大唐華銀金竹山發(fā)電廠b區(qū)運(yùn)煤道路改造工程設(shè)計(jì)

1、<p>　　大唐華銀金竹山發(fā)電廠B區(qū)運(yùn)煤道路改造工程設(shè)計(jì)</p><p>　　中圖分類號：TB21文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： </p><p>　　摘要: 大唐華銀金竹山發(fā)電廠B區(qū)運(yùn)煤道路水泥混凝土路面運(yùn)營多年后，出現(xiàn)較為嚴(yán)重的破損，直接影響到汽車運(yùn)煤的速度和安全，須對該路進(jìn)行路面改造。本文通過對該路面病害原因的分析，提出了水泥路面改造處治措施及方案。 </p>

2、<p>　　關(guān)鍵詞: 水泥路面；改造；設(shè)計(jì)；碎石化；排水 </p><p>　　Abstract: datang HuaYin gold zhushan power plant area B road carry cement concrete pavement operation after many years, there is a serious damage, directly affect

3、the speed of the car drift and security, to which must be in pavement transformation. This article through to the pavement of the disease causes are analyzed, and the cement road surface modification processing measures

4、and solutions. </p><p>　　Keywords: cement road surface; Modification; Design; Broken petrochemical; drainage </p><p>　　中圖分類號：U418文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B </p><p><b>　　1 工程概況 </b></p&g

5、t;<p>　　大唐華銀金竹山發(fā)電廠位于冷水江市金竹山鄉(xiāng)太坪村，與坪塘村和振興村相鄰，西北距冷水江市8.0km，距金竹山老電廠5.0km，廠址東臨湘黔鐵路，西靠S312省道和沙塘灣鎮(zhèn)，西面0.9km處為資水，西南面2.0km處為金竹山火車站。該廠運(yùn)煤公路均為水泥混凝土路面，水泥混凝土面層厚度為24cm。由于超重車輛來往頻繁，目前運(yùn)煤公路路面狀況極差，許多地方已多次通過填埋碎石或鐵渣來保證短暫通行，這樣的路面狀況不但影響了汽

6、車運(yùn)煤的速度和安全，也嚴(yán)重影響了企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營活動。為此，提升該路段的通行率、安全和服務(wù)能力，對該路B區(qū)進(jìn)行改造，已迫在眉睫！本次B區(qū)運(yùn)煤公路改造工程路面總建筑面積為12000平方米。 </p><p><b>　　2 舊路面狀況 </b></p><p>　　2.1 原路面結(jié)構(gòu) </p><p>　　舊水泥路面結(jié)構(gòu)如圖1所示： </

7、p><p>　　圖1 舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu) </p><p><b>　　2.2 地質(zhì)資料 </b></p><p>　　廠址區(qū)內(nèi)主要分布有新近人工填土、第四紀(jì)殘坡積粘性土層及下伏石炭系下統(tǒng)巖關(guān)階孟公坳段(C1y2)基巖。巖性主要為炭質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r夾頁巖和炭質(zhì)泥巖，偶夾雞窩狀煤系(厚度0.5m左右)。 </p><p><

8、;b>　　2.3 排水狀況 </b></p><p>　　經(jīng)現(xiàn)場實(shí)地勘察，該路排水狀況差，大部分位置未設(shè)置邊溝，路面積水嚴(yán)重。尤其部分破損嚴(yán)重路段，路面翻漿嚴(yán)重。 </p><p>　　2.4 交通量資料及分析 </p><p>　　據(jù)了解，目前運(yùn)送煤、拖石膏和粉煤灰罐裝的貨車絕大部分都是進(jìn)行了改裝的，如加高車廂，加厚大梁等。車輛載重重量均在50～

9、100t，嚴(yán)重超載，荷載大大超過路面設(shè)計(jì)荷載，加之目前運(yùn)煤公路在高峰期間每天的車流量達(dá)到500臺次，久而久之，造成混凝土板塊疲勞，形成水泥板斷裂、破碎，大大縮短了道路的正常使用壽命。 </p><p>　　3 路面病害成因分析 </p><p>　　3.1 水泥路面的橫縫均是采用瀝青灌縫，縱縫為施工縫不灌縫，路肩盲溝排水的設(shè)施基本沒有設(shè)置, 相當(dāng)一部分排水設(shè)施配套不到位。由于養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，經(jīng)

10、過多年的行車作用，一種是路面板塊間相互擠壓，原路面橫縫接縫的填縫料老化剝落破損。路面的雨水通過裂縫接縫滲入基層，造成基層軟化。另一種是低洼地水排不掉，兩側(cè)就會產(chǎn)生積水，積水向路基滲透，通過毛細(xì)作用逐漸向上，使路基上部土層變濕。在車輛荷載的重復(fù)作用下，出現(xiàn)基層承載力不足，地基不均勻下沉。產(chǎn)生唧泥將基層細(xì)料沖走導(dǎo)致板端脫空、路面板塊松動、錯臺、板角冒漿，最后出現(xiàn)斷板破碎。 </p><p>　　3.2 高填方路段和

11、路面與溝道等構(gòu)造物交接處，因?yàn)槁坊痪鶆蛳鲁猎斐陕访娴某两?，在行車的沖擊作用下造成錯臺滲水、唧泥導(dǎo)致水泥路面破損。 </p><p>　　3.3 路面材料質(zhì)量控制不佳，配合比達(dá)不到要求，拌和不均勻，壓實(shí)或振島不實(shí)等施工原因，從而降低混凝土路面的強(qiáng)度，在荷載的作用下，混凝土路面無法承受荷載帶來的豎向剪切力從而導(dǎo)致路面破損。 </p><p>　　3.4設(shè)計(jì)時(shí)對交通量預(yù)測計(jì)算不夠準(zhǔn)確，基層、面

12、層設(shè)計(jì)厚度偏薄，設(shè)計(jì)時(shí)當(dāng)量軸載由于按標(biāo)準(zhǔn)車型額定載重進(jìn)行換算，而近年來改裝載重車迅速增長，超載超限車輛不斷增多，這種設(shè)計(jì)軸載與實(shí)際不符，這樣會大大影響水泥路面的壽命。 </p><p>　　3.5養(yǎng)護(hù)灌縫不及時(shí)，水泥路面縮縫、脹縫、施工縫，施工時(shí)基本上是用瀝青灌縫，使用一般2～3年的材料自身老化松脫，如果不及時(shí)填縫料更新，雨水滲入，破壞基層和墊層，造成板接縫處的變形和破損。 </p><p&g

13、t;　　3.6沒能及時(shí)進(jìn)行完善排水系統(tǒng)，也會導(dǎo)致路面提前損壞?；炷涟逶缙谝恍┎『μ幚矸椒ú划?dāng)不及時(shí)，如混凝土板斷裂、板角斷裂、錯臺等病害處理不及時(shí)，只重視處理嚴(yán)重病害而忽視對板裂縫封水處理，使路面水滲入，加劇其他病害的產(chǎn)生。 </p><p>　　4 舊水泥混凝土路面處治 </p><p>　　根據(jù)對舊水泥路面檢測結(jié)果和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，采用多錘頭破碎機(jī)碎石化技術(shù)將原水泥混凝土路面作為

14、底基層使用。 </p><p>　　4.1 碎石化設(shè)備 </p><p>　　碎石化主要采用的設(shè)備為：多錘頭破碎機(jī)、Z型鋼輪壓路機(jī)和振動鋼輪壓路機(jī)。多錘頭破碎機(jī)(MHB-15)多錘頭自動力破碎機(jī)，設(shè)備后部平均配備兩排成對錘頭，這樣在設(shè)備全寬范圍內(nèi)可以連續(xù)破碎，錘頭的提升高度可獨(dú)立調(diào)節(jié)，MHB具備一次破碎3.96米車道的能力，破碎機(jī)裝備帷幕防止破碎飛屑。 </p><p&

15、gt;　　Z型鋼輪壓路機(jī)主要用于破碎混凝土后的補(bǔ)充破碎并壓實(shí)其表面。同時(shí)為加鋪提供平坦破碎后混凝土路面表面。振動鋼輪壓路機(jī)采用單振動輪，在Z型壓路機(jī)之后壓實(shí)破碎后的混凝土表面，并為加鋪層提供較為平坦的工作面。 </p><p>　　4.2 碎石化前準(zhǔn)備工作 </p><p>　?。?）清除存在的瀝青面層 </p><p>　　在碎石化之前，應(yīng)清除水泥混凝土路面上的瀝

16、青修復(fù)材料、填縫料、脹縫材料等，以減少這些材料對碎石化的影響。 </p><p>　?。?）沿線各種構(gòu)造物的調(diào)查和防護(hù) </p><p>　　由于碎裂中會對各種構(gòu)造物產(chǎn)生破壞，因此施工前，應(yīng)做好沿線各種構(gòu)造物的調(diào)查，對有可能造成損壞的設(shè)施必須采取加固或避讓措施。 </p><p>　　（3）在進(jìn)行碎裂之前，需將破碎板或沉降量比較大的地方用10～16mm的密級配碎石粒

17、料填平后，再進(jìn)行碎裂工藝。 </p><p><b>　?。?）交通管制 </b></p><p>　　為保證加鋪的質(zhì)量，須對碎石化后的路面進(jìn)行交通管制一段時(shí)間。 </p><p>　　4.3 碎石化施工工藝 </p><p>　　對于該項(xiàng)目碎石化施工工藝流程如圖2所示： </p><p>　　圖

18、2 碎石化施工工藝 </p><p>　　4.4 碎石化施工控制 </p><p>　　施工控制是保證碎石化施工質(zhì)量的關(guān)鍵，對與該工程碎石化施工中主要控制以下幾個方面： </p><p>　?。?）碎石化后粒徑。 </p><p>　?。?）為方便路面排水，破碎時(shí)最好是從混凝土路面的高處向低處破碎。 </p><p>

19、<b>　　5 路面加鋪設(shè)計(jì) </b></p><p>　　5.1路面結(jié)構(gòu)層材料規(guī)格要求 </p><p><b>　　5.1.1水泥： </b></p><p>　　普通硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級不低于42.5，或道路硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級不低于42.5。氣溫在30 C以下時(shí)施工,混凝土的初凝時(shí)間不早于2h;在 30 C 以上時(shí)施工

20、, 初凝時(shí)間不早于1.5h,終凝時(shí)間不遲于12h。 </p><p><b>　　5.1.2砂： </b></p><p>　　應(yīng)采用潔凈、耐久、質(zhì)地堅(jiān)硬、符合規(guī)定級配、細(xì)度模數(shù)在2.5以上的粗、中砂 ; 含泥量不超過3%;硫化物及硫酸鹽含量不大于1%。粗砂間層中的砂粒平均粒徑不應(yīng)小于0.5mm,砂中含粘土及粉砂不超過5%。砂應(yīng)符合規(guī)范的最佳級配顆粒成份及要求。 &l

21、t;/p><p><b>　　5.1.3石料 </b></p><p>　　混凝土中的碎石或礫石須潔凈、耐久、質(zhì)地堅(jiān)硬,石料等級強(qiáng)度>3級,針片狀顆粒含量小于等于15%,不應(yīng)含有附著的雜物、成塊的粘土和包住顆粒的塵污,其含泥率按重量計(jì)不超過1%(沖洗法)。 </p><p>　　碎石或礫石應(yīng)采用最優(yōu)級配,最大粒徑不宜超過40mm,最小粒徑不小

22、于5mm。 </p><p><b>　　5.1.4水 </b></p><p>　　清洗集料、拌和混凝土及養(yǎng)生所用的水,不應(yīng)含有影響混凝土質(zhì)量的油、酸、堿、鹽類、有機(jī)物等.非飲用水經(jīng)化驗(yàn)符合下列要求時(shí)可使用。硫酸鹽含量小含鹽量不超過5mg/cm 。含鹽量不超過5mg/cm 。4pH值大于4。 </p><p><b>　　5.1.5

23、鋼筋 </b></p><p>　　鋼筋采用HRB335-%%c級鋼,HPB235－%%c級鋼。 </p><p>　　5.2 路面結(jié)構(gòu)層相關(guān)做法、參數(shù)及施工要求 </p><p>　　5.2.1 鋼筋混凝土道路鋼筋采用%c12@250，具體做法參照采用國標(biāo)圖集93J007-4第30-31頁。 </p><p>　　5.2.2 混

24、凝土路面板板邊補(bǔ)強(qiáng)、角隅補(bǔ)強(qiáng)及與構(gòu)筑物相接的處理做法參照采用國標(biāo)圖集93J007-4第14-29頁，設(shè)計(jì)荷載取360kN。 </p><p>　　5.2.3 路面結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì) </p><p>　　C35混凝土面層：材料彎拉強(qiáng)度 FJ=5 MPa，彎拉模量31000MPa；C10混凝土上基層：材料彎拉強(qiáng)度 FJ> 4 MPa，彎拉模量>27000MPa；5.5%水泥穩(wěn)定碎石

25、下基層：回彈模量1500 MPa；級配碎礫石底基層：回彈模量500MPa。結(jié)構(gòu)層下面土基層的回彈模量E 不應(yīng)低于25MPa。路緣石采用C30混凝土預(yù)制塊。第 1 層頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 15.0 (0.01mm)第 2 層頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 84.0 (0.01mm)第 3 層頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 240.0(0.01mm)土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 260.0 (0.01mm) </p><

26、p>　　5.2.4 為確?；炷谅访媸褂脮r(shí)不出現(xiàn)表面揚(yáng)灰、脫皮現(xiàn)象,路面養(yǎng)護(hù)要求在鋪砌好后2-3h即進(jìn)行,可用麻袋、草包、草墊等鋪蓋路面,上面澆水,一般每晝夜?jié)菜?-3次,每次澆水量不得少于8l/m , 保持濕潤時(shí)間不得少于7d。 </p><p>　　5.2.5.剛鋪砌好的混凝土路面,模板拆除不早于24h,在4d后,并且強(qiáng)度達(dá)到40%時(shí), 才能允許行人通過,在混凝土澆灌12d后,并且強(qiáng)度達(dá)到70%時(shí)開放輕

27、型交通車, 在澆灌28d后,并且強(qiáng)度達(dá)到100%時(shí)投入正常使用。 </p><p>　　5.2.6 混凝土路面的平整度以3m直尺量測為準(zhǔn),3m直尺與路面表面之間的最大空隙不大于5mm。 </p><p>　　5.2.7混凝土路面的抗滑構(gòu)造深度不低于0.6mm。 </p><p>　　5.2.8接縫構(gòu)造 </p><p>　　a 道路接縫構(gòu)造詳

28、見國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集93J007-4第9-13頁. </p><p>　　b 脹縫宜盡量少設(shè)或不設(shè)。但在鄰接固定構(gòu)筑物處、路線小曲線半徑和縱坡變化處，均設(shè)置脹縫。與構(gòu)筑物相接的脹縫，根據(jù)施工溫度至少設(shè)置2條。 </p><p>　　c為減小混凝土的收縮應(yīng)力和溫度翹曲應(yīng)力設(shè)置的橫向縮縫采用假縫形式，不設(shè)傳力桿，在日車道軸次大和荷載大時(shí)，為避免或減輕錯臺現(xiàn)象，宜在板中加設(shè)傳力桿。 </

29、p><p>　　d 脹縫應(yīng)與路面中心線垂直；縫壁必須垂直；縫隙寬度必須一致；縫中不得連漿。縫隙上部應(yīng)澆灌填縫料，下部應(yīng)設(shè)置脹縫板. </p><p>　　e 脹縫傳力桿的活動端，可設(shè)在縫的一邊或交錯布置。固定后的傳力桿必須平行于板面及路面中心線，其誤差不得大于５ｍｍ. </p><p>　　f 縮縫的施工方法，應(yīng)采用切縫法。 </p><p>　

30、　g 填縫材料采用瀝青瑪蹄脂,其材料石油瀝青、石粉、石棉屑配合比為3:1:1; 填縫板采用泡沫塑料類或預(yù)制瀝青橡膠板。 </p><p>　　h 施工縫的位置宜與脹縫或縮縫設(shè)計(jì)位置吻合。施工縫應(yīng)與路面中心線垂直。施工縫傳力桿長度的一半錨固于混凝土中，另一半應(yīng)涂瀝青，允許滑動。傳力桿必須與縫壁垂直。 </p><p>　　i 水泥混凝土路面設(shè)計(jì)允許偏差 </p><p&g

31、t;　　毗鄰的路面板邊相對高差不超過3mm；板厚偏差不大于+10mm。；橫斷面坡度偏差不大于+0.25%；道路寬度差不大于+20mm。 </p><p>　　6 路面防排水設(shè)計(jì) </p><p>　　根據(jù)檢測成果和原因分析，水損壞是該公路路面破壞的主要因素之一。因此，對路面排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)十分重要，是確保結(jié)構(gòu)層耐久性和使用壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要為一下內(nèi)容。 </p>

32、<p>　　（1）路面防水采取在碎石化后噴灑的一層透層油、基層頂面設(shè)置一層1cm乳化瀝青下封層、縮縫處設(shè)置傳力桿、面層封縫、中分帶封水等措施。 </p><p>　　（2）路面表面水主要通過修復(fù)完善邊溝、排水溝和漫流排水方式排出路面表面水。 </p><p>　?。?）地下排水主要采用在邊溝下設(shè)置滲溝、疏通淤積的暗溝等措施降低地下水位，排出地下水，減輕地下水對路面損壞。 <

33、;/p><p>　　（4）路面內(nèi)部排水，主要采取設(shè)置路面邊緣排水盲溝等措施。設(shè)置方法為在加鋪路面路段在靠原主車道的加鋪后硬路肩水泥穩(wěn)定碎石基層下側(cè)面設(shè)置縱向排水盲溝、每隔10m作用設(shè)置一道橫向排水盲溝，并與硬路肩墊層形成排水系統(tǒng)，材料采用級配碎石，如圖2所示。 </p><p>　　圖2 路面邊緣排水盲溝斷面 </p><p><b>　　7 結(jié)語 </

34、b></p><p>　　本文通過對大唐華銀金竹山發(fā)電廠B區(qū)運(yùn)煤道路水泥混凝土路面病害原因的分析，參考施工規(guī)范，科學(xué)分析總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提出該路面改造工程中舊水泥混凝土路面處治、路面結(jié)構(gòu)層材料規(guī)格要求、路面結(jié)構(gòu)層相關(guān)做法及施工要求、路面防排水設(shè)計(jì)等處治設(shè)計(jì)方案。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　［1］中交