路基工程论文
路基指的是按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物，是铁路和公路的基础,路基是用土或石料修筑而成的线形结构物。下面是关于路基工程论文的内容，欢迎阅读！
[摘 要] 路基是公路的主要组成部分，强度高、稳定性和耐久性良好的路基将成为路面结构的良好支承体系，有利于提高路面整体强度和使用性能，延长路面使用寿命，同时，还可以降低路面工程造价和公路养护维修费用。
[关键词] 路基 施工 填挖 压实
第一章 绪论
路基是公路的主要组成部分，是路面的基础，应具有足够的刚度、强度和稳定性，我国是以压实度作为评价路基强度和稳定性的力学指标，并形成了成套的室内外实验标准方法和仪器。
第二章 路基施工的方案
1、路基挖土方：
⑴施工准备阶段：提前对运输道路进行维修，按坡比对挖方段进行测量放样，确定路基宽度，并对土质进行试验，是否符合路基填筑用料，符合要求确定好路基所需填筑的位置，以便挖出的料合理利用；如土质不符合要求，选好弃土场，进行运弃。
⑵施工阶段：
①地表处理：按测量放样所确定的宽度对原地面所不能利用的草皮、树根、腐植土等进行清除。
②机械开挖：清理完地表，按设计的宽度及坡比，采用挖掘机分层纵向开挖，挖至距设计所要求的宽度30cm时为止。当挖深至距设计高程20-30cm时，停止开挖。
③整平：采用平地机和推土机进行平整。
④洒水（晾晒）：按照试验室给定最佳含水量的±2%波动范围控制路基土料的'含水量，含水量过小时应洒水翻拌，含水量过大时应晾晒。
⑤机械碾压：碾压开始采用低档慢速，随着路基土质的逐步密实，速度逐步提高。先压外侧后压内侧，曲线地段如有超高，先碾压低处后碾压高处。
2、路基挖石方
①用小炮改造路堑石方的临空面，改变最小抵抗线的指向，减少飞石的威胁；
②采用非电毫秒微差起爆的方法，合理设计起爆顺序，控制每一段起爆的炸药总量，减少爆破震动效应，对开挖范围外岩石的震动；
③认真进行深孔爆破的设计工作，控制飞石距离和方向，减少爆破次数，从而减少爆破工程对周围环境的不利影响；
④采用光面爆破，保证路堑边坡的平整、稳定。
采用光面爆破可以有效地保护石质路堑边坡。钻孔精度对光面爆破的影响很大，提高钻孔的精度，以保证爆破的光面效果。
每次爆破完成后，采用装载机、平地机及运输车及时清理因爆破堆在便道上的土石方。以便车辆通行。
3、路基填土方
⑴施工准备阶段：提前对运输道路进行维修，并要做好土质检验和压实工艺试验，严格按重型击实测定填土的最大干密度和最佳含水量，确定压实度，做好对填土质量进行监控的标准，并据以确定切合实际的工艺流程和技术参数，报监理工程师批准后组织实施，施工准备阶段工作内容如下：
① 确定最佳含水量和最大干密度
② 确定最佳组合的压实机械和合理的压实遍数及碾压速度
③ 确定松铺系数
⑵ 施工阶段：
①基底处理：清除所有腐植土、草皮、树根及洞穴回填夯实，按要求对原地面进行摊平、碾压、压实度必须符合规定要求。对清除的腐植土，选一弃土场集中存放，以备绿化工程及临时占地复耕使用。
②分层填筑：填筑时由低处开始水平逐层填筑。根据试验确定层厚松铺系数。为了保证修整路基边坡后的路堤边缘有足够的压实度。路堤两则各超宽50cm。不同土质的填料应分层填筑，每种填料层总厚度不得小于50cm。
⑶ 摊铺整平：采用推土机、平地机进行整平。
⑷洒水（晾晒）：按照试验室给定的最佳含水量±2%的波动范围内控制填料的含水量，含水量过大时应晾晒，过小时应洒水翻拌。
⑸机械碾压：碾压开始用慢速，随着土层的逐步密实，速度逐步提高。一般不超过4km/h，先压边缘后压中间，小半径曲线地段有较大的超高时，碾压顺序宜先低（内侧），后高（外侧）。为解决路肩碾压不实，采用横向与两侧斜交450角交叉碾压，碾压时，横向接头的轮迹重叠不少于40cm，做到不漏压，无死角，确保碾压均匀达到规定的压实度。
4、路基填石方
修筑填石路堤，应将石块逐层水平填筑，分层厚度不宜大于500mm，石料强度不应小于15MPa。石块最大粒径不得超过压实厚度的2/3。人工铺填250mm以上石料时，大面向下摆放平稳，紧密靠拢，缝隙填以小石块或石屑。用重型振动压路机分层洒水压实。压实时继续用小石块或石屑填缝，直到压实层面顶面稳定、不再下沉（无轮迹）、石块紧密、表面平整为止。
5 路基压实
5.1 影响路基压实的重要因素
（1）土的性质：不同土质的压实性能差别较大。一般来说非粘性土的压实效果较好，其最佳含水量较小、最大干密度较大，在静力作用下，压缩性较小；在动力作用下特别是在振动作用下很容易被压实。粘质土、粉质土等分散性土的压实效果较差，主要是由于这些细分散性的土颗粒的比表面积大、粘聚力大、土粒表面水膜需水量大，最佳含水量偏高，而最大干密度反而偏小。（2）土的含水量：不同湿度下的土质，用同样压实功能来挤压，将获得不同的密实度和不同的强度。土中水分在压实过程中起到重要的作用。压实开始时，原状土相对湿度低，土颗粒之间的内摩阻力大，因而外力难以克服，故压实的干密度小，表现出土的强度高，密度低；当相对湿度缓慢增加时，水分在土粒间起润滑作用，压实的结果使被压材料（土粒）得以重新调整排列位置，达到较紧密的程度，表现出密度增大，但与此同时，由于水的作用，内摩阻力有所减小，因而强度继续下降。当含水量继续增加，达到一定值（最佳值）时，水的润滑作用已经足够。当水分过多，使起润滑作用以外多余水分进人土粒孔隙中，反而促使土粒分离而不易得到良好压实效果，从而降低了土的干密度；又由于土粒问距增大，内摩阻力与粘结力减小，使土的强度也随之减小。这就是说，在一定功能的压实作用下，含水量的变化会导致土的干密度随之变化，在某一含水量（最佳含水量）下，干密度达到最大值（最大干密度）。各种土的最佳含水量大小不同，一般地，土在天然状态下的含水量值很接近于最佳含水量，因此，在施工作业中，新卸填土应当立即推平压实。达不到最佳含水量的路基填筑用土，宜翻晒或洒水。
5.2 路基压实的机具选择与操作
碾压机具和方法：压实机具和方法对压实的影响反映在以下几个方面；①压实机具不同，压力传布的有效深度也不同。一般地，夯击式机具的压力传布最深，振动式次之，碾压式最浅。根据这一特性即可确定各种机具的最佳压实度。然而，同一种机具的压实作用深度，在压实过程中并不是固定不变的。如钢筒式压路机，开始碾压时，因土体松软，压力传布较深，但随着碾压次数的增加，上部土层逐渐密实，土的强度相应提高，其作用深度就逐渐减小了。②压实机具的质量较小时，碾压遍数越多（即时间越长），土的密实度越高，但密实度的增长速度则随碾压遍数的增加而减小。并且密实度的增长有一个限度，达到这个限度后，继续以原来的施压机具对土体增加压实遍数则只能引起弹性变形，而不能进一步提高密实度（从工程实践来看，一般碾压遍数在6遍以前，密实度增大明显，6～10遍增长较慢，10遍以后稍有增长，20遍后基本不增长）。
结论
公路路基的施工质量对公路的使用性能和寿命影响较大，因此在路基的施工过程中应严格规范和要求施工，针对不同的路基采用不同的施工方法，因地制宜。修建稳定性良好、整体强度高的路基，对于发展公路交通事业，提高道路的使用性能，降低工程造价，是公路建设者自始至终所追求的目标。
参考文献
[1]安清，陈磊. 《浅述土质路基填挖方案》、《科技信息（科学教研）》， 2008年，第24期.
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300
g/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. 2 SC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Sur-
passCoa.t 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:
5.2.1 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。
5.2.2 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。
5.2.3 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:
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筑, 2005(1): 125-126.
水泥混凝土路面常见的病害有两类，一是水泥混凝土板损坏，二是接缝破损。
水泥混凝土板损坏的原因：
1、纵向裂缝
纵向裂缝通常大多出现在高填方，半填半挖路段、填挖交界以及软土地基路段，主要是由于路基横向不均沉降或板下的不均匀支撑造成的，特别是当路堤从局部洼地通过时，如果路堤两侧没有有效的排水，设施、路堤两侧就会产生积水，积水除向地基渗透外，还能渗入路堤下部。边部土层中，并通过毛细作用逐渐向上，使路堤上部边部的土层也变湿。由于路堤边部土层的压实度较中间部分差，一旦边部土层变成潮湿，边部土就产生固结变形，路堤形成横向不均匀沉降，在行车荷载作用下，久而久之，路面就会出现纵向裂缝，半填半挖地段路基处理不好，这样也会导致中路现出现纵向裂缝，此外，有些高速公路采用先填筑超车道和主车道，一半的路基，以保持路线贯通，再填筑其余部分的方法进行施工，实践证明，按这种施工方法修筑路基，其路面产生纵向理解裂缝几乎是不可避免的。采用大型滑模机械摊铺，因前进速度快，振捣棒划沟不能充分振捣，也会产生纵向裂缝。
2、横斜向裂缝
路面横、斜向裂缝通常发生在①填挖相交断面②新老路基交接处③土基密度不同部位④桥涵通道等构造物和路基连接处⑤软弱地基⑥失陷性黄土等特殊路段。其原因①土基强度不够或不均匀②混凝土浇注后。缝切割较晚，因板底各断面磨擦系数不等，很可能在没割缝前出现混板收缩，拉应力和温度应力集中，并超过当时混凝土的抗拉应力③温差大，春秋两季施工的混凝土路面，白天与晚上的温差较大，一般在7一8℃，最大可达12℃。混凝土板的上面，下面对外界温度敏感程度相差也较大，一般在10℃左右，因温度的影响产生较大的翘曲应力④现在所修的水泥混凝土路面，所用水泥全部采用建筑指标，至今无有路用指标水泥，只能采用外加剂进行缓凝，其材料指标不稳定。⑤在人工施工过程中，插入振捣棒时应是梅花形，如果在一个断面插入过多，造成这一断面浆体过多，骨料下沉集中的分层离析，至使下沉骨料集中，浆体含量少，收缩值小，上层浆体集中骨料少，收缩值大，这个断面很容易出现断裂。⑥真空吸水的搭接处，处理不合理，造成混凝土板含水量分布不均匀，中部已达到塑性强度，边部仍呈弹软状态，这样搭接处也容易出现断裂，⑦养生不及时，或因路面有纵坡出现养生空白段，至使强度降低，都可出现裂缝。⑧因施工时不断交，半幅施工，混凝土浇注在塑性强度时，由于旁边重型车辆的行驶，产生的振动，混凝土板有可能出现裂缝。⑨施工时两车料相接处振捣时没有特别注意，振捣不密度，蜂窝较多，因而形成一个强度薄弱的横断面，也容易在断面上出现裂缝。⑩当路线纵坡超过20%时，应尽量采用上坡为施工前进方向，下坡施工因塌落度原因也会出现裂缝。⑾施工中因养生不及时，出现干缩裂缝，这种裂缝窄、短、浅，尽管它在一般情况下不会影响路面的正常使用，但它降低路面的耐磨性，耐腐蚀性并加剧混凝土的风化，影响使用寿命。
3、掉角
掉角通长由于胀、缩缝或施工缝填料选择不当，或者填缝料失效，造成路表水沿缝隙不渗，尤其是当板下基层排水不畅，或基层材料细料过多，基层材料耐冲刷性较差时，在车辆荷载反复作用下，真空吸力就会使扳角处产生唧泥，板下被冲刷掏空，造成板角应力集中，从而导致路面板出现掉角，路面板的接缝传荷能力差，或在施工中，为了使角部容易振捣，少出现蜂面，特意用些粗骨料少的混凝土，振捣时间又长一些，造成表层浆体过多，骨料下沉集中的分层离析，使其抗折强度降低，反之因振捣不密度，角部侧面有蜂窝麻面，这两种情况在车轮的作有下，很容易出现掉角。
4、交叉裂缝和破碎板
交叉裂缝和破碎板是水泥混凝土路面的一种严重破坏形式，对行车的安全和舒适性产生较大的影响，公路运输超载严重，路面板厚度不足或强度偏低，板底脱空基层松散或强度不够，土基的不均匀沉降地下水位过高路基液化等都可能会导致路面板出现交叉裂缝或破碎板，另外，当路面出现纵向横、斜向等各种裂缝时，如果养护不及时，路表水沿缝隙进入基层或路基，导致基层和路基浸水软化，在重载反复作用下，裂缝会进一步扩展，如此循环，久而久之，路面就会产生交叉裂缝，甚至出现破碎现象。
5、孔洞
混凝土路面表面呈现破损和孔洞，主要原因是施工质量差，或混凝土材料中夹带朽木纸张和泥块树叶等杂物，还有春季施工，水中夹带冰块造成的。
6、磨耗层局部脱落
磨耗层局部脱落，出现露骨麻面现象，其原因：①行驶在路面上的某种车辆机械的金属硬轮，硬石子等撞击，摩擦路面而形成，破损②施工中，因缓凝剂级配不合理或指标不稳定，造成成型时间超过了初凝时间，造成面层强度损失。③在施工中，振捣过后混凝土板不够厚度，为了省事，只拌砂浆找平，或用推擀的方法找平，从而形成一层砂浆层，这地方不仅造成表面水灰比不均匀，出现网裂，在车轮反复作用下，甚至出现脱皮，露骨，如果水泥稳定性能差一些，就很容易出现麻面现象。
接缝破损原因：
接缝是水泥混凝土路面的薄弱环节，出现病害的机率大类型也多，接缝病害，损坏的形态和影响范围主要包括，接缝挤碎，拱起，唧泥和板底脱空，错台、填缝料丧失和脱落。等几种病害。
1、接缝挤碎
接缝挤碎是指邻近接缝或裂缝约50CM宽度范围内，出现未扩展整个板厚的裂缝或者混凝土分裂碎块，接缝挤碎主要是由于接缝施工不当（包括缝板不垂直上宽下窄，传力杆，拉杆设置不当等），或者因填缝料，剥落，挤出，老化，接缝被硬石子阻塞，则当混凝土伸胀时，混凝土板的上部产生集中压实力，在超过混凝土的抗剪强度时，板即发生剪切挤碎，接缝处两端混凝土强度不一致，由于传力杆的作用，同样会造成混凝土板破碎现象，但这种情况，一般在普通路段上比较少见，多出现在构造物接头部位，此外，板边混凝土振捣不密度，强度降低，或者接缝中渗入水后，导致基层，路基软弱和唧泥，造成沿接缝边缘处板底小范围的脱落，在行车荷载反复作用下，也会导致接缝出现碎裂。
2、拱起
混凝土板胀缝间距较长，头一至二年混凝土板在伸胀时还不明显。收缩时，因接缝填缝料失效，板缝就会掉进土或石子，加上养护不及时清扫，年复一年的热胀冷缩，板缝一年年加宽，导致混凝土板伸胀时产生的压力大于基层与混凝土板间的摩擦力，但未超过混凝土的抗压强度时，由于板的伸长，在真缝处相邻，两板就会向上拱起。有个别胀缝拱起，落下后因板折断，重叠后有17厘米之多。据不完全调查，春秋两季，气温较低时施工的混凝土路面，因胀量较大，更容易出现拱起现象。我市混凝土路面的拱起病害，都在使用六年以后。
3、唧泥和板底脱空
唧泥和板底脱空病害是指板接裂缝或边缘下的基层细料被渗入并滞在板底的有压水从缝中或边缘处唧出，并由此造成板底面与基层顶面出现局部范围脱空。接缝填缝料失效，基层材料不耐冲刷，接缝传荷能力差和重载反复作用是引起唧泥的主要原因。公路排水系统不完善如路面横坡设置不当或路基排水不畅时。路基、路面被水浸泡时也会使路面产生唧泥现象，进而出现板底脱空；另外由于基层材料局部松散，路基土压实不均匀或基底不均匀沉降同样会导致底板出现脱空。
4、错台
产生的原因较多，如①当胀缝下部接缝板与上部缝隙未能对齐，或账缝不垂直，则缝旁两板在伸胀挤压过程中会上下错动而形成错台②由于水的渗入使基层软化③传力杆放置不合理，使传力效果降低，都会导致错台的产生④当交通量或基层承载力在横向各幅上分布不均匀，各幅的沉降不一致，或路基填料土质不均匀，地下水位高，碾压不密实，这三种情况结合在一起，冬季产生不均匀冻胀，纵缝也产生错台现象。
5、填逢料丧失和脱落
在板缝填逢料失效和车轮行走振动的作用下，填缝会被挤出而被车轮带走。
道路桥梁沉降段路基路面施工技术浅谈论文
摘要：道路桥梁沉降段路基路面，在进行施工过程中，容易出现沉降不均匀现象，影响行车安全，目前，沉降不均匀现象普遍存在，这种因素导致道路桥梁的施工寿命极大降低。为了有效避免道路桥梁沉降段路基路面产生不均匀沉降，文章结合自己多年的道路桥梁施工经验，首先分析了不均匀沉降产生的原因，随后在此基础上提出一些有效地道路桥梁沉降段路基路面施工技术，从而为预防道路桥梁沉降段跳车现象提供借鉴与参考。
关键词：道路桥梁；沉降段路基；路面施工技术
1 造成道路桥梁沉降原因分析
1.1 缺乏合理的结构设计
部分项目在桥头引道的沉降段施工时，采用粗粒料填筑法，钢筋混凝土搭板法以及增加钢筋法进行处理，但这些方法难以有效避免跳车效果。通过分析发现，相关勘测人员在进行地基勘测时，钻孔较少且相关的钻探深度缺乏，使得在进行具体设计时所采用的地质数据不准确导致结构设计不合理；在软土地基的设计中，设计人员没有合理科学的计算方法，这使得结构设计缺乏合理性。这种桥头沉降段的结构设计不合理性，导致道路桥梁沉降段产生不均匀沉降现象。
1.2 道路桥梁沉降段回填作业中填料影响
在道路桥梁沉降段的回填作业过程中，填料选择了普通的黏性土材料，这种回填材料受到多种因素影响。由于不同地区，不同施工现场环境，在地质情况以及各工程在台背土方压实度等方面都存在很多差异，因此填料也会出现差异。普通黏性土材料在道路桥梁施工中，易受到自重以及长期荷载作用，使道路桥梁沉降段产生不均匀现象。即基于道路桥梁沉降段回填作业中填料选择不合理，会导致道路桥梁沉降段产生不均匀沉降现象的出现
1.3 桥头搭板的设置导致沉降出现不均匀现象
在大桥的施工项目中，企业选择利用设置桥头搭板方式，避免桥端出现由于连接不良造成的沉降，但桥头搭板很容易遭受其他外界因素影响导致道路桥梁沉降段路基路面出现不均匀沉降。具体因素包括：在道路桥梁施工中，桥头搭板的`位置主要位于沥青混凝土表面层的下面以及平路面基层的顶面，这会导致行车荷载可以与路床进行直接传递，在衔接位置，由于长时间遭受雨水渗透，使得填料流失，从而导致搭板脱空，使得路桥梁沉降段路基路面出现不均匀沉降现象。
2 道路桥梁沉降段路基路面施工技术
针对路桥梁沉降段路基路面出现不均匀沉降问题，我们从以下几个方面进行了改进：
2.1 科学设计沉降段结构形式
基于桥头引道沉降段，结构缺乏合理的设计，导致沉降，可以采用相应措施进行解决。通过多年的道路桥梁施工经验，我们主要从设计以及施工两方面进行着手：第一，提高在道路桥梁沉降段的搭板长度以及强度的设计，由于现阶段，我国在这一方面还存在很多的不足，特别是缺乏相应的设计标准，因此，在进行设计时，要保证设计质量，设计单位必须依据道路桥梁工程的实际情况以及自身以往此类工程设计实践的前提，进行设计。第二，在对设计方案进行合理性验证条件下，我们从施工角度入手，譬如，充分结合道路桥梁沉降量以及搭板长度的实际情况，在路基施工过程中采用土木格栅技术，使道路桥梁的沉降量可以在稳定性前提下，大幅度降低。
2.2 搭板设置
在道路桥梁沉降段路基路面施工中，为了避免搭板沿竖直方向滑落，引起桥头凹陷，需要设置在横向之间的拉杆；会在纵向之间，进行锚栓固定，通过选择合适的钢筋，确保控制器之间具有合适的距离，从而确保在具体施工中的安全性。对于纵向方面的锚栓固定，所以其一直处于垂直状态。但这种状态会导致搭板易于受损，因此在进行具体施工时，必须确保锚栓位置以及横向拉杆位置一直，确保施工效果的安全性。在支座的选择方面，首先要铺设一层铺垫层，铺设位置要靠近桥台的搭板下；橡胶支座的距离要确保低于80cm，通过对橡胶支座距离的严格控制，确保其稳定性满足需求。当搭板的倒角出现转动问题，会影响道路路面结构，因此，要确保牛腿和桥台的上端位置设置成倒角模式。通过改变牛腿和桥台的上端位置模式，保证道路路面结构的稳定性，降低公路路基的损害。当连接桥头以及搭板位置有间隙存在时，可以通过填充材料在缝隙处，确保施工质量，进而有效预防雨水的渗透。填充材料可以是油浸甘蔗板，沥青以及纤维类位置，此外还要讲一定浓度比的沥青灌倒填充材料位置，如此降低间隙，确保其防水性，实现密切作用，提高施工效率以及施工质量，利于后期维护和延长道路桥梁沉降段路基路面的使用寿命。
2.3 桥台软基施工
在进行桥台软基施工过程中，主要施工技术涉及到了水泥粉喷桩地基法、强夯法、塑料排水板法等。在施工过程中，水泥粉喷桩地基法具有较好的加固效果，并能够有效地缩短施工工期。但这一技术手段在应用过程中工程造价较高、经济效益较差。强夯法在施工过程中，施工工艺较为复杂，但是能够很好地处理软土层地基问题。因此在进行施工过程中，需要从工程情况进行考虑和分析，选择有效地施工方法，这样能够有效地消除不均匀沉降问题。
2.4 道路桥梁沉降段回填作业中填料的选取
由于填料选择不合理，导致道路桥梁沉降段出现不均匀沉降，因此我们从以下几个方面着手选取合适的道路桥梁沉降段回填作业中填料：第一，受沉降段地质要求以及工程其他路段都存在很大的差异，因此，在填料的选取上应当选用加固材料。第二，企业在遵循上述原则的基础上，确定几种填料，并借助土工试验，最终确定填料的选取，此外，企业的土工试验结果，应该以渗水性能，干容重等作为判断依据，进而选择合适的道路桥梁沉降段回填作业填料。
3 结语
近年来，道路桥梁建设工程事业快速发展，道路桥梁沉降段路基路面施工技术已得到人们的高度重视，但道路桥梁沉降段路基路面施工技术中还存在很多缺陷，行车跳车现象经常产生。因此，分析道路桥梁沉降段路基路面施工技术中不均匀沉降产生的原因，在此基础上，研究道路桥梁沉降段的结构设计以及路面施工技术。希望通过本文对道路桥梁沉降段路基路面施工技术探讨，为预防道路桥梁沉降段跳车现象的发生提供借鉴与参考。
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