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摘要:近年来在我国城市多地发生路面沉降、塌陷,严重影响道路行车安全及公众出行人身安全,造成了较大的经济损失,社会反响较大。因此,研究路面损坏成因对预防路面破坏具有重要指导意义。本文主要探讨了冬季市政道路工程路面沉降原因分析及预防策略
关键词:冬季;路面沉降;原因;沉降预防
前言
路面破坏是一个循序渐进的过程,维护得当路面逐渐趋于稳定;养护不当路面会从轻微破坏逐步发展为完全破坏。市政道路工程冬季施工造成路面沉降,其影响因素众多,为了减少上述现象的发生,对其发生破坏机理进行研究,探究其预防和防治方法具有重要的经济和社会意义,下面主要就冬季市政道路工程路面沉降原因分析及预防策略进行了探讨。
1市政道路冬季路面沉降的原因
1)气候条件是影响冻胀的主要因素。气候越冷,冻结越深,冻胀越大;冻结速度越快(时间、过程短),冻结深度小,而冻结速度越慢,冻结深度越深。冬季气候寒冷,气温冻结能力强,冻结深度较大,因而,冻害相对较严重,会造成路面沉降。
2)路基填料不好。该路段地层以黄粘土、砂粘土为主,属D类填料。根据《铁路路基施工规范》,施工时应换填或改良后使用。因为该类型的土属弱~中等膨胀土,细颗粒含量高,比表面积大,亲水性强,与水结合后不易失水,冬季引起冻胀,并使路基软化,丧失承载力导致路基下沉,会造成路面沉降。
3)路基排水不畅。由于路基承载力不够,线路经过反复不断的下沉,破坏了路基本身的渗水层,导致大气降水沉积在路基不透水层上。另外,在春季冻融发生时,表层融化的水也无法及时排出,这样也加重了路基病害的出现,会造成路面沉降。
2市政道路工程冬季施工中的路面工程
2.1混凝土路面工程
以水泥混凝土路面为例,需要相关人员能在道路工程冬季施工中做好混凝土的养护工作,可以通过蓄热法和蒸汽法两种方式实现养护。首先,针对蓄热法进行分析:当施工人员使用钢管在其建筑物周围进行搭建大棚支架时,需要确保所搭建的大棚具有较强的稳固性,并且还将合理运用篷布等材料实现密封包裹,在此基础上覆盖一层草垫起到保温效果。若是在冬季施工中选择使用燃煤取暖炉加热的方式,就需要保证炉内中存有气体能够通过排气管道排放到棚外,从而避免人们遭受到煤气中毒。除此之外,若是棚内的温度低于10℃时,就需要人员采取增加煤炉的方式;其次,针对蒸汽法进行分析:合理运用该方式实现养护的话,则是需要操作人员能够选择小于0.7MPa低压其湿度在93%的饱和水蒸气,同时,针对降低温度速度而言也需要控制在6℃/h,从而确保构件能够受热均匀,避免混凝土在应用的过程房中出现表面裂纹现象,而且最好的养护时间应当是在3d左右。当混凝土的养生温度处于5℃时,就可以开始拆模工作。
2.2沥青路面工程
首先,需要提高沥青混合料的搅拌及其温度。大部分沥青混合料的出厂温度是在120℃~150℃之间,而控制石油沥青加热温度是在130℃~165℃以内,若是处于低温度条件背景下开始施工的话,就需要适当的提升沥青混合料的搅拌及温度,明确路面铺筑层厚度以及施工条件;其次,控制沥青混合料的运输温度。操作人员在运输沥青混合料时,应当保证其温度在120℃~150℃之间,最好是运用篷布保温覆盖运输车;最后,对沥青混合料实现碾压,通过碾压的方式是沥青混合料成型,但是在碾压过程中需要保证温度在130℃左右,使沥青混凝土路面成型,最终在冷却之后可以开始正常交通。
3市政道路路面沉降冬季施工处理方法
外界气温不是很低时,混凝土铺筑前可提高其拌和物初始温度。模板外用保温材料进行保温蓄热,不需养护期间加热。天气严寒时,对不太大的结构件,混凝土浇筑后如混凝土强度不能达到预期要求,需利用外部热源进行加热养护。
蓄热法是混凝土冬季施工最简单的养护方法。蓄热法是在混凝土外表面用保温材料进行保温,使在受凉前混凝土达到要求的强度,热量来源为其组成材料的加热所产生热量。北方寒冷地区采用蓄热法,施工规范要求日平均气温高于-5℃,此法浇筑混凝土强度较其他养护法慢,对强度要求不高时,可用此方法。
采用蓄热法施工混凝土模板应为保温材料组成,混凝土表面与覆盖面间需用防水布,沥青隔开。混凝土结构有孔洞时,施工中在孔洞部位应有保温挡风设施。保温模板结构由承重结构,保温材料与防风隔潮层组成。保温版型式分为内外保温两种。冬季施工不需长期保结构表面都可用外保温模板。
混凝土冬季施工拌和料中掺入防冻剂,可在规定时间内达到足够的强度。用化学材料作防冻剂水溶液在负温度下硬化混凝土,使混凝土水泥与拌和水在一定负温下发生水化反应。防冻剂是外加剂的一种,由减水组分、防冻组分等组成,防冻剂掺加量随混凝土浇筑材料温度与养护温度变化。复合使用较单掺效果更好,各施工现场配合复合防冻剂时,应结合工程施工气温条件,符合结构运行中对混凝土强度,抗腐蚀等要求。《混凝土结构工程验收规范》规定,冬季施工应使用无氯盐类防冻剂,产用量应符合《混凝土外加剂技术规范》规定。大型工程混凝土施工时,施工中的某些环节不适应会影响混凝土质量,可使用暖棚改善外界低温环境。暖棚为施工创造一定的温湿环境,其大小形式各异。施工的混凝土结构及建筑物位置对暖棚形式有很大影响,冬季施工中,搭设临时暖棚需耗费较大的劳动力及财力。冬季混凝土施工数量,工程规模等施工条件不同,搭建暖棚采用不同的形式。从结构上分为绑扎式,组装式与装配式。电热法施工是在混凝土结构内外部设置电极,混凝土电阻使电能转为热能。采用电热法养护,混凝土强度达到设计轻度的50%时,可增加电阻。电热法适用于中低标号的水泥混合料品种。
蒸汽法为热源对混凝土进行加热养护,其能耗成本较低。可提供湿度,其缺点是工地内需设置锅炉,管道外要保温,加热温度不易控制。蒸汽法分为直接与间接两种方法。
4市政道路工程冬季施工中的温度控制
针对市政道路工程冬季施工中的温度进行有效控制时,除了需要相关施工人员能够合理控制施工过程中产生的温度以外,还包含施工中出现的测温和保温等工作内容。比如:将以测温点布置图作为基础,以预埋内径12mm的金属套管制作而成的就是测温孔。当施工人员在把温度计插入到已经预留好的测温孔内时,就需要人员立即把孔口进行堵塞,然后在停留4min左右的时间把温度计拔出,而在观看温度计时应以“保持水平”的方式读取温度计表示的数据,进而把获取到的数据信息进行记录,最后在针对测温孔使用保温材料实现覆盖。同时,还需要有专门技术人员给予指导,确保每一项工作都能落实到实处。此外,施工现场管理人员需要每天都对获取到的测温记录进行观看,在观看中发现其中存在的问题,从而报道给相关负责人,使其人员能及时发现问题、分析问题并解决问题,通过协助施工现场管理人员进而解决冬季施工中存在的问题。
结束语
市政道路路面冬季施工技术难度较大,工程建设质量受冬季低温环境影响,对技术要求较高,冬季施工中,应严格遵守相关施工技术要求,加强施工质量管理,制定精细化科学施工方案,严格把关每个环节的质量控制,确保工程建设质量符合合同规定要求,提升道路工程建设冬季施工技术水平。
参考文献
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[2]宋全党.北方公路沥青混凝土路面冬季低温施工技术分析[J].黑龙江交通科技,2012,35(10):55.