摘要 沥青路面由于它运输的舒适性、施工的快捷性、养护的简便性、行车的低噪音性,因而成为各等级路面的首选结构型式。随着公路等级的高低和行车速度的快慢,“规范”对不同等级的公路提出了不同的平整标准。路面平整度的好坏给人们以最直观的感觉,是公众评价公路路面的口头语,也是《公路工程质量评定标准》的关键指标。各公路路面的平整度直接反应一个施工队伍的素质的高低。要达到优良的平整度标准,需要每个施工人员都必须做到精心钻研、精心施工、不断创业、不懈努力。
关键词 公路;沥青路面;平整度
中图分类号 U416.217文献标识码 A 文章编号1674-6708(2009)09-0095-02
1 路面不平整带来的弊端
1)乘客不舒适。由于路面的不平整,车辆的颠簸,速度的忽快忽慢和左右摇晃,使乘客都有不舒适的感觉,还容易使人晕车和病情加重等;
2)运输效益低。在汽车运输中,由于车辆的颠簸,车上的货物容易损坏;车速太慢,加大油耗;同时汽车的磨损率加大,降低使用年限,增加运输成本;
3)影响行车安全。车辆不能匀速行驶,急刹车时容易形成车辆追尾;特别是雨天时,路滑加剧,形成水雾、水漂,都易造成想象不到的各种交通事故;
4)降低路面使用寿命。由于车辆的颠簸加大了路面的承载力,也加快了路面的疲劳破坏,有文献记载,当不平整度为1.8m/km(国际平整度标准)时,动荷系数约为1.3,当不平整度为3.2 m/km时,动荷系数约为1.5,当一个100KN的汽车以65km/h速度驶过不平整度为3.2 m/km路面一次,相当于标准轴(100KN)作用了1.5次,使路面寿命减少4~9倍;
5)加剧路面水害。由于路面不平整使路面形成积水,一是水会慢慢渗入路面内;二是在行车作用下形成水压力,动水压力冲刷油石界面,久而久之使油石分离而形成油面松散。渗入路面的水分还会造成路面的冻融,也加剧了路面的局部破坏,如果水分通过面层渗入基层后,还造成路面结构性的破坏。
2 提高沥青路面平整度的措施
主要做好以下几个方面:
1)路床和底基层。高速公路和一级公路每半幅可用三线(两边和中间)法,一块板路面可用五线9再加上两个1/4处)法,用仪器找平,使其各线的高度达到设计标高。基层以上就可以直接用摊铺机进行控制了,如果用德国ABG423时,其摊铺精度&值达到0.4cm。每摊铺层的平整度可根据路面要求的平整度值,按照下层是上层的0.65倍或上层比下层提高1/3计算出每摊铺层平整度&值,然后按此数据进行每层的控制,不过每层的实际摊铺&值都要小于平整度控制值,以便留有余地或达到更高的平整度标准。为做到及时的检测每层的平整度,不造成大的返工,可用3m直尺的h值控制,h和&有一定得对应关系,h=5mm时&=2.5mm,h=3mm时&=1.8mm,h=2.3mm时&=1.2mm,根据这一关系和&值推算出来的h值,当摊铺的矿料初压后就可用3m直尺检测,其数值也是要小于控制值,以备压实后的变化,对于超标的路段及时进行处理,以达到最终要求的平整度;
2)摊铺中的控制。摊铺机的速度是1.5~5m/min,可根据拌合楼的生产能力和车辆运输速度以不停机并略有储备为原则,确定摊铺速度,做到稳定、连续、等速、不间断。同时要求根据不同的摊铺速度调整摊铺机熨平板夯锤强度,达到高频低振幅,振力一致,是沥青混合料达到一定的密实度。运输矿料的车辆要在摊铺机前20~30cm停车,严禁碰撞摊铺机,以免影响平整度;
摊铺机摊铺基层时可用钢丝法(等高程)找平,如果底基层平整度较好时,也可用滑靴法找平,到面层时必须要用平衡基准梁法,使ABG423摊铺机达到0.4cm的精准度;
3)接缝的处理。面层的接缝有纵缝和横缝。纵缝:如果用一台摊铺机生产离析或摊铺度不足时,可用两台及两台以上的摊铺机进行梯队作业,两台机的距离相距8m左右,每一次谈偶的混合料留有20cm暂不碾压,待第二台摊铺机过后进行一次碾压,这就是热接缝,效果较好,横缝:多为是施工缝,少数是因停机时间过长造成的接缝。在摊铺前要用6m直尺找出接缝的位置,用洋镐切直约20°斜坡,在断面刷少量沥青,熨平板下垫一块因虚铺增厚的木板,摊铺后,一是清除接缝附近多余的矿料;二是在接缝处反扣少许矿料,用推耙把大料清除,剩余细料沿接缝推直;三是碾压接缝时,压路机速度要放到最慢,防止推移,也可顺缝碾压。碾压完成后用6m直尺检测,相差较大时进行第二次接缝处理,直到满足要求为止。严格防止不同结构层接缝设在同一位置;
4)碾压。选用具有初压、振压、稳压相匹配的压实机械,碾压时在不影响推移的情况下加快碾压速度,尽快完成碾压工序,防止温度太低造成碾压不均匀,要教育司机按操作进行作业,合理确定压实的振幅和频率,鼓励施工人员创造先进的压实工艺,提高压实质量和压实效果;
5)对于摊铺中出现的洞眼要及时以人工用小的混合料进行填补。
3 控制平整度的衰减速度
公路刚竣工时的平整度一般都较好,但经过一段时间行车后平整度都会出现不同程度的衰减。为使路面保持较好的平整度,也必须在施工中加强质量控制。
1)减小空隙率,提高压实度。规范要求的AC-II型沥青混合料空隙率是4%~10%,AC-I型是3%~6%,压实度是95%,这样的标准再加上厚度较大的偏差值,竣工平整度是不能保持多久的,所以要尽量减少空隙率,通过组成设计使AC-I型调整到2%~4%最好;AC-II型调整到不大于5%。在压实度上通过配备性良好的压实机械,可达到98%的标准。有条件时最好按美国工程兵旋转压实的标准设计面层,其孔隙率可达2%,压实度达到98%;
2)材料均匀性控制。从基层到面层材料按级配要求达到均匀一致,减少离析。基层水稳碎石在厂拌加水时,不准过最佳含水量,严格禁止把施工中损失的水分提前考虑,超加入拌和机中,避免在拌合中造成严重离析,建筑的基层肯定也离析,影响平整度。施工中损失的水分要通过洒水养生的办法解决。面层的各个层次在拌合中,选择性能较好的拌合设备,控制拌合的温度和拌合时间,调整振动筛的角度,各种矿料均匀通过各筛孔。矿料在装车运输和摊铺中要防止离析,一旦表面局部大料偏多时,用人工撒上一部分细料,填充其空隙。为减少矿料离析,矿料的最大粒径也要控制,上层D/3-2.5,中、下层D/2.5-2;
3)层高标准控制平整度。从基层道上面层都要用较高标准控制平整度,是每个铺层厚度基本一致,行车碾压后的变化也基本一致。
“修是基础,养是关键”。要保证沥青路面的平整度,仅在施工中高标准、严要求是不够的,还需要竣工后积极有效的公路养护。
在粤工作院士张景中坚持科普创作 要把数字变容易
一个从事计算机推理研究的科学家,却几十年如一日,热心于用浅显的语言写书给青少年看;他喜爱数学,有志于为教育改造数学,把数学变得更容易。他就是中国科学院院士、计算机科学家、科普作家张景中。他说:“那么多青少年喜爱我的作品,是一种幸福,一种享受!”
张景中院士长期在粤工作,他热爱科普,喜欢跟青少年学生交流,对广东省科协的科普作品创作大赛、院士进校园、大手拉小手等活动都十分支持,并担任广州市青少年科技导师志愿团团长,被广东广雅中学聘为科技导师。
科普工作也是科学家的责任
张景中在计算机科学和数学领域,取得了一系列有意义的成果。同时,他还花了大量的时间和精力从事数学科普的创作。《数学传奇》是他的第一本科普著作。他为青少年创作的《数学家的眼光》和《数学与哲学》,受到广泛好评。数学家陈省身在写给他的一封信中,赞赏《数学家的眼光》并建议译成英文。
说起张景中的科普创作,还得从他小时候热爱科普读物说起。“我小时候喜欢读科普作品。法布尔的书让我看到一个新奇的世界,伊林的作品让我知道了许多平常的东西包含着不平常的故事和道理。科普读物启发我思考,激励我探索,使我产生了研究和创新的愿望。我常常想,如果有一天我能出书,也要写好看的科普书。就这样,我给自己加上了写科普书的责任。”张景中如是说。
张景中说,国家要求攀登项目结题时一定要编写一本科普书,这说明科普工作不仅是科普作家的事,也是科学家的责任。
好看的科普书很难写,特别是数学科普创作,要用通俗有趣的语言来说清枯燥的数学定律、公式是非常困难的。张景中这样形容自己科普写作的状态:“在写科普作品的时候,往往是自己想了很久,想出一个有趣的话题,然后才把它作为一本书或者一个思路的开头。”“写在书里不过十几行的道理,却要用两天多时间。”
科普创作很辛苦,但想到能和许多读者特别是年轻人交流思想,许多青少年可能因喜爱自己的作品而对数学产生兴趣,张景中感到很欣慰。他认为这也是一种幸福,一种精神享受。
致力“教育数字” 让数学变容易
现在,很多教育界人士都认为中小学的数字偏难,张景中认为“初中的偏容易,高中的偏难;课上的较容易,考试起来很难。”
张景中认为解决数字难的问题,不能只是研究数学怎么教,而要考虑改造数学本身,让数学变得容易起来。因此,他在1989年就提出的“教育数学”概念,让数学变容易。
张景中把学数学比作吃核桃,形象的解释了“教育数字”的概念。“核桃仁要砸开了才能吃到。有些核桃外壳与核桃仁紧密相连,如果砸不得法,砸开了还很难吃到。数学教育要研究的,就是如何砸核桃吃核桃仁。而教育数学呢,则是要研究改良核桃的品种,让核桃更美味,更有营养,更容易砸开吃净!”简单说就是改造数学使之更适合于教学和学习。
近年来,张景中又致力于教学工具“超级画板”的研发。超级画板是他研发的Z+Z智能教育平台最新版本,是一款专门针对我国基础教育的、知识性和智能型相结合的、多功能的教育工具软件。广州市委书记朱小丹还曾表态“广州要带头推广这么好的教学应用软件”。
张景中说:“通常认为中学里三角难学。本来初中要学‘解任意三角形’,现在这个内容放在高中了,就是大家认为太难了。如果把这部分变容易,变得小学生都能理解多好!这就是科研课题。我多年来研究这个问题,现在已经解决了。初步教学实验表明,用新的方法来讲三角,学生更容易理解。”
对于把数学变容易,张景中坦言非常困难,但一旦有所进展,会使千千万万学子受益,意义不可估量。