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关于土工格网在老路改造试验段中的应用相关参考论文
摘 要
本文针对老路改造中新建路基出现不均匀沉降问题而引起的纵、横向裂缝等病害及新老路基结合部位的处理进行分析研究，并通过老路改造试验段中的应用实例，提出了采用土工格网处理新老路基结合部的方法。
关键词
老路改造 土工格网 路基沉降
1 安平公路概况
安康至平利二级公路改建工程全长60.268公里，起于平利县缫丝厂门口，止于安康市酒厂门口。原有道路为三级路，沿路有许多暗弯，技术等级低，已不能适应交通量的发展需求。
2 新老路基结合部位病害原因分析
在新老路基结合部，路基和路面结构层厚度、强度不一，一侧为新建路基，一侧为原有老路基，质量和地基沉降存在差异，为道路开裂留下隐患；新老路基结合部位沉降量不一，必然会产生一定的沉降差异，特别是新填路基沉降量较大，而老路基已完成大部分的工后沉降，这样不可避免地在新老路基结合部产生一个沉降差值突变点，成为道路产生裂缝的主要原因;新老路基结合部位工艺较复杂，施工难度较大，往往在此易产生人为的质量问题，如密实度达不到设计标准等，也是产生裂缝的原因之一。
3 新老路基结合部处理的主要内容
针对道路拓宽在施工和技术上的关键性问题，必须保证对新填土的压实质量；必须保证新填土与压实老路基土之间紧密结合。这两个问题解决好，就可以保证新老路基结合部道路的使用品质。
31 试验路段的确定
根据安平改建工程的设计资料和沿线的地质情况，选择填土高度6～8m的k42＋023～k42＋109、k44＋290～k44＋376两段。k42＋023～k42＋109段用土工格网处理，k44＋290～k44＋376填筑普通材料，并且在里程k44＋320与k42＋072.2分别设置了1号与2号沉降管，进行沉降观测，用以比较土工格网的处理效果。
3.2 施工前的准备
清除腐殖土等不适宜土层至少30cm，将老路基按设计要求挖台阶，检查密实度，如不符合要求，则用手扶式压路机压实，使其压实度达90％以上；若原有路肩质量较差、达不到设计要求，要将路肩翻晒后再碾压，以满足质量要求。
3.3 土的工程性质
本地区土中含有云母的千枚岩、板岩碎屑，有胀缩性，可能造成其上的构筑物开裂与下沉。因此路幅内土基含水量的不均匀变化将引起不均匀的胀缩，导致公路路基产生幅度很大的`横向及纵向波浪状变形，造成路面变形或开裂。
3.4 土工格网的施工
(1)土工格网沿线路的横向铺设，如图1所示。将成捆土工格网自老路堤往新路堤方向展开，按设计长度截断，施工时应保证格网铺向与线路走向垂直。
(2)先将铺设在老路堤上的端部锚牢，然后展开至挡墙上，用带排钩横梁将土工格网张拉紧，使之产生2％～4％的伸长。U形锚钉的间距不大于1m，其长度大于25cm，相邻两幅土工格网的搭接长度不小于20cm，并用尼龙绳呈之字形穿绑，使之成为一体。土工格网覆盖至每层挡墙的全宽。
(3)土工格网在试验路段中国共产党铺设了10层。一至三层的土工格网的间距为50cm，四至八层的土工格网的间距为90cm，八至十层的土工格网为30cm。由于填土6～8m不等，且填土较高，所以采用满铺。土工格网的铺设长度4～9m不等。
4 施工质量的控制
(1) 当土工格网摊铺在碎石层上时，应先在碎石层上撒铺2cm厚的粗砂，以免土工格网直接与碎石接触而被破坏。
(2)运料车应避免在已摊铺并张紧定位好的土工格网上直接碾压，以免对土工格网产生推移或破坏，从而影响施工质量。铺设土工格网的关键是保证连续性，避免产生扭曲、褶皱、重叠，要特别注意避免过量拉伸，以防止超过其抗拉强度和变形极限而发生破坏和撕裂。
(3)每层填土厚度不大于30cm，路床范围内压实度≥93％，其他部位≥90％。
5 沉降管的设置与观测
路基填料回填前埋置沉降管，即在里程k44＋320与k42＋072.2处分别设置了1号与2号沉降管，通过沉降观测，可以及时掌握路基沉降的变化情况。前23天的实测数据整理如图2、图3，由图可见：图2中前23天的沉降量为3.2mm，图3中前23天的沉降量为25mm。土工格网处治段比没有处治段沉降量要小，说明土工格网在减少沉降方面起了一定作用，用土工格网处理新老路基结合部，可以减少新老路基的不均匀沉降。
6 土工格网的作用机理
土工格网为柔性材料，它只能承受较大的拉应力。将其布置在土体的拉伸变形区，土的拉应力传给土工格网，使筋材成为抗拉构件。当加筋土受荷载作用时，土工格网与土体间咬合镶嵌的摩擦阻力制约了土体的侧向变形，土工格网与土体之间具有较高的粘结作用，并与土体产生相互嵌固作用的效应，显示出更好的抗拉性能。高抗拉性使筋土强度远远高于无筋土，极大地提高了路基土承受剪应力的能力，一定程度上改善了正常路堤横断面上的沉降状况，使得横断面上的沉降趋于均匀，因此能减小新老路基结合部的差异沉降，防止新老路基结合部位路面出现纵、横向裂缝。
7 结束语
本处理段在路基全宽度内满铺土工格网，处理后可以加强新老路基的结合强度，减小不均匀沉降，与其他工程措施相比较，经济效益较好，为道路改、拓建提供设计、施工依据。
参考文献
〔1〕嵇如龙，张永宏，宋吉录.软土地基上路基拓宽处理技术研究
〔2〕李晨明.高速公路改扩建中路基拓宽的处理问题
〔3〕陈健侠，李杜教，龚志达，
王晓红.土工合成材料在工程中的应用
土工格栅在城市道路中的应用论文
1 引言
随着济南经济的飞速发展，在城市基础设施建设方面也有了很大的发展。每一条道路对于带动城市及周边地区的经济发展起着重要的作用。如何延长城市道路的使用寿命，减少道路病害(如龟裂、网裂、纵横裂缝、拥包)的发生，降低城市道路养护费用，充分发挥其应有的作用，是从事市政工程建设的广大工程技术人员所急需研究的一个重要课题。几年来我们在市重点工程经十路路道路拓宽工程及解放东路施工中使用了新型复合材料玻璃纤维土工格栅，共440000m，从根本上解决了在道路拓宽工程施工中新旧道路衔接这一施工技术难题，根除了由此而造成的路面病害，取得了良好的社会效益和经济效益，具有很高的推广应用价值。
2 概述
土工格栅是将聚乙(丙)烯或聚脂等高分子化合物通过挤压并在加热控制下拉伸成网眼薄片，使杂乱长链分子变成有序，从而提高聚合物的抗拉强度和刚度。有单向格栅、双向格栅及多功能格栅等形式。具有很高的纵横向抗拉强度，低延伸率，耐高温性。经表面处理之后，抗碱性较高，可应用于沥青混凝土路面和水泥混凝土路面的施工。同传统结构的路面相比能降低工程造价和工程的维护费用，延长道路的使用寿命。有效地防止了道路反射裂缝、龟裂、网裂等质量通病。目前已主要用于路基加固、软基处理及路面面层结构层处理，其作用效果较明显。本文仅以基础处理和路面面层结构层中土工格栅的应用来简要介绍土工格栅特性。
3 玻璃纤维土工格栅在工程中的应用
为了探究复合材料在城市道路施工中的应用，我们在经十路路道路拓宽工程中，选用了道路专用玻璃纤维土工格栅。主要用在新旧道路的衔接段，之所以选在此部位原因有二：
1)作为材料的`局部实验段较为典型(处于机动车道且交通量大可以经受实践的检验)，可以取得一些最基本的施工经验和数据以便今后更大面积的推广应用；
2)新旧路结构段是施工技术难点，所暴露的质量问题也较多，同时从设计角度而言也有其不合理的地方，本次施工将从根本上解决这些问题。
3.1工程概况及应用部位
经十路道路拓宽工程全长13.8km，规划红线60m，属旧路拓宽工程(原旧路45m宽)，工程总投资60000万元。解放东路1.6km，规划红线30米，程总投资万元，两条道路玻璃纤维土工格栅均用在快车道。经十路属于路面面层结构层处理；其中解放东路与茂岭三号路相交路口主要是对原路基加宽10m，加铺基层和面层(结构为16cm二灰土+20cm水泥稳定石屑+15cm沥青碎石)。而需要加宽的部分，多为原路基边沟。由于城市出入口排水不畅加之郊区农田灌水积存等原因，使边沟水长期浸泡路基，造成5-150cm深度不同的湿软路基，部分路段边沟已填平，但回填材料多为城市建筑垃圾、工业废渣垃圾、生活垃圾等，厚度在2m左右。若全部挖除并更换新土或风积沙，则需大量的材料和资金，同时延长了施工工期，我们提出多方案进行对比分析，最后决定采用土工格栅处理湿软路基、城市建设垃圾路基、工业废渣垃圾路基以及混合型垃圾路基，并对城市生活垃圾采用更换新材料，个别特深段(2m以下)采用部分更换，同时加铺土工格栅的综合措施。根据设计和多年的施工经验，两条道路新旧路结合段的设计存在以下问题：
1)从施工质量而言：结合段直接连接(无连接措施)，这无疑会使路面在荷载重复作用下短期内出现通长纵缝、龟裂等质量问题。
2)从政治经济而言：短期内出现这些质量问题不仅会造成养护费用上的浪费；社会影响和社会效益差。所以选用玻璃纤维土工格栅可以有效地防止沥青混凝土路面各种裂缝的产生。
3.2对原有道路的要求
为了达到良好的施工效果，使玻璃纤维土工格栅的应用真正的起到作用，我们在基层施工中重点做了以下几方面的工作；
1)纵向平整度、横断面路拱的坡度和平顺度，应绝对符合设计要求和质量标准，全线施工三级检测中，合格率百分之百。
2)对基层压实度的评价，这是关键。若压实度局部达不到要求，新旧路结合部会逐渐下沉开裂，玻璃纤维土工格栅将不起任何作用。为此我们做到工序施工专人专职，施工验收检测率高出规范要求几倍，全部合格，加大了随机性。
3)不得出现局部坑洞、松散、裂缝，在铺设玻璃纤维土工格栅之前，基层应清洁，并打一层结合油，以保证上下一体。
3.3玻璃纤维土工格栅路面面层处理的施工工艺
1)目前常用的玻璃纤维土工格栅有带自粘胶和不带自粘胶两种，经十路采用的是不带自粘胶的，故而需用钢钉固定。固定所需之材是：(a)50mm×50mm×0.3mm的固定铁皮，要求不翘角，平整。(b)两英寸的优质水泥钢钉。
2)在用钢钉固定玻璃纤维土工格栅时，将一端用固定铁皮和钉子固定，在洒了结合油的基层上，将材料纵向展开拉紧，每隔10至15m钉一个钢钉，通常一卷玻璃纤维上工格栅长100米，幅宽1～1.5m左右。
3)固定所用的钢钉不应置于土工格栅骨架上，否则应重新固定，固定之后最好用大吨位的胶轮压路机稳压，以确保和基层结合，使其表面平整。在玻璃纤维土工格栅上应严禁机动车辆刹车或转向，以防破坏基材。 4)沥青黑色碎石和沥青混凝土面层的铺筑依照现行的施工技术规范即可。
3.4玻璃纤维土工格栅基础处理的实施及观测对比
1）实施
土工格栅处理湿软路基的施工程序为：开挖清理路槽――犁翻路槽――碾压路槽(第一次湾沉值测量)――平铺土工格栅――张拉土工格栅――锚固土工格栅――加铺底基层――碾压底基层――养生(第二次弯沉值测量)。
（1）开挖清理路槽。按照设计标高开挖，预留5cm，犁翻与拌和建筑垃圾与工业垃圾至大致均匀，清除特大建筑垃圾及过湿泥浆。
（2）碾压路槽(第一次湾沉值测量)。采用12-15T压路机初压平整，试验路段不过分强调实度控制，但要求均匀、平整。路基清理整平后，采用贝克曼弯沉测定仪，汽车采用黄河JN-150，后轴重10T。按1个10m断面进行弯沉值测量。
（3）平铺土工格栅。幅宽为2m、长30m的正六边形对角线长为3cm的塑料格栅，采用纵缝重叠20cm、横缝重叠50cm进行平铺。开始对一端采用木桩锚固(间距为20-30cm，楔形木桩长30cm)，另一端用钢管加焊钢筋钩由拖拉机牵引水平抽拉。而后沿长度1个5m断面进行锚固。质量要求平坦，无拱起，接缝紧密无错位。
（4）加铺底基层(二灰土)。
（5）碾压。开始由胶轮压路机由边及里碾压3遍，再用12-15T钢轮压路机碾压3遍，基层压实度为95%。
（6）养生(第二次弯沉值测量)。二灰土养生时间要求7天，外观检查不露白，不脱皮，无轮迹。养生完成后组织进行第二次弯沉值测量，满足底基层顶弯
2）观测对比
从两次弯沉值对比情况来看，试验路段全部高于设计要求，而且具有弯沉值均匀、离散度小、整体强度高的共同特点。表1为某路段弯沉对比测量结果。
路段编号12345678910
铺设前弯沉值290260240230260250580560590500
铺设前弯沉值10011014080110908010090100
4综合造价和社会效益分析
1）使用几年后。全线道路通行顺畅，路面完好无损，质量和外观明显好于传统结构的路面，取得了较好的社会效益。
2）玻璃纤维土工格栅综合造价10元/m2，该工程共用440000m，合计440万元。在使用该材料以后可以确保沥青混凝土路面在长时期内不需养护(除去材料老化和其它特殊原因)，节省了大量的养护经费和工、料、机的投入。如果是传统结构的路面，以道路使用寿命十年计，养护周期为两年一次，共需养护经费220万元(以440000m2做为一个核算单元)。其经济效益是显著的。
5 施工体会
1）使用玻璃纤维土工格栅综合造价低，社会效益明显，施工工艺容易掌握。具有很广的应用价值，如果我们能够在新建和养护工程中大面积使用，不但可节省大量的资金，而且可以做到国家基础建设的资金合理使用发挥其最大的效益。
2）通过解放东路的试验表明，土工格栅处理软土路基效果明显，物理力学性能良好，对于城市建筑垃圾和工业废渣垃圾也同样适用。对于城市改造，特别是城市道路建设具有很高的推广价值。仅本工程采用土工格栅与采用挖除更换相比，节约资金约78万元，可见其明显的经济效益。同时合理地利用了城市建筑垃圾和工业废渣垃圾，变废为宝，解决了环境保护的问题。通过试验我们体会到：土工格栅的位置越低，其效果也越好；土工格栅的层次越多，路基的整体性和均匀性也越好，土工格栅上面的材料粒径越大，其承重效果越明显，防水效果也越好。
土工格栅在城市旧路改造中的应用
介绍了在城市旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层时,铺设土工格栅防治沥青混凝土路面反射裂缝的.施工工艺技术.
作 者：张树学 作者单位：黑龙江农垦建工路桥有限公司,黑龙江,哈尔滨,150000 刊 名：黑龙江科技信息 英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(1) 分类号：U4 关键词：土工格栅 沥青混凝土路面 反射裂缝防治土工格栅在城市水泥混凝土路面改造中的应用
阐述了土工格栅在城市水泥混凝土路面改造中的.应用,着重介绍了铺设土工格栅防治沥青混凝土路面反射裂缝的施工工艺,指出使用玻璃纤维土工格栅对旧水泥混凝土路面改造能减少反射裂缝产生,提高沥青路面的质量.
作 者：周尚东 ZHOU Shang-dong 作者单位：惠阳市政工程总公司,广东,惠阳,516211 刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 35(14) 分类号：U418 关键词：土工格栅 沥青混凝土路面 路面裂缝 防治土工格栅在软土地基处理中的应用论文
[摘要]结合高速公路路基设计，介绍了土工格栅的基本性能以及路基土工格栅垫层的设计施工方案及要点和使用效果。
[关键词]土工格栅软土地基施工
一、工程概况
三凯高速公路全长88.22公里，双向四车道，设计行车速度为80公里/小时。由于沿线地理环境及选线条件的限制，路线途经多处不良地质路段。本文所涉及的软土地基路段位于K102+700～K104+300地段，其路基横断面为半填半挖路基，填土高度为20米左右。
二、沿线工程地质环境
该段软土路基位于麻栗小河一级冲沟中，冲沟流向与路线走向相反，呈U字形，底宽40-180m，较平坦，两岸谷地呈30-40倾斜。冲沟上覆回填土、冲洪积及残积土。填土由板岩碎块石、杂色粘土混杂堆积，结构松散，层厚0.5-0.7m。冲积层软土。残坡积层由软至可塑状粘土、砂土组成，含板岩碎石，呈稍密至中密状。分布连续，强度低，层厚2.08-8.68m，为下层软土。下伏强风化粉砂质板岩，受区域地质构造的影响岩层节理发育，岩体破碎。根据地勘测报告K103+035-K103+460段软土厚度为2.40-11.90米，其状态为软塑状。物理力学指标:天然含水量≥35%，亦大于液限;天然孔隙比为0.952-1.272，压缩系数a1~2=0.51-0.66MPa-1，属于高压缩性软塑土层。残坡积软土层[σ。]=103Kpa，冲洪积软土层[σ。]=68 Kpa。特别是在路线K103+700-K103+915及K103+035-K103+460段，为保证施工及运营阶段的安全性稳定性，并减小砼沉降，必须采取措施对路基底进行处理。
三、路基中的土工格栅垫层
(1)方案的确定。该段经设计单位、业主、监理三方共同研究决定采用换填，土工格栅垫层等措施进行软基处理，并同时布设纵、横向排水渗沟。
(2)土工格栅垫屋综合处理地基的原理。土工格栅层处理地基(软土地基)的机理表现在下面几个方面:
①土工格栅有一定的刚度，从而使上面的负荷得到扩散，提高了地基的承载能力。
②由于土工格栅的.抗拉强度大，它的存在可增加路堤的稳定性。
③土工格栅与砂垫层或填土层(0.5m厚)共同作为一层，这一层具有同路基及地基或软土地基不同的刚度，它既是路堤的柔性筏基，又是地基及软土的排水通道。所以在地基变形显得均匀，差异沉降较小。
④由于格栅网眼的存在制约了颗粒材料的横向移动，形成了良好的嵌锁作用。通过这种机械咬合作用使土体具有较好的整体抗剪能力。
(3)材料的性能及要求。砂垫层要求用洁净的中粗砂，含泥量应小于5%，以利形成排水通道。土工格栅是一种新型的聚合物材料，经双向定向拉伸后，它的纵、横向抗拉强度均匀，且具有良好延性、高抗疲劳性和耐腐蚀性。其重量较轻，方便施工。本次地基处理所用的土工格栅是QLGSG50-50型，延伸率为5%，其纵、横向抗拉强度均为50kN/m双向土工格栅，网孔尺寸为15mm×15mm，幅宽为4m，幅长为50m。
(4)土工格栅垫层处理地基的施工程序及要点。
①先平整场地，清表土并排干地表水。
②在地基上铺一层10cm的砂垫层，然后铺上一层SS-20型土工格栅(采用横铺)，土工格栅沿横断面铺设，格栅的强度高的方向(纵向)应垂直于路基的中线，应尽量避免沿这个方向的接缝，各层土工格栅的两端需进行回包，回包长度分别不小于1.5m、2m，平台错台处的回包长度增长至3.5m。回包段应折覆盖在压实的填料面上，平整顺适，外侧用土覆盖，格栅的铺设应平顺，保持一定的松紧度，表面严禁有碎、块石等坚硬凸出物，局部起伏差不得大于5cm，格栅的纵向搭接重叠宽度不小于30 cm，搭接缝采用塑料带绑扎，间距为50cm，对铺设好的格栅每隔1.5m用勾头钉固定于地面，以保证格栅以下承面密贴，铺设好的格栅应及时回填，防止日晒老化，筋材暴露时间不宜超过24 h，上下层土工格栅的搭接缝错开设置，错开长度不应小于50cm，并用下层土工格栅回包，与上层格栅形成一整体，两层格栅间的填土厚度为50cm。
③路基土应分层填筑并满足相应规范要求，另外应避免运料车在已摊铺好并张紧定位的格栅上直接碾压。
④施工中应控制路堤的填土速率并加强沉降和侧向位移的观测，防止路堤失稳。
四、土工格栅的使用效果
1.增加了路堤的稳定性，有效防止滑移、塌方、沉陷等现象的发生。另一方面，使其上部施加的荷载能均匀分布在地层中。也就是说，当软土地基在上覆荷载作用下可能产生剪砌破坏时，土工格栅将阻止破坏面的出现，从而提高地基的承载力。当土工格栅受到集中应力作用时，高弹性模量的土工格栅受力后将产生垂直分力，分散和抵消部分荷载，有效提高地基承载力，这一效果能有效提高路基加载速率，缩短工期。
2.有效提高地基承载力，由于重型机械在软基路段容易沉陷，路基填土压实难于开展，但砂垫层结合土工格栅处理后，压路机等机械便可在其上开展作业。通常在未经处理的软土路基上填筑路堤，在一定的填筑高度内，都会出现不同程度的“弹簧”状态，填土难于压实，平整度差。经铺设土工格栅后，由于其约束作用，填料易于压实，表面平整。
3.土工格栅在提高地基承载力和增加地基稳定的同时，对不均匀的沉降有调节作用，能较快的减少路基的沉降差异。土工格栅和砂砾层共同构成比软土刚度大得多的复合垫层，对上部施加的荷载起到重新分布的作用，其渗透排水作用又使地基受力趋于均衡，使软基加快排水固结，促成路堤均匀沉降，使路堤平顺。
4.在一边软一边硬的地基上填筑路堤，使用土工格栅能更有效地保证路堤填筑时的安全，并能加快此类路堤的沉降均衡稳定。在此种地基上填上，由于沉降的差异，会造成路基断裂，甚至失稳。由于土工格栅具有均布力特性，可使整个断面平衡。
五、几点体会
(1)原设计对h>20m的软基采用清淤换填并加土工格栅加筋，我认为是可行的。
(2)路堤填土的厚度及密实度要求，在土工格栅上的第一层甚至两层适当放松。实际施工中经过各方面技术研究，密实度要求达到85%，可略低于90%。该部分可作为沉降后低于地面线的原状土处理。
(3)路堤横断面方向的弧形沉降对土工格栅的抗拉强度有较高要求，特别是沉降差异较大时，对土工格栅的横向搭接长度及搭接方式应给予关注，土工格栅的纵向搭接也有类似问题。
参考文献:
[1]公路软土路堤设计与施工技术规范(JTJ017-01).人民交通出版社，.
[2]黎军，林延鹏.土工格栅在公路边坡及路基中的应用.公路，，(9).
[3]公路土工合成材料应用技术规范(JTJ/T019-98).人民交通出版社，.
岩沥青在西攀高速公路试验段中的应用
使用岩沥青改性后的沥青混合料具有良好的'高温稳定性,抗车辙能力加强,且具有很强的抗剥落性能.针对岩沥青改性沥青混合料施工过程中的问题,着重介绍岩沥青在西攀高速公路高模量沥青混合料试验段中的应用情况,对试验段沥青混合料目标配合比、生产配合比的设计过程进行分析,最后介绍于拌法施工时的质量控制措施.
作 者：谭敬华 TAN Jing-hua 作者单位：重庆交通大学土木建筑学院,重庆,400074 刊 名：交通科技与经济 英文刊名：TECHNOLOGY & ECONOMY IN AREAS OF COMMUNICATIONS 年，卷(期)： 11(2) 分类号：U412.363 关键词：岩沥青 目标配合比 生产配合比 干拌法施工土工布在旧水泥路面改造中的应用论文
摘 要：本文阐述了在旧水泥混凝土路面上铺沥青混凝土路面时，铺设土工布防治沥青路面反射裂缝的关键技术。
关键词：土工布 沥青 混凝土 路面 反射裂缝 防治
近年来，为满足公路运输的需要，我国在重交通、大交通量的路段上，大力发展水泥混凝土路面。到底，全国水泥混凝土路面里程已达68740km。由于80年代初期修建的水泥路面设计标准偏低、板块偏薄，有的路段出现了不同程度的损块，已不能适应重交通运输的需要。为适应国民经济发展的需要，在水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层，可提高水泥路面的使用功能，改善路面的平整度，但如何防止反射裂缝的发生，是道路工程中遇到的一个新课题。
1 试验方案的提出
(1)宁杭公路江苏境内句容-宜兴段全长137km，1986～1992年在旧沥青路面(原路基宽10～12m，路面宽7～9m)上相继修建为水泥混凝土路面。主车道宽9m，基层采用混灰结碎石或掺灰塘渣，路面板厚22cm；2×4m宽硬路肩，下基层为石灰土，上基层泥灰结碎石，表面铺3cm沥青表面处治。
(2)由于近来，宁杭线交通量猛增，已达13237辆/d，且重载车辆较多，超载严重，导致该线水泥路面严重损坏。
(3)为改善宁杭线的路面状况、提高通行能力，对旧的水泥路面采用冲击锤，将病害板块破碎成混凝土块，用水泥砂浆灌浆，振动压路机碾压成型，翻挖硬路肩，用石灰土、二灰碎石进行补强，将硬路肩改造成行车道。使路面达到16m宽，构成4个车道；全幅16m宽，铺筑20cm厚二灰碎石补强层；加铺9cm沥青混凝土面层；维修挡土墙，使挡土墙顶面与路面边缘坡度一致；在挡土墙外侧做2m宽的绿化带。
(4)宁杭公路南渡段，由于集镇路面设计标高受到限制，增加20m二灰碎石补强层将影响南渡镇的总体规划，慢车道两侧的房屋地面标高将低于路面标高29cm，会妨碍集镇居民的正常生活。在水泥路面上直接加铺沥青面层，将面临如何防止沥青混凝土路面反身裂缝的问题。
(5)宁杭公路南渡集镇段全长1.44km，主车道路面宽度14m，原水泥混凝土路面板厚22cm。由于路面基层采用泥灰结碎石结构，水稳性较差。加之路面排水不良，造成中间9m宽的路面板块严重损坏。有32%的板块出现了断板、唧泥、脱空、沉陷等不同程度的.损坏。
(6)鉴于南渡镇的特殊情况，为了不影响南渡镇的镇区规划，减少工程量，保证行车通畅，防止半刚性基层与刚性板之间、以及水泥板块之间的接缝出现反射裂缝，采取翻挖破碎板、铺筑二灰碎石补强层、铺设土工布、加铺沥青混凝土面层的试验路方案。
2 老路补强
(1)因主车道二侧的2×2.5的水泥混凝土板块损坏较少，故采用液压镐破碎、凿除旧混凝土病害板，清理路槽，用二灰碎石补强基层。
(2)基层补强。由于基层损坏较严重，且破坏深度不等，为便于排水，故对软弱的部份先采用二灰碎石补强，然后再统一采用用22cm厚的二灰碎石层进行补强，并与原水泥混凝土板标高一致。二灰碎石施工中采用压路机进行碾压，对压路机碾压不到的部位，应挖除二灰碎石并用C15贫混凝土补强。
(3)表面处治。为保证通车，做一层1.5cm的表面处治。先在二灰碎石基层上洒一层沥青(1.5kg/m2)，然后撒一层粒径为S10的碎石(15m3/1000m2)，再洒第二层沥青(1.1kg/m2)，最后再撒粒径为S12石屑(8m3/1000m2)。
3 基层弯沉测量
采用BZZ-100型、后轴重10t的标准车，5.4m的长杆弯沉仪，每隔20m对路面基层进行弯沉测量。共测n=240个点，平均弯沉为=0.245，均方差δ=5.32，计算代表弯沉为δ=0.333mm。其中混土板占1/3，混土板测定点n=28，平均弯沉为=0.104，均方差为δ=5.5，代表弯沉为l代=0.196mm。其中＞0.10mm占34.62%，≥0.15mm占11.54%，≥0.20mm占7.69%，≥0.30mm占2.56%。从实测数据发现，混凝土板弯沉较大点处，其相邻的二灰碎石弯沉几乎与之相等，弯沉差仅为0.02mm，最大不超过0.06mm，初步分析，很可能因路面底基层强度低而引起。
4 铺设土工布
4.1 铺筑沥青混凝土面层
由于旧水泥路面与二灰碎石基层相接处平整度达不到5mm的指标，表面处治平整度较差，一般为8mm左右，且表处表面较粗糙，直接粘土工布不易粘牢，故首先铺筑沥青混凝土下面层。在表处和旧水泥路面上洒一层粘层沥青，沥青用量为0.5kg/m2，用摊铺机铺筑半幅7m宽AC-20Ⅰ型沥青混凝土上面层。用压路机碾压密实，待沥青路面冷却后，开放交通，然后再摊铺另外半幅7m宽沥青混凝土下面层。
4.2 土工布技术要求
(1)土工布厚度应薄，一般2mm左右，以便于摊铺。
(2)土工布抗拉强度应大，纵向≥400N/5cm，横向≥280N/5cm，抗变形能力强。
(3)土工布熔点≥230℃。
(4)土工布应拉毛，便于与沥青混凝土粘结。
4.3 铺筑土工布
(1)在沥青混凝土路面上用小型沥青洒布机按1.0kg/m2洒布粘层沥青，幅宽为3.8m。
(2)采用土工布铺筑设备，人工一次摊铺土工布。对不平整处，应用推杆推平，如遇到弯道，应将弯道内侧的土工布用剪刀裁开，然后将一侧摊平，涂刷沥青，再将另外一侧叠盖搭接。
(3)一卷土工布摊完后，再喷洒另一幅土工布下的粘层沥青，为确保土工布20cm的搭接，要在前一幅摊好的土工布之上边部洒20cm宽的沥青带，然后再摊铺第二幅土工布，土工布纵向搭接不小于20cm。
4.4 铺筑沥青混凝土上面层
当二幅土工布铺筑后，可摊铺沥青混凝土上面层。
(1)在土工布的起始端要用铁钉固定，并洒一层粘层沥青。
(2)禁止汽车在土工布上刹车、转弯、调头。
(3)当土工布被汽车拉起，应立即用摊杆推平。
(4)用沥青混凝土摊铺机摊铺沥青混凝土路面。
5 试验路检测
(1)弯沉测定。试验路铺筑后，用BZZ-100型标准汽车、5.4m长杆弯沉仪，每隔50m测定混凝路面弯沉值。
(2)实侧弯沉和平均弯沉I=11.51，均方差δ=2.22，代表弯沉I代=15.15mm。
(3)按理论计算，在老路上(δ=0.333mm)加铺10cm沥青混凝土，计算弯沉到达0.25mm，增加一层土工布计算弯沉值能达到0.15mm，相当于增加了8cm厚的沥青混凝土，实测数据表明＞0.10mm的点占2.8%；≥0.15mm的点占2%，≥0.30点占1.1%。
(4)平整度测量。采用八轮仪测定路面平整度，原路面平整度较差，三米直尺8mm，经加铺沥青面层后平整度均方差为δ=1.03mm。通过几个月的行车，目前尚未发现反射裂缝。
6 结束语
通过宁杭公路南渡集镇段试验路可见：
(1)对破碎混凝土板要挖除，并补强基层，对连续三块完好板可予保留；对板下脱空应进行板下封堵。
(2)对较长的路段基层补强可采用半刚性基层，在半刚性基层与水泥混凝土板交界处，应将压路机不易压实的部位的二灰碎石凿除，并用C15贫混凝土浇筑齐平。
(3)对老混凝土板接缝应加灌沥青，可有利于排水。
(4)应完善纵、横向排水系统，以保证路基稳定。
(5)在老水泥路面上先摊铺沥青下面层，然后再铺土工布，便于调平老路面，并使土工布粘平、粘牢。
(6)在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层，铺设符合要求的土工布，可以提高路面的平整度和强度。
(7)铺设土工布可延缓水泥混凝土路面反射裂缝的发生。
浅谈混凝土浆砌石在节水改造中的应用论文
摘 要:混凝土浆砌石由于其原材料取材方便,施工简单,在渠道建设中被广泛采用.但普通浆砌石防渗护面主要缺点是糙率大、且对面层石料的选材要求较高,石料的利用率不高,断面造型呆板.洪水河灌区在大型灌区续建配套与节水改造实施过程中,对普通浆砌石防渗护面结构进行了改进.通过实际运用,改进后的护面结构造型美观,防渗、抗冻及水力学条件优于普通浆砌石防渗护面.
关键词:渠道防渗 浆砌石 混凝土贴面 应用
在灌区节水改造实施过程中,渠道防渗衬砌形式直接影响工程的寿命和防渗效果,我灌区实行节水改造已多年,其间采用个多种渠道防渗,防护形式,可畏是有得有失.用混凝土预制板护面的渠道,由于造价低,施工速度快而被采用,但是其安装的平整度不是很理想,使水流平顺性不好; 并且由于预制板通常较薄( 10 ~ 12cm) ,对于一些地质条件差的渠段起不到很好的防护作用,通常还会引起面板变形开裂; 重要的是板缝的'勾填质量不易控制,起不到很好的防渗效果.板间缝受应力易开裂,造成混凝土预制板脱落,防渗效果下降,渠道耐久性差.对预制板防渗的弱点,灌区续建配套与节水改造渠道防渗结构设计上,我们本着因地制宜的原则,根据各级渠道渠床地质条件、水流条件、施工难易程度、结构美观等方面综合考虑,在不同渠道上采用混凝土贴面浆砌石防渗护面,断面选型以梯形为主,渠道的边坡稳定性、抗渗性、水力学条件得到了明显提高.
1 混凝土贴面浆砌石防渗结构
1. 1 混凝土贴面浆砌石防渗结构
防渗结构厚度的确定须同时满足边坡稳定和抗渗要求.对于地质条件好的渠段选用 30cm,地质条件差的渠段如: 滑坡渠段、软土地基软土边坡渠段、及泥石流渠段等,应采用加强墙体厚度的形式,一般墙体平均厚度在 40 ~60cm,甚至更高.砌体的基础深度跟据地质条件和设计要求确定,且不小于 30cm.砌体主体用砼砌筑,面层混凝土贴面粗平,厚度以盖住砌石的表面为准,据我灌区节水改造工程实践,取值一般在 3 ~6 M,然后再用水泥砂浆抹面,抹面厚度应在 1 ~ 2cm,且保证表面光滑平整.
渠道边坡主要采用1∶1、1∶0. 75 和1∶ 0. 5.渠道每10m 设伸缩缝一道,缝宽 2 M,沥青水泥砂浆或低标号水泥砂浆嵌缝.由于我灌区常年平均温差不大,再加上灌区渠道常年处于通水状态,砌体自然伸缩变形不是太大,为保证渠道防渗要求,在基础强度较好的情况下( 不易沉降变形地基) 我们有时采用 20m 设缝.
1. 2 砌筑材料砌筑
材料采用细粒混凝土砌筑,混凝土骨料最大粒径 20 L,强度等级 C15,使用标号为 R325 普通硅酸盐水泥,水灰比控制在 0. 5 -0. 55之间.贴面混凝土与浆砌石砌筑材料相一致,强度等级 C15,水灰比控制在 0. 45 -0. 5 之间.抹面砂浆中用砂应选择用中砂,强度等级 M10,在低流速渠段也可选用强度等级为 M7. 5,砂应满足含泥量要求.
2 主要施工工艺和常规渠道
施工工序一样,首先进行渠道开挖和边坡整理,然后进入渠底置换料,并夯筑,渠坡置换料随边坡砌筑高度随砌随填,以免占用砌体空间,以保证砌体厚度.渠底置换料夯填后即可进入混凝土贴面浆砌石施工,主要工艺如下:
①样杆设置: 为保证设计的边坡轮廓几何尺寸准确,在实践中使用了加设样杆的办法,样杆高度宜高过砌筑坡面,且需要上下固定.一般直线段 10 ~15m 设置一根样杆,以不拖线为宜,曲线部分每隔 1. 5 ~3m 架设样杆保证弧度.在样杆上挂绳,绳线保持在水平,避免砌石错层,砌筑时石头不能顶过线,确保坡面的粗平整;
②砌石施工: 渠坡采用座浆法,砌石连续完成不留施工冷缝,停工前砌石上的砼应留到下次开工后一次铺座.砌石顶面以上预留面层混凝土厚度.砌筑前洗净石料,自下游向上游方向衬砌,先中间,后两边沿圆弧切线砌石,每一块砌石要于相同位置的圆弧切线垂直,大头向下,小头向上,三角缝,六面靠、垂直于弧面不倾斜; 顶面要平整,起伏误差不得大于 5mm.细砾砼一次性灌浆,要求灌浆饱满、密实;
③面层混凝土施工: 将砌筑好的砌石表面清理浮渣,用清水湿润然后刷素水泥浆一道,将拌和好的面层混凝土按先渠底后渠坡的施工顺序一次浇筑成型,再拿一根长过坡面的方木,两人上下错动压实、压平面层砼.然后对欠料的坡面进行修整.面层混凝土拌和要严格控制水灰比,流动性不可过大,否则易塌落;
④等面层砼初凝以后就可以进行面层的砂浆抹面作业.先将砂浆粗抹到坡面,再用木泥掌进行初步平整,发现少料的地方要及时补齐.待初平的砂浆表面凝水后就用铁掌进行精平.整个大面要求平整,光滑,弧线要圆滑流畅.
3 结束语
总之,通过我们灌区多年的实践和运行结果来看,砼浆砌石护面却实对渠道的糙率、渠道边坡的稳定、渠道的防渗效果等起到非常好的改善作用,特别是渠道的输水时长大大的缩短了.并且施工可塑性强,成型后线条流畅、造型优美,不愧为我们大力提昌的节水工作出了实际的样板,还为我们的环境治理起到锦上添花作用.
参考文献
[1]胥玉生. 小型农田水利工程浆砌石施工技术[J]. 水利科技与经济,( 08) .
[2]尹军玲. 浆砌石施工技术在小型农田水利工程的运用[J]. 河南水利与南水北调,( 02) .
[3]寇成海,杨淑艳. 提高浆砌石扭面施工质量的几点做法[J]. 农机化研究,( 01) .
[4]赵景洲,孙财祯. 浆砌石体破坏原因分析及防治措施[J]. 吉林水利,( 11)
浅析冷再生工艺在旧路改造中的应用论文
摘要：文章结合实际工程，对沥青路面冷再生技术进行研究，阐述了沥青路面就地冷再生工艺具有施工简便快速、充分利用旧路面层材料、保护环境、质量可靠、节约投资等优点，对旧路改造工程应用冷再生技术起到参考作用。
关键词：冷再生；旧路改造；施工控制
近年来，很多地区都开始实施旧路改造工程，对旧路改造中的冷再生工艺也都用不同程度的研究，浙江省质量技术监督局还发布了地方标准《公路泡沫沥青冷再生路面施工与技术规程》，山东省也根据实际情况引进了德国技术设备。山东省东营市广饶县李鹊镇旧路改造工程中，通过对近几年冷再生工艺使用的经验总结，再生处理旧路面和基层作为新路的底基层，再生处理厚度30cm，外掺8%石灰，16%粉煤灰，7天饱水24小时无侧限抗压强度R7=1。4MPa，取得了很好的效果。
冷再生基层是指把原路面的旧面层、基层用专用冷再生机按一定厚度进行破碎处理，同时加入一定规格和数量的新的集料和粘合剂，按一定配合比拌和，之后进行整形、碾压，使其恢复达到路面底基层技术要求的施工工艺。该工艺充分利用现有路面、路基材料，减少了碎石用量，在山东东营等石料缺乏的地区该工艺尤为重要。
1、再生老路概况
山东省东营市广饶县李鹊镇旧路改造工程，全长16。85km，为1992年结合东营市“村村通公路”工程建设而成。近几年随着经济社会迅速发展，交通量迅速增加，超重车辆日益增多，致使道路路面出现网裂、坑槽等严重破坏现象。为了满足人民群众的交通要求，促进当地发展，广饶县20对李鹊镇的农村公路进行改造。
本次改造共分为5段，旧路面面层为6cm沥青混凝土，基层为15cm石灰土，冷再生处理深度为30cm，对原路面结构层进行再生处理。
2、施工方法
（1）路面冷再生机原路打碎30cm，将碎料清至路侧，路槽下挖至设计路床顶标高，将挖出的土与打碎料混合；
（2）平整路床、沿路拌合一层20cm厚8%石灰土补强，并压实（压实度≥95%）；
（3）取部分清理路槽时挖出土与打碎料的.混合料掺石灰和粉煤灰做两层15cm厚冷再生稳定土，作为道路的底基层。
二灰再生稳定土由石灰、粉煤灰、原路冷再生料组成。其中石灰：粉煤灰：原路冷再生料为8：16：76（体积比），在施工时试配比可参照上述比例进行试验和调整，从而选择最佳配合比。
（4）强度7天饱水24小时无侧限抗压强度R7≥1。2MPa。
通过对冷再生段取芯，其厚度达到要求，芯样完整、密室、光滑，底基层密度、高程、压实度、强度等都能达到设计要求。
3、施工注意事项
（1）工程开工前，应保证设备机具完好并满足施工要求，主要设备有：冷再生机、平地机、洒水车、运送汽车、振动压路机、三轮压路机、推土机等。
（2）旧路面缺陷修复。沥青路面就地冷再生底基层施工前，应对旧路结构进行现场调查，全面了解旧路面缺陷。对于局部翻浆、路肩下沉、路面偏拱路段及旧路坑槽路段宜采用换填砂砾并夯实碾压进行彻底处理。对旧路结构层厚度不足路段，应加铺砂砾以保证再生层厚度。
（3）经破碎旧路面沥青混凝土面层和上基层获得的混合料作为冷再生的骨料及填充料，大于5mm的骨料质量分数应在40%～75%之间，否则应采取增加骨料或填充料的措施。施工用水采用不含有有害物质的水或饮用水。
（4）冷再生机铣刨使用旧路面及基层破碎后混合料均匀，速度应根据旧路结构状况及混合料破碎后配比确定，建议速度为6～8 m/min，冷再生过程中应随时检查深度及速度，以保证冷再生铣刨度及破碎的混合料级配合理。冷再生机拌和速度较快，拌和时必须备足足够的工作面。应控制拌和深度，满足设计要求，在破碎拌和的过程中，质量员应检查拌和深度及混合料的均匀度。
4、冷再生养护
碾压检测合格后及时覆盖草帘洒水养护，生期内中断所有交通，杜绝洒水车以外的任何车辆进入，养生期不少于7d，要使冷再生基层表面始终保持湿润，做到每天及时洒水，专人看管，确保再生层不因洒水养生不当产生损坏。
5、结论及建议
东营市广饶县李鹊镇旧路改造工程利用旧路的沥青混凝土面层和基层，翻新铺筑混合料底基层，在保证工程质量的同时，节约了建设投资，对同类工程的建设具有一定的指导意义。
参考文献
[1] 杨宇亮 回收旧沥青混合料冷拌再生技术的研究[J]。公路交通科技，，（5）。
[2] 王松根 山东省沥青路面养护技术探讨与实践[J]。中国公路，，（5）。
橡胶沥青混合料在保沧高速公路试验段中的应用
介绍了橡胶沥青混合料的`设计、生产和施工.通过试拌,确定了胶粉的最佳胶粉掺量;采用美国亚利桑那州推荐的橡胶沥青混合料间断级配,按照马歇尔方法进行配合比设计;并对生产施工过程中的关键环节加以控制;试验路监测结果表明,橡胶沥青应力吸收层对延缓反射裂缝效果明显.
作 者：高川 黄卫东 王伟 李昆 作者单位：高川(深圳高速工程顾问有限公司)黄卫东,李昆(同济大学道路与交通工程教育部重点实验室)
王伟(上海浦东路桥沥青材料有限公司)
刊 名：上海公路 英文刊名：SHANGHAI HIGHWAYS 年，卷(期)： “”(3) 分类号：U4 关键词：橡胶沥青 橡胶沥青混合料 反射裂缝 施工工艺玻纤格栅在旧水泥混凝土路面改造中的应用论文
摘 要：玻纤格栅土工材料用于旧水泥混凝土路面拓宽改建中的沥青罩面层，可有效防止反射裂缝，提高路面质量。该文结合具体工程，介绍其实施方案、施工方法及应用效果。
关键词：玻纤格栅；水泥混凝土路面；旧路改建；沥青罩面层；齐齐哈尔市
1 概述
齐齐哈尔市水泥混凝土路面始建于20世纪60年代，大多数是80～90年代修建的。目前有部分已超过设计使用年限，另外有部分路面虽未超过使用年限，但随着近年来交通量的急骤增加，混凝土路面出现不同程度的损坏。同时随着近年来我市对外开放，加大城市基础设施改造力度，对原来的旧水泥混凝土路面进行拓宽改建已成为现实问题。在南马路的改拓建中，原14m宽旧混凝土路面改建成21m宽沥青混凝土路面。当时只在旧水泥混凝土路面用沥青碎石找补路拱，然后用4cm中粒式沥青混凝土面层摊铺。体育场周边水泥混凝土路面改建中也用同样的办法实施。经过几年的交通运营，我们发现，旧混凝土路面原有的构造缝大多数都反射出来，而且拓宽衔接处沿路形成贯通缝。有的裂缝在车辆荷载作用下造成沥青混凝土脱落，
其破损只能进行养护修补，既影响交通运营，又严重地影响道路使用寿命和道路景观。为此，我们在
年对湖西路和中华南路旧混凝土路面的改建中，采用玻纤格栅进行修建。
2 湖西路、中华南路路面现状
这两条路均是1987年修建的，路宽7m，当时设计强度按30号抗压强度设计，采用70%砾石和30%碎石主骨料，胀缝间距45m；经过十年的使用出现了程度不同的损坏；断板较少，主要是纵缝和缩缝啃边严重，特别是原设胀缝间距太近，破坏最为突出。我们根据实际调查分析认为：
(1)原设计标准低；
(2)现状交通流量增加，路面较窄；
(3)胀缝间距应增长；
(4)原混凝土路面整体强度较好。
基于上述原因，我们想在湖西路和中华南路改造中利用玻纤格栅加强材料，总结和探索适合我市自然条件特征的旧水泥混凝土路面改造的新路子，为我市以后改造从前修建的众多水泥混凝土路面提供切实可行的经验。
3 旧水泥混凝土路面上加铺层实施方案
我们在两条道路上设计4个方案进行实施，以总结经验。旧水泥混凝土路面采用的沥青混凝土加铺层结构如下：
(1)4cm中粒式沥青混凝土+单层玻纤格栅+6cm粗粒式沥青土+处理后混凝土板；
(2)4cm中粒式沥青混凝土+单层玻纤格栅+6cm粗粒式沥青混凝土+单层玻纤格栅+3cm
细粒式沥青混凝土找补路拱+处理后的混凝土板；
(3)4cm中粒式沥青混凝土+单层玻纤格栅+处理后的混凝土板；
(4)4cm中粒式沥青混凝土+6cm粗粒式沥青混凝土+处理后的混凝土板。
旧水泥混凝土板的处理：(1)对破损严重的切掉，补打与原混凝土标号一致的混凝土，形成一致的强度。(2)对构造缝应清净杂土并清洗混凝土路面并对构造缝灌入沥青或沥青砂。
4 玻纤格栅特点
玻璃纤维土工格栅是一种增强道路路面性能的新型优良土基材料。玻璃纤维的主要成分硅酸盐，是一种理化性能极其稳定的材料。它具有很高的耐热性和优异的耐寒性(一般工作温度为-100℃～280℃)，强度大，模量高、化学稳定性好，耐腐蚀，膨胀系数低，尺寸稳定性好。使用玻纤格栅，利用其优良特性，可有效改善路面结构受力分布，可有效防止和减少反射裂缝，从而提高路面质量，延长路面的使用寿命。本次选用玻纤格栅G101122型。
5 施工方法及要求
(1)对旧水泥混凝土路面承载能力进行评定，若承载能力不足，达不到整体强度标准，就进行处理。水泥混凝土路面的接缝与裂缝应事先清理，填充。以保持表面状况完好。
(2)为使玻纤格栅与原路面保持良好粘接，并能满足沥青混凝土摊铺机作业要求，必需在原路面上浇洒粘层沥青，也可先铺设玻纤格栅，再浇洒粘层沥青，然后在玻纤格栅上适量均匀地洒一些细粒石屑，
再用轻型胶轮压路机在其上作适度碾压。
(3)玻纤格栅铺设完毕后，应严格控制车辆在其上行驶并严禁车辆在其上急转向、急刹车，以防止对玻纤格栅造成损伤或破坏。
(4)沥青混凝土摊铺时，应防止摊铺机的找平小车等金属构件损坏已铺筑的玻纤格栅。
6 路面使用现状观察
湖西路、中华南路两条道路5月15日开工，于当年9月25日竣工通车。在使用过程中，每个月观测一次，经过两年的运营，各路段显示的结果均有明显的不同。没有放置玻纤格栅的路段，经过一个冬季，
在第二年春季就出现了反射裂缝，而且随着时间的推移，几乎原有的旧水泥混凝土路面的'构造缝全部反射出来。使用玻纤格栅路段的情况也有差别。即罩面的沥青混凝土较厚路段至今没有出现反射裂缝，而罩面较薄路段目前个别处发现有细微的反射裂缝。特别是在拓宽纵向衔接处，玻纤格栅形成明显的裂缝，而用双层玻纤格栅的拓宽纵缝处没有形成裂缝。可见应用玻纤格栅土工材料于拓宽改建旧水泥混凝土道路罩面层具有很好的效果。这一实验性的应用为我市今后的道路改造提供了宝贵的经验。
7 结语
对这两条道路的原路进行全面调查和数据分析表明，原旧水泥混凝土路面在强度均匀一致，罩面前对构造缝严格处理的前提下，我们认为：
(1)罩面厚度大于12cm的情况下，原旧水泥混凝土路面没有反射裂缝，所以罩面厚度不宜过薄。
(2)旧路拓宽纵向衔接处应采用双层玻纤格栅，这样效果更佳。
(3)对旧水泥混凝土路面找补路拱尤为关键，使玻纤格栅铺筑平整，保证均匀受力，发挥玻纤格栅的优良性能。
浅谈水平定向钻在旧晋祠路改造工程中的应用论文
摘 要:近年来,在许多市政工程中,非开挖水平定向钻施工具有明显的经济效益和环境效益、安全效益。在城市繁华区和地下、水文地质情况复杂或者临近邻街建筑的情况下,排水管道或者其他管线的施工,需要采取非开挖方式、技术解决问题。本文结合旧晋祠路改造工程实际对水平定向钻施工应用进行具体阐述。
关键词:水平定向钻;非开挖施工;市政工程;旧晋祠路
1 定向水平钻管道非开挖技术及施工的目的及意义
目前,市政工程建设中,在城市繁华区和地下、水文地质情况复杂或者临近邻街建筑的情况下,排水管道或者其他管线的施工,不能明开挖施工时,需要采取非开挖技术解决问题。定向水平钻在非开挖技术行业中,具有不开挖路面、不阻断交通,不影响环境等优点,具有明显的经济效益和环境效益。本课题结合旧晋祠路改造工程项目研究定向水平钻施工在实际施工中的应用,为以后的管道施工提供非开挖参考资料和经验。
2 旧晋祠路改造工程定向水平钻工程概况
旧晋祠路改造工程,污水管线施工过程中发现,①施工降水、钢板桩支撑开挖后,沟槽两侧土体严重裂缝,对周边建筑物产生不良影响,且存在安全隐患;②在局部段落因地下管线复杂、老旧,位置、走向、材质不明;③化工排洪渠常年流水不可明开挖等情况;④在局部段落管线临近建筑物;⑤工期要求紧。上述段落,明挖施工存在如下不利因素:①安全隐患和环境影响;②功效低下;③施工周期长;④存在经济赔偿损失的可能。考虑在K0+472~K0+670,长204 m;1+280~1+975,长700.5 m两段采用水平定向钻(非开挖)施工污水。
3 施工方案及过程控制
3.1 沉井定位井
3.1.1 沉井定位井作用
非开挖水平定向钻施工首先要符合设计要求的高程控制,为保证设计高程,在定向钻施工之前先要布设沉井定位井。定位井应位于水平定向钻的起始位置,并且最好在设计检查井位置。沉井定位井的定位很关键,其作用如下:①将已完管道与拖管段在井位处准确连通;②定位井的封底高程即为设计过水面高程;③沉井定位井同时也是污水管道检查井。
3.1.2 沉井定位井施工
沉井现场预制C25钢筋砼矩形沉井,为定位井,内径均为3.3 m×1.5 m,壁厚30 cm。沉井与管道正交的每侧壁预留D=1.2 m的2个预留孔,作为管道穿越用。沉井封底时要符合设计高程。
沉井的定位要考虑如下因素:要将设计好的预留孔对准已完管头,待沉井下沉到已完管顶时,将预留孔下混凝土凿除,使管头卡进预留孔,实现已完管道和拖管段落的连通。
3.2 水平定向钻施工
本次穿越从桩号0+472处至桩号0+670处,在过桥铺设管道时,采取绕桥基础以外画弧形穿越。采用管材为800 mmPE管,设计铺管长度约204 m,穿越长度约265 m。
3.2.1 施工准备
3.2.1.1 技术准备
组织全体施工人员进行技术交底和安全交底,进行施工方案要点交底,要求所有施工人员熟悉本工程特点及技术要求。现场进行管线交底和摸查。
3.2.1.2 施工机具准备
要对钻机、泥浆系统、控向系统、热熔焊机等所有机具进行检测保养到位,配备易损件。
3.2.2 定向钻穿越过程
现场三通一平―→开挖工作坑(3m*5m钻机侧深度按高程) 开挖泥浆池(3 m×4 m×2 m出土点)―→钻机调试安装拖拉头制作(φ800 mm)―→泥浆调配―→钻导向孔―→预扩孔Ф450 mm―→预扩孔Ф600 mm―→预扩孔Ф750 mm―→预扩孔Ф900 mm―→预扩孔Ф1 050 mm―→预扩孔Ф1 200 mm―→清孔Ф1 050 mm―→管材焊接―→拖管―→泥浆清运―→钻机撤场、地貌恢复
3.3 关键过程控制
3.3.1 测量放线
根据施工图、设计控制桩进行测量放线,放出线路轴线和施工作业带边界线。用经纬仪放出各个井位并给出各井位及沿途重要控制点的高程,作好记录供导向孔钻进时使用,用经纬仪放出钻进路线,每隔20 m标记桩供钻进时使用。
3.3.2 泥浆控制
3.3.2.1 泥浆是定向穿越中的关键因素
(1)按照事先确定好的泥浆配比用一级钠基膨润土加上泥浆添加剂,配出符合要求的泥浆。
(2)使用的泥浆添加剂有:降失水剂、固壁剂、黏土分散剂等。
(3)为确保泥浆的性能,保证膨润土有足够的水化时间,我们采取两套加料配浆系统,延长泥浆循环周期。
3.3.2.2 水源的采用
水源采用自来水,抽入水罐内加碱软化,降低Ca、Mg离子含量,改善水质,同时提高水的pH值,水的pH值为9~10时最适合膨润土的水化。
3.3.2.3 强化各施工过程泥浆性能调整
(1)斜孔段:泥浆的流动性能要好,结构性要强,保证钻屑携带和孔眼清洁;控制泥浆的失水,防止塌孔。需增大固壁剂、降失水剂含量。
(2)水平孔段:要及时提高润滑剂剂量,适当降低粘度和切力,保证泥浆的流变性能良好,使钻屑顺利返出地面;增强泥浆的`润滑性,减小钻机旋转及推进阻力。
(3)扩孔段:增强泥浆的造壁性能,防止孔壁塌陷,防止缩径;需增大固壁剂、降水水剂剂量。
(4)回拖段:提高泥浆的润滑性,降低摩擦阻力。增强携屑效果,需提高润滑剂剂量。
3.3.2.4 泥浆的黏度
根椐穿越段地层情况,在钻导向孔阶段,泥浆黏度控制在45 s~
50 s;在预扩孔和回拖阶段泥浆粘度提高5 s~10 s即达到50 s~55 s。
3.3.3 定向钻穿越
3.3.3.1 钻导向孔
(1)钻导向孔的钻具组合为:钻头+造斜短接+钻杆。控向传感器装在钻头后舱内并紧固。
(2)把好控向关。在导向孔钻进过程中使用无线控向系统,在出入土两侧地面布置地面信标系统,钻头内传感器发射的信号将钻具的位置反馈到控向室便于司钻随时掌握方向,利用地面信标系统可以准确找出穿越中心线的方位角,同时可以记录钻头与地平面的夹角值。
3.3.3.2 预扩孔
(1)完成导向孔工作后,扩孔分五级进行,依次选用φ450 mm、φ600 mm、φ750 mm、φ900 mm、φ1 050 mm、φ1 200 mm的扩孔器进行预扩孔,然后进行清孔。导向孔钻通后将钻头卸下,将钻杆与Ф450 mm扩孔器相连进行第一次预扩孔,回扩完成后把Ф450 mm扩孔器断开卸下,再将钻杆推回至出土点后连接Ф600 mm扩孔器回扩,循环操作直至预扩孔和清孔工序完成。
(2)扩孔过程应平稳缓慢,监视钻机各项参数并做好记录。
(3)根据出土点返浆情况调整泥浆量,保证孔内钻屑能够顺利被泥浆带到孔外。
(4)遇有地质情况发生变化钻机参数不稳时应分析情况,调整扩孔速度。
(5)扩孔过程中产生的泥浆要及时处理。
3.3.3.3 回拖管线
(1)扩孔和清孔完成后将钻杆推回至出土点,安装上Ф1 050 mm扩孔器并与焊接好的管线连接,检查扩孔器水眼是否通畅,确认无误后开始回拖。
(2)管线回拖前,检查管线沿线情况并设专人看护,防止管线在前进过程中出现意外。
(3)管线和钻具的连接:钻杆+Ф1 050 mm扩孔器+80 t旋转接头+25tU型环+回拖头,总体连接完成一起回拖。
(4)准备工作就绪后,回拖应一气呵成,中间不得停顿,直至成品管线在钻机侧出土为止。
3.3.4 沉井内管头预留孔封堵及造斜段处理
3.3.4.1 沉井内管头预留孔封堵
管线回拖到位后,由于管头与沉井预留孔洞间有空隙,需要及时防水封堵,避免管道周围的泥浆从该空隙间流出,造成地质扰动,影响已完路面工程质量。
3.3.4.2 造斜段处理
在水平定向钻施工回拖管线到位后,沉井两端造斜段形成空管段,且其中是泥浆,是路基重大质量隐患,需要彻底换填处理。方案:对东侧慢车道拖管扰动土体的造斜段深度范围内进行泥浆挖除外运,换填片石至稳定后,再用水泥稳定碎石逐层回填碾压密实至土路基高程。
4 经验总结与探讨
4.1 技术总结
(1)定位井位置和高程的控制直接影响到水平定向钻是否能达到设计和规范要求。
(2)管材必须符合国家规范标准要求,否则会出现焊口拖裂。
(3)设计好出入点和钻杆钻进角度,保证高程和质量。
(4)管线回拖完毕后,沉井内管头封堵要及时严密,否则泥浆的持续流出和清除会造成地质扰动,影响到周围结构和建筑的质量、安全。
(5)造斜段必须进行专门换填压实处理。
4.2 水平定向钻施工总结
(1)水平定向钻施工对于大管径管道,因其预扩孔直径达到
1 200 mm,如果管道埋深浅或地质易流沙时,易造成塌孔而影响整个定向穿越施工。旧晋祠路水位高、土质差,沉井定位井内管头周围空隙的及时封堵直接影响到周边建筑质量安全。
(2)旧晋祠路改造工程,原方案为明开挖,深井降水,钢板桩支护,沟槽换填级配碎石,工序繁多,周期长,且因为地下水位高,地质条件差易塌方,降水施工过程中,对周边建筑和地面形成不同程度的拉裂、扰动,产生了额外的经济补偿损失。相对而言,水平定向钻施工具有不开挖路面、不阻断交通,不影响环境,周期短等优点,具有明显的经济效益和环境效益。
水平定向钻施工技术在非开挖领域极具潜能,尤其在城市繁华区、穿越河道、路口和地下、水文地质情况复杂或者临近建筑的情况下,排水管道或者其他管线的施工,不能明开挖施工时,可以采取非开挖方式――水平定向钻施工技术。
参考文献:
[1]《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY/T4079-95
[2]《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268-2008
[3]陈志成.水平导向钻进非开挖铺管技术应用.管道工程,2005,1
