马炽藩

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山岭重丘区高速公路水泥混凝土路面设计施工成套技术研究鉴定书

2008/8/19 14:06:00阅读:3476评论:0

 
成果登记
登记号
 
批准日期
 
 
科学技术成果鉴定证书
粤交科鉴字〔2008〕第×
 
称:山岭重丘区高速公路水泥混凝土路面设计施工成套技术研究
 
完 成 单 位广东省交通集团有限公司研发中心
                     交通部公路科学研究院
                     广东粤赣高速公路有限公司
                     广东梅河高速公路有限公司
                     广东冠粤路桥有限公司
                     广东省长大公路工程公司
                     广东晶通公路工程建设集团有限公司
 
鉴 定 形 式    会议鉴定        
组织鉴定单位     广东省交通厅   (盖章)
鉴定日期 2008年×月×日
鉴定批准日期   2008年×月×日
 
广
二○○五年制
简要技术说明及主要技术性能指标
一、任务来源:
广东省交通厅2005年度科技项目计划,项目编号为2005-01。
二、应用领域和技术原理:
本课题基于山岭重丘区水泥混凝土路面设计施工中碰到的各种问题,得出一套适用于广东省内山岭重丘区高速公路水泥混凝土路面的设计和施工整套技术,指导路面的设计、施工及质量控制。
本项目按照整体结构优化的思路,综合应用现场调研、理论推导、数值分析、室内试验、工程试验路、归纳总结等研究方法。对省内几条典型高速公路水泥混凝土路面进行调研,收集相关资料并进行分析,提出广东省水泥混凝土路面病害的主要原因。针对性山岭重丘区长陡坡路段较多的特点,提出长陡坡路段水泥混凝土材料参数控制方法及施工工艺措施。提出水泥混凝土路面横缝连接及接缝材料设计及施工技术。总结水泥混凝土路面、隧道路面、桥面铺装层原材料控制、配合比设计及施工工艺。对非均匀沉降路基上水泥路面适宜结构形式进行研究,完成配筋应力分析,提出配筋设计方法。研究了水泥混凝土路面滑动封层设置技术,以及碎石垫层技术指标与质量控制措施。探索并提出降低水泥混凝土路面光反射、噪音及提高安全性技术的措施。本项目依托梅河高速和粤赣高速进行研究,并对水泥混凝土路面的设计及施工进行指导。通过本项目的研究,编制了《广东省山岭重丘区高速公路水泥混凝土路面施工技术指南》的技术性文件,以指导推广应用。
三、性能指标:
梅河高速公路和粤赣高速公路水泥路面的设计施工采用了本研究技术,路面整体结构得到了优化,路面结构的承载能力得到了提高,在重载和超载严重的使用环境下表现出优良的使用性能。项目主要研究结果表明:垫层的应用,使路面填挖交界差异沉降得到了有效缓解;接缝的传荷性能优异,没有出现明显的错台破坏;经过振动板修复的接缝部位,平整度良好。基层顶面采用热沥青封层的路段,没有出现冲刷唧泥破坏。通过对实际工程的弯拉强度、平整度和厚度三大指标进行检测统计来看,这三大指标均满足设计、施工规范的要求。表明梅河、粤赣两条高速公路水泥路面的总体质量是优良的,达到了高速公路水泥路面的建设质量要求。说明水泥混凝土路面在梅河高速公路和粤赣高速公路上的应用是成功的。
四、与国内同类技术比较:
经查新,国内外文献均未见研究建立水泥混凝土路面缩缝传力杆剪切疲劳力学模型的报道。国内在高温水泥对路面施工影响的问题及其解决方法首次依托梅河高速、粤赣高速上进行,国外未见相关论述。对于已施工防撞墙的桥上进行滑模摊铺桥面铺装层的施工技术,国内首次研究应用均依托梅河高速、粤赣高速进行。国外文献未见相关报道。本研究首次提出在水泥混凝土路面全线设置垫层,有效地解决了山岭重丘区普遍存在的差异沉降问题。该技术措施已经突破目前水泥路面设计规范对垫层的设置要求。本研究首次实测了水泥路面和沥青路面的光反射照度值。并对水泥路面和沥青路面的反射照度进行了比较。查新报告表明:本项目在水泥混凝土路面缩缝传力杆剪切疲劳力学模型研究,水泥路面和沥青路面的光反射照度值的对比研究方面,具有显著的新颖性。
成果创造性和先进性:
本课题研究在以下方面具有创造性和先进性:
1.在国内首次根据水泥混凝土路面缩缝传力杆承受剪切作用的特点,建立传力杆剪切疲劳破坏力学分析模型,提出了接缝传力杆直径的设计方法。并按设计方法给出不同面层厚度所对应的传力杆直径。
2.针对水泥混凝土路面接缝传力杆自动插入法(DBI)施工出现的缺陷,提出了在摊铺机后面加装振动板的改进方法,通过计算确定了振动板的偏心振动频率和所需的个数,成功完成了路面缺陷的修复。并获得“修复水泥混凝土路面横缝传力杆插入后缺陷的振动板”实用新型专利(专利号:ZL 2007 2 0149107.8)。
3.研究了高温水泥对稠度用水量、凝结时间、胶砂强度、混凝土工作性、混凝土弯拉强度的影响关系;首次提出了骨料吸热法和小包装静置散热法的高温水泥施工解决方法。
4.首次采用大型滑模摊铺机跨越中央分隔带防撞护拦实现桥面摊铺,实现跨幅高位桥面滑模摊铺施工,保持了路面、搭板和桥面铺装的均一性,有效降低桥头搭板沉降的施工通病,保持了施工的连续性,同时很好地进行平整度的控制。
5.首次提出在水泥混凝土路面全线设置垫层,有效地解决了山岭重丘区普遍存在的差异沉降问题。该技术措施已经突破目前水泥路面设计规范对垫层的设置要求。
6.首次实测了水泥路面和沥青路面的光反射照度值。并对水泥路面和沥青路面的反射照度进行了比较。
六、作用和意义:
通过本课题研究,得出一套适用于广东省内山岭重丘区高速公路水泥混凝土路面的设计和施工整套技术,指导路面的设计、施工、质量控制,从而有效地解决高速公路刚性路面质量和使用寿命问题,充分发挥水泥混凝土路面耐水性、耐高温性强的优势,推动高速公路水泥混凝土路面的发展,提高白色路面的比例,使得高速公路的路面结构黑白并举,减少高速公路建设对石油沥青的依赖性,节约沥青资源和能源,充分发挥本地水泥资源优势,这对我国这样的贫油国来说,无疑具有深远的战略意义,也具有巨大的经济和社会效益。
 
推广应用前景与措施
一、推广应用的范围、条件和前景
与国外不同的是,我国高等级公路的工期都较短,在山岭重丘区填挖交界频繁,高填深挖,这些特殊路段无论采取什么方式、多大的压实能量来施工,如果工后没有足够的沉降时间,局部的差异沉降将不可避免。非均匀沉降使路面结构的边界条件发生了质的变化,由此引起的结构内力不容忽略。必须从设计、施工、材料、管理等方面采取有效的措施。本项目研究成果可用于指导广东省山岭重丘区水泥混凝土路面的设计施工。发挥水泥混凝土路面强度高、寿命长的优势。水泥混凝土路面的健康发展,可以充分利用本地水泥资源优势,解决劳动力就业问题,这对广东省的经济发展具有显著的经济和社会效益。
二、存在问题
本研究对山岭重丘区水泥混凝土路面的设计施工提出一些较为系统的技术措施。为将来类似工程提供参考。经过两年多的考验,目前梅河高速、粤赣高速水泥混凝土路面的应用良好,没有发生任何大面积的结构性破坏。实践证明,这些研究成果是适用的,是正确可行的。
但是,水泥混凝土路面的设计基准期很长,这些技术的长期
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