试论弯沉值对道路施工的重要性

2015-01-01 00:00:00徐映珠
科技创新与应用 2015年6期

摘 要:在城市道路工程的建设管理过程中,路面弯沉值是评价路面整体强度质量的一项重要指标。弯沉值对于城市道路施工是有着重要的影响的,其不但被用来评价道路的使用性能,同时也是改建道路和新建道路的主要设计参数。而为了更好的满足对道路使用性能设计和评价过程中对弯沉值的实际要求,那么就应深入的研究各类因素弯沉值的实际影响,同时采取有针对性的修正措施,从而保证道路路面具有良好的使用性能和服务质量。本文便对路面弯沉检测以及弯沉值在道路施工中的具体应用两个方面的内容进行了详细的分析和探讨,从而详细的论述了弯沉值对道路施工的重要性。

关键词:弯沉值;道路施工;建设

1 路面弯沉检测

在我们评价道路路面使用性能的过程中,弯沉检测是其重要的组成部分,同时其也是分析路面承载能力的基础,可见,路面弯沉检测工作对整个道路工程施工质量的检验和控制都是有着重要的影响的,同时其也直接决定了路面养护决策的科学化水平和可信度,旧路改造设计质量好坏以及养护资金的分配是否合理与之都是密切相关的。作为一项基础性技术,在道路工程的建设和管理过程中,路面弯沉检测所起到的作用是十分关键的,在国内外受到的广泛的关注和重视。

从我国道路工程路面弯沉检测技术的发展现状来看,使用效果最理想也是最为常用的设备就是落锤式弯沉仪,以下简称为FWD,在实际上已经有超过80多个国家和地区应用了这一仪器,其在欧美等发达国家中应用的是十分广泛的。在我国相关部门所颁布的《路基路面现场测试规程》这一文件中,也明确的规定了FWD应是被推广使用的弯沉检测设备。

2 弯沉值在道路施工中的具体应用

2.1 基于弯沉值的路基和路面工程的施工质量实现了实时控制

在建设城市道路等重大的交通基础设施的过程中,无破损检测技术具有很好的准确性和快速行,其在实施控制工程项目的施工质量时有起到了重要的作用,施工时可以对及时的分析和评价所测得的弯沉值,这样便能发现哪一个施工部位是存在质量隐患的,切实的控制了路面施工的质量,对路面起到了很好的保护作用。

以我市的某一道路工程为例,在检测时发现了弯沉值不合格的路段,虽然采用了在砼面屋内增加双层钢筋网这一不强措施,但是实际效果并不理想,这主要是由于作为一类半刚性的基层,水泥碎石稳定层的弯沉值是会随着基层的龄期发生变化的,那么就无法明确的规定设计弯沉值,同时还增加了工程的整体造价。所以,我们就应对弯沉值不符合要求的路段或是弯沉过大点采取处理措施,从排水和基底等方面重新处理其薄弱环节,直到弯沉值合格后,彻底消除其质量隐患。采用弯沉值对非半刚性基层和底基层进行质量控制时,应重点做好土方路基弯沉值的测定、质量评定以及局部地段的返工处理等工作。

2.2 借助弯沉值可以准确的评价水泥混凝土路面的压浆效果

对路面的压浆效果进行检测工作时,通常都是采用弯沉检测和强度检测相结合的方法的,针对水泥混凝土路面的施工情况,首先应建立结构刚度的评定模型,这样便可以准确的计算出某一路段混凝土板和基层顶面当量的回弹模量,同时对比分析其与标准相关层之间模量的差异性,便可以以强度为基础评价路面的压浆质量。借助于弯沉检测技术中的弯沉盆,根据其实际的脱空情况便可以确定基层和面层的结合情况,从而判定实际的压浆效果。

2.3 借助弯沉值来评价水泥混凝土路面板底的脱空情况

对于正在使用中的水泥混凝土路面来说,板底脱空是其经常会出现的问题,为了保证路面具有良好的使用性能,那么就必须准确的评定板底脱空现象的范围和位置,同时制定出有效的改进措施。首先,应先认真的检查所要评定的水泥混凝土路面的外观情况,应重点检查错台、角隅断裂和缝边卿泥等位置处;其次,应对板中进行弯沉检测工作,采用建立结构刚度模型这一评定方法,准确的计算出板中荷载下地基的反应模量;接着,应采用接缝传荷能力评定这一方法计算出相应的系数,从而评定出缝边板角处的HWD弯沉值,得到板角弯沉;然后,应根据接缝传荷能力系数、面板的厚度以及板角弯沉等参数计算出基础刚度参数和接缝的传力杆系数,当所计算出的两个参数的比值是小于1的,那么就说明板角下是存在脱空现象的;最后,根据上述所得到的数据并查阅相应的脱空评定诺漠图,便可以得到脱空的实际尺寸。

2.4 利用弯沉值来评定裂缝和接缝的传荷能力

裂缝和接缝的传荷能力能够直接的反映出刚性路面结构的整体性能,作为水泥混凝土路面结构的最薄弱一环,大部分的质量隐患都是发生在裂缝和接缝的附近位置处的,所以,只有准确的评定了裂缝和接缝的传荷能力,那么才能保证水泥混凝土路面具有良好的结构性能。如果能够科学的应用弯沉检测技术,那么就能够得到裂缝和接缝两边的弯沉盆,通过计算可以获得弯沉比的传荷系数,这种方法具有非常高的精度,同时其测试的速度也较快。

2.5 基于弯沉值评估路面的受力状况

为道路路面的使用过程中,为了更好的改善旧混凝土路面的使用性能,并且延长路面的使用寿命,那么通常都会在原来的水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层,这种加铺面层的方法非常简单并且易于操作,但是其最大的问题就是很容易出现反射裂缝,因此,设计人员为了有效的避免道路路面出现反射裂缝,那么在选择路面的设计方案时就必须考虑到沥青混凝土罩面层的受力情况,在进行相应的试验后,我们发现如果沥青混凝土罩面层受到的是较大的剪应力时,那么在防治反射裂缝时采用SAMI也不会产生太明显的效果,建议选择能够加强罩面作用的材料。借助于弯沉检测技术便可以准确的评价罩面的受力情况,从而为加铺罩面层提供依据。(1)修筑试验路段或是选择气候条件、里面交通和结构相近的路段,在评价的过程中应选择一条裂缝或接缝作为参考点;(2)在冬季应将承载板放在裂缝一侧的不同位置,同时量测弯沉盆;(3)在同一张图纸上画下不同位置处的弯沉盆;(4)认真研究每一个位置的弯沉盆,如果来裂缝和接缝的位置处产生了明显的跳跃,那么就说明罩面所受到的剪应力不大,反之如果没有产生明显的跳跃,就说明所受到的剪应力较大。

2.6 借助于弯沉值来评估路面材料的工作特性

在分析路面结构时应建立有效的理论模型,那么就应对路面材料的实际工作特性进行准确的评价。具体的评价方法为:将几种具有代表性的荷载分别施加到试验路面的同一个位置处,根据所测得的结果绘制出所施加的荷载与路面最大弯沉值之间的关系图,之后应深入的分析这一关系图,当其表现为线性关系的,那么就说明路面材料的实际工作特性是线弹性的,在描述路面的应变和应力情况时便可采用弹性层状体系理论;而如果其表现为非线性关系,那么在描述路面的受力状况时就应采用材料非线性理论。在试验的过程中,在选择所施加的荷载时应以模拟路面行驶的各种车辆荷载为原则,通常所选择的荷载都为30kN、40kN、50kN和60kN,而如果是重交通类型的道路路面,那么在此基础上还应增加70kN和80kN两种荷载,根据施加轻荷载所测得的结果,要想得到重荷载的结果就必须通过外推,而由于修筑路面所使用的材料对应力都有一定的敏感性并且自身是非线性的,那么通过外推就会产生误差,所以,在检测路面时应尽可能的采用与行驶车辆相接近的荷载。

3 结束语

通过以上的论述,应用弯沉检测技术时其会提供相应的弯沉盆,那么就可以整体的评价路面的结构和性能,而在交通荷载不断增加的情况下,弯沉盆的特性就会出现异常,并且路面的结构也会受到损伤,那么弯沉也会随之发生变化,导致这一现象出现的根本原因就是路面的裂缝和车辙影响了路面结构的整体性,荷载的传递和发散能力就也随之降低了,当路面材料的实际工作特性表现为非线性时,就会导致这些异常现象的出现。

参考文献

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