导图社区 一级建造师市政实务—城镇道路施工
一级建造师市政实务—城镇道路施工,内容有城镇道路工程结构与材料、城镇道路路基施工、城镇道路基层施工、城镇道路面层施工、城镇道路工程质量检查与验收、城镇道路管理的有关规定、城镇道路工程施工与质量验收的有关规定。
编辑于2023-06-16 20:27:45 河南城镇道路工程
城镇道路工程结构与材料
城镇道路分类与分级
城镇道路分类
路面结构的设计使用年限(年)
城镇道路分级
按城市道路网中的地位、交通功能及服务功能,将城镇道路分为四个等级
快速路——完全为交通功能服务,是解决城市大容量、长距离、快速交通的主要道路。(应中央分隔、全部控制出入;单向设置不应少于两条车道)
主干路——以交通功能为主,为连接城市各主要分区的干路,是城市道路网的主要骨架。
次干路——是城市区域性的交通干道,为区域交通集散服务,兼有服务功能,结合主干路组成干路网。
支路——为次干路与居住小区、工业区、交通设施等内部道路的连接线路,解决局部地区交通,以服务功能为主。
城镇道路路面分类
按路面结构类型分类
沥青路面面层
沥青混凝土——适用于各交通等级道路
沥青贯入式、沥青表面处治——适用于支路、停车场
水泥混凝土路面面层——适用于各交通等级道路
按力学特性分类
柔性路面:荷载作用下产生的弯沉变形较大、抗弯强度小,在反复荷载作用下产生累积变形,它的破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变。
主要代表——各种沥青类路面
刚性路面:行车荷载作用下产生板体作用,弯拉强度大,弯沉变形很小,呈现出较大的刚性,它的破坏取决于极限弯拉强度。
主要代表——水泥混凝土路面
沥青路面结构组成特点
结构组成
基本原则
城镇沥青路面道路结构由面层、基层和路基组成,层间结合必须紧密稳定;但层数不宜过多。
行车荷载和自然因素对路面的影响随深度增加儿逐渐减弱,因而对路面材料的强度、刚度和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐降低。
各结构层的材料回弹模量应自上而下递减,基层材料与面层材料的回弹模量比应大于或等于0.3;土基回弹模量与基层(或底基层)的回弹模量比宜为0.08~0.4。
交通量大、轴载重时,应采用高级路面面层与强度较高的结合料稳定类材料基层。
在半刚性基层上铺筑面层时,主干路、快速路应适当加厚面层或采取其他措施以减轻反射裂缝。
路基与填料
路基分类
路基断面形式
路堤——路基顶面高于原地面的填方路基
路堑——全部由地面开挖出的路基(分全路堑、半路堑、半山峒三种)
半填半挖——横断面一侧为挖方,另一侧为填方的路基
路基填料
高液限粘土、高液限粉土及含有有机质的细粒土,不适于做路基填料。必须采用时,应掺加石灰或水泥等结合料进行改善。
扩展教材p18
不应使用淤泥、沼泽土、泥炭土、冻土、有机土及含生活垃圾的土做路基填料,填土内不得含有草、树根等杂物,粒径超过100mm的土块应打碎。
地下水位高时,宜提高路基顶面标高。在设计标高受限制,未能达到中湿状态的路基临界高度时,应选用粗粒土或低剂量石灰或水泥稳定细粒土做路基填料。同时应采取在边沟下设置排水渗沟等降低地下水位的措施。
岩石或填石路基顶面应铺设整平层。整平层可采用未筛分碎石和石屑或低剂量水泥稳定粒料,其厚度一般100~150mm。
基层与材料
基层可分为基层和底基层
底基层——未设垫层且路基填料为细粒土、粘土质砂或级配不良砂(承受特重或重交通),或者为细粒土(承受中等交通)时。
底基层可采用级配粒料、水泥稳定粒料或石灰粉煤灰稳定粒料等。
排水基层——湿润和多雨地区
常用的基层材料
无机结合料稳定粒料——属于半刚性基层,包括石灰稳定土类基层、石灰粉煤灰稳定砂砾基层、石灰粉煤灰钢渣稳定土类基层、水泥稳定土类基层等,其强度高,整体性好,适用于交通量大、轴载重的道路。
级配材料——包括级配砂砾及级配砾石基层,属于柔性基层,可用作次干路及其以下道路基层。
面层与材料
沥青路面面层类型
热拌沥青混合料(HMA)面层——包括SMA(沥青玛蹄脂碎石混合料)和OGFC(大孔隙开级配排水式沥青磨耗层)等嵌挤型热拌沥青混合料,适用于各种等级道路的面层。
冷拌沥青混合料面层——适用于支路及其以下道路的面层、支路的表面层,及各级沥青路面的基层、连接层或整平层;冷拌改性沥青混合料可用于沥青路面的坑槽冷补。
沥青灌入式面层——宜用作次干路以下道路面层,厚度不宜超过100mm。
沥青表面处治面层——主要起防水层、磨耗层、防滑层或改善碎(砾)石路面的作用。
结构层与性能要求
路基性能主要指标
整体稳定性
变形量控制
垫层性能主要指标
垫层宜采用砂、砂砾等颗粒材料,小于0.075mm的颗粒含量不宜大于5%
排水垫层应与边缘排水系统相连接,厚度宜大于150mm,宽度不宜小于基层底面的宽度。
基层
基层是路面结构中的承重层
底基层顶面宜铺设沥青封层或防水土工织物
排水基层下应设置由水泥稳定粒料或密级配粒料组成的不透水底基层
性能主要指标
应满足结构强度、扩散荷载的能力以及水稳性和抗冻性的要求。
不透水性好
面层
主要性能指标
承载能力
平整度
温度稳定性
抗滑能力
噪声量
降噪排水路面结构组合
上面层:OGFC沥青混合料
中面层、下面层:密级配沥青混合料
水泥混凝土路面构造特点
构造特点
垫层
防冻垫层——季节性冰冻地区,道路结构设计总厚度小于最小防冻厚度要求时设置(宜采用砂、砂砾等颗粒材料)
排水垫层——水文地质条件不良的土质路堑,路基土湿度较大时宜设置(宜采用砂、砂砾等颗粒材料)
半刚性垫层——路基可能产生不均匀沉降或不均匀变形时宜加设(宜采用低剂量水泥、石灰等无机结合稳定粒料或土类材料)
垫层的宽度应与路基宽度相同,其最小厚度为150mm
基层
基层材料的选用原则
特重交通道路——贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土基层
重交通道路——水泥稳定粒料或沥青稳定碎石基层
中、轻交通道路——水泥或石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料基层
温润和多雨地区,繁重交通路段——排水基层
基层的宽度
小型机具施工——每侧比混凝土面层至少宽300mm
轨模式摊铺机施工——每侧比混凝土面层至少宽500mm
滑模式摊铺机——每侧比混凝土面层至少宽650mm
不透水性好
碾压混凝土基层应设置与混凝土面层相对应的接缝
面层
目前我国多采用普通(素)混凝土。水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性(抗冻性),表面应抗滑、耐磨、平整。
为防止胀缩作用导致裂缝或翘曲,混凝土面层设有垂直相交的纵向和横向接缝。一般相邻的接缝对齐,不错缝。
接缝要求
纵向接缝:应与线路中线平行,并应设置拉杆
纵向施工缝——一次铺筑宽度小于路面(面层)宽度时设置,带拉杆的平缝形式。
纵向缩缝——一次铺筑宽度大于4.5m时设置,带拉杆的假缝形式。
横向接缝:分为横向缩缝、胀缝和横向施工缝
横向缩缝——快速路、主干路的横向胀(缩)缝应加设传力杆
横向胀缝——设置在临近桥梁或其他固定构筑物处(或与其他道路相交处)、板厚改变处、小半径平曲线处
横向施工缝——尽可能选在缩缝或胀缝处
特重及重交通等级的混凝土路面,横向胀缝、缩缝均设置传力杆。
在自由边处,承受繁重交通的胀缝、施工缝,小于90°的面层角隅,下穿市政管线路段,以及雨水口和地下设施的检查井周围,应配筋补强。
抗滑构造
可采用刻槽、压槽、拉槽或拉毛等方法形成一定的构造深度
主要原材料选择
水泥
重交通以上等级道路、快速路、主干路——采用42.5级及以上的道路硅酸盐水泥或硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥
其他道路——可采用不低于32.5级的矿渣硅酸盐水泥
粗集料(粒径大于4.75mm)
最大公称粒径:碎砾石不得大于26.5mm,碎石不得大于31.5mm,砾石不宜大于19mm;钢纤维混凝土粗集料最大粒径不宜大于19mm。
细集料(粒径小于4.75mm)
宜采用细度模数在2.5以上的洁净粗砂、中砂。海砂不得直接用于混凝土面层。使用经过净化处理的海砂应符合现行行业标准的规定。
外加剂
应有合格证,使用外加剂应经试验,确认符合国家现行的有关规定方可使用。
钢筋
品种、规格、成分应符合设计和现行国家标准规定,具有生产厂的牌号、炉号,检验报告和合格证,并经复试(含见证取样)合格。
胀缝板
宜用厚20mm,水稳定性好,具有一定柔性的板材制作,且应经防腐处理。
宜用树脂类、橡胶类、聚氯乙烯胶泥类、改性沥青类填缝材料,并宜加入耐老化剂。
沥青混合料组成与材料
结构组成与分类
材料组成
沥青混合料主要由沥青、粗集料、细集料、矿粉组成,有的还加入聚合物和木质素纤维拌合而成
沥青混合料的力学强度,主要由矿物颗粒之间的内摩阻力和嵌挤力,以及沥青胶结料及其与矿料之间的粘结力所构成。
基本分类
按材料组成及结构分
连续级配
间断级配
按矿料级配组成及孔隙率大小分
密级配(连续级配——AC、ATB;间断级配——SMA)
半开级配(AM)
开级配(间断级配——OGFC、ATPB)
按公称最大粒径的大小分
特粗式(公称最大粒径等于或大于37.5mm)
粗粒式(公称最大粒径26.5mm或31.5mm)
中粒式(公称最大粒径16mm或19mm)
细粒式(公称最大粒径9.5mm或13.2mm)
砂粒式(公称最大粒径小于等于4.75mm)
按生产工艺分
热拌沥青混合料
冷拌沥青混合料
再生沥青混合料
结构类型
嵌挤原则——以矿物质颗粒之间的嵌挤力和内摩阻力为主、沥青结合料的粘结作用为辅。
密实级配原则——以沥青与矿料之间的粘结力为主,矿物质颗粒间的嵌挤力和内摩阻力为辅。这类沥青混合料的结构强度受温度的影响较大。
按级配原则构成的沥青混合料,其结构组成通常有三种形式
悬浮—密实结构:具有较大的粘聚力c,但内摩擦角较小,高温稳定性差。 典型代表——AC型沥青混合料
骨架—空隙结构:内摩擦角较高,但粘聚力c较低。 典型代表——沥青碎石混合料(AM)、OGFC排水沥青混合料
骨架—密实结构:不仅内摩擦角较高,粘聚力c也较高,是综合以上两种结构优点的结构。 典型代表——沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)
主要材料与性能
沥青
A级沥青——城镇道路面层宜优先采用
B级沥青——可作为次干路及其以下道路面层使用
煤沥青——不宜使用
性能
粘结性
常用指标——条件粘度
选择性指标——60℃动力粘度(绝对粘度)
对高等级道路,夏季高温持续时间长、重载交通、停车场等行车速度慢的路段,尤其是汽车荷载剪应力大的结构层,宜采用稠度大(针入度小)的沥青;对冬季寒冷地区、交通量小的道路宜选用稠度小的沥青。当需要满足高、低温性能要求时,应优先考虑高温性能的要求。
感温性
表征指标——软化点、针入度指数(PI)
对日温差、年温差大的地区宜选用针入度指数大的沥青。高等级道路,夏季高温持续时间长的地区、重载交通、停车站、有信号灯控制的交叉路口、车速较慢的路段或部位需选用软化点高的沥青;反之,则用软化点较小的沥青。
耐久性(抗老化性能)
采用薄膜烘箱加热试验,测老化后沥青的质量变化、残留针入度比、残留延度(10℃或5℃)等来反映其抗老化性。
塑性
采用10℃延度或15℃延度,反映不同标号沥青的低温性能。低温延度越大,抗开裂性能越好。 在冬季低温或高、低温差大的地区,要求采用低温延度大的沥青。
安全性
通过闪点试验测定沥青闪点,确定其安全使用范围。 沥青越软(标号高),闪点越小。
粗集料(粒径大于2.36mm)
粗集料应具有较大的表观相对密度,较小的压碎值、洛杉矶磨耗损失、吸水率、针片状颗粒含量以及水洗法小于0.075mm颗粒含量的软石含量。 如快速路、主干路表面层粗集料压碎值不大于26%、吸水率不大于2%等。
快速路、主干路的表面层(或磨耗层)的粗集料的磨光值PSV应不少于36~42,以满足沥青路面耐磨的要求。
粗集料与沥青的黏附性应有较大值,快速路、主干路的集料对沥青的粘附性应大于或等于4级,次干路级以下道路应大于或等于3级。
细集料(粒径小于2.36mm)
热拌密级配沥青混合料中天然砂用量不宜超过集料总量的20%,SMA、OGFC不宜使用天然砂。
矿粉(粒径小于0.075mm)
应采用石灰岩等憎水性石料磨成,不含泥土成分,外观无团粒结块。
快速路、主干路沥青面层不宜采用粉煤灰作填料。
纤维稳定剂
不宜使用石棉纤维
纤维稳定剂应在250℃高温条件下不变质
热拌沥青混合料主要类型及区别
普通沥青混合料(即AC型沥青混合料)
适用于次干路、辅路或人行道等场所
改性沥青混合料
适用于主干路和快速路
沥青玛蹄脂碎石混合料
SMA是一种间断级配的沥青混合料
适用于主干路和快速路
改性沥青玛蹄脂碎石混合料
适用于交通流量和行驶频度急剧增长,客运车的轴重不断增加,严格实行分车道单向行驶的主干路和快速路。
沥青路面材料的再生应用
再生目的与意义
再生机理
沥青路面材料的再生,关键在于沥青的再生
再生技术
现场冷再生法、现场热再生法、厂拌热再生法
再生剂技术要求与选择
再生剂作用
再生剂主要采用低粘度石油系的矿物油
技术要求
具有软化与渗透能力,即具备适当的粘度;
具有良好的流变性质,复合流动度接近1;
具有溶解分散沥青质的能力,可以再生效果系数K表征回复原沥青性能的能力;
具有较高的表面张力;
必须具有良好的耐热化和耐候性。
再生材料生产与应用
再生混合料配合比
直接用于路面面层, 交通量较大——取低值,旧料含量占30%~40% 交通量不大——用高值,旧料含量占50%~80%
生产工艺
分为热拌、冷拌再生技术
采用间歇式拌合机拌制——旧料含量一般不超过30%
采用滚筒式拌合机拌制——旧料含量可达40%~80%
再生沥青混合料最佳沥青用量的确定方法采用马歇尔试验,个别指标根据实验结果和经验确定。
再生沥青混合料性能试验指标有: 空隙率、矿料间隙率、饱和度、马歇尔稳定度、流值等
再生沥青混合料的检测项目有: 车辙试验动稳定度、残留马歇尔稳定度、冻融劈裂抗拉强度比等
不同形式挡土墙的结构特点
常见挡土墙的结构形式及特点
重力式
依靠墙体自重抵挡土压力作用
一般用浆砌片(块)石砌筑,缺乏石料地区可用混凝土砌块或现场浇筑混凝土
形式简单,就地取材,施工简便
依靠墙体自重抵挡土压力作用
在墙背设少量钢筋,并将墙趾展宽(必要时设少量钢筋)或基底设凸榫抵抗滑动
可减薄墙体厚度,节省混凝土用量
衡重式
上墙利用衡中台上填土的下压作用和全墙重心后移增加墙体稳定
墙胸坡陡,下墙倾斜,可降低墙高,破少基础开挖
钢筋混凝土悬臂式
采用钢筋混凝土材料,由立壁、墙趾板、墙踵板三部分组成
墙高时,立壁下部弯矩大,配筋多,不经济
钢筋混凝土扶壁式
沿墙长,隔适当距离加筑肋板(扶壁),使墙面与墙踵板连接
比悬臂式受力条件好,在高墙时较悬臂式经济
带卸荷板的柱板式
由立柱、底梁、拉杆、挡板和基座组成,借卸荷板上的土重平衡全墙
基础开挖较悬臂式少
可预制拼装,快速施工
锚杆式
由肋柱、挡板和锚杆组成,靠锚杆固定在岩体内拉住肋柱
锚头为楔缝式或砂浆锚杆
自立式(尾杆式)
由拉杆、挡板、立柱、锚锭块组成,靠填土本身和拉杆、锚锭块形成整体稳定
结构轻便、工程量节省,可以预制、拼装,施工快速、便捷
基础处理简单,有利于地基软弱处进行填土施工,但分层碾压需慎重,土也要有一定选择
加筋土
加筋土挡土墙是填土、拉筋和面板三者的结合体。拉筋与土之间的摩擦力及面板对填土的约束,使拉筋与填土组合成一个整体的柔性结构,能适应较大变形,可用于软弱地基,耐震性能好于刚性结构;
可解决很高(国内有3.6~12M的实例)的垂直填土,减少占地面积
挡土面板、加筋条定型预制,现场拼装,土体分层填筑,施工简便、快速、工期短
造价较低,为普通挡土墙(结构)造价的40%~60%
立面美观,造型轻巧,与周围环境协调
重力式挡土墙是目前城镇道路常用的一种挡土墙形式。 挡土墙基础地基承载力必须符合设计要求,并经检测验收合格后方可进行后续工序施工。 挡土墙投入使用时,应进行墙体变形观测,确认合格。
挡土墙结构受力
主动土压力——最小
静止土压力——其次
被动土压力——最大,位移也最大
城镇道路路基施工
城镇道路路基施工技术
路基施工特点与程序
施工特点
露天作业,受自然条件影响大;施工区域内专业类型多、结构物多、各专业管线纵横交错;专业之间、社会之间配合工作多、干扰多,施工变化多。 旧路改造工程交通压力极大,地下管线复杂,行车安全、行人安全及树木、构筑物等保护要求高。
路基施工以机械作业为主,人工配合为辅;采用流水或分段平行作业方式。
施工项目
城市道路路基工程包括路基(路床)本身及有关的土石方、沿线的涵洞、挡土墙、路肩、边坡、各类管线等项目
基本流程
准备工作
按照交通管理部门批准的交通导行方案设置围挡,导行临时交通
扩展
书本P334
交通导行方案获得交通管理和道路管理部门批准后组织实施
开工前,施工项目技术负责人应依据获准的施工方案向施工人员进行技术安全交底,强调工程难点、技术要点、安全措施。
书本P331
专项施工方案实施前,编制人员或者项目技术负责人应当向施工现场管理人员进行方案交底。 施工现场管理人员应当向作业人员进行安全技术交底,并由双方和项目专职安全生产管理人员共同签字确认。
建立测量控制网,进行施工控制桩放线测量,恢复中线,补钉转角桩、路面两侧边桩等。
施工前,对路基进行天然含水量、液限、塑限、标准击实、CBR试验
附属构筑物
新建的地下管线施工必须遵守“先地下,后地上”、“先深后浅”的原则 (地上部分一般采取“自下而上”、“由主及次”的顺序)
路基(土石方)施工
开挖路堑、填筑路堤,整平路基、压实路基、修整路床,修建防护工程等(挖、运、填、压)
路基施工要点
填土路基
排除原地面积水,清除树根、杂草、淤泥等。坟坑、井穴、树根坑等坑槽,应分层填实至原地面高。
填方段内应事先找平,当地面坡度陡于1:5时,需修成台阶形式,每层台阶高度不宜大于300mm,宽度不应小于1m。
根据测量中心线桩和下坡脚桩,分层填土、压实。
碾压前检查铺筑土层的宽度、厚度及含水量,合格后即可碾压,最后碾压应采用不小于12t级的压路机。
填方高度内的管涵顶面填土500mm以上才能用压路机碾压;管涵两侧和管涵顶以上500mm范围内——必须人工填、人工夯或小型机夯;管涵顶500mm以上——可以机械填机械压
路基填方高度应按设计标高增加预沉量值 预沉量值应与建设单位、监理工程师、设计单位共同商定确认
性质不同的填料应分类、分层填筑、压实;路基高边坡施工应制定专项施工方案
挖土路基
路基施工前,应将现况地面上积水排除、疏干,将树根坑、坟坑、井穴等部位进行技术处理。
根据测量中线和边桩开挖。
挖土时应自上向下分层开挖,严禁掏洞开挖。 机械开挖时,必须避开构筑物、管线: 距管道边1m范围内——应采用人工开挖 距直埋缆线2m范围内——必须采用人工开挖 挖方段不得超挖,应留有碾压到设计标高的压实量。
压路机不小于12t级
碾压时,应视土的干湿程度而采取洒水或换土、晾晒等措施。
过街雨水支管沟槽及检查井周围应用石灰土或石灰粉煤灰砂砾填实。
石方路基
修筑填石路堤应进行地表清理,先码砌边部,然后逐层水平填筑石料,确保边坡稳定。
先修筑试验段,以确定松铺厚度、压实机具组合、压实遍数及沉降差等施工参数。
填石路堤宜选用12t以上的振动压路机、25t以上轮胎压路机或2.5t的夯锤压(夯)实。
路基范围内管线、构筑物四周的沟槽宜回填土料。
质量检查与验收
主控项目——压实度、弯沉值(0.01mm)
一般项目——路床纵断高程、中线偏位、平整度、宽度、横坡、路堤边坡等
扩展
土质路基压实度标准
质量验收合格的依据
主控项目的质量经抽样检验合格
一般项目的合格点率应达到80%以上,且超差点的最大偏差值应在允许差值的1.5倍范围内
城镇道路路基压实作业要点
路基材料与填筑
材料要求
填料的强度(CBR)值应符合设计要求
不应使用淤泥、沼泽土、泥炭土、冻土、有机土及含生活垃圾的土做路基填料。填土内不得含有草、树根等杂物,粒径超过100mm的土块应打碎。
填筑
填土应分层进行。下层填土合格后,方可进行上层填筑。路基填土宽度应(每侧)比设计宽度宽500mm。
对过湿土进行翻松、晾干,或对过于干土均匀加水,使其含水量接近最佳含水量范围之内。
路基压实施工要点
试验段
确定路基预沉量值
合理选用压实机具
确定压实遍数
确定每层虚铺厚度
选择压实方式
路基下管道回填与压实
当管道位于路基范围内时,管顶以上50cm范围内应采用轻型压实机具。
当管道结构顶面至路床的覆土厚度不大于50cm时,应对管道结构进行加固。
当管道结构顶面至路床的覆土厚度在50~80cm时,路基压实时应对管道结构采取保护或加固措施。
路基压实
压实方法(式):重力压实(静压)和振动压实两种
土质路基压实应遵循的原则:先轻后重、先静后振、先低后高、先慢后快,轮迹重叠。 压路机最快速度不宜超过4km/h
碾压不到部位应用小型夯压机夯实,防止漏夯,要求夯击面积重叠1/4~1/3
土质路基压实质量检查
主要检查各层压实度。
路床应平整、坚实,无显著轮迹、翻浆、波浪、起皮等现象。
路堤边坡应密实,稳定,平顺。
路基顶面(路床)应进行压实度和弯沉值检测,并符合设计或相关标准要求。
岩土分类与不良土质处理办法
工程土分类
按照土的坚实系数分类
一类土(松软土)——坚实系数为0.5~0.6
二类土(普通土)——坚实系数为0.6~0.8
三类土(坚土)——坚实系数为0.8~1.0
四类土(砂砾坚土)——坚实系数为1.0~1.5
五类土(软石)——坚实系数为1.5~4.0
六类土(次坚石)、七类土(坚石)、八类土(特坚石)
土的性能参数
含水量:土中水的质量与干土粒质量之比
天然密度:土的质量与其体积之比
孔隙比:土的孔隙体积与土粒体积之比
液限:土由流动状态转为可塑状态时的界限含水量为塑性上限,称为液性界限
塑限:土由可塑状态转为半固体状态时的界限含水量为塑性下限,称为塑性界限
塑性指数:土的液限与塑限之差值,即土处于塑性状态的的含水量变化范围,表征土的塑性大小
液性指数:土的天然含水量与塑限之差值对塑性指数之比值,可用以判别土的软硬程度,0<为坚硬、半坚硬状态,0~0.5为硬塑状态,0.5~1.0为软塑状态,≥1.0为流塑状态
孔隙率:土的孔隙体积与土的体积(三相)之比
土的压缩性指标Es:ec为土的天然孔隙比,a为从土的自重应力至土的自重加附加应力段的压缩系数
不良土质路基的处理方法
软土——淤泥、淤泥质土及天然强度低、压缩性高、透水性小的黏土的统称。具有天然含水量较高、孔隙比大、透水性差、压缩性高、强度低等特点。软土地区路基的主要破坏形式是沉降过大引起的路基开裂。 常用的处理方法有:表层处理法、换填法、重压法、垂直排水固结法等;具体可采用置换土、抛石挤淤、砂垫层置换、反压护道、砂桩、粉喷桩、塑料排水板及土工织物等处理措施。
湿陷性黄土——在未受水浸湿时,一般强度较高,压缩性较小,但在一定压力下受水浸湿,强度迅速降低。可能产生的主要病害有路基变形、凹陷、开裂,道路边坡崩塌、剥落,道路结构内部易被水冲蚀成土洞和暗河。 湿陷性黄土路基处理施工除采用防止地表水下渗的措施外,可根据工程具体情况采取换土法、强夯法、挤密法、预浸法、化学加固法等因地制宜进行处理,并采取防冲、截排、防渗等防护措施。加筋土挡土墙是湿陷性黄土地区得到迅速推广的有效防护措施。
膨胀土——具有吸水膨胀或失水收缩特性的高液限黏土。在坚硬状态下工程性质较好,但其显著的胀缩特性可使路基发生变形、位移、开裂、隆起等严重破坏。 膨胀土路基主要应解决的问题是减轻和消除胀缩性对路基的危害,可采取的措施包括: 加固和改良:灰土桩、水泥桩或其他无机结合料 路基加固:换填或堆载预压 防水和保湿措施:如果设置排水沟、不透水面层结构,在路基中设不透水层,边坡等部位植草、植树等
冻土——分为季节性冻土和多年性冻土两大类。冻土在冻结状态强度较高、压缩性较低。融化后承载力急剧下降,压缩性提高,地基容易产生融沉。一般土颗粒越细,含水量越大,土的冻胀和融沉性越大,反之越小。 在城市道路中,土基冻胀量与冻土层厚度成正比。 对于季节性冻土,在路基施工中应注意: 可增加路基总高度,使其满足最小填土高度要求。 选用不发生冻胀的路面结构层材料。 对于不满足防冻胀要求的结构,可采用调整结构层厚度或采用隔温性能好的材料等措施来满足防冻胀要求,多孔矿渣是较好的隔温材料。 为防止不均匀冻胀,防冻层厚度(包括路面结构层)应不低于标准规定。
水对城镇道路路基的危害
地下水分类与水土作用
地下水分类
从工程地质角度,根据地下水的埋藏条件可将地下水分为上层滞水、潜水、承压水
潜水分布广,与道路等市政公用工程关系密切。路基施工时要做好排水工作,并采用隔离层等措施。
水土作用
工程实践表明:在对道路路基施工、运行与维护造成危害的诸多因素中,影响最大、最持久的是地下水。 因此市政公用工程,特别是城镇道路的安全运行必须考虑沿线地下水的类型、埋藏条件及活动规律,以便采取措施保证工程安全。
地下水和地表水的控制
路基的各种病害或变形的产生,都与地表水和地下水的浸湿和冲刷等破坏作用有关。要保证路基的稳定性,提高路基抗变形能力,必须采取相应的排水措施或隔水措施。
路基排水:路基排水分为地面和地下两类 一般情况——设置管渠、地下排水构筑物排水 水流危害路基边坡——设置渗沟或截水沟 边坡较陡或可能受到冲刷——设置护坡、护墙等
路基隔(截)水
地下水位接近或高于路床标高时,应设置暗沟、渗沟或其他设施,以排除或截断地下水流,降低地下水位
地下水位或地面积水水位较高,路基处于过湿状态或强度与稳定性不符合要求的潮湿状态时,可设置隔离层或采取疏干等措施。可采用土工织物、塑料板等材料疏干或超载预压提高承载能力与稳定性。
危害控制措施
路基与路面
在潮湿路段,应采用水稳定好且透水的基层。 对于冻深较大的季节性冻土地区,应采取预防冻胀和翻浆的具体措施。
面层结构应防止地表水渗入基层;且其总厚度要满足防冻层厚度的要求。如果面层厚度不足,可用水稳定性好的砂砾料或隔温性好的材料设置垫层。
城镇道路基层施工
不同无机结合料稳定基层特性
基层材料与施工质量是影响路面使用性能和使用寿命最关键因素
常用的基层材料
石灰稳定土类基层
石灰稳定土水稳性、抗冻性及早期强度不如水泥稳定土。石灰土的强度随龄期增长,温度低于5℃时强度几乎不增长。
石灰稳定土的干缩和温缩特性十分明显,且都会导致裂缝。石灰土已被严格禁止用于高等级路面的基层,只能用作高级路面的底基层。
水泥稳定土基层
水泥稳定土水稳性和抗冻性都比石灰稳定土好。水泥稳定土的初期强度高,其强度随龄期增长。
水泥稳定细粒土(简称水泥土)的干缩系数、干缩应变以及温缩系数都明显大于水泥稳定粒料,水泥土产生的收缩裂缝会比水泥稳定粒料的裂缝严重的多。水泥土只用作高级路面的底基层。
石灰工业废渣稳定土基层
二灰稳定土抗冻性能比石灰土高很多。
二灰稳定土早期强度较低,但随龄期增长,温度低于4℃时强度几乎不增长;二灰中的粉煤灰用量越多,早期强度月底,3个月龄期的强度增长幅度就越大。
二灰稳定土也具有明显的收缩特性,但小于水泥土和石灰土,也被禁止用于高等级路面的基层,而只能做底基层。 二灰稳定粒料可用于高等级路面的基层与底基层。
案例
背景
某公司中标城市主干道路面大修工程,其中包括部分路段的二灰粒料基层施工。施工项目部为了减少对城市交通的影响,采取夜间运输基层材料,白天分段摊铺碾压的做法。施工中发现基层材料明显离析,压实后的表面有松散现象;局部清除浮料后采用贴料法补平。现场监理工程师发现后认定为重大质量事故的隐患,要求项目部采取措施进行纠正
问题
从背景材料来看,控制基层材料离析应从哪些方面入手?
应从以下三个方面控制基层材料离析: 1、基层材料生产 集料堆放要采用小料堆,避免大料堆放时大颗粒流到外侧; 二灰的含量应严格控制,减少混合料中小于0.075mm颗粒的含量; 混合料的总拌合时间一般在35s左右。 2、基层材料运输堆放 为避免运输堆放的离析现象,装料时应分次、均匀上料;卸料时要尽量使混合料整体卸落;堆放料堆应便于摊铺,避免二次倒运。 3、基层材料摊铺 尽可能连续摊铺混合料。施工场地受到限制时应尽可能减少停顿和重新启动次数;特别是调整摊铺机的速度,使摊铺机的产量和拌合机相匹配等
试分析压实后的基层表面产生松散现象的主要成因。
从背景材料看,可能原因有:混合料运送堆放未很好覆盖,且摊铺前堆放时间长,混合料含水量未视条件适当调整,以使现场的混合料含水量接近最佳含水量。
清除浮料后局部采用补平法是否可行?
不可行:《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1-2008中规定:基层施工中严禁用贴薄层方法整平修补表面。贴薄层找平后基层整体稳定性差。
监理工程师为何认定为重大质量隐患
因为基层设置在面层之下,并与面层一起将车轮荷载的反复作用传布到底基层、垫层、土基,起主要的承重作用;对基层材料的强度指标应有较高的要求;出现背景所说的路面基层问题将直接影响到道路的使用质量,所以可以认定为重大质量隐患。
城镇道路基层施工技术
石灰稳定土基层与水泥稳定土基层
材料与拌合
石灰、水泥、土、集料拌合用水等原材料应进行检验,符合要求后方可使用,并按照规范要求进行材料配比设计。
各类原材料、成品、半成品质量,必须具有质量合格证明资料并经进场检验,不合格不准使用。
材料的质量控制
材料进场必须检验,依样品及相关检测报告进行报验,报验合格的材料方能使用。
未经检验和已经检验为不合格的材料、半成品、构配件,必须按规定进行复验或退场处理。
城区施工应采用厂拌(异地集中拌合)方式,不得使用路拌方式。
宜用强制式拌合机进行拌合,拌合应均匀。
运输与摊铺
拌成的稳定土类混合料应及时运送到铺筑现场。 水泥稳定土材料自搅拌至摊铺完成,不应超过3h。
宜在春末和气温较高季节施工,施工气温应不低于5℃。
雨期施工应防止石灰、水泥和混合料淋雨;降雨时应停止施工,已摊铺的应尽快碾压密实。
压实与养护
压实系数应经试验确定。
摊铺好的石灰稳定土应当天碾压成活,碾压时的含水量宜在最佳含水量的允许偏差范围内。水泥稳定土宜在水泥初凝前碾压成型。
纵向接缝宜设在路中线处,横向接缝应尽量减少。
石灰土压实成活后应立即洒水(或覆盖)养护,保持湿润,直至上部结构施工为止;水泥土分层摊铺时,应在下层养护7d后方可摊铺上层材料。
养护期应封闭交通
石灰粉煤灰稳定砂砾(碎石)基层(二灰混合料)
材料与拌合
对石灰、粉煤灰等原材料进行质量检验,符合要求后方可使用。
采用厂拌(异地集中拌合)方式,强制拌合机拌制,配料应准确,拌合应均匀。
混合料含水量宜略大于最佳含水量。
运输与摊铺
应在春末和夏季组织施工,施工期的日最低气温应在5℃以上。
根据试验确定的松浦系数控制虚铺厚度。
压实与养护
每层最大压实厚度为200mm,且不宜小于100mm。
禁止使用薄层贴补的方法找平。
混合料的养护采用湿养,始终保持表面潮湿;采用沥青乳液和沥青下封层进行养护,养护期常温下不宜小于7d。
冬期施工基本要求
当施工现场环境日平均气温连续5d稳定低于5℃,或最低环境气温低于-3℃时,应视为进入冬期施工。
基层施工
石灰及石灰粉煤灰稳定土(粒料、钢渣)类基层,宜在进入冬期施工前30~45d停止施工,不应在冬期施工
水泥稳定土(粒料)类基层,宜在进入冬期前15~30d停止施工。当上述材料养护期进入冬期时,应在基层施工时向基层材料中掺入防冻剂。
级配砂砾(碎石)、级配砾石(碎砾石)基层
材料与拌合
采用厂拌方式,强制式拌合机拌制
运输与摊铺
宜采用机械摊铺,摊铺应均匀一致,发生粗、细骨料离析(“梅花”“砂窝”)现象时,应及时翻拌均匀
压实系数应通过试验段确定,每层应按虚铺厚度一次铺齐,颗粒分布应均匀,厚度一致
压实与养护
碾压前和碾压中应先适量洒水
控制碾压速度,碾压至轮迹不大于5mm,表面平整、坚实。碎石压实后及成活中适量洒水。
未铺装上层前不得开放交通。
此类基层材料常作为垫层材料使用
土工合成材料的应用
土工合成材料
功能与作用
土工合成材料可设置于岩土或其他工程结构内部、表面或各结构层之间,具有加筋、防护、过滤、排水、隔离等功能
工程应用
路堤加筋
主要目的是提高路堤的稳定性。土工格栅、土工织物、土工网等土工合成材料均可用于路堤加筋。土工合成材料应具有足够的抗拉强度、较高的撕破强度、顶破强度和握持强度等性能。
合成材料连接应牢固,其叠合长度不应小于300mm,搭接宽度不得小于150mm。土工合成材料摊铺后宜在48h以内填筑填料,以避免其过长时间受阳光曝晒。填料不应直接卸在土工合成材料上面,必须卸在已摊铺完毕的土面上;卸土高度不宜大于1m。卸土后立即摊铺。
第一层填料宜采用轻型压路机压实,当填筑层厚度超过600mm后才允许采用重型压路机。边坡防护与路堤的填筑应同时进行。
台背路基填土加筋
目的是为了减小路基与构造物之间的不均匀沉降。加筋台背适宜的高度为5~10m。加筋材料宜选用土工网或土工格栅。台背填料以碎石土、砾石土为宜。
加筋材料间距应经计算确定。在路基顶面以下5m的深度内,间距宜不大于1m。纵向铺设长度宜上长下短,可采用缓于或等于1:1的坡度自下而上逐层增大,最下一层的铺设长度不应小于计算的最小纵向铺设长度。
施工程序: 清地表→地基压实→锚固土工合成材料、摊铺、张紧并定位→分层摊铺、压实填料至下一层土工合成材料的铺设标高 相邻两幅加筋材料搭接宽度宜不小于200mm,连接强度不低于合成材料强度的60%。 台背填料应在最佳含水量时分层压实,每层压实厚度不大于300mm,边角处厚度不得大于150mm。
路面裂缝防治
采用玻纤网、土工织物等土工合成材料,铺设于旧沥青路面、旧水泥混凝土路面的沥青加铺层底部或新建道路沥青面层底部,可减少或减缓由旧路面对沥青加铺层的反射裂缝,或半刚性基层对沥青面层的反射裂缝。玻纤网网孔尺寸宜为其上铺筑的沥青面层材料最大粒径的0.5~1倍。土工织物应能耐179℃以上的高温。
对旧沥青路面裂缝进行防治,首先要对旧路进行外观评定和弯沉值测定,进而确定旧路处理和新料加铺方案。
路基防护
路基防护
坡面防护——防护易受自然因素影响而破坏的土质或岩石边坡
冲刷防护——防护水流对路基的冲刷与淘刷
土质边坡防护可采用拉伸网草皮、固定草种布或网格固定撒草种
岩石边坡防护可采用土工网或土工格栅
沿河路基可采用土工织物软体沉排、土工模袋等进行冲刷防护
坡面防护
土质边坡防护的边坡坡度宜在1:1~1:2之间
岩石边坡防护的边坡坡度宜缓于1:0.3
冲刷防护
排体材料宜采用聚丙烯编织型土工织物。土工织物软体沉排防护,应验算排体抗浮、排体压块抗滑、排体整体抗滑三方面的稳定性。 采用土工模袋护坡的坡度不得陡于1:1。确定土工模袋的厚度应考虑抵抗弯曲应力、抵抗浮动力两方面因素。 模袋铺设流程:卷模袋→设定位桩及拉紧装置→铺设模袋 模袋铺设后及时充灌混凝土或砂浆并及时清扫模袋表面、滤孔和进行养护。
过滤与排水
作为过滤体和排水体用于暗沟、渗沟、坡面防护,支挡结构壁墙后排水,软基路堤地基表面排水垫层;也可用于处置翻浆冒泥和季节性冻土的导流沟等道路工程结构中。
施工质量检验
基本要求
接缝连接强度应符合要求,上下层土工合成材料搭接缝应交替错开
施工质量资料
施工质量资料包括材料的验收、铺筑试验段、施工过程中的质量管理和检查验收
隐蔽工程,应加强旁站和施工日志记录
城镇道路面层施工
沥青混合料面层施工技术
施工准备
透层、粘层、封层
透层——粘结+防渗
透层——沥青混合料面层与非沥青材料基层之间 沥青混合料面层摊铺前应在基层表面喷洒透层油。根据基层类型选择渗透性好的液体沥青(AL(M)、AL(S))、乳化沥青(PC、PA)作透层油。 用于石灰稳定土类或水泥稳定土类基层的透层油宜紧接在基层碾压成型后表面稍变干燥、尚未硬化时喷洒,洒布透层油后应封闭交通。洒布后的养护时间应根据透层油的品种和气候条件由试验确定。液体沥青中的稀释剂全部挥发或乳化沥青水分蒸发后,应及时铺筑沥青混合料面层。
粘层——粘结
粘层——既有结构和路缘石、检查井等构筑物与沥青混合料层的连接面;沥青层之间;沥青层与水泥混凝土路面之间。 粘层油宜采用快裂或中裂乳化沥青、改性乳化沥青(PC、PA),或采用快凝或中凝液体石油沥青(AL(R)、AL(M))作粘层油。 粘层油宜在摊铺面层当天洒布。
封层——防渗/改善(抗滑、磨耗、保护等)
上封层——铺筑在面层表面;下封层——铺筑在面层下面 封层油宜采用改性沥青或改性乳化沥青,封层集料应质地坚硬、耐磨、洁净且粒径与级配应符合要求。
封层宜采用层铺法表面处治或稀浆封层法施工。
当气温在10℃及以下,风力大于5级及以上时,不应喷洒透层、粘层、封层油。
运输与布料
为防止沥青混合料粘结运料车车厢板,装料前应喷洒一薄层隔离剂或放粘结剂。运输中沥青混合料上宜用篷布覆盖保温、防雨和防污染。
施工时发现沥青温合料不符合施工温度要求或结团成块、已遭雨淋则不得使用。
摊铺机前应有足够的运料车等候,对高等级道路,等候的运料车宜在5辆以上。
摊铺作业
机械摊铺
热拌沥青混合料应采用机械摊铺。 受料前应在摊铺机受料斗涂刷薄层隔离剂或防粘结剂。
快速路、主干路宜采用两台以上摊铺机联合摊铺,其表面层宜采用多机全幅摊铺,以减少施工接缝。每台摊铺机的摊铺宽度宜小于6m。通常采用2台或多台摊铺机前后错开10~20m呈梯队方式同步摊铺,两幅之间应用30~60mm宽度的搭接。上下层搭接位置宜错开200mm以上。
摊铺前应提前0.5~1h预热摊铺机熨平板,使其不低于100℃。
摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,摊铺速度宜控制在2~6m/min的范围内。
摊铺机应采用自动找平方式。 下面层宜采用钢丝绳或路缘石、平石控制高程与摊铺厚度; 上面层宜采用导梁或平衡梁的控制方式。
松铺系数应根据混合料类型、施工机械和施工工艺等通过试铺试压确定。施工中随时检查铺筑层厚度、路拱及横坡,并以铺筑的沥青混合料总量与面积之比校验平均厚度。
人工摊铺
不具备机械摊铺条件时(如路面狭窄部分,平曲线半径过小的匝道或加宽部分,以及小规模工程)可以采用人工摊铺作业。
半幅施工时,路中一侧宜预先设置挡板;边摊铺边整平,严防集料离析;不得中途停顿,尽快碾压;低温施工,混合料应覆盖篷布保温。
压实成型与接缝
压实成型
根据摊铺完成的沥青混合料温度情况严格控制初压、复压、终压(包括成型)时机。 压实层最大厚度不宜大于100mm,各层压实度及平整度应符合要求。
碾压温度应根据沥青和沥青混合料种类、压路机、气温、层厚等因素经试压确定。
初压应采用钢轮压路机静压1~2遍。碾压时应将压路机的驱动轮面向摊铺机。 复压应紧跟初压连续进行。碾压路段长度宜为60~80m。
密级配沥青混合料复压宜优先采用重型轮胎压路机,其总质量不宜小于25t。相邻碾压带应重叠1/3~1/2轮宽。 对粗集料为主的混合料,宜优先采用振动压路机复压(厚度宜大于30mm)。层厚较大时宜采用高频大振幅,厚度较薄时宜采用低振幅,以防止骨料破碎。相邻碾压带宜重叠100~200mm。 当采用三轮钢筒式压路机时,总质量不小于12t,相邻碾压带宜重叠后轮的1/2轮宽,并不应小于200mm。
终压应紧接在复压后进行。宜选用双轮钢筒式压路机,碾压至无明显轮迹为止。
为防止沥青混合料粘轮,对压路机钢轮可涂刷隔离剂或防粘接剂,严禁刷柴油。
压路机不得在未辗压成型路段上转向、掉头、加水或停留。 在当天成型的路面上,不得停放各种机械设备或车辆,不得散落矿料、油料及杂物。
接缝
上下层的纵缝应错开150mm(热接缝)或300~400mm(冷接缝)以上。相邻两幅及上、下层的横向接缝均应错位1m以上。应采用3m直尺检查平整度。
高等级道路的表面层横向接缝应采用垂直的平接缝,以下各层和其他等级的道路的各层可采用斜接缝。
开放交通
热拌沥青混合料路面应待摊铺层自然降温至表面温度低于50℃后,方可开放交通。
案例
背景
甲公司中标承包某市主干道道路工程施工,其路面结构为20mm细粒式沥青混凝土表面层,40mm中粒式沥青混凝土中面层,60mm粗粒式沥青混凝土底面层,300mm石灰粉煤灰稳定碎石基层和200mm石灰土底基层。路面下设有给水、排水、燃气、电力、通信管线,由建设方直接委托专业公司承建。 该工程年初签了承包施工合同,合同约定当年年底竣工。受原有管线迁移影响,建设方要求甲公司调整施工部署,主要道路施工安排在9月中旬开始,并保持总工期和竣工日期不变。为此甲公司下属项目部决定如下: 1、为满足进度要求,项目部负责人下达了提前开工令,见缝插针,抢先施工能施工部位。 2、项目部安排9月中旬完成管道回填压实、做挡墙等工程,于10月底进入路面基层结构施工,施工期日最低温度为-1℃;石灰粉煤灰稳定碎石基层采用沥青乳液和沥青下封层进行养护3d后进入下一道工序施工。 3、开始路面面层施工时,日最低气温为-3℃,但天气晴好;项目部组织突击施工面层,没有采取特殊措施。 4、为避免对路下管道和周围民宅的损坏,振动压路机作业时取消了振动压实。 工程于12月底如期竣工,开放交通。次年4月,该道路路面出现成片龟裂,6月中旬沥青面层开始出现车辙。
问题
项目部下达提前开工令的做法对吗?为什么?
项目负责人下达开工令是错误的 因为工程施工承包合同中对开工日期都有约定。项目部应根据合同安排进度,并且在开工前应先向监理工程师提交开工申请报告,由监理工程师审查后下达开工令,项目部应按监理的指令执行。
指出路面各层结构施工不妥之处
沥青混凝土面层不符合规范关于施工期的日最低气温应在5℃以上的规定;石灰及石灰粉煤灰稳定土类基层宜在冬期开始前30~45d停止施工。
不符合规范关于基层采用沥青乳液和沥青下封层养护7d的规定。
分析道路面层出现龟裂、车辙的主要原因
路面基层采用的是石灰稳定类材料,属于半刚性材料,其强度增长与温度有密切关系,温度低时强度增长迟缓。为使这类基层施工后能尽快增长其强度,以适应开放交通后的承载条件,规范规定这类基层应在5℃以上的气温条件下施工,且应在出现第一次冰冻之前1~1.5个月以上完工。 开放交通后,在交通荷载作用下,基层强度不足,使整个路面结构强度不足,出现成片龟裂的质量事故。
沥青路面必须在冬期施工时,应采取提高沥青混合料的施工温度,并应采取快卸、快铺、快平、快压等措施,以保证沥青面层具有足够的碾压温度和密实度。
次年6月以后出现车辙,主要原因是振动压路机作业时取消了振动压实,致使沥青混合料的压实密度不够,在次年气温较高时,经车轮碾压压实,形成车辙。
改性沥青混合料面层施工技术
生产和运输
改性沥青混合料正常生产温度,通常宜较普通沥青混合料的生产温度提高10~20℃。当采用表1K411042以外的聚合物或天然沥青改性沥青时,生产温度由试验确定。
改性沥青混合料宜采用间歇式拌合设备生产。
改性沥青混合料拌合时间根据具体情况经试拌确定,以沥青均匀包裹集料为度。间歇式拌合机每盘的生产周期不宜少于45s(其中干拌时间不宜少于5~10s)。改性沥青SMA混合料的拌合时间应适当延长。
储存过程中混合料温降不得大于10℃ 改性沥青混合料的储存时间不宜超过24h; 改性沥青SMA混合料只限当天使用; OGFC混合料宜随伴随用。
施工
摊铺
在喷洒有粘层油的路面上铺筑改性沥青混合料时,宜使用履带式摊铺机。改性沥青SMA混合料施工温度应经试验确定,一般情况下,摊铺温度不低于160℃。
摊铺速度宜放慢至1-3m/min,松铺系数应通过试验段取得。
摊铺机应采用自动找平方式,中、下面层宜采用钢丝绳或导梁引导的高程控制方式,上面层宜采用非接触式平衡梁。
压实与成型
初压开始温度不低于150℃,碾压终了的表面温度应不低于90~120℃。
宜采用振动压路机或钢筒式压路机碾压,不应采用轮胎压路机碾压。 OGFC混合料宜采用12t以上刚筒式压路机碾压。
振动压实应遵循“紧跟、慢压、高频、低辐”的原则,这是保证平整度和密实度的关键。
接缝
应尽量避免出现冷接缝。
摊铺时应保证充分的运料车次,以满足摊铺的需要,使纵向接缝成为热接缝。
水泥混凝土路面施工技术
混凝土配合比设计、搅拌和运输
混凝土配合比设计
混凝土的配合比设计在兼顾经济性的同时应满足弯拉强度、工作性、耐久性三项指标要求。 混凝土28d弯拉强度值应符合规定,并按统计数据得出的变异系数、试验样本的标准差、保证率系数。 严寒地区混凝土抗冻等级不宜小于F250,寒冷地区不宜小于F200. 混凝土外加剂的使用应符合: 高温施工时,混凝土拌合物的初凝时间不得小于3h,低温施工时,终凝时间不得大于10h;外加剂掺量应有混凝土适配确定。
搅拌
搅拌设备应优先选用间歇式拌合设备,并在投入生产前进行标定和试拌,确定最佳拌合时间。
运输
混凝土拌合物出料到运输、铺筑完毕允许最长时间见表
混凝土面板施工
模板
宜使用钢模板,每1m设置1处支撑装置。 如采用木模版,直线部分板厚不宜小于50mm,每0.8~1m设1处支撑装置;弯道部分板厚宜为15~30mm,每0.5~0.8m设1处支撑装置。
模板安装应符合: 支模前应核对路面标高、面板分块、胀缝和构造物位置;模板应安装稳固、顺直、平整,无扭曲,相邻模板连接应紧密平顺,不得错位;严禁在基层上挖槽嵌入模板;使用轨道摊铺机应采用专用钢制轨模;模板安装完毕,应进行检验,合格后方可使用;模板安装检验合格后表面应涂隔离剂,接头应粘贴胶带或塑料薄膜等密封。
钢筋设置
钢筋安装前应检查其原材料品种、规格与加工质量;钢筋网、角隅钢筋等安装应牢固、位置准确。钢筋安装后应进行检查,合格后方可使用;传力杆安装应牢固、位置准确。胀缝传力杆应与胀缝板、提缝板一起安装。 当一次铺筑小于面层宽度时,应设置纵向施工缝,纵向施工缝宜采用平缝加拉杆型。(与P37:二、(四)(1)规定不同)
摊铺与振动
三辊轴机组铺筑混凝土面层时,辊轴直径应与摊铺层厚度匹配,且必须同时配备一台安装插入式振捣器组的排式振捣机;当面层铺装厚度小于150mm时,可采用振捣梁;当一次摊铺双车道面层时应配备纵缝拉杆插入机,并配有插入深度控制和拉杆间距调整装置。 三辊轴整平机分段整平的作业单元长度宜为20~30m,振捣机振实与三辊轴整平工序之间的时间间隔不宜超过15min;在一个作业单元长度内,应采用前进振动、后退静滚方式作业,最佳滚压遍数应经过试验段确定。
轨道摊铺机铺筑时,最小摊铺宽度不宜小于3.75m;坍落度宜控制在20~40mm,根据不同坍落度时的松铺系数计算出松铺高度;轨道摊铺机应配备振捣器组,当面板厚度超过150mm,坍落度小于30mm时,必须插入振捣;轨道摊铺机应配备振动梁或振动板对混凝土表面进行振捣和修整,使用振动板提浆饰面时,提浆厚度宜控制在(4±1)mm;面层表面整平时,应及时清除余料,用抹平板完成表面整修。
滑模摊铺机摊铺时应布设基准线,清扫湿润基层,在胀缝处牢固安装胀缝支架,支撑点间距为40~60cm。 振动舱内料位高度一般应高出路面10cm。混凝土坍落度小,应用高频振动、低速度摊铺;混凝土坍落度大,应用低频振动、高速度摊铺。 在摊铺过程中要做到:摊铺机行走速度为1~3m/min,振捣频率8000~9000r/min。
小型机具摊铺混凝土施工时,松铺系数宜控制在1.10~1.25;摊铺厚度达到混凝土板厚的2/3时,应拔出模内钢钎,并填实纤孔;混凝土面层分两次摊铺时,上层混凝土的摊铺应在下层混凝土初凝前完成,且下层厚度宜为总厚度的3/5;混凝土摊铺应与钢筋网、传力杆及边缘角隅钢筋的安放相配合;一块混凝土板应一次连续浇筑完毕,并按要求做好振捣。
接缝
与结构物衔接处、道路交叉和填挖土方变化处应设胀缝。胀缝应设置胀缝补强钢筋支架、胀缝板和传力杆。 胀缝应与路面中心线垂直;缝壁必须垂直;缝宽必须一致,缝中不得连浆。缝上部灌填缝料,下部安装胀缝板和传力杆。当一次铺筑宽度小于面层加硬路肩总宽度时,应按设计要求设置纵向施工缝。
传力杆的固定方法有两种
端头木模固定传力杆——用于混凝土板不连续浇筑时设置的胀缝。传力杆长度的一半应穿过端头挡板,固定于外侧定位模板中。
支架固定传力杆——用于混凝土板连续浇筑时设置的胀缝。传力杆长度的一半应穿过胀缝板和端头挡板,并应采用钢筋支架固定就位。
胀缝板应连续贯通整个路面板宽度
缩缝
缩缝应垂直板面,宽度宜为4~6mm。 切缝深度: 设传力杆,不应小于面层厚度的1/3,且不得小于70mm; 不设传力杆,不应小于面层厚度的1/4,且不应小于60mm。 当混凝土达到设计强度的25%~30%时,采用切缝机切割。
填缝
混凝土板养护期满后,缝槽应及时填缝。 填缝料的充实度根据施工季节而定,常温施工与路面平,冬期施工宜略低于板面(宜低于板面1~2mm)。 在面层混凝土弯拉强度达到设计强度,且填缝完成前,不得开放交通。
养护
混凝土浇筑完成后应及时养护,可采用喷洒养护剂或保温覆盖等方式;不宜使用围水养护;昼夜温差大于10℃以上地区或日均温度低于5℃施工的混凝土板应采用保温养护措施。 养护时间应根据混凝土弯拉强度增长情况而定,不宜小于设计弯拉强度的80%,一般宜为14~21d。应特别注重前7d的保温保湿养护。
开放交通
在混凝土达到设计弯拉强度40%以后,可允许行人通过。
混凝土完全达到设计弯拉强度且填缝完成后,方可开放交通。
城镇道路大修维护技术要点
微表处理工艺
施工基本要求
对原有路面病害处理、刨平或补缝
宽度大于5mm的裂缝进行灌缝处理
路面局部破损处进行挖补处理
深度15~40mm的车辙、壅包应进行铣刨处理
微表处理混合料的质量应符合有关规定
施工流程与要求
清除原路面泥土、杂物、积水。
对原路面进行湿润或喷洒乳化沥青。
常温施工可采用半幅施工,施工期间不中断行车。
采用专用摊铺机具摊铺稀浆混合料,摊铺速度1.5~3km/h。
不需碾压成型,摊铺找平后必须立即进行初期养护,禁止一切车辆和行人通行。
通常,气温25~30℃时养护30min满足设计要求后,即可开放交通。
微表处理施工前应安排试验段,长度不小于200m,以便确定施工参数。
旧路加铺沥青混合料面层工艺
旧沥青路面作为基层加铺沥青混合料面层
应对原有路面进行调查处理、整平或补强,符合设计要求。
施工要求要点:(粘层)
符合设计强度、基本无损坏的旧沥青路面经整平后可作基层使用。
旧沥青路面有明显的损坏,但强度能达到设计要求的,应对损坏部分进行处理。
填补旧沥青路面,凹坑应按高程控制、分层摊铺,每层最大厚度不宜超过100mm。
旧水泥混凝土路作为基层加铺沥青混合料面层
应对原有水泥混凝土路面进行处理、整平或补强,符合设计要求。
施工要求要点:(粘层+应力消减层)
对旧水泥混凝土路做综合调查,符合基本要求,经处理后可作为基层使用。
对旧水泥混凝土路面层与基层间的空隙,应作填充处理。
对局部破损的原水泥混凝土路面层应剔除,并修补完好。
对旧水泥混凝土路面层的胀缝、缩缝、裂缝应清理干净,并应采取防反射裂缝措施。
加铺沥青面层技术要点
面层水平变形反射裂缝预防措施
在旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土必须处理好反射裂缝,尽可能减少延缓反射裂缝的出现。
在沥青混凝土加铺层与旧水泥混凝土路面之间设置应力消减层,具有延缓和抑制反射裂缝产生的效果。
面层垂直破坏预防措施
在大修前对局部破损部位进行修补,应将这些破损部位彻底剔除并重新修复;不需要将板体整块凿除重新浇筑,采用局部修补的方法即可。
使用沥青密封膏处理旧水泥混凝土板缝。用M7.5水泥砂浆灌注板体裂缝或用防腐麻绳填实板缝下半部,上部预留70~100mm空间,待水泥砂浆初凝后,填充密封膏,厚度不小于40mm。
基底处理要求
为保证水泥混凝土路面板的整体刚性,加铺沥青混合料面层前,必须对脱空和路面板局部破裂处的基底进行处理,并对破损的路面板进行修复。
基底处理方法有两种
开挖式基底处理——换填基地材料
非开挖式基底处理——注浆填充脱空部位的空洞
开挖式基底处理——工艺简单,修复也比较彻底,但对交通影响较大,适合交通不繁忙的路段。
非开挖式基底处理——采用注浆的方法进行基底处理,通过试验确定注浆压力、初凝时间、注浆流量、浆液扩散半径等参数。城镇道路大修工程中使用较广泛和成功,处理前应采用探地雷达详细探查。
路面改造施工技术
水泥混凝土路面改造加铺沥青面层: 当原有水泥混凝土路面强度足够,且断板和错台病害少时,可直接在原有旧路面上加铺沥青路面。 在改造设计时,需要对原有路面进行调查,一般采用地质雷达、弯沉或者取芯检测等手段;而原有水泥混凝土路面作为道路基层强度是否符合设计要求,须由设计方给出评价结果并提出补强方案。
病害处理
需采用人工剔凿的办法,将酥空、空鼓、破损的部分清除,露出坚实的部分。修补范围内的剔凿深度依据水泥混凝土路面的破损程度确定,为保证修补质量,剔凿深度5cm以上。基面清理后可涂刷界面剂增加粘结强度并采用不低于原道路混凝土强度的早强补偿收缩混凝土进行灌注。 凿除部分如有钢筋应保留,不能保留时应植入钢筋。新、旧路面板间应涂刷界面剂。 如果原有水泥混凝土路面发生错台或板块网状开裂,不再适合作为道路基层。应将整个板全部凿除,重新夯实道路路基。
加铺沥青混凝土面层
应注意原有雨水管以及检查井的位置和高程,为配合沥青混凝土加铺应将检查井高程进行调整。 新铺道路沥青混凝土路面要根据原有路面调查结果综合考虑进行结构设计,整体加铺一层或两层沥青混凝土。在加铺前可以采用洒布沥青粘层油、摊铺土工布等柔性材料的方式对旧路面进行处理。
城镇道路工程质量检查与验收
城镇道路管理的有关规定
城镇道路工程施工与质量验收的有关规定