路面温度场与沥青面层当量温度6.25
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温度对公路路面的影响及控制措施摘要:沥青混合料为粘弹性材料,自身对温度变化较为敏感,当温度达到其软化点时,将出现严重的车辙等病害,影响了沥青路面结构的耐久性和使用寿命。
本论述结合热力学基本原理,列出了温度在路面结构中的热传导方程,从理论上阐释了温度在路面结构中的传递原理,并根据以往的硏究,得到了温度对公路沥青路面自身温度、车辙、动稳走度、动力响应等方面的影响;最后,总结了高温条件下公路路面施工的质量控制措施,包括做好施工前准备工作、提高公路路基对应工作区的强度和稳定性、沥青混合料级配与施工时间的选择、对路面进行预防性维护等。
关犍词:道路工程;温度;公路路面;施工质量控制公路是城市交通的主要组成部分[1 ],在国民经济建设与发展中扮演菴极其重要的角色[2 ]。
而在公路工程施工中,沥青路面的施工技术水平是项目质量控制的关键点之一,其对公路工程项目的质量水平影响极大[3 ]。
由于沥青混合料路面结构强度高、高平整性、高连续性、耐磨性好、行车跳动小、施工周期短、养护维修方便等一系列优异性能,故实际工程中常采用沥青混合料路面[4]。
在实际公路工程项目施工过程中,受施工人员专业素养、环境与地质条件因素、原材料初始缺陷等内外因素的影响,沥青路面施工质量难以得到保证[5],常出现泛油、坑槽、波浪、壅包、沉陷、滑溜、车辙、裂缝、松散等病害,是公路工程质量的通病[1 ][6 ]。
沥青混合料为粘弹性材料,自身对温度变化较为敏感,气温升高将直接引起沥青路面温度的升高,进而导致热量在路面结构中缓慢累积,甚至高于环境遍度,当温度达到沥青混合料软化点时,将造成严重的车辙等病害,影响路面结构的行车舒适度及安全性,严重影响了沥青路面结构的耐久性和使用寿命[6 ]。
因此,本论述基于温度场理论及路面结构的温度场分布形式,探讨了温度对公路路面的作用机理,并分析了公路路面结构在施工过程中针对温度影响的一些施工质量控制措施。
1温度对公路路面的作用机理1.1公路路面温度传递原理影响路面温度场的因素按照其作用形式和来源,可分为外部因素和内部因素,其中,外部因素包括气温、气压、风速、太阳辐射、湿度等,内部因素包括材料自身的物理力学性能及路面结构形式等[7 ]。
第8期(总第232期)试验研究・沥青路面与水泥路面温度场对比研究曾惠珍(福建船政交通职业学院道路工程系,福建福州350007)摘要路面直接暴露在大气之中,昼夜温度的变化以及四季气温周期性的变化,使得路面的温度也随之产生周期性的变化。
主要介绍了理论分析和统计分析两种建立温度场的方法,论述了沥青路面和水泥路面温度场的国内外研究,为进一步研究不同路面结构的温度场提供了一定的参考。
关键词沥青路面;水泥路面;温度场0引言路面温度场的分布极其复杂,这是由于受到气温、太阳辐射,风速等各种环境因素的作用。
同时不同的路面结构材料对温度场的分布也起到很重要的作用。
例如沥青的温度敏感性很高,因而沥青路面的受荷能力和使用性能受温度影响很大;而水泥混凝土路面是一种带状结构,其路面结构纵向和横向的变形同样也受温度的很大影响。
因此,针对不同路面结构特点,深入探讨不同路面结构的温度场、温度梯度分布特征,有针对性地进行温度场和温度应力的研究,为不同材料的路面结构设计和使用性能研究提供一定的理论和指导作用,具有一定的工程实际应用价值。
1沥青路面与水泥路面的对比沥青路面又称为柔性路面。
①优点:由于车轮与路面两级减振,所以行车舒适性好,噪音小;对路基、地基变形或不均匀沉降的适应性强;修复速度快,碾压后即可通车。
②缺点:压实的混合料空隙率大,耐水性差,易产生水损坏,一个雨季就可能造成路面大量破损;沥青材料的温度稳定性差,脆点到软化点之间的温度区间偏小,包不住天然高低温度,冬季易脆裂,夏季易软化;沥青是有机髙分子材料,耐老化性差,使用数年后,将产生老化龟裂破坏;平整度的保持性差,不仅沉降会带来平整度劣化,而且材料软化舒成车辙。
水泥路面又称刚性路面。
①优点:水稳定性较高;温度稳定性髙,无车辙现象;耐老化,又无污染。
平整度的保持期长。
在相同技术和工艺水平下,水泥路面大修前的使用年限长。
高速公路水泥路面的设计基准期30年,沥青路面的设计基准期15年。
第1篇一、施工温度对公路工程面层施工质量的影响1. 沥青混合料施工温度沥青混合料是公路工程面层的主要材料,施工温度对其质量具有重要影响。
以下列举施工温度对沥青混合料施工质量的影响:(1)沥青混合料温度过高:沥青混合料温度过高会导致沥青老化,降低沥青与矿料的粘结力,影响路面抗裂性能。
(2)沥青混合料温度过低:沥青混合料温度过低会导致沥青凝固,影响沥青与矿料的粘结力,降低路面平整度和抗滑性能。
2. 水泥混凝土施工温度水泥混凝土施工温度对路面质量也有一定影响,以下列举施工温度对水泥混凝土施工质量的影响:(1)水泥混凝土温度过高:水泥混凝土温度过高会导致水泥水化反应加快,引起混凝土收缩裂缝。
(2)水泥混凝土温度过低:水泥混凝土温度过低会导致水泥水化反应减慢,降低混凝土强度和耐久性。
二、公路工程面层施工温度控制措施1. 沥青混合料施工温度控制(1)合理选择沥青混合料生产时间:根据当地气候条件,选择气温适宜的时间进行沥青混合料生产。
(2)采用先进的沥青混合料搅拌设备:提高沥青混合料生产过程中的温度控制精度。
(3)加强运输过程中的温度控制:采用隔热措施,降低沥青混合料运输过程中的温度损失。
2. 水泥混凝土施工温度控制(1)合理选择水泥混凝土施工时间:根据当地气候条件,选择气温适宜的时间进行水泥混凝土施工。
(2)采用保温措施:在水泥混凝土施工过程中,采用保温材料对混凝土进行保温,减缓水泥水化反应速度。
(3)采用预应力混凝土施工技术:通过预应力技术,提高水泥混凝土的抗裂性能。
三、总结公路工程面层施工温度对施工质量及使用寿命具有重要影响。
在实际施工过程中,应根据当地气候条件、材料特性等因素,采取合理的施工温度控制措施,确保公路工程面层施工质量。
第2篇一、温度对公路工程面层施工的影响1. 对沥青混合料的影响沥青混合料是公路工程面层的主要材料,其性能受温度影响较大。
高温时,沥青混合料流动性好,易于施工,但高温天气可能导致沥青老化,降低其抗裂性能;低温时,沥青混合料粘度增大,施工难度加大,易产生裂缝。
宁波典型天气的沥青下垫面日极值温度预测邹晓翎;杨琴;廖志高【摘要】根据宁波地区气象观测站的气象要素和沥青下垫面的温度观测资料,利用多元线性逐步回归方法,得到了晴天、少云、多云和阴雨天气条件下沥青下垫面的日最高温度、最低温度与气象要素特征值的多元回归模型.结果表明:晴天、少云、多云和阴雨天沥青下垫面的日最高温度主要与日最高气温、日太阳总辐射和日平均风速相关;日最低温度与日最低气温线性相关.经检验,模型的预测温度与实测温度相关系数平方在0.91~0.98之间.预测模型对宁波地区沥青层结构物表面的极值温度预估具有一定的参考价值.【期刊名称】《华东交通大学学报》【年(卷),期】2010(027)002【总页数】5页(P24-28)【关键词】温度场;沥青下垫面;典型天气;日最高温度;日最低温度;预测模型【作者】邹晓翎;杨琴;廖志高【作者单位】同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海,201804;西南石油大学建筑工程学院,四川,成都,610500;民航专业工程质量监督总站,北京,100007【正文语种】中文【中图分类】TU119随着城市化进程的快速发展,城市的钢筋混凝土建筑、沥青路面部分地取代了以往的自然状态下垫面的性质,也影响了太阳辐射的吸收,进而导致区域性的城市小气候环境发生明显变化[1]。
下垫面表面温度既表征太阳辐射与大气对地表的作用,也表征地表表层自身的热性质,包括陆地地表类型、水分情况与水热收支特征等[2]。
研究沥青下垫面的温度特征值的日变化对城市热岛效应、辐射平衡、道路温度场模拟及验证具有重要意义。
国内外许多学者利用气象要素分析并得出相应的统计模型推测沥青下垫面温度的特征值[3-5],但其从预测结果的精度来看并不能达到令人满意的效果。
为提高预测精度,应将下垫面温度与气象资料分地区、分天气情况进行统计分析,找出适用于该地区下垫面的温度预估模型。
本文利用2008年3月至2009年5月时段内,宁波地区气象观测站的气象要素和沥青下垫面的表面温度观测资料,利用多元逐步回归方法定量分析了各种沥青下垫面的日极值温度与气象要素特征值之间的关系,建立以气象站资料预测宁波地区沥青下垫面极值温度的经验回归模型,研究结果对于辐射平衡分析和路面温度场研究具有一定的参考价值。
港区沥青铺面面层的等效温度胡洪龙;谈至明【摘要】不同于常规公路路面结构所承受的车辆荷载,港区铺面结构具有承受装运机械荷载类型多、荷载量大、运行速度低和重复作用次数少等特点.根据港区沥青铺面设计准则,分别基于面层层底弯拉应变、半刚性基层层底弯拉应力、土基顶面压应变等3个设计指标和Miner损伤叠加原理,介绍了港区沥青铺面面层等效温度概念及其计算方法;建立了基准状况下面层等效温度与地区海拔、铺面表面温度年均值及其标准差之间的回归式;为了简便实用,又建立了基准面层等效温度与2个常见的气象参数即年平均气温和月平均气温年极差之间的回归关系式;绘制了全国基准面层等效温度等值线图;总结了非基准各因素对面层等效温度的影响规律,给出了近似修正式.【期刊名称】《水利水运工程学报》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P37-41)【关键词】港区;铺面工程;面层等效温度;疲劳寿命;修正系数;Miner叠加原理【作者】胡洪龙;谈至明【作者单位】同济大学,交通运输工程学院,道路与交通工程教育部重点实验室,上海201804;同济大学,交通运输工程学院,道路与交通工程教育部重点实验室,上海201804【正文语种】中文【中图分类】U416沥青铺面是港区铺面结构的主要类型之一,它主要用于港区道路、杂货堆场通道等场合。
沥青面层混合料是感温材料,其力学性能与温度状况有关。
国内外学者都重视铺面结构温度状况及对沥青面层力学性能影响的研究。
美国AASHTO 2002的路面设计方法中提供了一个温度场计算模块,将分析周期内的实时沥青面层温度场分布与轴载作用下的路面力学响应一一对应,然后采用Miner叠加原理进行沥青面层疲劳寿命预估[1]。
M.W.Witczak等根据大量长期的试验数据,给出了路面结构疲劳等效温度与相关的气候参数、沥青路面结构参数之间的经验公式,并用于SHRP设计方法中[2-3]。
Shell公司根据沥青层的有效黏度等效原则,建立了平均气温与沥青层等效温度之间的关系,据此提出了基于气温和沥青面层厚度的等效温度推算方法[4]。
浅析沥青混凝土面层施工的温度控制摘要本文对沥青混凝土面层施工中各项温度控制进行了浅析,从原材料、拌和、摊铺、碾压、开放交通这五项工序中进行了温度控制的分析,包含了9个温度的控制,对施工质量控制起决定作用,也是一项重要参数。
其中控制范围规定是施工中的规范,必须按照此温度进行施工,分析了当超过或不达标准温度时的情况及原因,在施工中要严格控制,确保工程有序、保质的完成。
前言在高速公路建设中,由于沥青路面具有良好的行车舒适性和优异的使用性能,建设速度快,维修方便。
为此,高速公路绝大部分都是沥青路面。
但在沥青混凝土路面施工中,从众多影响其质量的因素中,施工温度是热拌热铺沥青混合料施工的重要参数。
为了保证沥青与集料的充分裹覆及有效压实,必须保证一定的施工温度;为了防止沥青的老化,施工温度又不得过高。
控制沥青路面的施工温度同时也有效保证了施工质量。
针对沥青路面工程,形成了一套专用的、全面而密实的温度管理体系,在沥青路面施工规范中,包括拌和、贮存、运料、摊铺、碾压等各项工序也都有明确的温度要求。
本文将着重分析沥青路面施工中温度对其的影响与控制。
关键词沥青混凝土面层施工温度控制一、工程概况:侯马至禹门口高速公路全长65.561公里,是国道主干线二连浩特至河口在山西的重要出境路段。
该路起于临汾市襄汾县南史威村,途经运城市的新绛、稷山、河津等3个县市。
本路段位于山西与陕西交界附近侯禹高速公路路面工程K45+500~K60+100段落,其中K49+200~K50+500段为沥青混凝土路面工程。
全长14.6公里,路面结构面层为三层沥青混凝土。
计算行车速度为120km/h,路基宽度28m,双向四车道。
二、沥青混凝土面层施工工艺框图沥青混凝土面层施工工艺框图三、沥青混凝土温度控制范围1、沥青混凝土面层施工温度控制沥青路面施工,温度的控制是很重要的。
但是,在施工过程中,往往不被注意,影响了质量。
2、控制范围:必须保证“9个温度”(1)沥青的加热温度及出场时的温度;(2)矿料的温度;(3)沥青混合料的拌和温度;(4)沥青混合料运输到现场的温度;(5)沥青混合料的贮存温度(6)沥青混合料摊铺时的温度;(7)沥青混合料碾压时的温度;(8)碾压终了时的温度;(9)开放交通时的温度。