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关键词: 地面系统; 氧活化测井; ISA总线; 接口
中图分类号: TN710?34;TP334 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2014)01?0067?03
0 引 言
脉冲中子氧活化测井水流仪地面系统的主要功能:接收井下仪器上传的信号,解析数据并上传至上位机;同时,接收上位机下发指令,并发送给井下仪器。本文是对传统氧活化测井仪地面系统的改进,该系统提供ISA总线接口规范,可实现与系统的快速配接,若用户需要完成不同系列仪器配接时,只需要在前面板盘模组处更换相应的板卡和相应的软件界面。即可实现不同仪器的配接。
1 脉冲氧活化测井原理
脉冲氧活化测井是一种测量水流速度的方法。由双脉冲热中子衰减时间测井技术发展起来的动态测量技术,其核心是用高能脉冲中子激活氧原子并引发多种核反应,其一为氧活化反应。激发态下的氧原子释放出高能伽马射线,通过探测伽马射线时间谱,来反映油管内、油管/套管环型空间、以及套管外含氧物质特别是水的流动状况。根据仪器源距就可计算出水流速度,在管径已知且不变的条件下,可以计算出水流流量。可用于检查射孔井段封堵、半段井下工具位置、检查配注井漏点位置、检查井下工具工作状况和套管窜槽位置等。脉冲中子氧活化测井仪结构图,如图1所示。
脉冲中子氧活化测井仪地面系统,主要是对井下中子管的工作状态进行控制, 以得到合适的中子发射周期和中子产额。为此需要控制的参数有阳极脉冲的时序、灯丝电压的幅度、靶压的幅度等。需要监测的信号有仪器缆头电压、灯丝电流、靶压幅度、四个探测器的计数等。
2 系统硬件
氧活化测井地面系统主要由地面系统控制电路和ISA总线控制电路两部分构成。
2.1 地面系统控制电路
地面系统与井下仪器通过电缆实现双向通信,地面系统由信号接收和下发命令两个模块构成,通过主单片机和次单片机的基本系统、数据存储、总线收发、上传信号前端处理以及下发命令后端处理等电路实现。其中,主单片机主要用于数据处理、指令下发与上位机通信等控制操作,而次单片机用于帧同步校验及显示。主单片机以50 ms的帧周期工作,通过片内通信D0~D3,FR(帧同步),SYNC1(字节同步)与次单片机通信,得到温度、压力、节箍、自然伽马、Iw等上传的数据值,并通过电路调解出的PCM命令并对其命令解释,将有效的数据上传至上位机进行下一步处理;同时,将上位机所下发的命令以PCM方式编码并输出A(正脉冲)、B(负脉冲)信号,将该信号通过驱动电路送至电缆,并下发给井下仪器。
【关键字】季节性冻土;公路路面;抗冻;冻深
季节性冻土地区的公路路面抗冻是一个世界性的话题,很多国家在上世纪初就开始了此方面的研究,我国对季节性冻土地区公路抗冻设计的研究起步较晚,但经过半个多世纪的努力,也有了相应的成果,提出了影响大地冻深的因素、起始冻胀含水量和冻胀系数、土的冻胀影响因素、抗冻垫层厚度计算方法等,解决了部分地区冻胀翻浆的问题。推动了我国有季节性冻土地区的公路事业的发展。
1、公路冻区的影响
不同的季节性冻土地区的冰冻深浅不同,对公路路基、路面及桥涵所造成的严重程度不一,国内已经对全国大部分的季节性冻土地区进行了道路冻区区划,设计人员可以根据不同冻区的道路进行相应的抗冻设计。国内按冻结指数对公路冻区进行一级区划,并遵照潮湿系数对冻深的影响进行二级区划。
2、大地冻深的影响
公路抗冻设计依照于公路冻深的断定,而公路冻深是根据公路所在范围的大地冻深,并也考虑公路建筑材料热物性系数、干湿状况及公路的断面形式处理得出的。大地冻深与3个因素有关。①土质的含水量。因为土质的热容比水小,热容大水相变成冰时所放出的热量大,因此,对于含水量小的土质冻深大,即冻深与潮湿系数有关;②冻结指数。冻结指数越小,冻深越小。冻结指数是冻结的外部影响因素。③土质类别。不同土质的导热系数是不同的,比如:砂土的导热系数较大,粘土的导热系数相对就较小,对于导热系数越大的土质冻深越大,每个地区的土质都是曾在差异的,因此冻深计算也存在地区系数,对于系数的确定,与所在地区纬度和海拔高度及土质类别有关。
3、路面在冻胀力作用下的抗冻设计
季节性冻土地区公路冻胀是冻害形成最关键的原因,冻胀对路面的毁坏作用关键在于不匀称冻胀引起的,由于一般情况下路基并不是一个均质受冻体。不均匀的冻胀力使路面遭受到了变形、损毁。通过对季节性冻土地区冬季路面冻胀的观量,得出结论:路面在不均匀冻胀作用下容易变横向挠曲面变形。但是假如变形过大,路面出现弯拉破坏,便产生纵向开裂。
相对半刚性基层沥青路面、水泥混凝土路面应进展基础层面材料冻胀力作用下产生的拉应变试验和计算。路面材料产生的拉应变必须小于材料的容许应变值。
【关键词】沥青路面;加铺补强厚度;纵面标高控制
1 前言
为保证改建后路面质量,老路面加铺补强施工前应对老路弯沉进行检测,并对老路路面病害进行处理。
2 老路路面病害处理
老路路面加铺补强施工前需先对老路面病害进行处理,处理方案主要依据《沥青路面养护规范》,常用的有:(1)纵、横向裂缝:灌缝;(2)车辙:铣刨,回填基层材料;(3)龟裂、块裂:铣刨,回填基层材料;(4)坑槽、松散:按“圆洞方补、斜洞正补”的原则开槽,回填基层材料;(5)弯沉代表值达不到设计要求的路段。
铣铇沥青面层至基层表面,基层松散的必须进行基层铣刨,再重新摊铺水稳碎石基层和沥青面层。松散指使用钢钎可以较为容易戳散表面,此种情况必须进行处理。若发生争议,以取芯为准,能够取出80%完整芯样判断为非松散,可以不处理,直接用沥青混合料重新摊铺面层。
3 老路路面加铺补强设计
根据现行沥青路面设计规范,扩建工程路面结构力学计算分析体系可参照新建公路路面结构设计方法,即采用层状弹性体系进行计算分析,以路面的设计弯沉、沥青面层底面拉应力、基层底面的弯拉应力为设计的控制标准,材料的模量均采用抗压回弹模量,混合料的抗拉强度采用劈裂强度试验测试。
3.1 计算弯沉值及回弹模量
设计应根据下列情况将全线划分为若干段:
(1)将旧路面的破损形态、弯沉值、破损原因相近的划分为一个路段。
(2)在同一路段内中,若局部路段弯沉值很大,可先修补处理,再进行补强,此时,该段计算代表弯沉时可不考虑个别大点。
(3)各路段的最小长度应与施工方法相适应,不宜小于500m。在水文、土质条件复杂或需要特殊处理的路段,其分段长度可视实际情况确定。
(4)一般按1Km为单位对路况进行评价,当路况评价指标基本接近时可将路段延长。
各路段的弯沉值应采用BZZ-100标准轴载汽车,用贝克曼梁测定原有路面的弯沉值(或FWD测定) ,每20~50米测一点,弯沉值变化较大时可加密测点,每车道、每路段的测点数不少于20点。各路段的计算弯沉值应按《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》中式9.2.3计算。
确定旧路面的当量回弹模量时,应根据路段的划分,分别按照贝克曼弯沉或落锤式仪(FWD)弯沉计算各路段的当量回弹模量值。计算公式采用《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》中式9.2.6-1。
3.2 加铺补强厚度确定
3.2.1 加铺层厚度计算
现行规范中对于路面加铺厚度的计算主要采用层状弹性体系,但是对于不同的基层结构,在计算路表设计弯沉值时,基层类型系数Ab有不同的取值。
对加铺单层沥青砼加铺层的路段,加铺层厚度可采用双层体系弯沉近似公式计算。
计算与旧路面接触的补强层层底拉应力时,采用《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》中式9.2.6-2计算;计算其它补强层层底拉应力及弯沉值时,=1.0。
3.2.2 纵面标高的控制
干线公路升级改造工程为节约工程造价,应充分利用老路路面,道路平面加宽方式的对老路路面能否利用及纵面的标高控制,起着至关重要的作用,下面从两侧等宽加宽与不等宽加宽两个方面论述纵面设计时的标高控制。
3.2.2.1 两侧等宽加宽
对老路设有中央分隔带的高等级干线公路一般老路平面指标较高,通常可以满足升级改造后的路线平面线形要求,道路改造时以拓宽车道为主,为避免对老路路面的挖除、干扰,一般考虑利用老路中央分隔带在道路两侧等宽拓宽的方案。
两侧等宽拓宽设计时,应根据路中、路侧点老路实测标高,推算老路路面的现状横坡i1%,再根据补强后新路路面横坡i2%,计算得出路线纵面设计控制补强厚度H。
3.2.2.2 两侧不等宽加宽
对于无中央分隔带的道路升级为高等级公路时,为尽量避免新路中央分隔带设置时对老路路面的开挖,节约工程造价,应选择以单侧拓宽为主。
两侧不等宽加宽如图4,同样应根据路中、路侧点老路实测标高,推算老路路面的现状横坡i1%,再根据补强后新路路面横坡i2%,计算得出路线纵面设计控制补强厚度H。为确保最不利点满足最小补强厚度要求,H应取以下两者中的较大数值:
(1)H=h1+(i2%-i1)×b3(h1为根据老路路面弯沉计算得出的最小补强厚度)
(2)H=h1+(i2%-i1%)×b1+(i2%+i1%)×b2
3.3 调平层设置
老路加铺补强设计时,补强厚度的确定应同时考虑施工分层,不满足最小压实厚度或超过最大压实厚度时,需设置调平层。
根据规范对基层适宜施工厚度和最小压实厚度的规定,加铺基层按一层施工很难同时兼顾补强、调平、施工分层等因素。为了保证原行车道上的补强层厚度和满足施工分层的需要,同时考虑在施工期间,原路面强度降低因素,调平层最小厚度10cm,调平层厚度小于10cm时,铣刨或铲除旧路面面层。调平材料与同层位结构层的材料相同。
4 S123南京段加铺补强设计
S123高淳东段加铺补强设计主要根据交通量预测结果及路面强度调查结果计算得出。首先利用公式2计算得出各路段老路路面当量回弹模量如表2,其中轮胎接地压强p取0.7MPa、当量圆半径δ取10.65cm、轮板对比值m1取1.1、扩大系数m2取1。
从上表可以看出S123南京段老路路面补强设计时,并未完全按计算补强厚度控制,而通常采用经验法通过现场调查控制路面补强厚度,这不仅仅是总体设计时综合了调平、施工等各方面的因素,还考虑到现有老路状况评价指标的适应性等因素,S123南京段目前已通车三年,路面使用状况良好。
5 结束语
①总结了常见老路路面病害的处理方案,可供老路补强工程的施工参考。
②总结常规加铺层设计的设计方法、步骤及经验取值,路面性能评价时采用分公里评价方案与实际施工不符,加铺补强设计时多以现场实际情况分段。
③当沥青砼加铺层计算厚度超过15cm时,应考虑设置半刚性基层,同时沥青砼加铺层的最小厚度也不宜小于5cm。增设半刚性基层时,应重点考虑其抗裂性能。单侧拼宽时,需考虑路拱横坡的调整与恢复。
参考文献:
[1]中华人民共和国行业标准公路路基设计规范(JTG D30一2004)人民交通出版社,2004.
关键词:沥青混凝土;路面病害;原因;对策
目前我国对沥青混凝土路面的研究还局限在材料和结构上,对施工技术的研究并不到位,而当前频频出现的沥青混凝土路面病害与其施工技术有很大的关系,相关施工应给予重视。下文对其内容进行了详细说明。
1 常见沥青路面病害类型
1.1 水损害
水损害是水分深入到路面的结构层造成的早期破坏现象,其不仅是沥青混凝土路面早期损害最常见的病害之一,还是破坏能力最大的病害。水破坏的主要破坏形式有:网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。
1.2 车辙
车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实,其可使结构层材料侧向位移,产生永久变形。车辙有三种类型:一是由于荷载作用超过路面各层的强度而产生的结构性车辙;二是沥青混凝土侧向变形造成的流动性车辙;三是施工中沥青面层本身的压密问题而造成的车辙。
1.3 龟裂和松散
路面龟裂和松散同裂缝问题相似,其在冬季表现得最为明显,在雨季,特别是低温季节的雨水天气,路面龟裂和松散往往会形成大面积(面积≥1m2)的坑槽,再加上地表水渗入面层内部和路面基层,会危及整个路面结构。
1.4 沉陷与坑槽
沉陷的原因是由于路基、路面产生竖向变形而导致路面下沉的现象,其主要包括:均匀沉陷、不均匀沉陷和局部沉陷三种。而沥青路面的坑槽是路面出现网裂后没能够及时的养护,日积月累形成的。
2 沥青路面出现病害的施工原因与解决办法
2.1 路面设计
(1)结构设计不合理;沥青面层结构选用不当、混合料类型不合理。根据沥青路面设计规范,沥青面层除应在满足车辆的使用要求外,还应满足雨水不渗等要求,且宜选用小粒径沥青砼与空隙较小的级配混合料,从而提高沥青路面面层的防渗性。(2)路面厚度设计问题;路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次,设计单位为了计算方便,一般会将设计公路的交通量划分为一定车型的标准交通量与一定型的非标准车交通量,然后将确定车型的非标准车的轴次换算成标准车轴载的当量轴次,最后用设计年限内的当量轴次计算路面设计弯沉及结构厚度。
2.2 路面施工
造成路面病害的施工原因有:第一,施工机械设备陈旧、不配套,使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等受到很大影响;第二,对原材料检验不严与对沥青混合料的配合比控制不够,特别是矿粉和沥青用量不准,使沥青路面早期出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等;第三,碾压温度过高。一是沥青混合料出厂温度超过规范规定的上限值;二是沥青混合料出厂温度虽然在规定的范围内,但接近上限,如果运距较短且摊铺碾压又很及时,易使碾压温度超过规范高限。如果碾压温度过高,混合料就会因压不实而出现推移与微裂问题。第四,沥青混合料加热温度过高;沥青和矿料拌和时,沥青会被矿料的高温灼焦,使沥青老化,路面强度不足,从而产生松散、坑槽等病害。
2.3 基层施工
基层施工的主要问题有:(1)基层、底基层、路面表面清除不干净;在铺筑上一结构层前,若路面结构层及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干净,在雨水作用下浮层细料会变软,并会被行车挤压,从而造成高压水流冲刷成浆,进而波及到沥青面层表面。(2)基层松铺系数(或基层标高)控制不严而导致二次补加层;因二次补加层与下层基层无法紧密连接,自身厚度又较小且极易松散,因而会引起沥青层的网裂、松散、坑槽等破坏。因此建议在施工中此补加层需用含油沥青混合料(即茌料)代替。(3)部分基层压实度不足;在最大干密度确定的情况下,基层的压实度与混合料中粗、细集料的比例,特别是粗粒料的含量密切相关,当粗粒含量较大时,即使压实度超过100%,也并不表示该基层已经密实。因此施工人T在施工过程中要适当增大碾压吨位与增加碾压遍数,从而确保基层达到规定压实密度。
2.4 运输与宽幅摊铺施工
沥青混合材料的不均匀性变化属于广义上的沥青混合料离析,这种离析控制技术在具体施工中的表现是多样的,主要表现为集料粗细颗粒的离析、混合料温度不均的离析和混合料搅拌不均的离析等。同时沥青混合料在运输过程中,由于其表里温度变化不均匀,因此施工时温度低的混合料就不容易被压实,而这也是沥青混凝土路面病害出现的主要因素之一。
其次宽幅摊铺如施工不到位,会在严重影响路面性能的同时,对路面造成破坏,缩短其使用寿命。事实上,当路面摊铺宽度在7m以上时,路面离析是不可避免的,其解决措施就是避免路面宽幅摊铺,同时对沥青混凝土路面的宽幅摊铺控制,西方发达国家早有限制,而且我国公路沥青层的粒径相对较大,因此就更要限制摊铺幅度,由此在施工中可用机梯型热接缝施工,其能较好保证工程质量。
3 预防沥青路面病害的施工控制措施
3.1 混合料摊铺的施工控制
路面的平整度是整个公路沥青混凝土路面行车舒适度好坏的重要指标。首先在摊铺时应当注意两个严禁:严禁摊铺时候停下摊铺机与严禁碰撞摊铺机。同时施工中的平整度控制,应防止沥青混合料生产过程中出现离析现象,并且摊铺时摊铺机前面洒落的沥青混合料要及时清理干净。其次摊铺机在连续作业时,如因故必须停止且时间超过1h以上,必须要设置施工横缝。另外在沥青混凝土路面施工中,平整度、厚度、压实度是三个最重要的指标,如果片面的追求平整度效果,忽视压实度,易造成路面早期病害。
3.2 路面碾压施工控制
碾压是路面施工的尾期工序,科学的碾压技术应用是保证路面硬度及压实度的关键,如碾压时不注意错轮或是碾压机来回在一个位置处折返,很容易造成路面不平,且若碾压不到位,沥青混合料压实度不够,当公路投入使用之后,经车辆往返就会出现车辙病害,因此施工时应按照如下操作进行:(1)为保证压实度,路面碾压要分三次进行:首先是初压,主要作用是整平材料,使其稳定;其次是复压,这一阶段要定型路面,同时确保其密实度达标;最后是终压,其作用为消除碾压机轮机。(2)由于公路施工距离长,因此路面碾压组要分段来进行,一般将40m左右的路面施工视为一段,之后再展开上述三个环节的碾压。初压碾压速度控制在2.5km/h左右,复压速度控制在4.5~5.5km/h之间,终压阶段速度维持在6km/h左右。(3)沥青混合料的碾压工作一定要保证温度不低于80℃,由于摊铺阶段温度耗损量最多,故摊铺和碾压工作一定要衔接紧凑。
4 总结
总之,沥青路面的病害不仅影响着道路运行的正常使用,还会危害人们的生命财产安全,由此施工人员应根据其成因从路面设计、原材料进场到具体施工,对沥青混凝土路面施工技术进行控制,只有这样才能从根本上减少沥青路面病害的发生,保证施工质量。
参考文献:
[1] 郑文清.沥青混凝土路面施工技术及病害原因[J].江西建材,2013(04).
[2] 梁仲高.沥青混凝土路面病害原因及施工技术[J].今日科苑,2008(12).
关键词:检测技术;弯沉;养护;跟踪观测
中图分类号: U418.6 文献标识码: A 文章编号:
一、检测技术在路面养护工程中的内容
在实际的路面养护工作中,对于一般路面养护工作,其整体方案总结为:首先通过竣工文件系统的了解该项目建设期遇到的相关问题及解决方案,并对通车以来的历年路面养护工程、病害治理工程以及检测评价报告等资料进行分析,客观全面的了解该项目路面技术状况的发生、发展过程,找出调点,指导技术人员进行有重点的调查和检测分析工作,对典型病害和代表路段进行深层的研究,结合现场检测和室内试验,分析病害机理,并在总结国内其它高速公路病害治理的类似工程经验的基础上,为治理路面养护工程提供有力的数据支持和理论依据,并制定更为针对性的、科学、适用、经济的病害治理及养护工程检测方案。主要包括:
1)、对项目路段路面破损进行全面、系统的调查; 2)、对项目段进行必要的技术指标:平整度、路面结构强度(弯沉)、车辙等进行检测。3)、进行必要的探坑、取芯配合室内材料试验,结合路面强度、车辙等检测结果,分析病害产生原因; 4)、在外业调研资料及试验分析结果的基础上对该段进行路面病害治理施工图设计、补强或罩面施工图设计及必要的附属设施恢复完善施工图设计; 5)、编制招标文件的图纸、技术规范等; 路面状况调查包括:沥青路面破损位置、范围和程度调查;路面结构强度检测;路面平整度检测;路面车辙检测;现场试验和室内试验等方面内容。
二、检测技术在路面养护工程中的具体应用
高速公路沥青路面养护工作中需要的检测技术及具体应用如下: 1)、路面病害破损调查,派有丰富经验的技术人员,配备相关的测量工具,进行现场调查,并绘制路面病害图。 2)、弯沉及平整度、车辙检测 采用自动弯沉仪和落垂(FWD)弯沉仪相结合对项目范围内的行车道和部分超车道进行自动弯沉普测和FWD重点部位的测量。采用激光平整度检测仪对全路段行车道及超车道进行平整度检测,统计出平整度较差路段。车辙检测:采用自动车辙仪对超车道、行车道进行车辙测量。并整理得出小于15mm、15mm~30mm、大于30mm不同病害程度的车辙路段。 3)、钻芯、挖探、切割横断面等现场试验 对路面行车道、超车道和不同的代表性病害处和段落进行现场钻芯和挖验,确定病害发展深度、程度掌握路面病害发展程度,路面结构层位,并选取芯样进行室内材料试验,分析病害产生的原因,并对照强度检测数据逐一确定治理范围和深度。对代表性的样品进行相关室内试验。 车辙横断面切割:在车辙发生的主要部位(行车道),选取车辙典型深度和较大深度处,垂直于行车方向在整个行车道范围内横向切割条状沥青混凝土样本,深度为整个沥青面层,宽度为20cm。通过切割车辙样本,直观判断沥青面层和结构层的变形情况,分析判断发生变形的主要层位,并取样品做相关室内试验,通过从材料方面出发,分析车辙产生的原因,为治理工作提供依据。 4)、地质钻探:针对严重的纵向裂缝病害,进行钻探检测,取整孔芯样,以判断路基中有无滑动面;通过室内试验分析路基填土状况;地基中有否较弱土层,厚度、埋深等,并对较弱土层的物理力学性质进行试验研究;原则上每个较长纵缝段选取3个断面,每个断面分别在上下行的硬路肩,行车道、超车道布孔 5)、雷达检测:采用地质雷达沿裂缝垂直于行车方向进行扫描检测,目的是探明裂缝深度,裂缝沿深度的变化情况,是否存在滑动面,配合地质钻探结果,为裂缝的治理工作提供依据。6)、渗水试验:采用路面渗水试验仪,对沥青路面的渗水情况进行详细检测。平均每5公里1组。 7)、室内工程试验:对沥青混合料的油石比、矿料极配、强度、密度、疲劳等参数进行试验,沥青老化、粘度、软化点、针入度及其他沥青常规试验,土的物理力学试验,无机结合料组成试验。 8)、相应路段沥青路面温度场检测与分析:采用自动无纸记录仪及气候调查等手段,对沥青路面温度场进行检测和分析,以用于混合料动稳定度和低温应变等指标确定,以及改性沥青等材料各技术指标的有针对性的制定。 根据以上对路面破损调查的原始记录汇总整理,划分典型病害路段,结合路面检测报告综合分析以及对全路段取芯试样的沥青混合料试验,土样物理力学指标,基层各种指标,针对车辙病害、纵缝病害、横缝病害、水损坏病害以及网裂病害等进行综合分析,编制分析报告,制定出经济、有效的病害治理方案及补强及罩面检测方案。
三、弯沉检测在高速公路沥青路面病害治理工程中的应用实例
对于半刚性基层沥青路面而言,路面弯沉值是体现路面强度的重要指标,它与行车作用下路面的实际工作状态有着很好的相关性,为判定路面病害成因及破坏程度提供了依据。实测弯沉的大小取决于路面结构层强度的大小,通过这些测值能够表明路面强度的状况及相对差异,反映出结构层位病害弱点的所在。
弯沉检测以及相应的路面病害调查检测工作,宜尽可能地安排在一年中的最不利季节,路面处于最弱时期进行,对于广东省每年的3月上、中旬的春季冻融期间。并与相关病害调查工作结合起来。目前我检测中心已对全省各条高速公路都做有系统的自动弯沉检测,建立了相应的数据积累。下面以弯沉检测在广深高速公路深圳段沥青路面养护工程中的分析应用为例,详细说明检测技术对于养护工程的重要性和实用性。广深高速公路全长122.8公里,宽33.1米,双向6车道、全封闭、全立交,限速为120km/h。沥青路面上面层为4cmAC-16 I (调整)的中粒式沥青混凝土,中面层为5cmAC-20 I型中粒式沥青混凝土,底面层为6cmAC-25 I型粗粒式沥青混凝土。上基层为19cm水泥稳定碎石,下基层为19cm二灰稳定碎石,底基层为20cm二灰土。自1997年7月竣工通车以来,至今已运营了十年多的时间,经历了几次的路面维修养护。 通过对全线弯沉分布汇总的分析,路况较差、弯沉值偏大,之间都具有一定的规律性。全线弯沉值较大段落基本上集中在某几个施工标段内,分别表现出不同的病害特点。这与施工单位的队伍素质、管理水平有着很大关系。如同样是高填方路基,有的路段几乎没有病害发生,而有的路段则出现多条纵向裂缝、网裂等。以下摘取其中横缝密集、纵横缝交叉严重、纵缝较为严重以及广州方向无明显病害等几段弯沉检测散点图做对比分析。 1、广州方向K47~K48横缝密集路段。广州方向K47~K48路段内,根据病害调查,共有67条横缝,且在行车道、超车道都有纵向裂缝,实测弯沉值离散较大,弯沉值也大。虽然在K47+100~K48+600路段内已经对原沥青混凝土上面层进行过挖补处理,但从处理效果上看,弯沉值仍较大,开挖发现,原水泥稳定碎石基层顶面存有大量横、纵向裂缝,且缝宽较大,纵向裂缝与横向裂缝交叉形成网裂,基层强度衰降。二灰碎石顶面纵横向裂缝也很明显,强度较低。通过对照分析,说明此前病害挖补路段的处理不彻底,致使检测弯沉值依然较大。所以,在病害挖补治理过程中,一定要做到彻底挖补,不留后患。 2、深圳方向K35~K36纵横缝交叉严重路段。深圳方向K45~K46路段内,根据病害调查,共有94条横缝,行车道两条轮迹带处存有纵向裂缝。在K35+100~K35+200段内,有40米已挖补至二灰碎石顶面,所以此段的代表弯沉值为0.22mm。其它已经做过的挖补路段,弯沉值依然较大的原因仍然是由于病害处理的不彻底。开挖发现,基层顶面也存在大量纵向裂缝,且缝宽较大,纵向裂缝与横向裂缝交叉形成网裂,基层强度衰降。
桩号/m
弯沉检测散点图对比分析图
由以上对比分析可以看出,病害表现明显的路段,代表弯沉值均大大超出了设计允许弯沉值,说明该段路面的整体强度已经明显不足,路面或基层甚至土基等都会存在不同程度的病害。主要原因是来自透水性水损害,造成了沥青面层、基层整体强度的衰变。代表弯沉值小而均匀路段,路况良好,沥青混凝土面层和基层基本无病害。因此,在检测及设计时,可以通过分析路面强度检测的结果,并对照路面病害现场调查情况,识别出路面结构层发生强度衰减的路段,再进一步结合FWD、钻孔取芯、探坑挖验等检测手段,对路面病害进行定性和定量的评价,为病害治理方案的确定提供更加科学的依据。 通过弯沉检测在广深高速公路路面病害治理工程中的应用,结合对典型、代表性病害部位的钻孔取芯、探坑挖验等综合分析,以及病害在治理过程中、治理之后的跟踪观测,可以分析判定路面病害发生的诱因、程度、层位及深度,从而能够明确提出路面病害的治理方案。在治理时能帮助技术人员有针对性的切中要害,做到彻底挖除,不留后患。因此,弯沉检测是一种较为理想的无损检测手段,值得在今后的道路设计、施工、养护中去分析和应用。以上是对弯沉检测与应用所做的分析,在实际养护过程中,对于检测技术的应用是全方面、综合性的。如路面破损调查、钻芯、雷达检测、室内试验,以及平整度、抗滑、车辙等检测结果的数据处理,都使得我们的沥青路面养护检测技术越来越更量化、更准确、更科学。因此路面养护检测技术是综合了最新检测技术、路面设计理论新理念、新工艺、新材料等多方面的一个领域,有着更为严格的综合性技术要求。
四、结语
目前,养护工程对检测技术要求上越来越更全面、更准确、更快捷、更实用,检测技术在养护工作中越来越重要,地位也越来越突出。随着高速公路大量修建,养护工作任重而道远。作为技术人员,应与时俱进,对于养护工作中出现的如早期路面病害问题、耐久性问题,以及养护检测与评价技术需求等多方面问题,都有待于我们继续去研究和总结。今后应加强如沥青材料,路用新材料、结构方面、区域气候、土质、建材、检测评价等综合技术研究,通过维修养护中的经验积累和反复验证,不断总结、不断提高,勇于探索和创新,以为今后公路事业的蓬勃发展打下坚实的基础。我们要加大对高速公路养护力度,进一步引进竞争机制,降低养护成本,提高养护效率,确保高速公路安全畅通,最大限度地发挥其通行能力。正确树立“公路建设是发展,公路养护也是发展,而且是更为重要的发展”的观点。
参考文献:
[ 1 ]《公路养护技术规范》(JTG H10-2009) 人民交通出版社 2009,12
[ 2 ]《高速公路养护管理手册》[ S] 人民交通出版社, 2002.5