安工大道路与桥梁专业毕业设计

1 绪论1.1 文献综述水泥路面滑模施工一. 实施滑模施工工艺的条件水泥砼路面滑模施工是一项系统性工程，是一个多设备、多班组作业、多工序作业的过程，自始至终都贯穿着施工组织管理。1. 滑模施工机械设备的配套采用滑模摊铺施工必须配置一套齐备完好的机械设备，主要机械施工程序为：（后场）装载机上料拌和楼拌料自卸汽车运、卸料（前场）挖掘机布料滑模摊铺机摊铺。因为机械设备联系十分紧密，一环扣一环，只要有一个环节或一台设备出了问题，整个施工工序就会全部瘫痪，无法继续施工。其中最重要的环节是摊铺机出现故障，不能及时修好，运输及前场待摊过程中的几十或上百多立方米的混凝土将全部作废，造成很大的经济损失。因此设备的维修保养工作显得十分重要，成立维修保养组，同时设备的零件特别是易损件必须备齐备足。2.技术力量支持滑模施工进度快、技术含量高，必须配备充足的管理、技术人员队伍，协调、组织、指导、控制施工过程，发现问题须马上处理和纠正。在本项目的施工过程中，施工单位由一名生产副经理负责，并组织了 9 个班组负责全过程的施工，分别为技术组、质检组、前场组、后场组、试验组、材料组、测量组、安全组、后勤组，每个组各司其职、相互协调。3.材料供应由于滑模施工速度快，上序紧凑，各项材料供应必须予以保证，水泥按 2200t/d 准备，砂材料必须提早备足一个月的用量。二. 水泥混凝土滑模摊铺施工技术及质量控制1.原材料的质量控制水泥混凝土滑模施工的原材料除需要符合公路水泥混凝土路面施工技术规范(JTGF30-2003) 和公路水泥混凝土路面滑模施工技术规程(JTJ/T037.1-2000) 的相关规定外，还应根据实际工程情况满足工程应用。集料是混凝土中分量最大的组成材料，滑模施工混凝土路面的粗集料可使用碎石、卵石和砾石。砾石最大粒径不得大于 20mm，卵石和碎石最大粒径不得大于 31.5mm，超径含量均不得大于 5。细集料宜控制粒径小于 0.15mm 的石粉含量不大于 1。按照规范的规定，用于滑模摊铺的水泥混凝土路面，最大公称粒径可以为 31.5mm( 方孔筛)，但实际上过大的粒径(31.5mm) 影响混凝土拌和物的工作性，尤其是用DBI 法设置传力杆时，使得 DBI 装置打入传力杆相当困难，也就影响了该处路面的平整度。研究表明，随着最大粒径增加，混凝土离析增大，不利于制作匀质混凝土路面。最大粒径增加，坍落度变大，粘聚性变差，振动中容易流浆、分层离析，滑模摊铺更容易塌边或倒边。工程施工过程中发现：集料最大粒径为 31.5mm 时，打入传力杆困难，并且摊铺的路面平整度较差。后来更改集料的最大粒径为26.5mm 后，混凝土的和易性变好，路面平整度提高了 5左右。在本工程中使用最大公称粒径为 26.5mm( 方孔筛) 的集料作为滑模摊铺路面的粗集料，施工效果是令人满意的。2.施工配合比设计水泥混凝土路面滑模摊铺不同于小型机具人工摊铺，配合比设计除应满足抗弯拉强度、工作性、耐久性、经济性 4 项基本要求外，保证滑模施工的最佳工作性及其稳定性和可滑性是试配的关键。用于滑模摊铺工艺的新拌混凝土必须满足以下 2 点要求：第一，混凝土拌和物应均匀、稳定，和易性佳，保水性好；第二，混凝土拌和物粘聚性能优，以避免新铺路面出现塌边和泌水现象。要使滑模摊铺后混凝土不产生蜂窝、麻面、拉裂和倒边、塌边等不良现象，主要通过限制混凝土拌和物的坍落度予以保证。为了满足混凝土的工作性要求，保证施工质量，在混凝土配合比设计方面，从原材料的选择、集料配比和水灰比控制等方面经过反复试验、反复比较，最终确定最优工作性的原材料及施工配合比如下：水泥采用 PO42.5R 水泥，粗集料采用本地石场的碎石，普通混凝土由 1626.5mm，9.516mm，4.759.5mm 三级配按 45:45:10 的比例混合组成。3.施工放样严格执行“二人二次”测量复核制度，确保混凝土路面的平面位置和高程符合设计要求。滑模摊铺机的导线桩架设间隔为 10m，每根导线的最大长度不超过450m。对基层、封层进行令面检查，确保基层表面平整和干净，确保基层与面层间滑动向的存在，施工前要保证基层洒水湿润，但不能积水。4. 拌和与运输4.1 出场前的混合料质量试验员必须测定坍落度、试验试件，关注砼的外观鉴定和外掺剂的使用，杜绝干料、生料或离析料的产生和出场。4.2 砼拌和料的温度控制混合料从搅拌机出料时温度应控制在 1035之间，否则，原材料必须降温，水泥作降温处理（如延长水泥的储存时间、抽地下水进行拌和等） 。4.3 砼的坍落度控制有两种坍落度即机口坍落度和滑模摊铺坍落度，具体通过摊铺机型号、实验取得和依据气温而定，考虑到运距、气温对砼坍落度的影响，拟控制机口坍落度为 24cm，现场摊铺以 13cm 为宜，多拌和设备拌制时，各机口砼坍落度允许误差为lcm。4.4 砼的运输砼卸料落差不得大于 2m，根据气温情况和运距，在冬季、夏季施工应有遮盖。处于不同气温进行施工时，运输允许最长时间和摊铺完成允许最长时间规定，同时，摊铺完毕时间宜短于初凝时间 1h。5. 摊铺与振捣5.1 卸料和布料车辆均匀卸料，卸料的位置为从两侧卸料，卸料高度不大于 2m。采用挖掘机对摊铺机前缺料和多料的地方重新进行布料，并力求拌料均匀。在设置补强钢筋的路段采用挖掘机辅助布料。5.2 砼面板的滑模施工为了保证路面的平整度，摊铺时要保持匀速连接不间断地摊铺，并根据砼的坍落度进行调整，当砼的稠度发生变化时，应先调整振捣频率，后改变速度。5.3 振捣控制摊铺机起步时，先启动振捣约 2min 再行走，待机时立即关闭振捣棒，且在摊铺时经常榆查振捣棒的工作状态，以保证其工作正常。5.4 拉杆及传力杆的施工所有拉杆及传力杆均采用机械自动打入（DBI） ，施工中注意其打人高低误差的控制和前后以及倾斜误差控制，使其满足设计要求。5.5 砼面板的修整滑模摊铺机具有抹光器进行自动抹平来消除表面气孔或麻面等带来的缺陷，故面板原则上不应再修整。但在下列情况下，可以通过工作桥采用人工进行局部修整。1）人工操作抹面抹平器修整机后表面的缺陷。2）当出现倒边、塌边、溜肩现象时，支侧模或支铝合金板，边缘补料修整并用2m 直尺反复检查横坡，小拖布恢复微观抗滑构造。3）前、后施工段摊铺相接处适量修整。4）对起步摊铺段、与桥面板的结合部以及接头处，采用水准仪抄平，人工利用3m 靠尺在边侧修整。5）每次摊铺结束所产生的施工缝，可用支模的形式，人工补料修整。这些工作要求做得细致、认真，尤其在前、后施工段摊铺相接处要进行反复修整，使接头处平顺相接。5.6 平整度控制人工刮尺操作工艺是提高水泥混凝土平整度的关键，所谓“尺”是指一把 4m 长自制的铝合金直尺。用尺来回刮动水泥混凝土表面的砂浆层进行找平，刮尺时应采用两把尺沿路线纵向连续交错重叠进行，两把尺应重叠 lm 左右，以保证平整度的连续性。刮尺的同时应随时检查平整度，确保最大问隙在 2mm 以内，可使水泥混凝土路面平整度得到明显的提高。1）滑模摊铺的路面表面应该是平滑的，现了以下问题应立即解决处理：横断面处多次出现麻面、拉裂现象，路面有发亮的砂浆条带等，必须检查振捣棒的前仰角，注意其深度、位置和大小；在多车道摊铺，若左右卸下了两车稠度不一致的混合料时，则应分别调整振捣棒的频率，按偏干一侧料设置摊铺速度。2）出现横向拉裂现象，应从如下几方面检查：混合料可能整体过干硬、离析或集料过大或可能速度过快，频率不够；挤压底板的位置和前仰角设置是否变化，若倒角或前仰角过大，均可能出现拉裂现象；混合料干硬或等料停机时间较长，起步摊铺速度过快，出现托裂现象；混合料供应不上或拌和楼出现故障，停机等料时间不得超过当时气温下砼初凝时问的 2/3，否则就必须将摊铺机驶离，设置施工缝。5.7 钢筋网补强路段施工（填挖交界处、涵洞通道两侧及顶部、路桥连接处等）砼面层的施工应注意钢筋网的结构尺寸及上下网保护层的厚度。在设置补强钢筋网的路段时，采用挖机辅助人工布料的施工方法。砼面层施工时对于单层钢筋网片施工时拟先采用固定硬路肩及行车道面板内的钢筋网，挖掘机辅助在超车道处侧向辅助布料完成后，再固定超车道内钢筋网，在路基另半幅辅助布料的方式进行施工。布料时，挖掘机始终在侧面布料，砼运输车决不能将料倒在钢筋网片上，挖机决不能上钢筋网布料。对于双层钢筋网片施工时，采用挖机布钢筋网片下层砼（注：铺筑厚度要考虑松铺系数） ，振捣密实后将上层钢筋网人工安放在砼上再布置钢筋网片上层砼。三.施工关键点控制3.1 板块划分在施工前，应结合施工机具的选择（现在的 DBI 系统中间的拉杆位置都是可调的）调整板块的划分，一般在设计图纸中，按照一般路面车道进行板块划分，往往造成后期标线在施工后，将雨水阻在纵缝处，容易造成板块水损。在板块划分上对于硬路肩的板块的 L/B 比可放宽要求。3.2 钢筋布设钢筋的布设在滑模摊铺施工中是关键点也是难点，如果是连续配筋的混凝土路面，需要采用前置钢筋网植入设备，或者先在前方用挖机布底料在人工将钢筋网定位，都是非常麻烦而且定位准确性不易保证的，因此在连续配筋混凝土路面中采用滑模施工效率并不高，因此一般设计中的“鸡爪”钢筋也不能实现或者实现很困难，时间证明除非特重交通，采用混凝土路面时一般按照规范设置拉杆和传力杆完全能够满足要求。传力杆的间距应根据采用 DBI 系统确定（一般为 30cm） ，一般 DBI 的植入间距都不能调整。3.3 养护混凝土路面板抗滑构造微观制作和混凝土泌水完毕后，立即转入混凝土的养生。养护采用先喷洒一层养护剂再覆盖一层养护塑料薄膜的方法。喷洒前要将养护剂按照要求进行掺配。喷洒应保持均匀，厚度一致，颜色一致，喷洒时注意喷杆的高度和方向。喷洒的高度和压力应视当时风速而定，一般应高于面层为50cm，使方向向上成雾状喷洒，同时注意面板两则也应喷洒。养护剂喷洒量以不少于 0.30Kg/m2,以保证成膜能保证厚度，能够达到封闭水分的目的。若风速较大时，要再加喷一次养护剂。待形成一定强度并锯缝完成后，将混凝土表面洒水一层，然后盖上养护薄膜。3.4 切缝锯缝的时间根据气温和时间来确定，一般可用强度和度时积两指标来控制，当混凝土的强度达到 612MPa 为宜（也即达到设计强度的 2530%）或者度时积达到 200h 时开始锯横向缩缝，但最长时间不超过 24h。从一般施工情况来看，在度时积达到 180190h 时即开始进行锯缝比较合适。横向缩缝的槽口宜采用二次锯深缝，先用薄锯片锯缝，深度为 6cm，宽度为 0.5cm 的深缝，再用厚锯片在同一位置锯浅缝，深度为 2cm，宽度为 8mm 左右的浅槽口（一般为 610mm 宽） 。锯缝时注意保持线形顺直、清晰，锯缝并注意防止崩边。3.5 灌缝填缝应由专门的厂家施工队专业施工，这里就不作详尽说明，但仍需说明：3.5.1 填缝的范围：所有的接缝（横向的胀缝、施工缝、缩缝、纵向假缝和纵缝），并按规定的要求和位置进行。3.5.2 填缝前对缝的要求：要求干燥，无尘土，无混凝土碎屑和其他杂物，并报监理检查验收合格（也可用压缩空气机清理） 。3.5.3 灌缝方法：a.由槽部底灌至路表面，一次灌完； b.灌缝在高湿季节，填缝料与路面平齐。3.6 接缝的施工滑模摊铺混凝土路面接缝分横向接缝和纵向接缝，其中横向接缝有横向缩缝、胀缝和横向施工缝三种，纵向接缝有纵向缩缝。横向缩缝为假缝，横向缩缝为假缝加传力杆型，传力杆用 DAL 法置入，并在路侧缩缝切割位置作标记，保证切缝位于传力杆中部，采用锯缝的形式，其模快划分按图纸规定进行，施工前按照施工段落的长度，合理划分板块长度，一般为每块板 5m 长，当不得不要调整长度时最大板长不宜大于 6.0m，最小板长不宜小于板宽。横向施工缝，每天摊铺结束或摊铺因故中断，且中断时间超过初凝时间的 4/5 时，设置横向施工缝。横向施工缝保持与路中心线垂直，施工缝采用平缝加传力杆形式。横向施工缝制作采用“软做施工缝法” ，端头模板为带孔、带固定装置的钢模板，高度与混凝土路面厚度相等（即 26cm） ，孔的大小和间距与传力杆设置相吻合。在一段落面层施工结束时，架立端头模板，模板的标高对照基准线采用挂线确定，并拉线检查其顺直度，反复检查合格后才能进行施工；采用人工插入式振捣器振捣，在端头混凝土面板顶面 35m 内用 3m 直尺检测其平整度，对不满足规范要求的部位及时进行处理，从而保证端头面板的平整度及厚度；刮平收面后采用拖布沿纵向拉毛，使表面外观与其它板一致。胀缝的设置应按图纸或监理工程师要求的地方设置。胀缝的施工采用前置法的施工工艺，其构造采用加强钢筋支架加传力杆型。传力杆无沥青涂层的一端焊接在支架上，接缝板夹在两支架之间。纵向缩缝：因摊铺机一次摊铺二个车道（4.5m+3.75m） ，在车道间设置纵向缩缝，纵向缩缝采用假缝拉杆型，拉杆靠滑模摊铺机配备的自动拉杆打入装置安装施工，间距按设计要求间距在摊铺机上设定。纵向缩缝制作采用硬切缝施工，具体操作同横向缩缝的锯缝方式。2.2 城市概况2.2.1 地理位置宜兴简称宜，古称“荆邑” 、 “阳羡”， 地处江苏省南端、沪宁杭三角中心，东面太湖水面与苏州太湖水面相连，东南临浙江长兴，西南界安徽广德，西接溧阳，西北毗连金坛，北与武进相傍。无锡市下辖的县级市。宜兴市辖宜城街道等 4 个街道、14 个镇。总面积 2038.7平方公里，总人口 123 万人（2010 年） 。长江三角洲辐射内地的门户之一，沪宁杭三大都市圈的重要结点。2.2.2 历时改革宜兴市是一座拥有 2100 余年城建史和 7000 多年制陶史的名城，素有中国“ 环保之乡”、 “著名陶都”、 “教授之乡 ”的美誉。宜兴已有 5000 多年历史。古称荆邑，春秋时属吴。周元王四年（前 472）属越。周显五三十六年（前 333）属楚。秦始皇二十五年（前 222）荆邑司会稽郡，次年改荆邑为阳羡县。西晋怀帝永嘉四年（310） ，置义兴郡。隋文帝开皇九年（589） ，废义兴郡，改称义兴县，属常州。宋太宗太平兴国元年（976）改为宜兴县。清雍正四年（1726 ） ，分为宜兴、荆溪二县。民国元年荆溪撤消，并入宜兴县。1949 年 6 月属常州专区。1953 年 1 月属苏州专区。 1956 年 2 月属镇江专区。 1983 年 3 月起，属无锡市。1988 年 1 月，撤销宜兴县，建立宜兴市2.2.3 自然条件宜兴市位于北纬 3107-3137-，东经 11931-12003。东濒太湖，东南邻浙江长兴，西南界安徽广德，西接溧阳，西北毗连金坛，北面与武进相傍，滆湖镶嵌其间。年末耕地 99.14万亩。地势南高北低。南部为丘陵山区，北部为平原区；东部为太湖渎区，西部为低洼圩区。宜兴位于北亚热带季风区，属北亚热带湿润季风气候。常年气候的特点是：季风显著，四季分明，雨量集中，雨热同季，冬冷夏热，春温多变，秋高气爽；光能充足，热量富裕。宜兴市境内河流密布、纵横交叉，灌溉、运输方便。有河道 215 条，总长 1058 公里，总面积 19.49 万亩。其中主干河 14 条，5 公里以上的 68 条。荡 20 多个，水域面积 73.43 亩。有水库 20 座，总库容 1.26 亿立方米。天然水质较好，矿化度为 100-200 毫克/升，属很低矿化度水；总矿化度小于 1.5 毫克当量/升，属很软水；酸碱度值为 6.5-7，属中性水。2.2.4 规模特征至 2010 年年底，全市有 1 个国家级环保科技工业园、 2 个省级开发区、14 个镇、4 个街道办事处，有 217 个行政村、93 个社区。全市总面积 1996.6 平方千米（其中太湖水域面积242.29 平方千米） ；城市建成区面积 70 平方千米。户籍总人口 107.24 万人。其中，男性53.22 万人，城镇人口 58.52 万人。2.2.5 城市发展方向1.城市性质著名的陶都、长江三角洲生态旅游城市，苏浙皖三省交界地区重要的工业和商贸城市。2.城市特色宜兴城市主要特色为“中国陶都、江南水城”。 陶都特色主要是立足陶都文化资源优势，积极有效的发展陶艺，振兴陶艺，成为名副其实的中国陶都。 水城特色主要是要求城市建设充分利用现状团氿、东氿及城区的河道，结合滨水地形，利用水对城市地形的有机划分，打造滨水城市，形成形态鲜明、充满新鲜活力的水城特色。3.区域功能定位苏、浙、皖交界地区重要的工业城市、交通枢纽、华东地区的生态旅游城市、商品流通中心和信息中心，国内外有较大影响的陶瓷产业区、环保产业生产和服务基地。4.城市人口和用地规模城市人口远期规划为（2020 年）60 万人，建设用地 72 平方公里。5.城市发展方向宜城：东进、北扩、西优、南控 丁蜀：内部整合，集聚发展6. 城镇空间组织市域形成一片一轴的发展格局。其中， “一片”为东部中心片区； “一轴”为西部官林 徐舍 张渚 太华城镇发展轴。 市区形成“ 一核三组团” 的空间结构形态。其中， “一核”为以龙背山、东氿公园为绿核；“三组 ”团为宜城、丁蜀、滨湖新城。 7.城市功能分区（1 ）宜城宜城区：包括宜城旧城区和城东新区，全市商业、文化体育、服务中心及旅游服务基地，宜城的主要生活用地。东山区：行政办公区。环科园：国家级环保科技工业园，集生产、生活和公共服务为一体的综合性开发区。经济开发区：以精细化工、高科技产业为主要特色的现代化工业区。专业市场区：以建筑材料、装潢材料、金属材料市场、汽车交易市场、化工交易市场为主要特色的专业市场区。（2 ）丁蜀陶瓷产业园：以绿色陶瓷工业为特色的工业园区。丁蜀区：丁蜀城区主要生活性用地。站前区：以对外交通、陶瓷交易和以新型材料、轻工等二类工业为特色的城市新发展区。8.城市综合交通体系高速公路：规划 3 条高速公路：宁杭高速公路、锡宜高速公路和常宜高速公路（暂定名） 。快速轨道交通：平行宁杭高速公路建设宁杭城际铁路，在宜兴城区段采用全线高架形式。航道：芜申运河、锡溧漕河规划为三级航道；锡滏运河规划为五级航道2.2.6 工程建设的必要性本 次 道 路 设 计 是 江 苏 省 宜 兴 市 高 新 开 发 区 规 划 道 路 ， 该工程的建设，对于拉动高新开发区的发展，加快宜 兴 市 北部的城市化进程有着重要的意义3. 道路平面设计3.1 设计原则(1) 在满足各项规范，标准的前提下，平面线性应直接连续顺适并与地形地 相应，与周围环境相协调(2) 除满足汽车的行驶动力学上的基础要求外还应满足驾驶员和乘客在视觉上要求(3) 保持平面线形的均衡与连贯(4)避免连续转弯的线形(5)平面线形应有足够的长度(6)尽量避免搬迁，降低工程成本3.2 设计的标准及参数宜兴昆仑路道路红线宽度为 36 米，为城市道路的次干路，根据城市道路设计规范 CJJ37-90中的平面设计标准及参数