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【关键词】道路工程新技术新材料应用
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:
随着科学技术的不断发展,应用在道路和桥梁建设中的新技术、新材料越来越多,研究分析工程中应用较广,并且已经被实践证明是切实可行的技术发展、施工方法,对设计和施工单位具有重要的借鉴和参考作用。
一、SEAM 的发展及其在实际中的应用
1、SEAM 的组分和作用
SEAM 是一种新型的沥青混合料改性剂,是在硫磺里面添加烟雾抑制剂和增塑剂制成的半球状颗粒,主要成分为硫磺。SEAM 是经过特别处理的石油炼制副产品,经济易得。在沥青混合料拌和过程中,将其直接加入拌和仓可取代一定比例的沥青,按常规方法拌和后形成SEAM 沥青混合料能同时达到对沥青混合料进行改性的目的,从而提高沥青混合料的路用性能。
2、SEAM 的性能分析
研究表明,SEAM 沥青混合料的动稳定度远大于基质沥青混合料,采用SEAM 混合料能够很好地提高路面抗车辙性能。SEAM 混合料的动稳定度较高,但残留稳定度比较低,与规范要求有一定差距;冻融劈裂强度比也不能满足规范要求,因此在工程中使用SEAM 混合料时,可采用添加抗剥落剂的方法来提高路面的抗水损害性能。SEAM 沥青混合料的拌和温度和碾压温度要低于普通沥青混合料,这对减少能源消耗意义重大。SEAM 混合料的价格要低于普通沥青混合料,而路用性能尤其是高温抗车辙性能优于普通沥青混合料,为修建柔性基层提高路面使用寿命提出了新的途径。因此,SEAM 混合料作为路面材料的前景是十分广阔的。
3、SEAM 在国内外的应用
早在20 世纪初,人们就知道硫磺具有提高沥青质量的特性,沥青混合料中加入硫磺能够改善混合料的物理结构和力学性能,因此,硫磺改性沥青在美国、加拿大、北美及一些温差较大、重载较多的地区得到了广泛应用。2000 年我国开始引入SEAM 沥青混合料,并于2002 年在天津成功铺筑了试验路-津沽公路、津榆公路。从2002 至2005 年期间,在天津、黑龙江、内蒙古、云南等地修筑了一定量的小型试验段,且大都取得了较好的应用效果,但SEAM 沥青混合料在我国的研究与应用仅属于初步探索阶段。
二、SMA 在道路工程中的应用
1、SMA 的起源及形成
沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA) 是由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料和沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架空隙而组成的沥青混合料,这种热拌热铺的间断级配骨架型密实沥青混合料由大比例粗集料构成坚固的骨架结构,并由丰富的沥青玛蹄脂填充骨架进行稳定。它是德国在浇筑式沥青混凝土的基础上为解决车辙问题而发展起来的新型材料,以其优良的抗车辙性能和抗滑性能而闻名于世。
2、SMA 的特性
(1)高温稳定性好。SMA 的组成中粗集料多,混合料中粗集料之间的接触面很多,细集料少,玛蹄脂仅填充粗集料之间的空隙,交通荷载主要由粗集料骨架承受。由于粗集料之间良好的嵌挤作用,沥青混合料具有非常好的抵抗荷载变形能力和较强的高温抗车辙能力。
(2)低温抗裂性好。低温条件下沥青混合料的抗裂性能主要由结合料的拉伸性能决定。由于SMA 的集料间填充了沥青玛蹄脂,它包在粗集料的表面,低温条件下,混合料收缩变形使集料被拉开时,由于玛蹄脂有较好的黏结作用,使混合料有较好的低温变形性能。
(3)水稳定性好。SMA 混合料的孔隙率很低,几乎不透水,混合料受水的影响很小,再加上玛蹄脂与集料的黏结力好,使混合料的水稳定性有较大改善。
(4)耐久性好。SMA 混合料内部被沥青玛蹄脂充分填充,且沥青膜较厚,混合料的孔隙率很低,沥青与空气的接触少,抗老化性能好,由于内部空隙低,其变形率小,因此有良好的耐久性;SMA 基本上是不透水的,使路面能保持较高的强度和稳定性。
(5)具有良好的表面功能。SMA 采用坚硬、粗糙、耐磨的优质石料,间断级配,粗集料含量高,路面压实后表面形成的孔隙大,构造深度大,因此抗滑性好。SMA 路面雨天行车不会产生大的水雾和溅水,粗糙的表面在夜间对灯光反射小,能见度好,噪声也大为降低。
3、SMA 在国内外的发展及应用
SMA 在国外已经有30 多年的应用历史。炎热夏季,发现许多密级配沥青混凝土路面出现了严重的车辙变形,唯有铺筑SMA 的路面几乎没有车辙变形。从此在欧洲很多国家开始将SMA 用于承受重交通荷载及高轮胎压力的道路和机场道面。
1992 年,我国从奥地利引进“Novophalt”沥青技术,并于1993 年首次在广佛高速公路和首都机场高速公路上用SMA 铺筑5cm 厚上面层,经过长时间检验,路面状况良好。以后,又在厦门机场跑道、八达岭高速公路、保宁通公路等使用SMA 铺筑路面。至1998 年,全国用SMA 铺筑的路面累计已达上千公里。目前,交通部在全国组织了SMA 技术推广工作,并已将SMA 路面的技术列入规范。
三、EPS 的特性及其应用
1、EPS 的概念及特性
聚苯乙烯泡沫(ExpandedPolystyrene 简称EPS)是一种轻型高分子聚合物。它是采用聚苯乙烯树脂加入发泡剂,加热软化产生气体,形成一种硬质闭孔结构的泡沫塑料。EPS 是性能优良的路基轻质填料,具有使用寿命长、化学性能稳定、经济效益显著和施工简便等优点。EPS能很好地解决软基的过渡沉降和差异沉降及桥台和道路连接处的差异沉降,减轻高填涵洞上覆土压力及桥台的侧向压力和位移等问题。
2、EPS 的应用
EPS 作为一种超轻质的路基填料,已有较为广泛的应用。我国从20 世纪90 年代初期引进此项技术,并在同济大学和上海科研、设计单位的共同努力下,将EPS 应用到桥坡高填土、软土地基处理等工程中。从1992 年至今,上海浦东世纪大道、沪宁高速公路等重点工程都使用了EPS,大量的工程实践证明,对于湿软路基,用EPS 替代原土控制沉降,是一项非常有效的措施,尤其是目前大多数桥头跳车问题,通过使用EPS 基本都可以得到解决。这主要是由于EPS 工程板材具有质量轻、抗压强度高、吸收冲击荷载的能力强等特点,对减少软基的沉降和差异沉降、减少桥台和路基的差异沉降及桥台的侧向压力和位移等有重要作用。当汽车荷载集中作用在桥坡上,可通过铺砌在路面以下的EPS 板材将上部荷载均匀分布传向路基,使道路路基的单位面积荷载减小,起到了控制沉降的作用。
四、DCPET 的应用
众所周知, 我国的沥青混凝土路面一般设计使用年限为8-15 a, 而实际上大多数路面尚未达到设计年限就已经损坏严重, 一般在3-5 a 就要大修,有些甚至年限更短。当然促使路面提前损坏的原因很多, 其中不乏交通流量增大、车辆重载、道路的施工质量、路用材料不合格等原因, 但是通过调查分析发现, 路面损坏很大一部分原因同道路结构自身的构造有关。
沥青混凝土是由级配碎石、矿粉和适量的沥青相互混合拌制而成。碎石是一种松散材料, 所以尽管在拌制过程中通过加入沥青将其相互胶结在一起形成板体, 但在遇水浸湿后, 颗粒与颗粒之间在外部荷载的作用下, 很容易使胶结质断裂, 碎石相互离散, 致使路面产生裂缝。由于胶结质和沥青在低温、遇水的情况下变得很脆, 抗拉和抗剪切的强度都变得很低, 因此, 要想克服沥青混凝土的这些不足, 就必须在沥青混凝土拌制过程中适量添加一些纤维类物质以增强其抗拉和抗剪强度。DCPET ――路用工程纤维, 就是被工程技术人员研制出来, 专门添加到沥青混凝土路面中提高道路强度的物质。
ECPET 路用工程纤维, 它主要选择高分子聚脂类材料为主要原料, 采用独特的生产工艺, 纺制成直径0. 02-0. 03 mm 的单丝纤维, 经超倍拉伸工艺和特殊化学剂表面涂层处理, 使纤维具有抗拉强度高、弹性模量高、吸油性能好、易分散、耐高温、抗变化、抗低温等优点, 将其加入到沥青混凝土中, 对路面起到明显的加筋作用, 从而延长了道路的使用寿命。
DCPET 路用工程纤维施工方法相对比较简单。在沥青混凝土拌制过程中, 你只要根据建设单位提供的交通要求, 按一定比例将DCPET 纤维掺入到沥青混凝土内一起搅拌即可。一般轻交通掺量为2-2. 5 kg/ t, 中等交通2. 5-3 kg/ t, 重交通3-4 kg/ t。拌制过程的工序、温度及对原材料的控制等和一般沥青混凝土的拌制方法一致。值得注意的是, 搅拌时, 应先将纤维加入到搅拌机内与烘干的集料干拌10-15 s, 然后再按常规注入沥青混拌30-40 s, 从而保证纤维在沥青混凝土中能均匀分布。
五、CE( 玻璃格栅)
CE( 玻璃格栅) , 在有些资料中也称土工格栅或玻纤格栅, 这种由聚丙稀、高密度聚乙稀为主要原料, 经挤压、拉伸制成的呈孔片状物就是我们所说的CE 玻纤格栅。这种材料具有较好的抗变形和增强结构层强度等功能, 主要铺设于沥青混凝土路面的底部、中部或基层, 它可以均匀分布上层路面传递下来的荷载或下层地基不均沉降引起的反射裂缝, 提高路基、路面整体抗拉及抗变形的能力。目前, 这种材料已经被广泛用在道路改造工程以及路基加固等方面。尤其是在白色路面改黑色路面的工程中应用最为广泛。
玻纤格栅常用的施工方法有以下两种形式。
1、自粘形施工
这种方法主要用于对原有路面的修复工作。如: 局部损坏基层处理、填缝处补强、坑塘处理后其表面铺设加固、路基表面找平等。
施工时首先在需要处理的道路表面喷洒粘油层( 路基处理不需要) , 然后按铺设面积铺设格栅, 格栅与格栅之间横向接缝沿摊铺方向塔接75 -150mm, 纵向接缝塔接25-50 mm, 铺置后的格栅用胶轮压路机压1-2 遍以激活粘结剂, 然后摊铺沥青混凝土( 摊铺厚度要求最小必须达到4 cm) , 并立即碾压, 对个别格栅铺过的地方用刀具在上切断修整, 保证路面整洁。
2、固定形施工
这种方法主要用于对原有道路进行全路段、大面积的修复工作。
施工时可按以下步骤进行。
( 1) 固定法铺设玻璃纤维土工格栅时, 先将一端固定铁皮和钉子固定在洒布粘层沥青的下层结构上, 钉子可用锤击或射枪射入。再将格栅纵向拉紧并分段固定, 固定间距为1-2 m。对于水泥混凝土路面, 可按缩缝间距分段, 钢钉位置设于接缝处。要求格栅拉紧时玻璃纤维纵横向均处于挺直张紧状态。
( 2) 格栅搭接距离为: 纵向接头搭接距离10-20 cm, 横向搭接距离10-15 cm。纵向搭接应根据沥青摊铺方向将前一幅置于后一幅之上。
( 3) 固定时不能将钉子钉于玻璃纤维上, 也不能用锤子直接敲击玻璃纤维。固定后如发现钉子断裂或铁皮松动, 则需予以重新固定。
( 4) 玻璃纤维土工格栅铺设固定完毕后, 须用胶辊压路机适度碾压稳定, 使玻璃纤维土工格栅与原路面粘结牢固。严格控制运送混合料的车辆出入, 在格栅层上禁止车辆急转向、急刹车和倾倒混合料脚料, 以防止对玻璃纤维土工格栅的损伤。
( 5) 铺放玻璃纤维土工格栅的同一天, 必须在当天铺放的所有玻璃纤维土工格栅上盖上沥青混凝土, 以防止来往车辆对玻璃纤维土工格栅直接造成损伤。
六、水泥砼路面
对于道路工程, 根据其使用要求, 提高砼弯拉强度, 解决砼的耐久性, 提高砼路面的使用性能是目前设计、施工关键之一, 同时在道路设计中广泛使用高强砼和日益增长的交通要求及结合路基路面存在的其它问题, 根据专家建议和我们的实践, 认为应注意下面几点。
1、为适应新的交通运营条件, 提高设计标准
由于砼路面的使用寿命不断缩减, 这就要求对车辆进行限制, 特别是轴载的限制, 但过于严格的超重限制将对我国的公路运输业和国民经济发展带来不利, 因此, 必须针对这种现实超重超高速运输环境, 提高路面的设计技术标准和施工质量, 适当增大设计安全储备, 延长路面使用和翻修年限, 实现公路的可持续发展。
因此有研究者认为: 抗弯拉强度路面设计弯拉强度应不小于5.5MPa; 配制和实际施工弯拉强度应不小于6.0MPa。
2、改善配方, 增加水泥砼的抗折性和耐久性, 优先使用道路水泥。
3、惨粉煤灰提高砼后期弯拉强度
惨用干粉煤灰或磨细粉煤灰,可以提高砼后期强度, 改善新拌砼的工作性、可摊铺性和优良平整度,还可以提高其抗磨性, 抗软水侵蚀性和对酸碱类的化学侵蚀能力, 高性能道路砼中高品质的粉煤灰不是可有可无的, 而是必备材料。
4、适当应用外加剂
适当运用减水剂、引气剂等, 可以降低水灰比、减少含水量, 减少水化热和粗骨料下水囊的形成, 减少砼早期开裂, 提高强度和耐久性。
5、控制砼施工温度
30℃时水泥的水化速度是20℃时的两倍。水化速度快, 产生热量多, 温度裂缝也相对发育, 建议拌和≤50℃, 成品砼≤30℃。
6、加强普通砼的骨料级配控制
连续级配的砼较断级配的砼有更好的传荷能力和气密性, 对控制砼的早期开裂也是一种有效办法。
7、增加挖方整平层厚度
由于车辆加重和地质条件的不同, 挖方路槽下处理30cm, 很难解决路面对路基的要求, 建议改为60~100cm厚
8、减少缩缝宽度, 最好控制在3mm 左右。采用高性能的填缝料
9、为加强骨料的吸附力, 建议增加使用抗剥落剂
10、高等级道路, 施工采用滑模施工技术
11、对于水灰比小于0.5 的普通砼, 浇注后需要及早开始湿养护,尤其当砼温度、环境温度较高时更要注意, 而不是多浇水或延长养护时间。有研究表明, 浇水养护时间长反而更容易产生开裂。
参考文献:
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[3] 刘相逵,谢锴,张希然,侯晓琳.吉怀高速公路岩质边坡生态防护浅析及新技术应用[J]. 公路工程. 2011(03)
关键词:公路工程;检测;问题;措施
近年来,随着我国经济的迅猛发展,公路建设方面也取得了很大的进展,但由于公路建设工程数量较多,管理上的疏漏,技术方面的欠缺等原因,我国一部分公路存在大大小小的工程质量问题,路面破坏、桥梁坍塌等工程事故也频频发生。通过公路工程检测,我们能及时发现公路工程质量问题,以便采取有效的补救措施,来确保公路日后的使用性能和安全性能;除此之外,公路工程检测还能帮助新技术、新材料的推广,从而进一步帮助提高公路工程施工技术水平,公路工程检测对于公路工程质量的重要性由此可见一斑。
笔者本文对公路工程检测的重要性和我国公路工程检测现有的问题作了分析,指出了相应的改进措施。
1、 公路工程检测的重要性和意义分析
公路工程检测对于提高公路工程质量和发展公路工程施工技术有着很高的重要性,具体表现为如下几点:
1.1帮助保证工程质量
通过公路工程质量检测,能够及时发现公路工程在施工过程中每个施工路段、每个施工环节中存在的质量问题,因而,公路工程检测是保证公路工程质量满足设计要求和相关标准要求,以及实现优质工程的重要保证。
1.2帮助控制工程造价
材料检测对于公路工程造价的控制有着重要的意义,因为通过材料检测,能够发现当地可利用的材料,如砂石、土、碎石等等,以这些当地材料作为公路工程材料,能够有效降低工程造价,帮助实现利润最大化,实现最佳的投资收益。值得注意的是,对当地材料的检测必须合理可靠,必要时应辅以试验检测等手段,以确保所发现的材料能够真正满足公路工程技术要求。
1.3帮助推广新材料、新工艺
新材料和新工艺的运用往往能大大提升公路工程施工效率和提高公路工程施工质量,因而我们应对新材料、新工艺进行积极的研究和推广。对公路工程质量的检测,可以检验新材料、新工艺在公路工程建设中的运用情况,不但为发现问题和采取措施提供有力的依据,也为对新材料、新工艺在理论上的研究奠定了基础,并为新材料、新工艺的运用积累了实践经验,以此来进一步推动对新材料、新技术的研究和推广对其运用,进一步实现公路工程质量的不断提升。
1.4帮助鉴定和预防工程质量事故
公路工程施工过程中,要对分项工程、单位工程和分布工程质量进行检测,检测结果是公路工程缺陷和质量事故判定的有效依据,是鉴定和预防工程质量事故的有效手段。
2、 公路工程检测现状及问题分析
2.1我国公路工程检测现状分析
由于起步较晚,我国公路工程检测技术还比较落后,不过近年来,随着我国经济的飞速发展和科研水平的不断提高,公路工程检测技术得到了不断的发展,公路工程检测事业也取得了长足的进步。特别是近年来,我国已经逐步建立起了公路工程检测体系,掌握了一些较为先进的公路工程检测技术,和培养了一批具备科研能力的公路工程检测人才,但是相对飞速发展的公路建设事业而言,这些还远远无法满足我国公路工程检测的需求。
2.2我国公路工程检测问题分析
2.2.1从业人员整体素质偏低
虽然近年来,公路工程检测事业得到了一定关注,其相关人才的培养也引起了重视,但是我国公路工程检测队伍现有的从业人员还存在较为普遍的素质问题。我国公路建设和公路工程检测都处在发展阶段,对新技术、新材料的需求很大,只有具备较强科研能力的从业人员,才能更有力地促进我国公路事业的发展,因而我国公路检测从业人员的整体检测技能和科研能力都急待提高。
2.2.2重视程度不足
部分检测工作人员对公路工程检测的重要性认识不足,缺乏认真的工作态度和良好的责任心,在工作中马虎大意,检测数据不讲究精确,发现问题不主动解决,这些问题的存在,阻碍了我国公路工程检测事业的发展。
2.2.3设备和技术落后
由于重视程度不足,我国部分公路工程检测部门不主动引进先进设备,甚至存在设备老化的问题。一方面,良好的设备是精确检测的重要基础,老化的设备有可能造成较大的检测误差,这显然对公路工程的检测十分不利;另一方面,先进的检测设备是推动公路检测技术进步的重要保障,也是使检测结果更为科学可靠的重要基础,不积极引进先进的检测设备,就无法实现即时的技术更新,无法提高检测水平。
3、 公路工程检测技术基础
3.1公路工程路面平整度检测
工程路面平整度是评价路面和验收施工中的一个重要标准。路面平整度很好的反映车辆行驶的舒适度、公路路面的安全性和公路的使用寿命。它的时间稳定性、空间稳定性都很强大,这种特点使得在不同时间和不同地点进行的平整度指标之间可以进行有效地对比、比较,同时,它还和其他指标检测出的平整度之间有着某种相关性,因而,备受青睐。
在现实的公路路面平整度检测设备中,一般主要的采用的都是断面类和反应类。其中断面类是指测评公路路面凹凸情况;而反应类则是通过车辆行驶中乘务人员所感都到的路面颠簸情况来反映路面的平整度。
路面平整度的检测技术有三种,分别是:1.在路面拉动仪器前进,由于路面不平整度不同引起的仪器中位移传感器的有所变动,通过传感器传出的电位大小以及正负测评路面平整度。2.利用有激光传感器,加速度计和陀螺仪的车辆来测评路面平整度,通过激光束反射回读数器的角度测评路面平整度。3.利用机械传感器测评。
3.2公路工程材料的检测
高速公路路面质量的好坏直接取决于工程材料质量的高低,因而,相关的公路质量监督、检测单位以及施工单位要切实的把握好公路材料的质量。下面是一些材料的质量事宜:
水泥:检测时要测评水泥的砂胶强度、安定性、细度、初终凝时间以及砂胶流动性等。
碎石或卵石:检测时要测评其的含泥土量、泥块量,筛分析,压碎指标以及针片状含量,如有需要还要检测气的表观和堆积密度。
减水剂:检测时需要测评其的减水率,泌水率,所含固体量,锈蚀的钢筋以及抗压强度等,如有需要还要检测器的含气量,坍落损失度,凝结时间等。
改良膨胀土:对于这种材料要进行液塑限试验,CBR试验,以及实击及回弹模量等试验。即先调查土场,分类土壤类型,检测土壤的塑性指数分析土壤中的颗粒、含水量等。
4、 公路工程检测改进措施
结合公路工程检测的特点以及结合我国公路工程检测现状和问题,笔者认为,我国公路工程检测的改进应从以下几个方面做起:
4.1建立和健全以公路工程检测为基础的工程质量管理体系
严密的管理体系是开展有效管理工作的基础,公路工程质量的管理也不例外,而公路工程检测工作的展开,正是要依托于科学严密的工程质量管理体系。鉴于此,我们应建立和不断健全以公路工程检测为基础的公路工程质量管理体系。应成立专门的公路工程检测组织,并实现检测组织与上层质量管理部门的及时有效的沟通,以便及时反映问题和解决问题。
4.2改进公路工程检测技术
如上文所述,公路工程检测技术主要有路面平整度检测和材料检测两部分,因而公路工程检测技术的改进和创新也要从这两个方面入手。对于路面平整度检测,我们应积极引进并采用新型的自动化检测设备,如路面平整度数据采集系统、纵断面分析仪等等;提高检测技术是发展公路检测事业的基础,因而在公路检测工作中,我们应注意积累经验和总结方法,实现检测技术的不断提高和检测方法的有效创新。
4.3增强质量管理意识,提高对公路工程检测的重视
各级管理部门都应强化质量管理意识,本着“质量第一”的原则进行工程的管理,而公路工程检测是工程质量管理的基础,因而应切实提高对其重视程度。一方面,要使管理人员和检测人员充分认识到公路工程检测的意义和重要性,使其具备充分的责任心和端正的工作态度;另一方面,要强化监督管理,分工到人、责任到人,在公路工程质量管理工作中落实岗位责任制,并采取一定的监督措施,监督的执行应与合理的奖惩措施挂钩,以此来激励管理部门及检测部门认真履行各自职责,为公路工程检测事业的发展奠定良好的基础。
4.4提高检测人员专业素质
关键词:公路施工;试验检测
中图分类号:X734文献标识码: A
一、加强公路工程试验检测管理的重要作用
1公路工程的试验检测管理,有利于提高工程的质量:公路工程的试验检测工作,可以严格的控制原材料、成品和半成品的质量。通过科学的试验检测,也可以确定工程施工的标准和质量控制,使工程的施工能够按照试验的要求进行,这样能够有效的保证工作的质量。通过合理的试验检测,还可以客观公正地对工程存在的质量问题,进行评价并及时得到解决。所以加强工程施工中的试验检测的管理,能够有效的提高试验检测的效果,从而提高工程的施工质量。
2加强公路工程试验检测管理,有利于提高工程的进度:工程中的试验检测工作是一项要求严格且细致的工作,所以试验检测工作也需要一定的时间。加强施工中的试验检测管理,使试验检测工作的效率进一步提高,也是提高工程进度的重要手段。试验检测的高效快速进行,可以保证施工进度不受试验检测的影响,使工作进度按计划合理进行。
3加强公路工程的试验检测管理,有利于降低工程的造价:在施工过程中,对当地材料的合理应用,是为工程节省运费,降低工程材料费用的最有效方法。充分的利用当地的材料资源,尽量使用当地的材料,就必须具备完善的试验检测功能,只有通过试验检测才能确定当地材料是否适合工程的使用标准。有效的试验检测管理可以对当地材料进行科学、客观的检测,可以合理的在施工中调整各种材料的用量,如对混凝土的配合比试验,可以快速的确定砂、石、水的用量,使“就地取材”更加快捷、更加方便,从而有效的降低工程的成本。
4加强公路工程的试验检测管理,有利于在工程中推广新技术,新工艺:在公路工程的施工当中,对任何一种新材料的使用都要经过严格的试验检测,只有确保合格的新材料,才能用于工程施工。在工程中如果缺少相应的试验检测程序,对新材料的使用就会缺乏必要的科学依据,就不能放心大胆的使用。不仅是新材料,施工中对新技术、新工艺的应用,都必须通过科学的试验证明才能用于工程的施工。所以,加强施工中的试验检测管理,可以严谨的确定新材料、新技术与新工艺的应用合理性。使通过试验检测的新材料、新工艺、新技术能够在工程中得到大力的推广,从而提高工程的技术水平和施工效率。
5加强公路工程的试验检测管理,有利于增加施工资料的完整度:在公路工程的施工中,由于项目多、工艺多、材料多等原因,使试验检测的结果和记录也特别多,加强试验检测的管理,可以使工程的试验检测结果得到更完善的保管,使工程的施工资料更加完整。对试验检测资料的合理保管,可以为日后的工程提供有利的资料支持,也可以为相关部门的检查工作提供方便的条件。
二、做好前期准备工作,为施工试验检测奠定基础
为保证公路的工程试验检测工作的顺利进行,促进公路工程整体质量水平的提高,首先要在工地建立试验检测机构。工地试验室的组建是开展检测工作的基础,它的好坏会直接影响到以后工程质量的控制,因此要从功能室布局和划分、仪器设备购置、试验技术人员的配备等各项管理制度入手,它为进一步做好试验检测工作提供了重要保证。
1工地试验室各功能室合理的布局和划分可以体现出工程项目的性质,适宜的操作面积和空间是合理布置试验仪器设备的前提,试验检测员可以更规范的操作试验仪器。
2严格审查试验人员,树立以人为本的理念。试验检测的工作人员,需要具备良好的职业道德、技能水平以及严谨的工作态度,同时,还要熟悉试验检测中的各种标准、规程、规范等,保证试验检测工作的公正性和科学性。
3仪器设备是开展试验检测工作的劳动工具,配置应达到承担工程施工需要的要求。配置仪器时要根据设计文件、合同及招标文件的使用要求,来选择仪器的精度和量程,从而提高试验检测工作的准确性。
三、施工准备阶段
在试验室组建完成,资质申请上报质监局(站)批准后,即可进入到施工准备阶段的试验工作,该阶段的试验工作可以说是整个试验检测工作的重中之重,其特点是检测工作繁杂、任务重,而且其结果均属指导工程施工质量的控制指标依据,其主要工作是验证试验及标准试验。
1验证试验是对材料或商品构件进行预期鉴定,以决定能否用于工程,特别是水泥、钢材、沥青、钢绞线等大型原材料,其质量及供应对后续工程的顺利开展及工程质量至关重要。外购材料要对供应商营业执照、生产许可证、产品合格证进行审查,按进场批次取样进行检验,符合质量标准要求后才能用于本工程。只要严把验证关,择优选择好供应厂家,对于外购材料的质量就能得到有效的控制。而最难控制的就是自采砂、石、土等材料,所以对自采加工材料应从源头抓起。首先要熟悉图纸,依据设计文件中的沿线自采料场分布情况,对各料场按规范取样进行验证试验,根据试验结果判定材料的质量性能。监理工程师对拟进场材料必须预检,以决定能否同意使用。
2标准试验是对工程内在品质进行施工前的数据采集,是控制和指导施工的科学依据,主要包括各类击实试验、集料的级配试验、混合料的配合比试验等。标准试验应根据工程的要求,有一个统一的试验准则,并按现行部颁试验操作规程进行标准取样和试验,使所有试验及试验结果具有一致性和可比行。通过标准试验,最终提出各类击实、混合料配合比例及相关施工控制参数。监理工程师对承包人提供的各种标准击实、混合料配合比取样进行试验,验证配合比的合理性,并进行批复。
3大面积施工前的工艺试验是依据施工技术规范,在开工前对路基、桥涵、隧道、路面等其他需要通过预先试验方能正式施工,对各项工程预先进行试验,然后依其试验结果全面指导施工,内容主要是桥涵、隧道首件工程和路基、路面结构层试验段。这项工作不常进行但很重要,对此应予高度重视。在工艺试验实施前,应巡查原材料质量与配合比材料是否一致,并抽样进行复核试验,在实施过程中抽取混合料进行各方面性能检验,完工后对工程实体质量进行验收检测,依据试验结果进行总结、确定参数,指导大面积施工。
参考文献
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目前,我国公路里程的逐年增加,养护施工越发频繁,所以公路养护的低碳经济也是十分重要的。如果我们的公路养护及时到位,就有可能减少一次大修,或者延长大修的时间。这对于减少排放、减少资源使用,都非常有益。
我们现在的公路养护,应该坚持科技养护、创新养护的理念,积极借鉴和吸收国内外先进技术和经验,把各种新技术、新工艺、新材料、新设备不断应用于养护工作中。
例如,同步碎石封层技术的应用,在公路养护中的作用不能小视。沥青路面经过同步碎石封层处理后,路面具有良好抗滑性能和防渗水性能,能有效治愈路面贫油、掉粒、轻微网裂、车辙、沉陷等病害。由于工序一次性完成,数小时后即可通车,提高了作业效率,降低了施工成本。该技术的应用,使施工全程减少了废料排放,碳排放大大低于传统养护施工,同时延长了公路使用寿命。
又如,沥青路面就地再生技术也可以称为低碳的养护技术。这种新技术百分之百利用老路旧料进行道路养护施工,使公路养护作业更加低碳、环保。以往的公路养护方式都是把原路面铣刨掉,再摊铺上新的沥青混合料,新沥青混合料消耗巨大,施工中还会产生大量废料,既浪费资源,又占用土地、污染环境。就地热再生技术在施工全过程中无任何废料排放,碳排放不到传统养护施工的十分之一,既节省了沥青混合料,又避免了环境污染,极大降低了开山采石的需求。
还如,沥青废渣、废旧水泥砼板、旧防撞柱等的回收利用,也是走养护生产“低碳之路”,既降低了养护成本,又节省了资源,促进了公路养护科学发展。有例为证:浙江省衢州市开化县公路段在沥青路面大中修时,将以往采用的手工挖掘和掘岩机挖掘改为铣刨机分层铣刨,层层将沥青废渣清出,进行再次利用,即应用“废渣乳化利用法”修补坑洞,将沥青废渣与乳化剂拌均匀,增加凝结度,然后铺在路面小坑洞内,待坑洞四周结缝后,再浇上沥青油,最后经压路机压实。应用此法修补沥青路面坑洞,每平方米可降低45%的成本,解决了沥青路面大中修成本高、劳动强度大的难题,沥青废渣还可用于回填公路两旁的路肩,以减少路基土石方的用料和土地流失。
【关键词】:公路; 养护成本; 因素; 对策
Abstract: this paper analyzes the factors of affecting the cost of local road maintenance, and proposed countermeasures to reduce road maintenance costs.Key words: roads; maintenance costs; factors; countermeasures
中图分类号:X734文献标识码:A文章编号:
从阿拉善现有道路路况水平来看,目前的养护模式不能适应公路建设和发展的需要。主要在于这种养护模式基本还是路况发生病害才予以解决,是名符其实的事后养护模式。养护缺乏科学性、预防性、合理性、经济性,无法对公路运营期路况调查数据与运营成本比较分析,无法及时做出正确的养护决策和养护规划,而只能做一个主观性较强的简易养护计划作为指导,其针对性、预见性、效益性很难量化,致使养护处于被动。为解决这种模式下养护成本过高的问题,寻求一个科学的技术方案,并通过对影响公路养护成本因素的分析,最终对养护体制改革中的矛盾解决提供一点意见是本文研究的目的。
1影响阿拉善盟公路养护成本的主要因素
1.1设计不足、特殊路况对养护成本的影响
阿拉善盟干线公路多数为三级公路,多修建于2002年左右,现已到达使用年限。且原公路设计标准低,S218、S312、S317等国省干线公路部分路段路面宽仅六米,路肩为土路肩,随着近年来车辆密度的增大,大吨位车辆的增加,路面路基破坏变形严重,出现了各种病害。而这些病害的出现大大增加了养护的难度和费用。从养护任务角度看,由于绝大多数公路超期服役,2012年以来将迎来周期性的公路养护高峰期,公路病害呈现高发、恶发态势,公路将面临集中大修和改造的压力,养护任务极为艰巨,养护费用需求量巨大。
1.2交通量及重载运输对公路养护成本的影响
目前阿拉善公路交通特征是:交通量发展水平较快、交通量增长快、重载车辆为主。公路超期服役和交通量增大及重载车辆为主使得我盟公路运输网受到严重威胁,为了避免过早达到使用年限,新路设计时只好增加厚度或采用昂贵的新材料,使公路造价显著提高。从2011年4月养护部门对S317线交通量观测结果平均日交通量2300辆。交通量构成以运煤、矿石等大货车重载交通为主。这样的交通量公路必然会陷入边修边坏,屡修屡坏的怪圈。从而造成大量公路建养资金付诸东流。超限运输业主因超限运输产生的效益远远无法弥补国家对因超限运输导致公路改造和养护费用上升所付出的代价。
1.3气候、地质、地理和人文环境对公路养护成本的影响
阿拉善位于内蒙古最西部,平均海拔1000米以上,气候干燥,降雨量少,风沙大。公路沿线植被稀少,人为破坏严重,加速了水土流失,雨季容易发生山体滑坡和塌方,造成路段翻浆、拥包、龟裂严重。且公路标准低、防护不完善,抵御自然灾害能力差,雨季水毁对公路的破坏、冲刷,造成公路养护重复修复,重复投入资金。春、秋两季风沙多,公路沙阻严重,清沙成为养护的一项重要工作。这些无形之中给养护工作带来难度,加大养护成本。
1.4养护路线长,养护资源不能达到优化配置。
我盟干线公路长,养护单位每个养护站平均管养公路近百公里。由于路线长、距离远,进行小修养护工作的工作量并不大,但调遣设备、材料、人力、物力的摊销成本较大。而修补病害均有时限要求,尤其是路面病害即使是很小的平米也需要及时修复以免造成安全隐患。这种现形势下难以克服的矛盾也造成了养护成本的升高。
1.5大、中修工程不足对公路养护成本的影响
近几年由于加大公路建设,养护经费相对减少,很多路段安排大、中修工程不足,且工程造价较低,根本不可能对路面病害做到根除,形成恶性循环。许多路段存在严重的路基沉陷、翻浆、路面龟裂、搓板、拥包等病害,路面已严重老化,导致公路养护成本大幅增加,养护工作更是难上加难。
1.6公路养护技术方案对公路养护成本的影响
由于交通量的迅速递增和超限运输车辆比重的逐年上升, 沥青路面养护的任务越来越繁重,面临解决的技术问题也非常迫切,如何选择好的技术方案也显得尤为重要。如果选择的技术方案和路况不符,就会使投入的资金收不到预期的效益,结果是事倍功半。如果我们按照调查路况―――分析数据―――分析病害产生原因―――技术讨论―――确定养护技术方案的步骤,选择一套切合实际路况的技术方案,就会达到提高公路寿命节省成本的效果。
2降低公路养护成本的对策
2.1加大养护新工艺、新材料、新方法的研究
近年来的实践证明:一方面公路建设急需多种新技术、新工艺、新材料来代替原有的路用材料和施工工艺,改善和提高路面的使用性能,延长道路的使用寿命;另一方面公路养护工作也急切需要多种加快养护速度、提高养护质量、降低养护成本的新材料、新技术。为此,我们应该加大对新工艺、新材料的研究,近年来阿盟公路管理部门专门成立了技改小组,拔付专用资金进行科技创新,运用新材料、新设备、新工艺研究科学养护新技术。也成功地推广和应用了路面密封胶灌缝、坑槽冷补和沥青路面碎石封层、LCT养护剂、旧路油面热再生修补技术处理路面病害等既环保又节能的新材料、新技术、新工艺。也成功地研发出了路肩边坡整型机、路面清扫机、路肩洒料机、可移动式再生拌和设备等新设备,并广泛应用于养护生产中。
2.2开展预防性养护
随着路网的不断完善,只有长期保持良好的路面使用性能,公路建设的巨额投资才能充分发挥其投资效益。路面长期保持良好的技术状态必须有一个强有力的养护维修支持系统来保障,从这一意义上来说,养护维修实际上是公路建设的一种继续。预防性养护实质上是一种周期性的强制保养措施,它并不考虑路面是否已经有了某种损坏。预防性养护最佳实施时机应该是在路面尚处于良好状况,或者只有某些病害先兆时进行。虽然预防性养护需要投入某些费用,但它是一种费用效益比非常良好的养护。通过调查统计得出每投入1 元预防性养护资金可节约3 - 10 元矫正性养护资金的结论。
2.3强化工程现场管理
加强现场施工进度和物料消耗管理。养护作业要求施工组织严密,现场管理紧凑,合理使用人力和机械,根据养护任务的类别,合理、适当地分批次,分阶段组织工程作业,以降低成本,提高效益。加强现场统计管理。将工程量、人工、材料、机械消耗等及时进行统计,将统计数据进行分类、归集、对比、分析,计算工程成本费用率,分析成本差异,为成本控制提供真实可靠的依据。同时也要做好月度成本原始资料的收集和整理,正确计算期间成本,分析月度目标成本与实际成本的差异。对于节约差,分析原因,以防对后续作业成本产生不利影响或因质量低劣而造成返工损失;对于超支差,则应会同责任部门或责任人分析产生差异的原因,并督促他们采取相应的措施来纠正差异,落实责、权、利相结合的原则,使费用成本尽快得到控制。也可以采用月度成本分析表和成本控制报告对直接成本和间接成本进行分析。
2.4精简养护机构,合理配置养护工作人员;
养护机构的设置要根据养护工程的具体规模和难易程度等因素,按照因岗设人,各施其职,各负其责的原则合理配置人员,最好选一些一专多能的复合人才,以达到降低人员经费的目的。
2.5合理配置机械类型和设备数量
随着高等级公路通车里程不断增多,养护单位在考虑养护设备及机械配备时,应根据本单位的实际情况和管养长度,尽可能地选用单位需要且利用率高的设备,对不常用的设备尽可能地少购多租,减少设备的空置率,以降低机械费用的成本,从而降养护的总成本。养护单位应努力提高设备的配置率,在养护项目上能使用机械设备维护就尽量不使用人工维护,以提高公路机械化养护水平。