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公路水泥混凝土路面设计对策

学术杂志网   |   2020-08-24

摘要:在我国的公路工程建设过程中,水泥混凝土是其中十分常见的路面,水泥混凝土路面因为其所具备的优势和特点而得到了广泛的应用,同时也有效的推动了我国的公路建设发展。水泥混凝土路面的优势在于承载力强、耐磨性高以及使用寿命更长等等,所以受到了公路建设企业的欢迎。本文首先对于水泥混凝土路面进行概述,同时对于公路水泥混凝土路面设计中存在的问题进行分析,最后对于公路水泥混凝土路面设计策略进行研究。希望通过本文,能够为公路水泥混凝土路面设计工作的顺利开展提供一些参考和帮助。

关键词:公路建设;水泥混凝土;路面设计

引言

社会经济的发展在一定程度上会体现在公路建设上,这也是社会发展的重要基础。我国改革开放至今,公路建设得到了迅速的发展,在全国各地都进行了各种类型的路面建设,为人们的出行带来了更多的方便,而这种出行的方便与我国的公路建设技术发展有着直接的的关系。在公路路面施工的过程中通过对水泥混凝土进行应用,能够有效的延长公路路面的使用寿命,但在对水泥混凝土路面的分析过程中,发现其中仍然存在着一些问题,例如裂缝、凹陷、错台等情况,造成这些情况的原因一部分来自于环境因素,另一部分来自于材料本身,这对于公路建设单位的经济效益造成了严重的负面影响,同时也对人们的出行安全造成了一定的威胁。所以,对于公路水泥混凝土路面设计中的问题和对策进行分析是非常必要的,这对于推动我国公路建设发展有着十分重要的意义。

1水泥混凝土路面设计的概述

所谓水泥混凝土路面是指利用水泥混凝土来进行路面的铺设,因为水泥这种材料有着较大的硬度和强度,所以路面的稳定性、承载力和耐久性都更高,能够满足交通发展的需求。同时,水泥混凝土路面也同样有着较好的粗糙程度和平整度,与沥青路面对比来看,水泥混凝土路面会降低行驶车辆的油耗,同时也能够在雨天或者潮湿天气防止车辆出现打滑的情况,从而提升车辆行驶的安全程度。但与此同时,水泥混凝土路面也有着一定的缺点,就是更加容易出现裂缝情况,之所以会出现这样的情况,主要是源自于高温和高荷载的作用。在公路路面施工的过程中,进行水泥混凝土路面设计能够将水泥混凝土路面的优势和特点更加充分的发挥出来,从而使其在使用期限内能够达到相应的标准。在对水泥混凝土路面进行设计的过程中,主要需要考虑的内容包括了路面结构、性能、疲劳强度以及车辆荷载等等。这也充分表明了,必须在这几方面达到预期的标准,才能够切实提升水泥混凝土路面设计的可靠性。在进行水泥混凝土路面设计的过程中,其结构主要包括面层、基层和底层这三个部分,这几个部分之间相互影响,如果其中的某个部分出现了问题,那么会导致其他部分相继出现问题,从而导致整个路面遭到破坏。所以怎样做到水泥混凝土路面的可靠设计以防止结构问题的出现是需要设计人员去思考的问题,这样才能够确保公路能够顺利的运营。另外一方面,通过有效的水泥混凝土路面设计,才能够确保结构上最大限度的满足要求,从而提升各个资源的利用效率。在水泥混凝土路面的设计工作中,会涉及到一些相关的参数,具体包括公路路面所应用的材料性能,同时也包括水泥混凝土路面结构的各项参数,通常来看,在进行水泥混凝土路面设计时需要考虑的参数包括了基层顶面当量、回弹模量、路面面层厚度、弯拉强度等等。通过对这些参数的分析,能够确保结构参数的性能可以得到最大限度的发挥,从而延长公路路面的使用寿命。

2公路水泥混凝土路面设计存在的问题分析

2.1设计缺乏合理性

一些设计人员在进行公路水泥混凝土路面设计时,并没有合理的设计依据,这也是在水泥混凝土路面设计中最为常见的问题之一。之所以会出现这样的情况,主要是因为设计者在设计工作初期并未充分了解公路工程的通行量需求,且没有对公路应用年限标准轴载累计作用次数进行计算,从而无法对路面厚度、弹性模量和弯拉强度等指标进行合理的设计。

2.2缺乏合理的施工计划

一些设计工作人员在对公路水泥混凝土路面设计的过程中,为了能够尽可能的降低工作量,并未使用分块施工的方式。那么在公路建设中就会因为管控问题而导致工程中出现隐患问题,例如裂缝和凹陷等情况,从而降低了路面的耐久性。

2.3设计内容中存在安全隐患

一些设计工作人员在进行公路水泥混凝土路面设计时,因为需要考虑投资及其他相关问题,而更加注重最终的建设效果,却并未重视公路工程是否能够满足运行要求。正是以为这样的原因,导致一些公路工程在实际应用的过程中比较容易发生问题,甚至造成安全事故的出现。

3公路水泥混凝土路面设计策略

3.1明确路面设计等级

想要切实提升公路水泥混凝土路面的设计水平,就必须对路面设计等级进行明确,这样做的目的是为了确保公路运行中,路面承载力能够达到车辆行驶的需求,同时也使得路面弯拉应力能够低于路面极限应力。所以需要设计人员在进行公路水泥混凝土路面设计时,对路面交通登记进行明确,从而对路面的弯拉应力和承载力进行明确的判断。

3.2对结构层设计进行优化

首先是路面层,在对路面层进行设计的过程中,设计人员要将路面的平整度、防滑度、耐磨度、耐久度和强度作为重要的参考内容,从而保证路面层的设计能够达到路面应用的需求。一般情况下设计人员应根据公路设计的相关标准来进行路面层的厚度设置,确保其能够达到路面使用寿命的相关要求。同时,对于路面层的尺寸设计也要参考层内的温度应力和荷载力情况,在这个过程中,要对结构与接缝之间进行合理的设计,保证接缝传荷性能能够达到预期的标准。其次是路基层。正在对路基层进行设计的过程中,应将路基层的刚度和抗冲刷性能作为重要的设计内容,在对路基层的宽度进行明确后,应对水泥混凝土层宽和施工时所应用的设备进行重点的考虑。一般情况下,但使用小型的机械设备时,路基层宽度应高于混凝土面层三百毫米以上,如果使用轨道式摊铺设备时,则路基层宽度应比混凝土面层高出五百毫米以上,如果使用滑模式摊铺设备来进行施工,那么路基层的宽度应比混凝土面层高出六百五十毫米。最后是路面垫层。当设计人员对路面垫层进行设计的过程中,主要需要参考的是路基层的相关要求,最为常见的路面垫层主要为排水、防冻和加固这三种路面垫层。在这其中,防冻垫层一般应用在冰冻区域的水泥混凝土路面设计中,有着一定的季节性特征,从而在一定程度上消除了结构厚度不足的情况。排水垫层则被应用在水文情况复杂且路床含水量高区域的水泥混凝土路面设计当中,从而有效避免了路面层受到水的侵蚀影响。加固垫层则主要被应用在软土层区域的水泥混凝土路面设计中,通过应用加固垫层,能够有效的对路基土层进行加固,在提升路床承载性能之外,也能够有效的防止变形和沉降等情况的出现。通过上述的内容可知,设计人员应保障垫层设计是足够合理的,而这需要通过对施工区域的地质情况进行充分的了解。

3.3对接缝设计进行优化

首先是进行纵向的接缝设计优化,在进行公路水泥混凝土路面设计的过程中,在进行纵向接缝设计时,应将路面层和铺筑宽度作为最重要的依据。如果铺筑的宽度要比路面宽度小,则需要利用平缝来实施纵向的接缝设计。如果当铺筑宽度高于四米以上时,则可利用假缝来进行缩缝设计。这里需要注意在进行纵缝设计是,应确保其能够与路面中线平行,如果路面宽度相同需要对其加宽的位置进行纵缝设计,则应确保其形式的一致,同时利用纵向施工的方式来使得路面加宽与同宽路面进行分割。同时,设计人员要去报加宽位置的初始和重点位置宽度达到一米以上,这里需要利用螺纹钢筋来起到拉杆的作用,拉杆应设置在板后中心位置,同时应对拉杆周边一百毫米区域进行防锈措施,另外要确保拉杆的直径和长度设计的合理性。其次是进行横向接缝的设计优化,当公路水泥混凝土路面出现非连续性施工的时候,在需要采用横向接缝的方式,不管是路面施工正好完成当天的任务,还是因为突发状况而导致施工无法继续进行,都需要对路面进行横向接缝的操作。从目前的情况来看,公路路面施工中采用横向接缝设计时处于缩缝或者胀缝的位置,间距的设计过程需要通过假缝来完成。这里需要关注的是公路周围的桥梁和固定物出现道路相交的情况时,设计人员应做到横向胀缝的设计,横向胀缝数量应根据情况来进行明确。另外,当需要工作人员进行路面层或者高膨胀集料的过程中,要依据具体的状况来考虑是否需要进行胀缝设计。

3.4配筋设计的优化

除了上述的公路水泥混凝土路面设计策略之外,还需要对配筋设计的过程进行优化,通过这个过程能够有效提升水泥混凝土路面设计的质量。对于水泥混凝土路面进行配筋设计具体包括了连续性的和一般性的这两种配筋设计方式,如果路面较长或者存在着非常大的交通量,且路基较为容易出现非均匀沉降时,则可将钢筋进行纵向的布置,从而最大限度的避免裂缝的出现。具体来看可分为这样几种情况:首先,混凝土面层自由边缘下基础薄弱或接缝为未设传力杆的平缝时,可在面层边缘的下部配置钢筋。其次,承受特重交通的胀缝、施工缝和自由边的面层角隅及锐角面层角隅,宜配置角隅钢筋。

4结束语

总而言之,随着近些年来我国公路建设的高速发展,应对公路水泥混凝土路面的设计过程给予足够的重视,并对设计过程中存在的问题进行仔细的分析,通过对这些问题进行有效的解决来切实提升公路水泥混凝土路面设计质量,从而提升我国的公路设计水平,推动我国的公路网络良好发展。

参考文献:

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作者:尚国荣 单位:青海昆峰工程咨询有限公司

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