注意事项:在拉毛操作中, 为保证所拉毛的顺直, 在垂直于板块纵缝方向放一靠尺, 毛刷贴靠尺均匀拉行, 为避免出现褶痕, 拉毛中途不得停顿或颤抖。拉毛过程中要随时清洗毛刷上粘附的水泥浆, 以保证毛刷光滑。
10) 混凝土养护。混凝土表面用手下压无明显痕迹时, 即可用湿润后的土工布覆盖养护。养生最初3 h~5 h禁止洒水过多和将水直接洒在混凝土板表面上, 以免影响混凝土表面质量, 养生期内应始终保证混凝土表面湿润。
3 质量控制
严格按MH 5006—2002民用机场飞行区水泥混凝土道面面层施工技术规范、MH 5007—2000民用机场飞行区工程竣工验收质量检验评定标准执行与控制。其具体质量控制指标和检验标准如表1所示。
4 环保措施
1) 挂牌施工, 标明工程项目名称、范围、工地负责人, 现场布局合理, 材料、物品、机具堆放符合要求;2) 施工期间, 经常对施工机械车辆、道路进行维修, 施工便道确保畅通, 并洒水防尘;3) 严禁将带有油渍的物品放置在已经成型的混凝土道面上。
摘要：以毕节机场道面施工技术为例, 系统阐述了机场道面施工工艺流程, 着重对模板制作、下承层检验、干硬性混凝土摊铺、振动行夯整平等工艺进行了论述, 以期对类似工程起到一定的参考和借鉴作用。