王穎
摘 要:近年來全國范圍內(nèi)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到了快速發(fā)展,其中市政道路建設(shè)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分其發(fā)展尤為迅速。為提高市政道路建設(shè)的質(zhì)量和品質(zhì),市政道路施工中不斷引入新技術(shù)、新材料。本文基于新材料在市政道路施工中的應(yīng)用與研究展開論述,以期為今后的市政道路建設(shè)提供參考。
關(guān)鍵詞:新材料;市政道路;施工中;應(yīng)用與研究
近年來隨著市政道路建設(shè)的發(fā)展,新材料及新技術(shù)不斷涌現(xiàn)并應(yīng)用到道路建設(shè)與施工過程中來。新材料及新技術(shù)在市政道路項目中的積極應(yīng)用,既展現(xiàn)出新材料自身所具備的優(yōu)于傳統(tǒng)材料的優(yōu)勢,又能有效保障道路施工質(zhì)量,還能提高道路的建設(shè)品質(zhì),利于降低建設(shè)成本、保障道路安全,對于市政道路建設(shè)的的發(fā)展具有積極意義。
一、市政道路主要病害分析
長期以來我國各個城市的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都得到了快速發(fā)展,市政道路建設(shè)發(fā)展尤為顯著。即便如此,在很多市政道路在建設(shè)完成投入運(yùn)營后多多少少都會不同程度地出現(xiàn)各種病害,這些病害是造成交通事故的最大安全隱患。
道路病害的存在不僅嚴(yán)重影響道路品質(zhì),還影響道路使用者的舒適性與安全性,對人們的正常出行存在安全隱患,嚴(yán)重降低道路的使用效率。這與我們的建設(shè)初衷是相違背的。市政道路主要病害如下:
(一)路面裂縫
路面裂縫是市政道路普遍存在的現(xiàn)象。路面裂縫的出現(xiàn)與很多因素有關(guān),例如路基的不均勻沉降、車輛荷載的反復(fù)碾壓、溫度的交替變化、水的影響、路面材料的特性等等因素都易造成路面出現(xiàn)裂縫。其中路面材料——瀝青混合物的特性是造成路面裂縫的關(guān)鍵因素。
路面裂縫的形式主要有縱向裂縫、橫向裂縫、綜合裂縫以及反射裂縫等形式。橫向裂縫多是由于溫度應(yīng)力引起的??v向裂縫則是由于路基不均勻沉降引起的。反射裂縫則是在路基內(nèi)外部共同壓力作用下引起的。綜合裂縫的產(chǎn)生說明是路基輕度不夠。
(二)松散
市政道路施工的過程中,瀝青材料的運(yùn)用非常廣泛。瀝青材料的特性促使路面所用集料實現(xiàn)最有效的粘結(jié)。但是市政道路施工、使用過程中由于環(huán)境過于復(fù)雜,影響粘結(jié)因素眾多,尤其是長期連續(xù)、反復(fù)的車輛荷載以及溫度、濕度的變化等影響導(dǎo)致瀝青材料的粘結(jié)能力降低,出現(xiàn)集料松散脫落的現(xiàn)象,進(jìn)一步發(fā)展下去就會出現(xiàn)坑槽。
坑槽對車輛行駛是極為不利的,容易造成車輛行駛出現(xiàn)突然變向、爆胎等現(xiàn)象,是車輛行駛過程中極其嚴(yán)重的安全隱患。
(三)車轍
道路車轍通常出現(xiàn)在比較固定的道段,比如上坡處或者車輛停車處,尤其是公交??空?,車轍現(xiàn)象頻出。車轍也是車輛行駛的安全隱患之一。
路面在車輛輪胎的作用下會發(fā)生變形,尤其在高溫作用下普通瀝青路面混合料的彈性模量會降低,使路面發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的永久性的變形,形成車轍。
(四)水損壞
水是影響道路穩(wěn)定性的重要因素。通常的市政道路施工過程中,路面集料之間存在孔隙是在所難免的。這些孔隙就是水滲入到路面結(jié)構(gòu)層甚至基層結(jié)構(gòu)層的主要途徑。水進(jìn)入路面的內(nèi)部結(jié)構(gòu)后,在車輛荷載、空氣的共同作用下會進(jìn)一步破壞結(jié)構(gòu)層內(nèi)部結(jié)構(gòu),導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層內(nèi)部機(jī)理發(fā)生變化,瀝青膜脫落,對路面結(jié)構(gòu)造成損害。
由上面的分析可以看出,各種病害是道路安全的重要隱患,這些病害的出現(xiàn)主要是與道路結(jié)構(gòu)層的材料有關(guān),只有改進(jìn)筑路所使用的材料,才有可能降低病害的產(chǎn)生。
二、市政道路施工中應(yīng)用的新材料分析
隨著市政道路建設(shè)的快速發(fā)展,不斷淘汰不適用于現(xiàn)在繁重交通量情況下的施工技術(shù)及筑路材料,在施工過程中結(jié)合出現(xiàn)的各種新情況因地制宜地開發(fā)出新材料、新技術(shù),并在施工處過程中也在積極地引進(jìn)及應(yīng)用。以下介紹幾種目前市政道路施工中所引用的新材料。
(一)瀝青瑪蹄脂碎石混合料(簡稱SMA)
瀝青瑪蹄脂碎石混合料(簡稱SMA)具有高含量粗集料、高含量礦粉、較大瀝青用量、低含量中間粒徑顆粒的組成特點,這種結(jié)構(gòu)直接承受了荷載作用,具有較強(qiáng)的承受荷載、抗變形的能力。同時SMA的粘結(jié)性優(yōu)良,還具有溫度敏感性小的特點,使路面結(jié)構(gòu)在荷載作用下變形微小,減少車轍的發(fā)生。SMA因其空隙較小,水分不易通過的特點,使其具有良好的穩(wěn)定性。
因SMA具有較好的抗車轍能力和溫度穩(wěn)定性、優(yōu)良的抗裂性能、良好的耐久性得以廣泛應(yīng)用于道路建設(shè)過程中。SMA還具有使用壽命長、抗滑性好、抗?jié)B水性好、噪音小等特點,目前在市政道路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用,整體運(yùn)行效果非常好。
(二)微表處稀漿混合料
微表處稀漿混合料一般應(yīng)用于道路養(yǎng)護(hù),也是近年來出現(xiàn)的一種較為新型的筑路材料。其主要成分是石屑、砂漿、聚合物乳化瀝青以及外滲劑,按比例混合而成。施工過程中,其攤鋪厚度為1厘米左右。
在道路施工過程中采用微表處稀漿混合料利于縮短施工時間,提高施工效率。同時對于道路的車轍病害也能有效地進(jìn)行防治和修復(fù),對于延長道路使用壽命、提高道路行駛的安全性具有積極意義。
(三)可發(fā)性聚苯乙烯板
可發(fā)性聚苯乙烯板即EPS,它是一種高分子聚合物。EPS的形成就是把發(fā)泡劑加入到苯乙烯樹脂當(dāng)中,從而形成一種硬質(zhì)的高分子結(jié)構(gòu)塑料泡沫。
EPS具有優(yōu)異的保溫隔熱性、獨(dú)特的緩沖抗震性,還具有抗老化性和防水性,并且擁有低密度、隔音隔熱、耐酸堿腐蝕、不易變形、不易被分解的特點。
由于市政道路的建設(shè)環(huán)境復(fù)雜,在市政道路施工過程中,EPS通常作為輕質(zhì)路基填充材料而使用,可以有效改善路面質(zhì)量、阻擋地面沉降、防止橋臺位移、減少土壤冰凍等問題。
EPS的施工技術(shù)和施工工藝也很簡單,相較于一般的路基施工工藝只需加鋪一層土工織物。由于EPS可以回收利用,既降低了建設(shè)、維護(hù)的費(fèi)用,也可有效避免環(huán)境污染。
(四)再生瀝青混合料
市政道路路面施工過程中,由于瀝青混合料自身特性導(dǎo)致在施工過程中不能放置時間過長,瀝青再生技術(shù)的應(yīng)用可保證快速銜接施工工序,避免浪費(fèi)材料及污染環(huán)境,有效利用廢舊材料等,可有效保障道路施工質(zhì)量的控制和提升。
此種材料可分為就地與廠拌冷再生、就地與廠拌熱再生四種。廠拌熱再生材料的主要成分為再生劑、瀝青以及新集料等充分混合形成的,具有較好的路用性特點。就地?zé)嵩偕鷦t是瀝青路面再生后形成的,作業(yè)過程中對日常交通產(chǎn)生的影響較小。相比之下,廠拌冷再生材料的應(yīng)用通常在常溫環(huán)境下進(jìn)行,其優(yōu)勢在于不會產(chǎn)生有害氣體,但是其路用效果較差,因此常被用于底基層與基層施工中。就地冷再生材料對道路主體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度并不會產(chǎn)生影響,從而大大降低了在道路維護(hù)方面的資金投入。
三、結(jié)語
市政道路建設(shè)是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分,也是城市建設(shè)、城市風(fēng)貌、城市品質(zhì)的重要載體。新材料在道路施工過程的應(yīng)用能夠有效改善道路質(zhì)量,提升道路品質(zhì),保障道路使用的安全性;同時還可以控制資金投入,保障施工進(jìn)度,減少對環(huán)境造成影響。因此,在今后的道路建設(shè)中還應(yīng)該持續(xù)關(guān)注新材料、新技術(shù)的發(fā)展動態(tài),將施工可行、效果顯著的新材料積極應(yīng)用到我們的實際工作中去。
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