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改善水泥混凝土路面舒适性的技术措施（2）

时间：2006-3-27 11:28:39 来自：中国公路建设市场 编辑：彭鹏
交通部公路科学研究所 傅 智
路基与基层支撑稳固性对路面的舒适性的影响主要表现在局部不均匀的垂直下沉，当不均匀沉降面积较小时，表现为面板局部脱空，产生断板、断角结构性破坏或粉碎性面板破损，在这些部位行车有显著的的跳车台槛，导致强烈的行车颠簸。当下沉面积较大时，在水泥混凝土路面上主要表现为设计纵曲线的丧失，大波长严重不平整，行车忽悠。在上述两种情况下，司乘人员均极不舒适。从舒适性和结构完整性两方面均要求提高水泥混凝土路面路基的支撑稳固性。
路面稳固性措施：设计规范和施工规范均在相关条款中强调了路基的稳固性，路基应稳定、密实、均质，对路面结构交通均匀的支承。施工规范还要求：对桥头、软基、高填方、填挖方交界等处的路基段，应进行连续沉降观测，并采取切实有效的措施保证路基的稳定性。施工规范在条文中的建议的路基稳固措施有：（1）提高高等级公路水泥混凝土路面路基的压实度标准，已经颁布自2004年5月1日起开始执行《公路工程技术标准》中，已经全断面提高了路基的压实度标准，多年来，作者在所有参与建设的高速公路水泥混凝土路面工程中已经提高了一级压实度标准。实践证明是行之有效的。（2）对颗粒粒径较粗的粉土、砂土、砂砾、砾料土乃至爆破石方，均可采用冲击压实技术提高路基的稳固性，它对路基压实度的影响深度可达1.5m，土国路基高度较低，则可仅在路床顶面冲击压实，冲击压实后的路基上部一般可达到97%左右的压实度。对于填方高度较高的路基，可按1m~1.5冲击一层，逐层冲击至路床。目前，南非兰派公司的冲压技术又有所进步，可在冲压过程中检测每个冲压点的压实度，并能够描绘出冲压后路基的各点压实度彩绘等值线图。（3）对于高塑性指数的粘土，当其含水量较高时，上述两种技术措施均无法奏效。可采用石灰改善土技术，石灰改善土与基层适用的石灰土不同的是：改善土的石灰剂量仅有石灰土的1/2~1/3。目前国内外有各种土壤固化剂也可选用，使用前应做固化效果的检验，但是土壤固化剂的造价不可能低于石灰。
使用贫混凝土基层改善基层的稳固性和耐用年限：设计规范首次将贫混凝土基层规定为特重交通量下的首选基层结构；施工规范首次编写了贫混凝土基层的原材料、配合比、施工工艺与质量检验等内容，其理由是通过国内外的高速公路工程实践，与其他基层相比，证明贫混凝土基层是抗冲刷性能最好的基层，也是迄今为止强度最高的路面永久性刚性基层结构。在其使用期限内，路面翻修时，基层依然完好无需翻修。贫混凝土基层是在公路路面工程汇总实现可持续发展的新型基层结构。贫混凝土基层是对我国大量采用的半刚性基层的补充和扩展。特别适用于非稳固路基与地基以及特重、重交通量下冲刷脱空严重的路段使用。设置贫混凝土上层的路面设计是按双层面板体系来计算的。目前我国是规范所编写的贫混凝土基层的施工工艺上按振捣棒振捣密实的塑性低强度混凝土（也可用碾压混凝土工艺施工，但保证强度的同时必须切缝），特重交通下，7d抗压强度10.0Mpa,28d设计弯拉强度3.0Mpa;28d设计抗压强度15Mpa。贫混凝土基层的原材料比半刚性水泥稳定砂砾基层严格，比水泥混凝土路面板的要求略松。贫混凝土配合比按普通混凝土计算公式进行。为了保证贫混凝土基层的平整度和表面，贫混凝土基层中可掺III级及其以上的粉煤灰，超掺系数比面板略大。若按统一的水稳基层中水泥与砂石料的比例计算水泥用量；水稳基层4%~6%；贫混凝土基层8%~10%；混凝土面板14%~16%。28d抗压强度分别是：水稳基层28d4Mpa~7Mpa(7d3Mpa~5Mpa);贫混凝土基层28d7Mpa~15Mpa(7d5Mpa~10Mpa);混凝土面板28抵抗呀强度30Mpa~45Mpa(28d设计弯拉强度4Mpa~5Mpa)。由此可见，贫混凝土基层的水泥用量和强度均处在水稳基层与水泥混凝土路面之间。贫混凝土基层另一特色是其必须切缝，灌缝。除了胀缝中传力杆与胀缝板的要求外，其他接缝中均不设钢筋。3米直尺平整度比相应等级的路面降低1mm,高速公路3米直尺平整度要求4mm。显而易见，贫混凝土基层除了更耐冲刷外，其承载能力比半刚性基层高、弯沉更小，在具有更高的支撑稳固性的同时，使用年限更长。贫混凝土基层有三个问题需要着力解决：一是在水泥混凝土路面上，从面层到上基层、（基层）、下基层的刚度必须是递减的，采用了贫混凝土上基层的路面，须相应提高基层或下基层的刚度，即提高水泥稳定基层及下基层的水泥用量，按半刚性上基层要求制作基层或低基层。二是贫混凝土基层对于路基的垂直沉降在抵抗断裂能力更高的同时，会发生贫混凝土基层底部脱空现象，即面层脱空，上基层底部亦脱空，此时的灌浆稳板需要同时灌几层。为了防止贫混凝土基层的断板破坏，在钢筋补强路段可将面板中双层钢筋网的下层，配置在贫混凝土基层中，以增加抵抗力矩，防止其断裂破坏。三是贫混凝土基层的切缝，在水泥混凝土路面上通过缝对缝来解决反射裂缝问题；切缝对沥青路面防止反射裂缝不利，需要按白加黑设置防裂层或应力消散层。

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