第10期
山西:研发环保路面 废胶粉代替纤维
日前,由山西省交通科研院承担的“环保节能SMA(沥青玛蹄脂碎石混合料)沥青路面应用技术研究”取得阶段性成果,课题组已经完成废旧胶粉代替纤维用于低碳环保SMA的适用性研究和环保节能SMA沥青混合料的路用性能研
据悉,除此之外,课题组还对环保节能SMA混合料与其他改性沥青混合料经济效益进行了分析对比,正在开展废旧胶粉增强环保节能SMA路用性能的作用机理研究。
该课题为山西省交通运输厅2013年科技项目,以“资源节约、环境友好”为理念,提出了废旧胶粉代替纤维用于SMA沥青混合料,形成低碳环保型SMA路面的新技术,可降低公路建设中的资源消耗。来源:中国公路网
软土地基区箱涵施工关键技术研究
某工业区地处沿海,为填海造陆形成的陆地,由于地基固结时间较短,地基承载力较差,修建在软土地基上的箱涵往往会出现一些病害,给运营期间的公路养护和维修带来了较大的麻烦,花费了大量的维修费用。
箱涵不均匀沉降软土地基处理一般采用换填法加固,但是由于该地区为吹填造陆,土体以粉质土和淤泥质土为主,当箱涵基坑开挖时,如果挖出的土体堆放在距离基坑较近的地方,由于土体压力的影响,当基坑完成以后,基坑中心容易出现局部隆起现象,堆土量的不同直接影响到地基的隆起量,为了保证箱涵的施工,需要对地基隆起的部位进行挖除,但是当箱涵施工完毕以后,箱涵顶部的土体回填以后,局部超挖的地方就容易出现过大的沉降变形。
沉降缝间距较大桥涵设计规范规定, 每隔 4m~ 6m 应设置一道沉降缝,设计院设计时取上限,每隔 6m 设置了一道沉降缝,当箱涵施工完成后的一个月,发现箱体出现了裂缝,裂缝宽度约为 2mm,裂缝间距约为 4.5m。
底板网状裂缝某箱涵底板施工完成后的第三天发现,底板出现大量网状裂缝,裂缝深度为 1mm~2mm,裂缝无规则。通过研究发现,该箱涵的底板厚度达 1m,在底板浇筑时,由于振捣设备较少,采用竖向一次浇筑完成的施工方法,浇筑完成后再进行集中振捣。由于混凝土一次浇筑厚度过大,在混凝土振捣过程中,不能将下部混凝土振捣密实,且气泡不能及时上浮的混凝土的表面。由于每次振捣棒的插入位置间距大于振捣棒的作用半径,混凝土出现了漏振现象,当混凝土凝聚硬化后就会出现网状裂缝。
台背脱空现象箱涵台背脱空现象比较普遍,导致出现该病害的原因主要有以下两方面: 一方面由于箱涵的台背处施工空间狭小,不利于大型机械的施工。另一方面,台背回填时一次堆土高度过大,远远大于小型施工机械的作用范围。由于上述原因导致土体的压实度不能保证,造成台背处容易出现脱空现象。
不均匀沉降问题为了减小不均匀沉降,在箱涵基坑开挖之前,先进行真空预压排水,待土体的含水量减少到合适范围内时,再进行开挖。基坑开挖时,将弃土堆放在 15m 以外的地方,并且在开挖过程中应设置排水设施,排水设置应该连续排水,知道箱涵施工完毕。对完成开挖的基坑,如果地基为淤泥质土,可以采用抛石挤淤等方式进行处理,然后在上层铺设一层不应小于 60cm 的碎石层,以减少不均匀沉降。
基坑开挖完成以后应立即进行箱涵施工,避免出现地基隆起现象。
沉降缝间距问题由于该工业区的特殊地理条件,在箱涵设计时,沉降缝的间距应取下限,每隔 4m 设置一道沉降缝,以减小不均匀沉降造成的影响。沉降缝内应用沥青麻絮或其他具有弹性且不透水的材料填塞,避免直接填塞木板。
底板网状裂缝问题底板混凝土应分层浇筑,每次浇筑厚度不宜大于30cm,且边浇筑边振捣,振动棒间距不应大于振动棒的作用半径。如果箱涵长度不大,可以采用平铺法施工,但是浇筑上层混凝土之前混凝土不能发生初凝。如果箱涵较长,可以采用分段施工的方式进行施工。
台背脱空现象台背宜采用二灰土或液体粉煤灰填筑,填土时,应分层填筑,一次铺土厚度不宜大于 30cm,铺土完成后应在最佳含水率时进行碾压,碾压设备和碾压遍数应满足设计要求。来源:中国交通建设监理
部交科院常温沥青改性剂研究国际领先
由交通运输部科学研究院承担的“道路用新型常温沥青改性剂及工程应用技术研究”通过中国公路学会鉴定,评审专家认为该项目研究成果总体上达到国际领先水平。
项目组在理论分析、室内试验和工程实践验证的基础上,取得了系列创新,对常温沥青混合料及其应用技术进行了系统研究。项目组编制了《SMC常温改性沥青及沥青混合料设计与施工技术指南》、《SMC常温改性沥青路面施工工法》以及改性剂、改性沥青、改性沥青混合料全套企业标准,为下一步大力推广使用常温沥青混合料提供了技术支撑;项目研究成果已在新疆、四川、云南和内蒙古等不同气候条件的地区得到了成功应用,取得了显著的经济社会效益,具有广阔的推广应用前景。来源:中国交通报
塔城采用“开普封层”新工艺
随着省道318线k317处最后一公里微表处的摊铺,塔城公路管理局作为新疆第一家,采用“开普封层”新工艺的10公里施工路段已全面完工。
“开普封层”新工艺结构由碎石封层为下承层,微表处作为面层形成整体的结构层,这种工艺结合了碎石封层和微表处两者的有点,具有优良的抗滑性能和良好的平整度的同时,可以有效的组织地面水对基层的渗透,缓解基层病害对面层的影响,有效保护路面,提高路面耐久性。
省道318线k316至k321、省道201线k80至k85路段出现裂缝、沉陷、车辙等病害,塔城公路管理局在对比了各类处治工艺后,于8月26日,对10公里病害路采用了碎石封层和微表处相结合的“开普封层”工艺。
经过20天的严格施工把关,采用“开普封层”工艺对省道318线、201线10公里病害路段进行了处治,效果良好。处治后改善了路面平整度、有效提高了路面抗滑性能和防水性能,为公众出行提供了一个美观、舒适的行车环境。来源:塔城公路管理局
冬季融雪
撒融雪剂也要“因地制宜”
近些年,我们通过大规模实地实验,收集了精确的数据,并根据当地气候建立了特定的数学模型。这个模型可以将融雪使用的盐量与外界环境建立关系,精确地计算出“撒多少盐恰好能将道路冰雪全部融化”,从而以最经济的方式达到既定效果。在这个过程中,我们发现有3个最重要的参数:总雪量是多少,户外温度是多少,用多少融雪剂才能达到最优化的作用。
由于不同融雪材料性能表现不同,必须根据道路冰雪的实际情况,来选择用什么样的融雪剂、用多大的量。科研工作者对融雪剂材料和用量的选择,必须做到心中有数。在这个过程中,机械设备显得很重要。首先要通过摄像头、传感器等设备构建一套监控体系,以便随时了解路面冰雪的厚度;之后应用精细的设备作业,才能做到融雪剂的用量精确。
此外,在雪暴来临前撒盐,也是值得参考的做法。这么做,可以防止冰与路面结合,使融雪速度得到提高。
除雪作业,程序很重要
黑龙江省冬季漫长,全省年平均气温在5℃至零下4℃之间,无霜期只有100天至160天,大部分地区的初霜冻在9月下旬即已出现,终霜冻在4月下旬至五月上旬结束。由于特殊的地理位置决定全省冬季公路养护工作任务艰巨,除雪防滑保通工作任务量较大。为确保降雪期内的道路畅通及行车安全,规范除雪防滑作业的工作程序十分必要。因此,黑龙江省总结以往经验,制定了《黑龙江省高速公路除雪防滑操作指南》。
在黑龙江,除雪、防滑工作以机械作业为主,人工辅助机械清除中央分隔带、紧急停靠带边部及路肩的积(残)雪。水泥混凝土路面禁止使用融雪剂;初冬季节降雪及混凝土构造物附近、收费站场区范围内尽量不撒或少撒融雪剂。
机械作业方式一般如下:清扫车除雪主要是利用清扫设备的吹雪功能,吹除路面薄层浮雪,还可将中央分隔带积雪吹到对侧路面,然后进行清除;除雪车在降雪过程中,用于快速清抛超车道、行车道的积雪,降雪后配合平地机、装载机清抛遗留在紧急停靠带的积雪;降雪后,平地机刮除行车道、超车道及紧急停靠带的路面积雪,采用两台(双机)或多台除雪机械梯队组合作业的方式进行,多机梯队作业时应保持相同的铲刃倾斜方向及适当的倾斜角度,相邻两车铲刃搭接宽度为50厘米至100厘米,前后距离不小于200米,以确保过往车辆安全,同时保证两车之间不留雪棱。
融雪剂的绿色趋势
冬季冰雪条件下公路行车环境的安全、快速、通畅,关系着交通运输行业安全发展和经济社会有序运行。尤其是2008年我国南方的雨雪冰冻灾害,更令人们意识到冬季路面融冰除雪的重大意义。
目前,除雪方法主要有人工除雪法、机械除雪法、热力融雪法、路面主动防冰雪技术、化学融雪法等几种。其中,化学融雪法(撒布融雪剂)是目前应用较多且行之有效的融冰除雪方法。据统计,中国每年平均使用融雪剂60万吨至70万吨。
传统的氯盐类融雪剂虽然具有成本低、使用方便、材料来源广等优势,但是缺点也很明显:化冰作业时间短,破坏植物,污染水资源和土壤,对钢筋、混凝土、车辆等有腐蚀。非氯盐类融雪剂也有诸多不足,如以错酸钾等为主要成分的有机融雪剂价格太高,一般只用于机场等。此外,复合型“环保”型融雪剂,只不过添加了一部分防锈剂、抗氧化剂等,并没有从根本上解决环保问题。
为此,近些年来,行业通过努力研发了一些环保型的融雪剂。交通运输部公路科学研究院与企业合作研发了以玉米秸秆为原料,以多元醇和有机酸盐为主要成分,不含任何氯化物和硫酸盐、亚硫酸盐的植物基非氯环保融雪剂材料。收获良好效果的同时,该项目的开发及应用技术研究还获得了2013年度中国公路学会科学技术奖一等奖。
冬季养护的北美经验
加拿大萨省共有17万公里各级道路,其中包括2.6万公里省管公路。与其他省(一些省将道路养护工作承包给公司,还有一些省把其中一部分承包出去,另一部分自己来做)不同,萨省的冬季道路养护全部由省交通部门的人员和设备来做。
服务水平分级,是萨省关于冬季道路养护的一个非常关键的政策。冰雪消除情况、道路积雪的控制、其他附属工作等,都要遵循服务等级政策。
整个萨省的公路被分为84个分区,有明显的标识,对民众进行信息公开。人们很清楚地知道:哪条道路相应的服务等级是几级,以及为什么它的除雪标准是这个等级。例如,属于冬季除雪一级标准的道路,要在6个小时、12小时之内把冰雪清除,并要求能够看到主要道路表面。而且每天对道路进行实时观察。二级标准则要求在没有冰雪天气的时候,每个星期观察一次。
过去,除雪作业中偶尔会发生行驶车辆与作业队伍相撞的事故,甚至会导致人员伤亡。我们做了相关研究。通过对颜色的组合和对比,可以得出结论——黄、黑相间的色块在雪天最为凸显,并将其作为除雪作业标志的颜色写入相关规范。
同时,标准中还要求铲雪车在操作时,每隔10公里左右,要在路边停一下,让后面车辆超车,以防止公众车辆超车时出现事故。来源:中国公路
水性渗透结晶无机环保无毒石材防护剂永凝液TS
美国永凝液TS是一种透明、环保无毒的水性渗透型防护剂,只需涂上一层,就能延长混凝土、水泥砂浆、砖、石材、涂料等的使用寿命:它能够防止雨水、盐类、油脂和化学剂等对基材表面的腐蚀,保持基材表面的完整性,阻碍霉菌、海藻等生长。使用一层美国永凝液TS防护剂就对基材表面达到密封和防水防护的效果,同时不会改变表面的颜色、质地和其他物理特性。
美国永凝液TS防护剂作用机理
美国永凝液TS防护剂,是硅酸盐(酯)及其它硅类组分溶入蒸馏水的表面密封剂。喷涂到基材上后,美国永凝液TS防护剂内的催化剂能渗透进基材表面内约2mm,在其内部形成永久性防水层,即可以使基材永久防水并透气,又可以使表层更坚固,具有减少水气、隔离氯化物、防含酸性物质污染等功效。来源:管养网