道路设计论文外文文献

摘要：人类社会发展正面临着人口膨胀、资源超前消耗、环境急剧恶化的空前挑战，可持续发展理念指导下的的现代城市规划，决定了我国的大部分地区只能追求以公共交通为基础的高质量的可达性。具有多项显著优点的轨道交通(尤其是地铁运输模式)，是解决大城市中心区域交通拥堵问题的最佳途径，但必须在依托改善既有公交系统、并通过优化网络便捷换乘而达到相互协调配合的前提下，注意降低它的建造运营成本。 关键词：可持续发展；城市规划；轨道交通；建造运营成本 作为文明历史发展中的崭新时代，城市的诞生宣告了人类生存方式的彻底变革，也由此开创了城市建设与规划的初始形态。今天，伴随全球化的大潮，中国正经历着前所未有人口迁移与国土城市化过程，充满中国特色的城市规划实践，越来越体现出面向未来可持续发展的先进理念。交通是现代城市规划中一个不可或缺的方面，对于中国这样一个各方面处于跳跃式发展的人口大国，科学地制定切合实际又具有前瞻性的城市交通规划，意义尤其重大深远。 本文以当前城市化加速背景下城市交通规划面临的重大选择作为切入点，对如何解决轨道交通与现存城市公交系统的协调发展，特别是如何经济、优化地建造与运营城市轨道交通，提出自己的看法与建议。 1 轨道交通是我国城市交通规划的重大选择 城市交通规划面临的一切问题起源于三个基本因素：人口剧增、城市化加谜与出行方式机动化。为此，规划者们必须在各种可能的决策方向之问慎重取舍。国外专业杂志《世界城市化展望》2004年载文指出，全世界人口从1950的25亿左右增长到2000年60多亿，只用了半个世纪的时间，预计再过30年将达到80亿以上。作为世界最大的发展中国家，中国改革开放二十多年来的社会经济发展带动了1亿3千万农村人口流入城市，一般城市居民的交通出行方式也在过去二十多年里发生了根本性的变化。城市出行方式机动化日益加速，造成了今日中国主要大中城市里司空见惯的“出门难行路难”问题。专业人士称之为严重的城市道路交通拥挤。 一般而言，城市交通方式大致可分为步行、自行车、摩托助动车、小汽车与公共交通国内外的城市交通基本上都经历过从步行、自行车到摩托、小汽车大体相同的发展过程。但是，当人类普遍进入小汽车时代后，美国和欧洲选择了不同的交通方式和城市形态。美国以小汽车为主要交通工具，城市多数呈现分散、蔓延的形态。欧洲大陆则十分重视公交、特别是轨道交通，大城市通过轨道交通将市中心、近郊生活就业区与远郊卫星城镇连结起来，形成多中心的城市形态[1]。轨道交通系统的诞生，使城市的发展从中心聚集型向离心分散型转变成为可能，也因此造就了城市中心的“职住分离”现象。应该承认，私人小汽车和轨道交通是目前发达国家城市中具有代表性的两种交通方式，分别突出地体现着更优的生活质量与更高的运输效率。改革开放前，这两种交通方式在我国大城市中的数量少到几乎可以忽视不计的程度，近年来，它们已分别迈出了从无到有的第一步，表现_出强大的生命力。 城市的功能和社会活动的多样化是大城市的基本特征，由此决定了大城市的交通需求必然是多种多样的，人们可选择的出行方式也应该是多种多样的，并且所有的出行方式都可以在各自适用的范围内发挥出最大优势口[2]。我国的城市交通机动化正处于起步状态，自行车等非机动车仍是目前大部分城市中居民出行的主导方式。随着社会经济持续、快速增长与人民物质文化水平不断提高，建立多层次、立体型多元化的交通体系，是我国数量迅速增长的大城市的唯一发展方向。在此目标之下，科学规划的轨道交通理论上提供了最大限度满足可持续发展要求的可能性。 城市交通拥挤现状，决定了各级政府部门在宏观决策过程中，理当重点考虑规划在环境系统、资源系统、社会系统等多方面具有可持续发展优势的城市轨道交通公共交通系统[3]，这方面国内刊物近来论著颇多，本文不欲在此重复赘述。以下谨从技术与经济的角度，探讨进一步解决轨道交通建设面临的一些具体问题，加速走向它的现实可行性。 2 轨道交通需重视与城市公交系统的和谐 一般而言，轨道交通规划工作的核心内容是要充分实现路线选址与转乘配套两者的最优化，与现有的公交系统在各个环节上达到最大限度的互相补充协调运作。 首先，城市轨道交通是一项涉及面广泛复杂、需要许多专业协调配合的大型系统工程，必须与城市建设发展中长期规划密切结合起来进行。作为城市规划的有机构成部分，轨道交通的规划与整个城市交通的线网规划实为一体。为了避免客流稀少，线路走向应尽可能合理，否则，小客流低运量必然导致轨道交通无法发挥预期的骨干作用。总之，结合城市的总体客运需求合理规划布局，是保证城市轨道交通主导地位的必要条件。当然，这种合理布局要充分考虑不同城市的用地空间总体规划。北京地铁线明显采用了沿城市道路走向布局的方式，轨道交通网络形态与市区道路棋盘式格局高度一致，恰恰体现了保护北京古城的特殊要求。这方面类似的例子，还有南京地铁1号线采用高架方式从中华门附近跨越古城，也充分考虑了地下车站与周围环境、高架线路与地面景观的协调需要。 其次，在以轨道交通为主导编制城市公交综合规划时，要十分注意加强交通换乘枢纽的建设，将轨道交通与现有的常规公交体系统一安排、有序调整，保证轻轨、地铁等轨道交通与城市公共汽车、出租车、轮渡等多种交通工具的方便转接，以及与机场、火车站、港口等其他运输场所的顺利衔接。前文所举的欧洲发达国家的大城市，面对小汽车交通的冲击，纷纷寻求一种新的交通发展模式，在通向郊区的沿线地铁站大量修建小汽车停车场，引导小汽车乘客换乘后进入中心城区，使轨道交通的大运量优势得以发挥。国内方面新近建成的上海火车南站，则成功地将铁路与两条城市轨道交通与几十路近、远郊公交汽车线的零距离换乘需要融入规划设计中，成为一个值得学习借鉴的样本。 最后，我们不能不充分注意轨道交通与整合改善城市常规公交之间的互动关系。世界上绝大多数国家的轨道交通都是在既有城市公交体系形成后逐渐发展起来的。在未来相当长一段时间内，公共汽车／电车仍将是人们出行使用较广泛的交通工具之一。根据我国许多城市目前的经济发展水平与人口规模及交通总量需求，常规公交的整体地位短期内变化不大。但是，常规公交系统效率低下的现状应该在逐步发展轨道交通的过程中加以综合整治与改善。除了科学制订线网布局，修建港湾式停靠站台，合理编制车辆运行图，建设服务查询显示信息系统等具体措施外，从规划立法角度保障公交的道路优先使用权的思路也有待于细化落实。 近来，在轨道与公交配套发展背景如何建设大容量快速公交系统(BRT)引起了专业规划人员的高度关注。BRT是一种利用现代化大容量专用车辆、在专用道路空间快速行驶的一种公交方式。它具有接近轨道交通的运力与快捷，建造和运营成本又相对低廉，而且很大程度上可以利用改造提升现有的城市公交道路系统，在某些人口规模不是很大的城市中甚至可以考虑作为轨道交通的替代方式。 2003年国务院81号文件出台后，国内许多城市马上把发展BRT项目推到了缓解城市交通拥堵的前台。北京市新近编制的中心城区公共汽／电车厂线网规划中包含了18条BRT线路，总长约300多km，在强调机动性与可达性高度协调的前提下，首次将BRT作为一个功能层次融人公交线网整体结构中。此外，昆明市在园艺世博会期间开通的国内首条位于道路中央的公交专用道，即将升级为规范的现代BRT系统。杭州根据城市发展模式与空间功能布局制订的中远期公交规划，也确立以轨道与BRT为骨干，东西走向穿城而过的首条28 km BRT今年已基本开通。 3 轨道交通应解决低成本建造运营问题 作为城市中最大的基础建设项目之一的城市轨道交通投资巨大，京、沪、穗前几年修建地铁的综合造价平均每千米超过了6亿元人民币。显然，大多数国内城市的经济能力很难承受起如此高昂的成本。因此，不解决轨道交通的造价问题，城市轨道交通难以实现。综合考虑轨道交通的建造与运营费用，笔者以为解决成本问题拟应围绕以下三个方面认真思考。 3．1 轨道交通的用地空间应体现预留渐进原则 一般轨道交通建设成本中，包括拆迁费用在内的占用土地成本是其中不可忽视的一个组成部分，并不因为某些国家无偿划拨方式而改变它的社会成本性质。为了降低这方面的成本，许多城市在已经完成的公交总体规划中，都为轨道交通的线路场站建设预留了用地空间。然而，线路建设的具体时机取决于城市发展的不同进程，某些线路的客流形成需要一个长期渐进的过程。 因此，如何既能适应逐渐增长的客流需要，又能合理有效地利用预留土地空间，是低成本发展轨道交通中必须慎重规划考虑的现实问题。在巴西的大多数城市里，市政当局大都在轨道交通近期没有开发的走廊上发展前文介绍的快速公交，将BRT专用道建在道路中央，初衷就是为了降低轨道交通项目的初期投资与运营费用[4]。实际上，北京2005年全线通车的第一条BRT线路，正是敷设在预留的M8轨交走廊上，完全满足了近期单向8 000人次／h的客流需求。 经济合理地使用土地空间，不仅需要作为城市规划中发展轨道交通的指导原则加以确立，更应当具体落实在轨道交通系统工程的每一个子项目的设计图纸上。根据《上海市城市总体规划1999—2020》，到2020年将建成800 km左右轨道交通线，如果全都继续采取目前的集中供电模式，届时仅该项子系统就需建造50多座主变电所。 暂且不论一座主变电所动辙上亿元的巨额投资，仅建造变电所及电缆通道所需占用消耗的土地资源就将十分惊人。有鉴于此，最近上海相关部门已组织专家进行优化方案论证，将2020年前全网18条线路原先计划建造的51座主变电所减少为39座，更可节约投资10亿元人民币以上。 3．2 轨道交通的建造模式要体现经济合理原则 世界城市轨道交通近百年的历史展现了丰富多彩的发展模式，为我们提供了地铁轻轨、导轨、有轨电车、郊区铁路、磁悬浮等多种选择模式，线型电机牵引系统则被公认为最有发展前途的一种在我国百万以上人口的城市中，因地制宜地利用现有条件低成本发展轨道交通，已有了一些成功的经验。上海的明珠轻轨一期有3／4长度是改造利用原先的铁路内环线，这对武汉等其他一些存在废弃或利用率很低的铁路既有线路城市，不啻是一种有益的启发与示范。另外，东北沈阳、长春、哈尔滨等城市，还存有部分有轨电车线路[5]，在此基础上统一规划发展现代轨道交通，应该也能够达到节省一部分费用成本的目的。 其实，国内城市轨道交通建设成本居高不下的原因之一，还在于脱离国情片面追求豪华档次。表现在规划设计上就是大量采用类似于公共汽车系统的高线网密度、小站间距、低负荷强度。需知，轨道交通本质上属于快速大量运送中长距离乘客的交通工具，依靠其他交通工具为它输送客源，达到大运量高负荷。由于低线网密度、大站间距模式能够明显提高运行速度、缩短旅行时间，所以不但可以降低工程造价，而且还可以降低运行成本。正因为如此，将BRT系统规划为轨道交通线路两端的延伸段，或选择“轨交+BRT”的混合网络模式，都有助于达到适当降低轨道线网敷设密度的低成本目标。 另外，国内轨道交通运营成本高的部分原因，还与计划经济遗留下的传统思维方式与条块分割的管理模式密切相关。直到今天，许多城市在申请轨道交通立项时，每条线路都规划有独立使用的车辆段、控制中心、主要变电站，这套小而全的空间与管理体系必然造成资源的极大浪费。在轨道交通十分发达的日本，帝都高速交通营团运营管辖着8条线路总长183．2 km，但是所属16个车站统共只设置了1座综合控制中心。反观国内，即使在资源共享程度较高的上海地铁系统，已建和待建的控制中心仍有8座，另加1座轨道交通运营协调及应急中心。 3．3 轨道交通的管理配套要体现因地制宜原则 如前所述，城市轨道交通的规划不应盲目追求高标准，该建地面、高架的绝不钻入地下、该建轻轨的绝不建地铁，因为后者的造价往往是前者的3倍以上。此外，对地铁建设成本影响甚大的土建工程中，其地下车站底板的埋置深度与车站建筑高度是决定造价大小的两个关键因素。因此，合理设计基坑深度与车站建筑高度对降低总成本的意义，无论如何也不应低估。 如果说轨交模式、建造标准的选择较多地影响到土建工程造价部分，轨道工。程总造价的另外一半(45%～50 %)则取决于技术装备等硬件的建设、购置、安装费用。以地铁车辆为例，目前国产价格仅为进口产品的1／2～1／4。因此，降低成本费用的关键之一，是提高构成技术装备主要部分的车辆、牵引、供电、信号的国产化水平。这方面，较晚竣工投入使用的南京地铁为我们提供了很有说服力的例证。据有关杂志介绍，该项目通过车辆项目的合同谈判与国产化方案的慎密调整，大大减少了进口部件和材料，降低了进口设备的国际运输成本，在成功实现70 国产化率的情况下，车辆项目合同价从最初的每辆约135万美元降低到116．5万美元，与设计概算相比节约投资4 000多万人民币。 当然，轨道交通总体上属于公共产品领域，单纯的票务收入远远不足以偿付开通后的日常性运营支出，中长期的财务收支平衡对世界各国都是一个需要艰难应对的挑战。笔者了解到的香港地铁总收入中，票务收入约占60 ，其余40 9，6中广告与物业管理各占一半[6]，这一香港较为成功的地铁和物业综合发展经营模式，今年初已通过成立中港合营公司引入北京地铁4号线的管理，各方都期待着它能为国内轨道交通建设运营展示一种令人鼓舞的前景。 参考文献 1 邹胜勇．面向可持续发展的城市总体交通结构优化[J]．交通运输系统工程与信息，2006，6(2)：108． 2 David BAYLISS．世界范围的城市交通可达性现状(英文)[J]．TRI杂志(交通版)，2006(2)：17—18． 3 樊颖玮．城市交通可持续发展问题的思考[J]．交通与运输，2006(2)：67． 4 全永棠，孙壮志．关于BRT与轨道交通的理性思考[J]．交通运输系统工程与信息，2006，6(2)：117． 5 孙章．城市轨道交通的世纪回眸[J]．上海交通运输，2006(3)：14． 6 P．Y．Loo，L．Y．Chow．可持续城市交通：理念，政策与方法(英文)[J]．ASCE，2006(6)：76—77

沥青玛蹄脂碎石混合料是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂，填充间断级配的粗集料骨架间隙而形成的眼挤型密实结构混合料。SMA改性沥青及SMA路面是一种新型的路面结构，改性沥青及SMA混合料冷却后非常坚硬，强度高。本文结合上海城市外环线(浦东段)环南一大道工程的施工，谈谈如何对改性沥青及SMA路面的施工进行控制。一、工程综述本工程北起张扬路立交东至环东一大道，路幅红线宽度100米，为城市Ⅰ级主干道，双向8车道，总长2387米。车行道结构形式为沥青柔性路面，结构层组成为路基+15厘米砂砾垫层+40厘米二灰碎石基层+15厘米三层式沥青混凝土面层。面层组合如下：表面层为改性沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-16）4厘米；中面层为中粒式改性沥青砼（LH-25）6厘米；底面层为粗粒式改性沥青砼（CLH-35）6厘米；下封层1厘米。二、改性沥青施工质量控制的难点1.改性沥青混合料粘度较高，各工序的施工温度均比普通沥青混合料的施工温度要求高，贮存、运输期间的降温不应超过10℃，生产厂至施工现场的距离较长，上海交通繁忙，气候变化大，混合料贮藏温度控制难。2.沥青路面施工质量与摊铺机械的性能密切相关，沥青摊铺机械型号多种，性能不一。如何选择性能良好的施工机械，是工程质量控制的重点。3.沥青摊铺时，必须均匀、连续，工人素质必须高，要能正确判断摊铺界面。三、SMA沥青的拌合及施工1.沥青混合料拌合。由于SMA与普通密级配沥青砼最大不同之处是SMA为间断级配，粗集料粒径单一、量多、细集料很少，矿粉用量多。细集料包括石屑和砂一共只需15%左右，给混合料的供料拌和带来不少困难。为此，料斗、料仓要重新安排，增加粒径为5～10毫米的骨料仓，以保证冷料数量，而细集料用量很少，冷料仓门开启很少，供料过程中要保持细集料干燥，以保证细集料顺利供料。主皮带把粗配料送入滚洞，通过燃烧器对骨料加热，有热电偶检测料温，自动调节燃烧器的风油比，使骨料温度达到190℃～200℃。热料经提升机进入振动筛，把热料按目标配合比的规格要求分筛到不同的热料仓（筛网尺寸可根据要求更换），有计算机控制各热料仓拉门，按输入的生产配合比自动配料、计量，由于SMA粗料粒径单一，细料很少，热料可能会发生粗集料仓经常不足（亏料），而细集料仓经常溢仓的不正常情况，控制室的操作人员不可调整放料的数量，使SMA的配合比不准。然后将木质素纤维加入到搅拌锅与骨料共同进行干拌，再添加经计算机控配比控制计量的石粉及沥青，拌和后，完成成品料的生产。SMA的干拌时间为4秒～5秒，湿拌30秒～45秒。各种材料加热温度控制：沥青加热温度160℃～165℃，现场制作温度165℃～170℃，加工最高温度175℃，集料加热温度190℃～200℃，混合料出场温度175℃～185℃，混合料最高温度（废弃温度）195℃，摊铺温度不低于160℃，初始开始温度不低于150℃，复压最低温度不低于130℃，碾压终了温度不低于130℃，开放交通温度不高于60℃。2.运输。由于SMA沥青混合料的沥青玛蹄脂的粘性较大，运输车的车厢底部要涂较多的油水混合物，而且为了防止运输车表面混合料结成硬壳，运输车运输过程中必须加盖油布，同时车量要适当增加。3.摊铺。沥青必须缓慢、均匀连续不间断地摊铺。摊铺过程中，不得随意变换速度或中途停顿，摊铺速度应根据拌和机产量，施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度确定。摊铺速度为米/分钟。4.碾压。碾压过程是面层施工中的重要环节，碾压SMA的八字方针为“紧跟、碾压、高频、低幅”，并合理地选择压路机组合方式及碾压步骤。5.接缝。（1）纵缝：根据本工程特点，我单位在沥青混合料摊铺过程中采用一台德国产ABG423摊铺机并排摊铺，采用此方式可以一次整幅摊铺，纵缝热接提高了路面的平整度，美化了路面的视觉效果。（2）横缝：SMA路面的接缝处理要比普通混合料困难一些，因此，摊铺时在边部设置挡板，也可以在沥青SMA层每天施工完工后，在其尚未冷却之前，即切割好，并利用水将接缝冲洗干净。第二天涂刷粘层油，即进行摊铺新混合料。沥青混合料施工中容易产生的问题：（1）过碾压：由于SMA路面的集料嵌挤作用，压实程度不大，压实度较易达到，但是随着碾压遍数的增加，集料不断地往下走，玛蹄脂一点点地向上浮，造成构造深度减小。在碾压过程中，特别注意表面构造保持在1～毫米，以便有适宜的构造深度。（2）出现油斑：SMA路面通车后出现油斑也是常见的一种病害，这是由于SMA的纤维拌合不均匀造成的。因此在拌合时，要严格控制纤维的投放数量和投放时间，并延长干拌时间，确保纤维拌合均匀。还要注意储藏期间纤维干燥，防止纤维受潮成团。（3）碾压成型温度不够高是常见的毛病。SMA在130℃碾压的效果就很差了。在低温时碾压，容易出现不平整。在行车过程中出现车辙，是因为碾压不足造成的。Asphalt of Stone Mastic is a mixture of asphalt from the fiber stabilizing agent, slag and a small amount of the fine aggregate composed of lipid Mastic Asphalt, filled with intermittent level of coarse aggregate skeleton space formed by squeezing eye-density Structure mixture. SMA modified asphalt road and SMA is a new type of pavement, and SMA modified asphalt mixture cooled very hard, high strength. Based in Shanghai, Link (Pudong), a South Central Avenue construction project, talk about how the modified asphalt road construction and SMA . Review of projectsThe project has publicized the North Road interchange east to Central Avenue East a road width of 100 meters pieces of red, as cities Ⅰ-level main road, two-way lane 8, the chief of 2,387 meters. Carriageway of the form of flexible asphalt pavement, structural layer of gravel for the roadbed +15 cm layer of grey rubble +40 cm grassroots +15 cm three asphalt concrete surface. Surface composition is as follows: for the modified asphalt surface layer of Stone Mastic mixture (SMA-16) 4 centimeters of the surface of tablets for-modified asphalt concrete (LH-25) 6 centimeters for the bottom layer Coarse-modified asphalt concrete (CLH-35) 6 centimeters under the closure of one , the modified asphalt construction quality control difficult1. Modified asphalt mixture viscosity higher, the process of construction than the general temperature of the asphalt mixture of high-temperature requirements, storage, transportation during the cooling should not exceed 10 ℃, manufacturing plant to the construction site of the long distance Shanghai heavy traffic, climate change, mixture storage temperature control . Asphalt road paving machinery and construction quality is closely related to the performance, a variety of types of asphalt paving machinery, mixed performance. How to choose the good performance of construction machinery, is the focus of project quality . Asphalt paving, it must uniform, continuous, workers must be of high quality, must be able to correct judgement paving , SMA asphalt mixing and Construction1. Asphalt mixture mixing. As with the SMA Miji with ordinary asphalt concrete is the biggest difference between the SMA for intermittent graded, coarse aggregate single particle size, quantity, fine aggregate small amount of slag and more. Stone Chip fine aggregate and sand, including a total of only around 15 percent, to the mixture of materials for mixing brought about many difficulties. To this end, the hopper, silo to re-arrangements, to increase the diameter of 5 to 10 mm aggregate positions, to ensure that the expected number of cold, fine aggregate amount of very few, very few cold silo door open for materials to maintain the course of Fine Aggregate drying, to ensure smooth for fine aggregate materials. The main ingredients into the thick belt of the roll-through on aggregate heating burner, a thermocouple detection feed temperature and automatically adjust the oil burner than the wind so that the aggregate temperature reaches 190 ℃ ~ 200 ℃. Heat expected to enter the elevator shaker, thermal materials on target to meet the specifications than the sub-screen to a different thermal bin (screen size can be replaced upon request), a computer control of the Silo flamenco, according to enter the Auto production mix ingredients, measuring, as a single SMA rough material particle size, small little material, thermal materials may be rough sets in less than regular hopper (deficit expected), while small-hopper often overflow warehouse is not the normal situation, control Room operators can not adjust the amount of discharge, the SMA not allowed to mix. Lignin fiber and then added to stir the pot with the aggregate common dry mix, then add the computer-control measures the ratio of powder and asphalt, mixing, the expected completion of the finished product. SMA mix the dry time of four seconds to five seconds, 30 seconds wet mix to 45 temperature control of various materials: asphalt temperature 160 ℃ ~ 165 ℃, the temperature at the scene produced 165 ℃ ~ 170 ℃, the highest temperature of processing 175 ℃, aggregate heating temperature 190 ℃ ~ 200 ℃, the temperature mixture out 175 ℃ ~ 185 ℃ , The highest temperature mixture (abandoned temperature) 195 ℃, paving the temperature of not less than 160 ℃, the initial starting temperature of not less than 150 ℃, repressing the lowest temperature of not less than 130 ℃, RCC ended temperature of not less than 130 ℃ Open transport temperature no higher than 60 ℃.2. Transportation. As SMA asphalt mixture of asphalt Mastic more viscous resin, the carrier at the bottom of the compartment to the oil-water mixture Tu more, and in order to prevent the carrier surface mixture form a hard shell, the carrier during transport to be decked Tarpaulin, it is necessary to appropriately increase the volume of . Paver. Asphalt must be slow, even for uninterrupted paver. Paving process, not free to transform the speed or stop half-way, paving the speed of production should be based on mixing, matching and construction machinery paving thickness, width identified. Paving a speed of m / . RCC. RCC is the process of construction of an important link in the RCC SMA eight-character principle for the "keeping up, rolling, high-frequency, low-rate" and a reasonable choice roller composition and RCC . Joints.(1) longitudinal seam: According to the engineering features, I unit in the asphalt paving mixture used in the course of a Germany-ABG423 paver paving side-by-side, this method can be a whole paver, longitudinal seam to increase the heat The smoothness of the road and beautify the road of visual effects.(2) Joints: SMA road handling the joints than ordinary mixture difficult, therefore, paving set at the edge of the baffle, can also SMA layer of asphalt a day after the completion of construction, not yet in its cooling, That is, cutting good, and joint use of water will be clean. The next day Tushua viscosity of the oil, that is paving the new asphalt mixture construction of the easy questions:(1) the RCC: As the road aggregate SMA embedded crowded, not degree of compaction, the degree of compaction easier to achieve, but with the RCC to increase the number of times, the aggregate continue to go down, Mastic A little bit of fat to the floating, resulting in reduced structural depth. RCC in the process, with particular attention to the surface structure remained at 1 to millimeters in order to have appropriate structural depth.(2) in the oil spot: SMA opening of the road after the oil spot is a common disease, which is due to the SMA fiber caused by uneven mixing. Therefore, in mixing, it is necessary to strictly control the number of fibers running and running time and extended dry mix, to ensure uniform mixing fibers. We must pay attention to storage during the dry fiber to prevent the fibers exposed to moisture into college.(3) RCC forming a high enough temperature is a common illnesses. SMA in the 130 ℃ RCC effect on the poor. In the low temperature at RCC, is not prone to the formation. In the lane in the process of rutting, is inadequate because of the RCC.你可以试下这个《road and bridge》——美刊可以看一些行内的核心期刊，比如《中国公路学报》《力学》等，也可以看看各个学校的学报，比如《同济大学学报》《哈工大学报》《长安大学学报》等，或者有些教材也可以作为参考文献。

索结构在桥梁工程中的应用及基本防腐处理措施 摘要:研究目的:索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,其主要应用桥型范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,索的构造也相应分为缆索、拉索及吊索等多种类型,根据桥梁索结构所处的环境条件,相应对其提出了很高的防腐性能要求。研究结论:索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,为保证长期安全使用,对索结构的防腐应采取综合工程措施。目前对构成索结构的材料采取的基本防腐处理措施主要为热浸镀锌和环氧喷涂处理。关键词:桥梁工程;索结构应用;腐蚀特点;防腐措施;热浸镀锌;环氧喷涂随着我国桥梁建造水平的提高,在对桥梁与运输服务的综合效益、与周边环境相协调的景观要求、与结构使用寿命相一致的耐久性设计等方面都提出了更高的要求,悬索、斜拉等桥型结构的应用日趋普遍,对索结构的防腐处理提出了新的要求与课题。1索结构在桥梁等工程中的应用特点索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,根据索的应用部位、结构受力及变形特点,主要包括缆索、拉索及吊索等多种类型,索的材料主要由钢丝束、钢绞线、钢丝绳等柔性构件构成,同时部分有类似功能要求的构件也可采用圆钢等(如小跨度吊桥的吊杆等),索结构在桥梁工程中的主要应用桥型结构范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,其中包括悬索桥的主缆索和吊索、斜拉桥的斜拉索、拱桥及系杆拱桥的吊索、水平拉索(明索)等,对于一些桥梁结构的特殊处理(包括施工过程中的临时受力需要)及旧桥加固等有时需采用体外索的处理形式,也属索结构在桥梁工程中的应用范围。另外,也有一些诸如预应力锚索等也在包括桥梁等很多工程中得到日益广泛的应用,特别在水电、高挡墙路基、桥梁以及其它各种加固工程等应用十分广泛,对保证工程安全、有效控制工程投资发挥了重要作用,尽管有些严格从结构特点上判断不属于索结构,但从防腐处理考虑则很多具有类似的技术要求。对不稳定的岩(土)体采用预应力锚索体系进行整体加固已成为目前基本选择和常规做法,工艺上也具备愈加成熟的特点,在道路工程设计施工中也常常面临高路基工程,从满足受力要求、节省工程量、节约占地需求、降低工程投资、改善外观效果等方面考虑,自立互锚(或半自立锚固)混凝土挡土墙也应用较多,山区地形条件更是如此,桥梁工程中也有较多应用工程实例,以切实保证结构安全及设计合理,如在万州长江二桥的锚碇结构设计中,根据工程地质条件,为保证结构安全及有效控制工程量,锚碇前端采用了预应力岩锚体系。目前,从桥梁跨度、桥型构造特点、结构美观、施工条件等各种因素综合考虑,索结构在桥梁工程中的应用前景十分广泛,包括永久工程及临时工程等,尤其是钢索的柔性结构特点对施工可以带来很大便利,而随着材料科学的不断发展,用于索结构的主要材料钢丝、钢绞线、钢丝绳等材料强度不断发展、规格系列越发齐全、防护水平显著提高,同时设计计算分析水平及施工操作水平也迅猛提高,以上各种条件变化为索结构在桥梁工程中日益广泛的应用创造了良好条件。根据腐蚀条件及长期使用经验,对包括桥梁用各类索结构的防腐处理引起工程界愈加高度的重视,成为衡量桥梁工程设计施工质量、保证结构耐久性关键控制因素之一,结合有关防腐处理研究部门及相关生产厂家的共同努力,其防腐处理的工艺及技术水平也有了很大提高,除对索结构的基本材料钢丝、钢绞线等本身外表面必须进行必要的防腐处理,通常采用热镀锌或环氧涂层防护等处理措施,还需对成型后的缆索或索股等采用其它防护处理措施,为切实保证其有效防护使用年限要求、提高整个工程的使用性能条件提供良好保证。对由平行钢丝或钢绞线构成的各种拉索、吊索等构造,其成型规格尺寸通常不是很大,一般外表面采用热挤PE进行防护,应在工厂进行专业化施工,同时PE材料也具备较好的现场修补条件,热挤PE有单层或双层构造,外层有多种色彩选择,可以满足防护及景观效果等多方面要求;悬索桥主缆在成桥后需对其采取综合防护处理,有较高技术要求;对于由钢丝绳构成的索结构通常可采用涂装或油脂防护;此外,对索结构的锚固与其它构造的衔接处理也高度重视,采取了一系列工艺改进措施。2桥梁索结构应用中存在的主要问题由于索结构基本为体外构造,暴露于大气环境之中,处于十分不利的腐蚀环境条件,因此,用于桥梁工程时必须充分考虑其很高的防腐性能要求,不仅包括索的自身防腐处理,对其与相关构造的衔接处理也需予以高度重视,且在很多情况下成防腐薄弱环节及影响结构安全的控制因素,必须采取有效措施切实保证其耐蚀性要求,为确保结构整体安全创造有利条件。在以往国内外桥梁工程设计施工中,尽管针对索的防护重要性有一定认识,通常也都采取了相应的防护处理措施,但由于受当时防护处理技术水平、认识水平及重视程度不够的制约影响,因而由于对索的防护处理不力、影响工程正常使用及需要进行返工处理的工程实例很多,而进行相应事故的处理投资费用很高,且费工费时,对正常交通一般也会造成很大影响,个别严重的还会造成工程报废,所造成的影响及损失更大,从结构特点及以往工程实例特点分析,其中斜拉桥出现的问题更多一些,由此造成了很大的直接及间接损失,拱桥的吊索也很容易发生类似问题。针对悬索桥结构而言,对其主缆的防护历来十分重视,通常除对材料本身进行必要的防护处理外,对成型后的缆索外表面通常还会采取一系列其它防护处理措施(结构封闭及涂装处理),使之缆索处于相对封闭状态,同时主缆的受力特点也决定了其受力条件较为均匀,应力幅度变化相对不大,两端连接锚头基本采用工艺成熟的热铸锚工艺,材料性能匹配较好,通常不会出现腐蚀局部薄弱环节,基于以上特点,悬索桥由于主缆防护处理不利出现重大工程事故的不多,因而就主缆防护存在一定的重视不够或认识不足之处,在较长一段时间就此方面的技术发展进步相对不大,但并不表明其缆索的的防护处理就不存在技术问题。由于大跨度悬索桥对主缆索进行了封闭处理,进行相应检查较为困难,有些问题不能及时发现和暴露出来,但近年来美国、日本等国家对以往修建的大跨度悬索桥主缆索进行的相关检查(拆除外表面涂装及缠丝后)中发现,其主缆钢丝的锈蚀现象较为严重和普遍,主要原因是虽然对钢丝自身及缆索外表面进行了相关的防护处理,但外表面防护处理仍难以完全避免外部水汽浸入,防护涂层的龟裂及索鞍、索夹等防水薄弱环节的存在是主要原因,而水汽一旦浸入则很难顺利排出,由此形成主缆内部湿度很大,严重恶化了其腐蚀环境,造成钢丝锈蚀,因而近年来除该改进缠丝材料构造及工艺、采取进一步的封闭措施外,还考虑采用必要的除湿设备,当然工程投资会有所增加,但考虑长期使用目的仍是必要的。我国进行现代意义的大跨度悬索桥建设时间不长,各桥梁工程对主缆也尚未进行相关检查,有些可能出现的问题也尚未暴露出来,但借鉴国外经验,对主缆防护采取各种加强措施仍是十分必要的。国内外桥梁工程由于对索的防护处理不利造成较大影响及损失的主要工程实例有:德国汉堡的Kohl-brand Estruary桥,由于斜拉索腐蚀严重,建成的第三年就更换了全部的斜拉索,耗资达6 000万美元,是原来斜拉索造价的4倍;委内瑞拉的Maracibo桥,建于1958~1960年间,受当时技术水平制约,其斜拉索没有进行镀锌处理,采用一般的涂漆防护,经过不断的风雨侵蚀,斜拉索锚头处的锚箱罩盖率先损坏,进而使得斜拉索与上锚箱的接口处发生锈蚀,且相当一部分锈蚀十分严重, 1979年发生个别斜拉索断裂,因此决定对全桥斜拉索进行更换,全部进行镀锌处理,并采用了含有铅质的酚醛树脂糊膏进行表面防护,且换索后拉索根数增加一倍;我国广州海印大桥于1988年年底建成, 1995年起陆续发生索股断裂及松断事故,调查表明产生的主要原因是管道压浆工艺未能保证拉索顶部灌注饱满,造成拉索直接与空气接触进而发生锈断,为防止事故的进一步发生,被迫进行全桥换索工程,耗资大量资金及时间; 2001年11月7日,宜宾南门大桥(拱桥)倒塌,事故调查发现拉索已经发生严重生锈;此外,国内外还有许多斜拉桥建成后陆续进行了局部换索或其它处理。美国在1903年建世界上第一座现代化长跨度悬索桥W illiamsburg桥,受当时技术水平和造价制约,没有对钢丝进行镀锌处理而采用一般防护,建成后仅7年就发现钢丝锈蚀断裂, 1922年对缆索补缠镀锌钢丝,但1934年又发现主缆内有水从锚碇处流出,虽陆续采取了多种处理方案,但都没有能够阻止锈蚀发展, 1992年开始被迫进行为期3年的主缆维护工作,耗资7 300万美元。3索结构的腐蚀特点索结构在桥梁工程的应用环境特点基本处于高空之中,主要的腐蚀环境是大气环境腐蚀,在高纬度地区,对悬索桥主缆索通常还要考虑到积雪对缆索的影响。目前构成桥梁索结构的材料基本为高强度钢丝或钢绞线组成,另外钢丝绳在悬索桥吊索中也有较多应用,而钢绞线或钢丝绳也是由不同直径的钢丝在工厂再加工而成,因此高强度钢丝是桥梁工程中索结构的最基本材料,属冷拨碳素钢,包括强度等各项技术指标不断取得提高,目前在不进行镀锌处理等条件下其标准强度多为1 860MPa,而2 000MPa及以上标准是今后的发展方向,且多采用低松弛系列,能够更好地适应工程实际需要,同时,在对钢丝进行镀锌处理过程中,钢丝表面会有一定损伤,因此镀锌钢丝(或钢丝绳)的抗拉强度等有所降低,目前相关标准中通常采用1 600~1 700MPa。由于钢丝的含碳量较高,通常在0. 75% ~0. 85%之间,因此塑性条件相对较差,在没有进行防护的条件下其抗腐蚀性很差,造成钢丝自身腐蚀的主要原因包括应力腐蚀及疲劳腐蚀:应力腐蚀是材料在一定环境中由于外加或本身残余的应力,加之腐蚀的作用,导致金属的早期破裂现象,金属的应力腐蚀破裂主要是对应力腐蚀较为敏感的合金上发生,纯金属很少产生,合金的化学成分、金相组织、热处理对合金的应力腐蚀破裂有很大影响,处于较高应力状态情况下,包括材料内部各种残余应力、组织应力、焊接应力或工作应力在内,且基本为拉应力影响,可以引起应力腐蚀破裂,防止应力腐蚀破裂的主要方法是消除或减少其应力状况,并且通过改变介质的腐蚀性(添加缓蚀剂),选用耐应力腐蚀破裂的金属材料,从而避免相关腐蚀的出现;疲劳腐蚀是钢铁在交变应力作用和腐蚀介质的共同作用下产生的一种腐蚀现象,同时也是在桥梁工程的索结构中发生较为普遍、概率较大的腐蚀现象,减少疲劳腐蚀的主要方法是选择适应相关腐蚀环境的抗腐蚀的材料,同时对材料表面进行镀锌、涂漆等方法减轻疲劳腐蚀的作用。桥梁工程设计施工过程中,针对索结构的应用,从保证其使用安全考虑通常都留有相对较大的安全系数,不同的索结构及材料类型对相应的安全系数有具体要求,尽管如此,各种索结构通常仍是在较高的应力状态下工作的,虽然对于工作疲劳应当没有影响,但是在高应力状态下,腐蚀介质和应力的相互发生作用,如果不进行合理有效的防护处理,其腐蚀是非常容易发生的,腐蚀发生将会大大影响钢丝的受力性能,同时从桥梁工程的构造特点考虑,索结构与其它构造的衔接部位通常也是最易受腐蚀的薄弱的地方,同时悬索桥的主缆索在锚碇范围是通过散索鞍后散开在锚室内进行锚固,而锚碇为地下结构,无论采用何种锚碇构造,锚室内的空气湿度通常都很大,对包括缆索及各种连接构件的防腐都十分不利,目前,在锚碇洞室内通常还需设置排水及除湿设备,以改善洞室内的腐蚀环境条件。1967年12月,美国西弗吉尼亚州和俄亥俄州之间的俄亥俄大桥突然倒塌,事故调查的结果就是因为应力腐蚀和腐蚀疲劳产生的裂缝所致。4钢丝的热浸镀锌处理热浸镀锌工艺在桥梁工程中得到了广泛应用,尤其是在各类索结构的防腐处理中应用更是极为普遍,是目前对钢丝防腐处理的常规工艺方法,对钢丝进行热浸镀锌可以有效防止或减小索结构在制造、运输、架设以及使用过程中的锈蚀,结合其它合理的防腐处理措施,切实保障其耐蚀要求,进而为整个工程的安全长期使用提供良好条件。热浸镀锌工艺已有较长的发展历程,用于钢丝防护主要是随着现代悬索桥的建设而得到发展并逐步扩大其应用范围,美国是世纪上建造现代悬索桥最早的国家,在20世纪30年代就开始在悬索桥上使用主缆及吊索系统用镀锌钢丝,比如世界闻名的金门大桥,而一些没有使用镀锌钢丝的桥梁多因应力腐蚀或腐蚀疲劳而不得不后期进行换索加固。热浸镀锌即是把钢铁浸入温度达440~465℃或者更高温度的熔化锌中进行处理的过程,铁基体与熔锌反应,形成铁-锌合金层覆盖在整个工件表面,镀锌表面有一定的韧性,可耐很大的摩擦及冲击,同时与基体有着良好的结合,钢丝热浸镀锌的基本工艺流程为:除油→水洗→酸洗→水冲洗→熔剂处理→烘干→热镀锌→后处理→收线→成品。热浸镀锌的镀层厚度通常在50~250μm,对于钢丝要求其锌层重量控制在300g/m2以上,同时对附着力按有关要求进行严格的检查控制,镀锌质量保证主要的控制因素包括表面基材处理效果、助熔方式、镀锌时间、引出方式、引出后的处理(锌层均匀性及表面效果)等。5环氧树脂涂层处理5. 1基本材料特点及应用条件环氧树脂是由环氧氯丙烷和双酚基丙烷在碱作用下缩聚而成的高聚物,含有极性高而不易水解的脂肪基和醚键,涂膜的耐化学性好,其结构是刚性的苯环和柔性的烃链交替排列,物理机械性能良好,同时其固化时体积收缩率低,可避免由于内应力的产生影响附着力,由于环氧树脂属热固性树脂,其固化后形成的三维交联的主体结构会导致其很少有分子键滑动,因而使用中需增加其韧性指标,通常可采用胺类固化剂,有机多元胺在常温条件下能与环氧树脂交联固化,所形成的涂膜具有良好的附着力及硬度指标,同时具有耐脂肪烃溶剂性、耐稀酸(碱)性和耐盐水性,防腐性能十分理想。当需要防护处理的金属结构等处于较为特殊的使用环境条件(如埋于地下土层当中等),根据其腐蚀特点及对防腐材料的性能特点要求,可针对配方作进一步改进以满足相关的使用要求。由于煤焦沥青含有环烃结构,如酚或塞酚之类具有很好的抗腐蚀细菌功能,同时具有很好的水下不渗透性,因此,在环氧树脂防腐体系里加入煤焦沥青可使其具有一般环氧树脂所不具有的特性,可以有效提高涂层在土壤中的抗水渗透性及抗细菌腐蚀性能等,其涂料配方由环氧树脂、溶剂、固化剂、填料等组成。根据实际使用环境条件的不同,钢铁等金属材料的腐蚀过程及腐蚀类型较为复杂多样,主要为化学腐蚀及电化学腐蚀等,为保证其使用耐久性及结构安全,必须进行防腐处理,对涂膜的基本质量要求包括涂膜厚度的合理选择、附着力、耐皂化性能、化学耐久性、耐冲击性等。采用环氧树脂涂层防护处理对工艺设备的要求很高,其应用于桥梁等工程的防护处理在美国、日本等国家发展起步较早,国内近年来也发展很快,由于需进行专业化生产的特点,已有部分生产厂家引进了必要的技术和设备,通过消化吸收具备了相应的生产能力。目前在桥梁等工程上应用最多的是环氧喷涂钢绞线(简称SC钢绞线),由于工艺处理复杂,技术要求高,因而其造价相对较高,但由于其优良的防腐性能条件和技术优势使之具备广阔的发展应用前景,主要应用于斜拉索、吊索、桥梁体外索加固、岩(土)体加固及一些地下工程等对防腐性能要求很高的工程,也可用于常规工程,用于桥梁等工程后防腐年限大幅度提高,结构安全更有保障,同时可以有效避免或减少后期损失,如斜拉桥曾较多地发生断索等工程事故需要进行更换处理,其换索施工不仅对正常交通造成很大影响,而且所需费用十分昂贵,各种损失巨大。5. 2SC钢绞线主要技术特点随着高强度预应力钢绞线在包括桥梁等许多工程中日趋广泛的应用,特别是根据各类索结构的构造形式、应用环境特征、腐蚀特点,同时考虑在保证工程整体寿命及结构安全方面的重要作用,对其防腐效果及耐久性提出了越来越高的要求,防腐处理技术的相应发展是其关键,为从根本上有效解决钢绞线的防腐耐久性问题,环氧树脂涂层预应力钢绞线(英文名称 Strand,故简称SC钢绞线)技术得到了很快的发展及应用,从涂装操作特点考虑属粉末涂装法,常用的粉末涂装主要有流动浸渍法和静电喷涂法, SC钢绞线系采用高压静电喷涂法将环氧树脂粉末喷射于钢绞线各根钢丝上,然后加热熔融、固化、冷却,从而在组成钢绞线的各根钢丝外表面形成一层致密的环氧涂膜,为实现这一目标,喷涂前需将钢绞线各根钢丝暂时打散,喷涂后再将其复扭成型。以前对钢绞线的防腐处理通常采用镀锌钢绞线、外表面整体进行树脂填充及涂装环氧层、普通钢绞线外侧设热挤PE防护层等处理方法,而SC钢绞线则是对组成钢绞线的各根钢丝外表面都进行环氧涂膜处理,要求环氧涂膜层有良好的致密性及厚度均匀,因此称之为全涂装钢绞线。SC钢绞线系与其它防腐处理类型的钢绞线的主要区别是由于所用的防腐材料与工艺上的不同,从而造成其防腐效果及钢绞线机械性能方面的较大差异,一般钢丝或钢绞线经镀锌处理后,由于镀锌过程对钢丝表面不可避免地产生一定损伤,因而机械性能均有所下降,体现在设计中的影响主要是强度指标需要降低,另外,镀锌钢绞线表面锌层被刮伤后,刮伤处会产生阴极电化学反应,从而加快腐蚀的发生,其它防腐处理方式也存在一定的薄弱之处,包括防腐效果、物理特性变化、锚具要求、与混凝土的附着效果、对施工操作的影响等方面, SC钢绞线主要技术特点如下:对构成钢绞线的各根钢丝都进行了充分的表面材质调整,各根钢丝一边旋转一边进行涂装处理,与其它涂装法比较,其膜层厚度较薄(平均120 ~180μm)且均匀,同时致密性好,耐磨性强,可靠性高,具有良好的耐离子渗透、耐化学品、耐电压、耐紫外线辐射、耐疲劳性能等基本特点,综合防腐效果十分理想,应用前景广阔。与涂装前的普通钢绞线相比, SC钢绞线的强度及柔软性没有降低,同时,由于涂装处理时的温度不高,不会出现镀锌处理造成的强度损失较大的特点,其强度指标与不涂装钢绞线基本没有区别,松弛率也可保证,十分有利于设计施工控制。普通钢绞线即使出厂不久,局部仍易产生锈蚀或浮锈,而在存放时间较长、保护措施不利条件下或由于施工养护等方面的原因,极易发生较为严重的腐蚀现象,甚至导致报废,而SC钢绞线在制造时需在打散情况下对各钢丝进行表面防腐处理,成型后不会出现防腐蚀薄弱部位,不会发生锈蚀现象,合理的操作可充分保证其涂膜质量。涂装处理后的SC钢绞线较原基材外径变化很小,目前所用的常规锚具、夹片仍可适用,无需另行采用专用锚具,有利于方便施工、合理控制投资。由于膜层厚度相对较薄, SC钢绞线的涂装材料用量较少,有条件作到价格更为合理,现场施工通常不会另行增加费用,目前主要在于出厂价格相对较高,其主要原因在于对设备、技术及操作工艺要求很高等方面因素,同时国内能够生产的厂家也有限,随着普及率的不断提高及各方面条件的不断改善,其价格也会相应降低。6结论(1)索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,同时,随着设计施工技术及材料工艺不断发展,其应用范围日益扩大,在工程建设中发挥着极为重要的作用,特别在大型工程建设中具有难以替代的作用。(2)为保证制造质量及精度要求,降低现场工作量及难度,进行工厂化生产制造是主要应用发展方向,应根据工程特点进行合理选择,包括合理的锚固连接构造。(3)根据材料自身及使用环境特点,为保证工程长期安全使用,避免或减少各种损失,对索结构的防腐必须高度重视,采取相应工程处理措施。(4)对索结构的防腐应采取综合工程措施,随着技术进步及认识程度的不断提高,在此方面已取得很大发展。除对索体材料自身进行必要的镀锌、环氧喷涂等措施外,对成型后的索体结构进行热挤PE及其它防护处理措施,可取得良好防腐效果。参考文献:[1]中华人民共和国交通部.公路悬索桥设计规范(报批稿)[S].[2]JTJ 027—96,公路斜拉桥设计规范(试行)[S].[3]GB/T 21073—2007,环氧涂层七丝预应力钢绞线[S].[4]唐清华,郑史雄.斜拉桥与悬索桥的防腐[ J].四川建筑, 2005(1): 125-126.