郑喜军
大庆油田工程建设公司天宇设计院
油田道路大修工程结构选择
郑喜军
大庆油田工程建设公司天宇设计院
油田道路结构选择要考虑的因素有所采用的筑路材料运距,所在地区土质性质等。沥青面层厚度控制在4~5 cm,水泥混凝土面层厚度宜为20~24 cm。面层选择要从造价上考虑,采用水泥混凝土还是沥青混凝土路面。作为半刚性基层的底基层宜采用水泥土、石灰土;在粒料丰富的地区,底基层宜采用与上基层相同的半刚性材料;在有粉煤灰的地区宜采用水泥粉煤灰土做底基层。在正常路段,强度大的半刚性材料层的总厚度可控制在45~50 cm,沥青混凝土面层厚度可适当减薄。水泥混凝土为刚性路面,半刚性基层总厚度还可以适当减少。
油田道路;筑路材料;结构组合;半刚性基层
油田的发展与油田道路的施工质量息息相关,而油田道路的施工质量又与所采用的路面结构组合是否合理关系密切。目前大庆油田专用道路总里程已达1 502 km,各采油厂井排路总计近2 000 km,为了保障油田的产能建设需要,每年油田路大修工程近230 km,投资约2.6亿元,面对这种状况,选择及优化道路结构尤为重要。油田道路分布在五区四县,地区跨度大,结构选择要考虑的因素有所采用的筑路材料运距,所在地区土质性质等。
路面的行驶质量和使用性能主要取决于面层,沥青面层应具有良好的技术性能。夏季高温下应有足够的抗变形能力;冬季低温时应有足够的抗裂性能;耐疲劳作用;耐久性和抗滑性。沥青面层能否达到这些要求,与所用沥青、沥青混合料的类型和性质以及沥青面层的厚度有密切的关系,通常选择沥青的标号为AH—110,沥青混合料为AC—16型,沥青面层厚度控制在4~5 cm;水泥混凝土路面刚度大,扩散荷载能力强,稳定性好,抗压、抗折,抗磨耗性能好,使用寿命长。水泥混凝土面层厚度宜为20~24 cm。面层选择要从造价上考虑,采用水泥混凝土还是沥青混凝土路面。
作为半刚性基层的上基层,要求材料应采用收缩性小,抗冲刷能力强的水泥稳定碎石、石灰粉煤灰碎石或水泥粉煤灰碎石,其中二灰稳定粒料宜采用粒料占75%~85%的密实型结构,而用做水泥稳定的粒料,其颗粒组成应符合一定的级配要求。
作为半刚性基层的底基层宜采用水泥土、石灰土,在粒料丰富的地区,底基层宜采用与上基层相同的半刚性材料,在有粉煤灰的地区宜采用水泥粉煤灰土作为底基层。
如旧路面基层材料充足,利用冷再生机拌和混合料作基层或底基层,应对可利用的旧路混合料进行土质分析,以确定添加剂的种类。
根据《公路沥青路面设计规范》、《公路水泥混凝土设计规范》等,结合油田道路所在区域材料供应情况,土质性质确定半刚性基层厚度。半刚性基层的强度很高,在油田修建的半刚性基层的模量已超过了沥青面层的模量。半刚性基层的模量一般为800~1 000 MPa,有的实际模量已经达到1 300~1 400 MPa。沥青面层的平均模量一般为1 200 MPa左右。半刚性上基层厚度宜控制在16~20 cm;半刚性底基层厚度宜控制在20~30 cm。
半刚性基层的强度已能满足汽车的行驶而不被破坏。另外,沥青面层在正常情况下不作为强度层,只起功能性作用。也就是说,沥青面层只起保证路面平整、舒适、抗滑,保护基层并延长基层使用寿命的作用。
路面力学计算也表明,当半刚性材料层达到40~50 cm厚度后,继续增加其厚度对路面的承载能力已无明显影响。因此,在正常路段,强度大的半刚性材料层的总厚度可控制在45~50 cm,沥青混凝土面层厚度可适当减薄。水泥混凝土为刚性路面,半刚性基层总厚度还可以适当减少。
(栏目主持 焦晓梅)
10.3969/j.issn.1006-6896.2014.8.071