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江苏省小型项目管理师培训教材(建设工程管理与实务)第一部分:工程技术-市政、公路工程技术 第 43 页第三章 市政、公路工程技术第一节 道路工程一、道路的级别、类别和构成1、熟悉城市道路、公路构成1.1、城市道路主要由路基、路面和人行道构成。有刚性路面和柔性路面两种,混凝土路面为刚性路面,以各种形式的沥青路面为柔性路面。1.1.1、水泥混凝土道路结构的组成包括路基、垫层、基层及面层。(1)路基:稳定、密实、均质,对路面结构提供均匀的支承。高液限黏土、高液限粉土及含有机质细粒土,不能用做城市道路路床填料。因条件限制而必须采用上述土做填料时,应掺加石灰或水泥等结合料进行改善。地下水位高时,宜提高路堤设计标高。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床填料,提高水稳定性;未能达到潮湿状态的路基临界高度时,应同时采取在边沟下设置排水渗沟等降低地下水位的措施。岩石或填石路床顶面应铺设整平层。整平层采用未筛分碎石和石屑或低剂量水泥稳定粒料,其厚度一般为100150mm。路基严实度应符合现行规范质量验收标准的要求。(2)垫层:湿度和温度状况不良的城市道路上,通过设置垫层来改善路面结构的使用性能。季节性冰冻地区,路面总厚度小于最小防冻厚度要求时,其差值即是垫层的厚度;路床上湿度较大时,设置排水垫层;路基可能产生不均匀沉降或不均匀变形时,设刚性垫层。垫层的宽度应与路基宽度相同,其最小厚度为150mm。防冻垫层和排水垫层采用砂、沙砾等颗粒材料。半刚性垫层采用低剂量水泥、石灰或粉煤灰等无机结合料稳定粒料或土。(3)基层:基层为混凝土面层施工提供稳定而坚实的工作面,并改善接缝的传荷能力,减轻唧泥、板底脱空和错台等病害,控制或减少路基不均匀冻胀或体积变形对混凝土面层的不利影响;基层的宽度应根据混凝土面层施工方式的不同比混凝土面层每侧至少宽出300mm(小型机具施工时)或500mm(轨模式摊铺机施工时)或650mm(滑模式摊铺机施工时)。为防止下渗水影响路基,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,底基层顶面宜铺设沥青封层或防水土工织物。碾压混凝土基层应设置与混凝土面层相对的接缝。(4)面层:水泥混凝土面层应具有强度高、耐久性强(抗冻性),表面抗滑、耐磨、平整。厚度:普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或连续配筋混凝土面层所需的厚度,根据交通等级、公路等级、变异水平等级按现行规范选择并经计算确定。接缝:混凝土板在温度变化影响下会产生胀缩。为防止胀缩作用导致板体裂缝或翘曲,混凝土板设有垂直相交的纵向和横向缝,将混凝土板分为矩形板。一般相邻的接缝对齐,不错缝。每块矩形板的板长按面层类型、厚度并有应力计算确定。纵向接缝是根据路面宽度和施工铺筑宽度设置。一次铺筑宽度小于路面宽度时,应设置带拉杆的平缝形式的纵向施工缝。横向接缝:横向施工缝尽可能选在缩缝或胀缝处。前者采用加传力杆的平缝形式,后者同胀缝形式。特殊情况下,采用设拉杆的企口缝形式。对于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。当板厚按设穿力杆确定的混凝土板的自由边设置传力杆时,设置边缘钢筋、板角上部设有角隅钢筋。抗滑性:混凝土面层具有较大的粗糙度,具备较高的抗滑性,以提高行车安全性。可采用刻槽、压槽、拉槽或拉毛等方法形成面层的构造深度。1.1.2、城市沥青路面道路的结构组成(1)路基:在地基上按设计要求修筑路基,断面形式有: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的路基;半填半挖横断面上部分为挖方、下部分为填方的路基。从材料上路基可分为土路基、石路基、土石路基三种。(2)路面:行车荷载和自然因素对路面的影响随深度的增加而逐渐减弱;对路面材料的强调、刚度和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐降低。为适应这一特点,绝大部分路面的结构是多层次的,按使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同,在路基顶面采用不同规格和要求的材料分别铺设垫层、基层和面层等结构层。(3)面层是直接同行车和大气相接触的层位,承受行车荷载较大的竖向力、水平力和冲击力的作用,同时又受降水的侵蚀作用和温度变化的影响。因此面层应具有较高的结构强度、刚度、耐磨、不透水和高低温稳定性,并且其表面层还应具有良好的平整度和粗糙度。沥青混凝土面层的常用厚度和适应层位见下表。沥青混凝土面层常用厚度及适宜层位面层类别集料最大粒径(mm)常用厚度(mm)适应层位粗粒式沥青混凝土26.56080二层或三层式面层的下面层中粒式沥青混凝土194060三层式面层的中面层二层式的下面层16二层或三层式面层的上面层细粒式沥青混凝土13.22540二层或三层式面层的上面层9.515201、 沥青混凝土面层的磨耗层(上层)2、 沥青碎石等面层的封层和磨耗层沙粒式沥青混凝土4.751020自行车与人行道的面层(4)基层:路面结构中的承重层,主要承受车辆荷载的竖向力,并把由面层下传的应力扩大到垫层或土基,故基层应具有足够的、均匀一致的强调和刚度。基层受自然因素的影响虽不如面层强烈,但沥青类面层下的基层应有足够的水稳定性,以防基层湿软后变形大,导致面层损坏。用作基层的材料主要有:石灰粉煤灰稳定沙砾、石灰稳定沙砾、石灰煤渣、水泥稳定碎砾石等。在中湿和潮湿路段,用作沥青路面的基层时,应掺石灰。符合标准级配要求的天然沙砾可用作基层。不符合标准级配要求时,只宜用作底基层或垫层,并按路基干湿类型适当控制小于0.5mm的颗粒含量。为便于碾压,砾石最大粒径宜采用60mm。(5)垫层:基层和土基之间设置垫层,其作用为改善土基的湿度和温度状况,保证面层和基层的强度稳定性和抗冻胀能力,扩散由基层传来的荷载应力,以减小土基所产生的变形。垫层材料的强度要求不一定高,但其水稳定性必须要好。路基经常处于潮湿或过湿状态的路段,以及在季节性冰冻地区产生冰冻危害的路段应设垫层。垫层材料有粒料和无机结合料稳定土两类。粒料包括天然沙砾、粗砂、炉渣等。采用粗砂或天然沙砾时,小于0.075mm的颗粒含量应小于5%;采用炉渣时,小于2mm的颗粒含量宜小于20%。垫层厚度可按当地经验确定,一般宜大于或等于150mm。1.2、公路构成公路是供汽车或其他车辆行驶的一种线形带状结构体。它是由路基、路面、桥梁、涵洞和隧道等基本部分组成。此外,还有路线交叉、防护工程和交通工程及沿线设施等。1.2.1、路基是路面、路肩、边坡、边沟等部分的基础,它是按照路线的平面位置和设计高程在地面上开挖和填筑成一定断面形式的线形人工土石料构造物。路基作为行车部分的基础,必须保证有足够的强度和稳定性,能防止水及其他自然灾害的侵蚀。 1.2.2、路面是公路表面部分。它是用一定级配的混合料铺筑于路基之上的单层或多层结构物。路面要求平整,具有足够的强度,良好的稳定性和抗滑性能。路面质量的好环,直接影响到行车的安全性、舒适性和车辆的通行能力。 1.2.3、桥涵是公路跨越河流、山谷、通道等障碍物而架设的结构物。一般用钢筋混凝土、块石等材料建造而成。 1.2.4、隧道是连接山岭两侧公路的一条山洞。隧道修筑施工技术复杂,工程造价比一般路面高,但它缩短了两地间行车距离,提高了公路的技术等级,保证了行车快速安全,从而降低运输成本。 1.2.5、公路防护工程是对路基进行防护和加固,以保证路基的强度和稳定性,从而维持正常的汽车通行和行车安全。3、了解城市道路、公路的级别与类别 3.1、城市道路我国城市道路根据道路在其城市道路系统中所处的地位、交通功能、沿线建筑及车辆和行人进出的服务频率,将其分为快速路、主干路、次干路和支路四大类。3.1.1、快速路:联系市区各主要地区、主要的近郊区、卫星城镇、主要对外公路。特征包括:(1)车行道间设中间分隔带,禁止行人和非机动车进入快速车道;进出口采用全控制或部分控制(2)与高速公路、快速路、主干道相交采用立体交叉;与交通量较小的次干路相交可采用平面相交;过路行人集中处设置过街人行天桥或地道;(3)设计车速为80km/h。3.1.2、主干路:是城市道路网的骨架,是连接城市各主要分区的交通干道。是城市内部的主要大动脉。主干路一般设4或6条机动车道和有分隔带的非机动车道,一般不设立体交叉,而采用扩大交叉口的办法提高通行能力,个别流量特别大的主干路交叉口,也可设置立体交叉。3.1.3、次干路:城市中数量较多的一般交通道路,配合主干路组成城市干道网,联系各部分和集散交通。次干路一般可设4条车道,可不设单独非机动车道,交叉口可不设立体交叉,部分交叉口可以作扩大处理,在街道两侧允许布置吸引人流的公共建筑,并应设停车场。3.1.4、支路支路是次干路与街坊路的连接线,解决局部地区交通,以服务功能为主。可以设置公共交通线路,也可以作为非机动车专用道。只允许通行为地区服务的车辆。3.2、公路3.2.1、公路按行政等级可分为:国家公路、省公路、县公路和乡公路(简称为国、省、乡道)以及专用公路五个等级。一般把国道和省道称为干线,县道和乡道称为支线。 国道是指具有全国性政治、经济意义的主要干线公路,包括重要的国际公路,国防公路、连接首都与各省、自治区、直辖市首府的公路,连接各大经济中心、港站枢纽、商品生产基地和战略要地的公路。国道中跨省的高速公路由交通部批准的专门机构负责修建、养护和管理。 省道是指具有全省(自治区、直辖市)政治、经济意义,并由省(自治区、直辖市)公路主管部门负责修建、养护和管理的的公路干线。 县道是指具有全县(县级市)政治、经济意义,连接县城和县内主要乡(镇)、主要商品生产和集散地的公路,以及不属于国道、省道的县际间公路。县道由县、市公路主管部门负责修建、养护和管理。 乡道是指主要为乡(镇)村经济、文化、行政服务的公路,以及不属于县道以上公路的乡与乡之间及乡与外部联络的公路。乡道由乡人民政府负责修建、养护和管理。 专用公路是指专供或主要供厂矿、林区、农场、油田、旅游区、军事要地等与外部联系的公路。专用公路由专用单位负责修建、养护和管理。也可委托当地公路部门修建、养护和管理。 3.2.2、按使用任务、功能和适应的交通量划分 根据我国现行的公路工程技术标准(JTJ001-1997),公路按使用任务、功能和适应的交通量分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级: (1)高速公路为专供汽车分向分车道行驶并应全部控制出入的多车道公路。 四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2500055000辆。 六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量4500080000辆。 八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量60000100000辆。 (2)、一级公路为供汽车分向分车道行驶并可根据需要控制出入的多车道公路。 四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量1500030000辆。 六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量2500055000辆。 (3)、二级公路为供汽车行驶的双车道公路。 一般能适应每昼夜30007500辆中型载重汽车交通量。 (4)、三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路。 一般能适应每昼夜10004000辆中型载重汽车交通量。(5)、四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。双车道四级公路能适应每昼夜中型载重汽车交通量1500辆以下; 单车道四级公路能适应每昼夜中型载重汽车交通量200辆以下。二、道路路基基工程1、掌握城市道路路基成型和压实要求路基工程包括路基(路床)本身及有关的土(石)方、沿线的小桥涵、挡土墙、路肩、边坡、排水管等项目。路基施工多以人工配合机械施工,采用流水或分段平行作业。1.1、城市道路路基成型1.1.1、路基施工程序:(1)准备工作。(2)修建小型构造物与埋设地下管线。修建小型构造物可与路基(土方)施工同时,但地下管线必须遵循“先地下,后地上”、“先深后浅”的原则先完成。(3)路基(土、石方)工程:测量桩号与高程、开挖路堑、填筑路堤、整平路基、压实路基、修正路肩、修建防护工程等。(4)质量检查与验收。1.1.2、路基施工工序:挖土、填土、松土、运土、装土、卸土、修正、压实。必须依照路基设计的平面、横断面位置、标高等几何尺寸进行施工并保证路基的强度和稳定性。(1)、路基施工测量路基施工前,设计与勘测部门应对路线的交点(JD),水准点(BM)进行全面交底。JD点是确定路线位置的惟一依据,为了能正确地找到它原来的位置,布置护桩是必要的,一般护桩有3个点,注明3个点离JD的距离即可。施工中为了测设的方便,增设一些临时水准点。要求两个水准点的距离最好保持在500m左右。在桥、填土高处等应增设临时水准点,水准点的闭合差应满足规范要求。(2)、恢复中线测量恢复道路设计中线,对道路中线的个点进行复测,确认无误后进入施工测量。(3)、钉线外边桩由道路中心线测出道路宽度,在道路边线外0.51.0m两侧,以距离5m、10m或15m钉木(边)桩。(4)、测标高测出道路中心高程,标于边桩上,即“红印”,以供施工。1.1.3填土(方)路基当原地面标高低于设计路标基标高时,需要填筑土方填方路基。(1)、路基填土不得使用腐渣土、生活垃圾土、淤泥、冻土块和盐渍土。填土内不得含有草、树根等杂物,粒径超过100mm的土块应打碎。填前需将地基压实。(2)排除原地面积水,清除树根、杂草、淤泥等。(3)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,每级台阶宽度不得小于1.0m,台阶顶面应内向倾斜;在沙土段可不做台阶,但应翻松表层土。(4)根据测量中心线桩和下坡脚桩,分层填土、压实。(5)填土长度达50m左右时,检查铺筑土层的宽度和厚度,合格后即可碾压。碾压先轻后重,最后碾压不应小于12t级压路机。(6)填方高度内的管涵顶面还土500m以上才能用压路机碾压。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5080cm时,路基压实过程中应对管道结构采取保护或加固措施。(7)填土最后一层时,按设计断面、高程控制土方厚度,并及时碾压修整。1.1.3、挖土(方)路基当路基设计标高低于原地面标高时,需要挖土成型挖方路基。(1)根据测量中线和边桩开挖,每侧要比路面宽出300500mm。(2)挖方段不得超挖,应留有碾压面到设计标高的压实量,同时清除并以好土等材料回填夯实。(3)压路机不下于12t级,碾压自路两边向路中心进行,直至表面无明显轮迹为止。(4)碾压时视土干湿而决定采取洒水或换土、晾晒等措施。(5)过街雨水支管应在路床碾压前施工,雨水支管沟槽及检查井周围用石灰土或石灰粉煤灰沙砾填实。1.1.4、质量检查路基碾压完成时,按质量验收项目(主控项目:压实度、弯沉值;一般项目:纵段面高程、中线偏位、宽度、平整度、横坡、边坡等)检查,不合格处修整到符合规范、标准要求。1.2、路基压实要求路基压实要求是:1.2.1、合理选用压实机械、机具常用的压实机械可分为静力式、夯实式和振动式三大类。静力碾压机有光面碾(普通光轮压路机:三轮、二轮)、凸轮式(羊足)碾和2050t的轮胎压路机;夯实机具包括各种夯锤(板)、蛙式夯、内燃式获利夯、风动夯、手扶式振动夯和多功能振动建筑夯;振动机械包括振动器和振动压路机。1.2.2、正确的压实方法和适宜的压实厚度土质路基压实的原则:先轻后重、先稳后振、先低后高、先慢后快、轮迹重叠。各种压路机的碾压行驶速度最大不宜超过4km/h;碾压时直线段由两边向中间,小半径曲线段有内测向外侧,纵向进退式进行;无漏压、无死角,确保碾压均匀。使用夯锤压实时,首遍各夯位宜紧靠。如有间隙,不得大于150mm,次遍夯位应压在首遍夯位的缝隙上。道路边缘、检查井、雨水口周围以及沟槽回填土不能使用压路机的部位,应采用小型夯压机或蛙夯、人力夯实。必须防止漏夯,并要求夯击面积重叠1/41/3。总之,碾压应以达到规范或设计要求的压实度为准。1.2.3、掌握土层含水量土中含水量对压实效果的影响比较显著。当含水量较小时,土中孔隙大都互相连通,水少而气多,土靠粒间引力保持着比较疏松的状态或凝聚结构,在一定外部压实功能作用下,虽然土孔隙中气体易被排出,密度可以增大,但由于水膜润滑作用不明显,所做的压实功能不足以克服粒间引力,土粒相对移动困难,因为压实效果比较差;含水量逐渐增大时,水膜变厚,引力缩小,水膜起着润滑作用,外部压实功能比较容易使土粒移动,压实效果渐佳;当含水量过大时,孔隙中出现了自由水,压实功能不可能使气体排除,压实功能一部分被自由水抵消,减小了有效压力,压实效果反而降低。因此,在最佳含水量情况下压实的土水稳性最好。最佳含水量和最大干密度是两个十分重要的指标,对路基设计与施工都很重要。采用任何一种压实机械碾压土质路基,均应在该种土含水量接近最佳含水量值时进行,其含水量偏差幅度经试验确定。当土的实际含水量达不到上述要求时,对过湿土翻开、晾干,对过干土均匀加水,一旦达到要求,迅速压实, 1.2.4、压实质量检查土质路基施工前,采用重型击实试验方法测定拟用土料的最佳含水量和最大干密度。压实后,实测压实密度和含水量,求的压实度,与规定的压实度对照,如为满足要求,应采取措施提高。2、熟悉地基加固处理方法地基加固处理应根据地基土的种类、强度和密实度按照设计要求,结合现场实际情况,采取相应的处理方法。2.1、地基处理的分类土质改良、土的置换、土的补强。土质改良式指用机械(力学)的、化学、电、热等手段增加地基土的密度,或使地基土固结,这一方法是尽可能的利用原有地基。土的置换是将软土层换填为良质土如砂垫层等,土的补强是采用薄膜、绳网、板桩等约束住地基上,或者在土中放入抗拉强度高的补强材料形成复合地基以加强和改善地基土特性。2.2、地基处理的方法(见下表) 地基处理方法分类 序号分类处理方法原理和作用适用范围1碾压及夯实重锤夯实,机械碾压,振动压实,强夯(动力固结)利用压实原理,通过机械碾压夯实,把表层地基压实;强夯则利用强大的夯击能,在地基中产生强烈的冲击波和动应力,迫使土动固结密实适用于碎石土、砂土、粉土、低饱和度的粘性土,杂填土等,对饱和粘性土应慎重采用2换土垫层砂石垫层,素土垫层,灰土垫层,矿渣垫层以砂石、素土、灰土和矿渣等强度较高的材料,置换地基表层软弱土,提高持力层的承载力,扩散应力,减小沉降量适用于暗沟、暗塘等软弱土的浅层处理3排水固结天然地基预压,砂井预压,塑料排水板预压,真空预压,降水预压在地基中设竖向排水体,加速地基的固结和强度增长,提高地基的稳定性;加速沉降发展,使基础沉降提前完成适用于处理饱和软弱土层,对于渗透性极低的泥炭土,必须慎重对待4振密挤密振冲挤密,灰土挤密桩,砂桩,石灰桩,爆破挤密采用一定的技术措施,通过振动或挤密,使土体的孔隙减少,强度提高;必要时在振动挤密过程中,回填砂,砾石、灰土、素土等,与地基组成复合地基,从而提高地基的承载能力,减少沉降量适用于处理松砂、粉土、杂填土及湿陷性黄土5置换及拌入振冲置换,深层搅拌,高压喷射注浆,石灰桩等采用专门的技术措施,以砂、碎石等置换软弱土地基中的部分弱土,或在部分软弱土地基中掺入水泥、石灰或砂浆等形成加固体,与未处理部分土组成复合地基,从而提高地基承载力,减少沉降量粘性土、冲填土、粉砂、细砂等;振冲置换法对于不排水剪切强度Cu20kpa时慎用6加筋土工聚合物加筋,锚固,树根桩,加筋土在地基或土体中埋设强度较大的土工聚合物、港片等加筋材料,使地基或土体能承受抗拉力,防止断裂,保持整体性,提高刚度,改变地基土体的应力场和应变场,从而提高地基的承载力,改善变形特性。软弱土地基、填土及陡坡填土、砂土三、道路基层工程1、掌握不同基层施工技术要求路面基层是在路基(或垫层)表面上用单一材料或混合料按照一定的技术措施分层铺筑而成的层状结构,其材料与质量的好坏直接影响路面的质量和使用性能。俗语说:面层好不如基层好。因此,在施工中必须严格控制原材料的质量和施工质量。1.1、石灰稳定土基层在粉碎的或原来的松散的土(包括各种细粒土、中粒土、粗粒土)中,掺入适量的石灰和水,经拌合、压实及养护后得到的混合料,当其抗压强度复合要求时,称为石灰稳定土。石灰稳定土具有较高的抗压强度,一定的抗弯强度和抗冻性,稳定性较好,但干缩和温缩较大。石灰稳定土适用于各种交通类别的底基层,可作次干路和支路的基层,但石灰土不应作高级路面的基层。在冰冻地区的潮湿路段以及其他地区过分潮湿路段,不宜用石灰土作基层。1.1.1、影响石灰土结构强度的主要因素(1)土质各种成因的土可用石灰来稳定,黏性较好的,其稳定效果显著,强度也高,但土质过黏时,不易粉碎拌合,反而影响效果,易形成缩裂。黏性过小的土,难以碾压成型,稳定效果不显著。(2)灰质石灰存放时间过长不宜掺入到石灰土中,若要掺入需要加大量石灰剂量;采用磨细的生石灰作石灰稳定土,其效果优于消石灰稳定土。(2)石灰剂量石灰剂量是指石灰干重占土重的百分率。石灰剂量对石灰土强度影响大,石灰剂量较小时(小于3%4%),石灰起主要稳定作用,具有水稳性。随着石灰剂量的增加,石灰土的强度和稳定性提高,但当剂量超过一定的范围,过多的石灰在空隙中以自由灰存在,将导致石灰土的强度下降。(3)含水量水是石灰土组成部分。水促使石灰土发生一系列物理化学变化,形成强度;施工用水,便于土的粉碎拌合和压实,且有利于养护。石灰稳定土的含水量以达到最佳含水量为好。(4)密实度石灰稳定土的强度随密实度的增加而增长。实践证明,石灰土的密实度每增减1%,强度约增减4%,而且密实的灰土,其抗冻性、水稳性也好,缩裂现象也少。(5)石灰土的龄期石灰土强度具有随龄期增长的特点。(6)养护条件(温度和湿度)高温和适当的湿度对石灰土强度的形成有利。温度高,物理化学反应大、硬化快、强度增长快;温度低,强度增长慢,在负温条件下甚至不增长。温度过大会影响新的生成物的胶凝结晶硬化,影响石灰土强度的形成;湿度过小,不能满足化学反应和结晶所需的水分而影响石灰土的强度。1.1.2、石灰稳定土施工技术要求(1)粉碎土块,最大尺寸不应大于15mm。生石灰应在使用前23d充分消解,用水量约为石灰重量的15倍,用10mm方孔筛筛除未消解灰块。消解用水可采用自来水或不含油质、杂质的清洁中性水。根据所用层位、强度要求、土质、石灰质量经试验选择是经济合理的石灰掺量。(2)拌合应均匀每层摊铺虚厚不宜超过200mm,严格控制灰土的含水量。(3)碾压应在最佳含水量的允许偏差范围内进行,先用8t压路机稳压,如发现摊铺和碾压的缺陷,加以改进后即用12t以上压路机碾压。碾压一遍后检查平整度和标高,即时修正,控制原则应是“宁高勿低,宁刨勿补”。(4)交接及养护:施工间断或分段施工时,交接处预留300500mm不碾压,便于新旧料衔接。常温季节,石灰土成活后应立即洒水(覆盖)湿润养护,直至上层结构施工为止。养护期内禁止车辆通行。(5)应严格控制基层厚度和高程在规定范围内。1.2、水泥稳定土基层在粉碎的或原来松散的土(包括各种细粒土、中粒土和粗粒土)中,掺入适量的水泥和水,经拌合得到的混合料的压实养护后,当其抗压强度符合规定要求时,称为水泥稳定土。水泥稳定土根据混合料中原材料的不同,可分为:水泥土、水泥砂、水泥碎石(级配碎石和未筛分碎石)和水泥沙砾。同时用水泥和石灰稳定某种土得到的混合料,称为综合稳定土。水泥稳定土具有良好的整体性、足够的力学强度、抗水性和耐冻性。水泥稳定土可使用于各种交通类别的基层和底基层,但水泥土布应作高级沥青路面的基层,只能作底基层。在快速路和主干路的水泥混凝土面板下,水泥土也不应用作基层。1.2.1、影响水泥稳定土强度的主要因素(1)土质土的类别和土质是影响水泥稳定强度的重要因素,各类砂砾石、砂土、粉土和黏土均可利用水泥稳定,但稳定效果不同。用水泥稳定级配良好的碎砾石和沙砾效果最好,不但强度高,而且水泥用量少;其次是砂性土;再次之是粉性土和粘性土。(2)水泥成分和剂量试验研究证明,水泥的矿物成分和分散度对其稳定效果有明显影响,对于同一种土,一般情况下硅酸盐水泥的稳定效果较好,而铝酸盐水泥的稳定效果较差。在水泥硬化条件相似,矿物成分相同,随水泥分散度的增加,其活性程度和硬化能力也有所增大,从而使水泥土的强度提高。(3)含水量含水量对水泥稳定土强度影响最大,当含水量不足时,水泥不能在混合料中完全水化和水解,不能充分发挥水泥对土的稳定作用,影响强度的形成。另一方面,含水量小,达不到混合料的最佳含水量也影响水泥稳定土的压实。含水量达到最佳含水量的同时,也要满足水泥完全水化和水解作用的需要。(4)施工工艺过程水泥、土和水拌合得均匀,且在最佳含水量下充分压实。其强度和稳定性就高。水泥稳定土从开始加水拌合到完全压实的延迟时间要尽可能最短,一般不应超过34小时。若时间较长,则水泥凝结,在碾压时,不但达不到规定的压实度,而且也会破坏已硬化水泥的胶凝作用,反而使水泥稳定强度下降。1.2.2、水泥稳定土施工技术要求(1)采用流水作业法,各工序紧密衔接;自搅拌至摊铺完成,不应超过3h,。应按当班施工长度计算用料量。一般情况下,每一作业段以200m为宜。(2)施工期的日最低气温应在5以上,在有冰冻的地区,应在第一次重冰冻(-3-5)到来之前0.51.0个月完成。(3)雨期施工,要特别注意天气变化,防止水泥和混合料遭雨淋,下雨时停止施工,已摊铺的水泥土结构层应尽快碾压密实。(4)配料准确,洒水、拌合、摊铺应均匀。应在混合料处于最佳含水量+(12)%时进行碾压,直到满足按重型击实实验法确定的压实度要求。(5)宜在水泥初凝前碾压成活。宜采用1218t压路机作初步稳定碾压,混合料初步稳定后用大于18t的压路机碾压,压至表面平整、无明显轮迹,且达到要求的碾压度。(6)严禁用薄层贴补法进行找平。(7)保湿养护,防止忽干忽湿。(8)养护期内应封闭交通。1.3、石灰工业废渣稳定土(沙砾、碎石)基层1.3.1、石灰工业废渣稳定土一定数量的石灰和粉煤灰或石灰和煤渣与其他集料相配合,加入适量(通常为最佳含水量)的水拌合得到的混合料为石灰工业废渣稳定土,简称石灰工业废渣。石灰工业废渣分为:石灰粉煤灰类(石灰和粉煤灰简称二灰)和石灰煤渣等废渣类。道路工程中常用的是石灰粉煤灰稳定沙砾(碎石)累基层。石灰工业废渣,特别是石灰粉煤灰类材料,抗裂性能比石灰稳定土和水泥稳定土都好,适用于各种交通类别的基层和底基层,但二灰土不应作高级沥青路面的基层,在快速路和主干路的水泥混凝土面板下,二灰土也不应作基层。1.3.2、石灰工业废渣稳定土施工技术要求(1)宜在春末和夏季组织施工。施工期的日最低温度应在5以上。(2)配料准确。以石灰:粉煤灰:集料的质量比表示。(3)城市道路的二灰沙砾采用厂拌法生产,运到现场摊铺。加水拌合机摊铺必须均匀。应在混合料处于或略大于最佳含水量时碾压,直至达到按重型击实实验法确定的压实厚密度要求。(4)二灰沙砾基层施工时,严禁用薄层补贴法法进行找平,应适当挖补。(5)必须保湿养护,不使二灰沙粒层表面干燥。在铺封层或面层时前,应封闭交通。临时开放交通时,应采取保护措施。1.4、级配碎石和级配砾石基层1.4.1、级配型集料由各种大小不同粒集料组成的混合料,当其颗粒组成符合技术规范的密室级配的要求是,称其为级配级集料。级配型集料可分为级配碎石、级配砾石和级配碎砾石。1.4.2、级配碎石和级配砾石施工技术要求(1)颗粒级配要符合规定,级配碎石中的碎石颗粒组成曲线应是一根顺滑的曲线。(2)配料要准确。混合料应拌合均匀,没有粗细颗粒离析现象。(3)碾压前和碾压中应适量洒水。(4)宜采用12t以上压路机碾压成活,碾压至隙缝嵌挤密实,表面平整,轮迹小于5mm。(5)未洒透层沥青或未铺封层时,不得开放交通,以保护表层不受破坏。2、熟悉土工合成材料施工要求 2.1、定义及功能土工合成材料可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。2.1.1、种类与用途土工合成材料类型有:土工网、土工格栅、土工膜袋、土工织物、土工复合排水材料、玻纤网、土工垫等。其用途:(1)、路堤加筋:采用土工合成材料加筋,以提高路堤的稳定性。(2)、台背路基填土加筋:采用土工合成材料加筋,以减少路基与构造物之间的不均匀沉降。(3)、过滤与排水:土工合成材料单独或与其他材料配合,作为过滤体和排水体可用于暗沟、渗沟及坡面防护等道路工程结构中。(4)、路基防护:采用土工合成材料可以作坡面防护和冲刷防护。2.2、土工合成材料施工要求2.2.1、垫隔土工布加固地基法以土工织物作为补强材料加固地基,其作用类似柔性柴排。(用圆木或捆扎梢料做成柴排,铺在路堤底面,从而起到扩大基础分散荷载作用,保持路堤基底的稳定性。)在地下水位较高、松软土路基中,采用垫隔土工布加固路基刚度,有利排水。在高田路堤,可分层垫隔;在软基上垫隔土工布可使荷载分布均匀。垫隔土工布加固地基应满足以下要求:(1)、材料土工合成材料具有质量轻、整体连续性好、抗拉强度高、耐腐蚀、抗微生物浸湿好、施工方便等优点,非织型的土工纤维应具备孔隙直径小、渗透性好、质地柔软、能与土很好结合的特点。所选土工合成材料的幅宽、质量、厚度、抗拉强度、顶破强度和渗透系数应满足设计要求。(2)、施工:在整平好的下承层上按路堤底宽全断面铺设,摊平时拉直平顺,紧贴下承层,不得出现扭曲、折皱、重叠。在斜坡上摊铺时,保持一定松紧度(可用U形钉控制);铺设土工聚合物,应在路堤每边留足够的锚固长度,回折覆盖在压实的填料面上;采用缝接法时,粘结宽度不下于50mm,粘结强度不低于土工合成材料的抗拉强度;现场施工中,一方面助于土工合成材料破损时必须立即修不好,另一方面上下层接缝应交替错开,错开长度不下于0.5m;在土工合成材料堆放及铺设过程中,尽量避免时间暴露和暴晒,以免性能劣化; 2.2.2、垫隔、覆盖土工布处理基底法在软土、沼泽地区、地基湿软,地下水位较高的情况下,用垫隔、覆盖土工布处理会收到较好的效果。施工用料和要求同垫隔土工布加固。施工中,在基底铺垫土工布并沿边坡折起,以致覆盖堤身摊铺,既能提高基底刚度,又有利于排水,并有利地基应力再分配而增加路基的稳定性。四、沥青混凝土面层工程1、了解沥青混凝土(混合料)组成和对材料的要求和施工工艺1.1、沥青混合料组成沥青混合料是一路复合材料,它由沥青、粗集料、矿粉及掺剂组成。由这些不现质量和数量的材料混合可形成不同的结构,并具有不同的力学性质。1.2、三种结构的沥青混合料由于密度p、空隙率VV、矿料间隙率VMA不同,因此它们在稳定性上存在显著差别。1.2.1、沥青混凝土对材料的一般要求沥青:其品种有道路石油沥青、软煤沥青和液体石油沥青、乳化石油沥青等。沥青在使用时,应根据交通量、气候条件、施工方法、沥青面层类型、材料来源等情况选用。多层路面选用沥青时,一般上层宜用较稠的沥青,下层或联接层宜用较稀沥青。1.2.2、用于沥青混合料的沥青应具有下述性能:(1)具有适当的稠度:表征粘结性大小,即一定温度条件下的黏度;(2)具有较大的塑性:以“延度”表示。即在一定温度和外力作用下的变形又不开裂的能力;(3)具有足够的温度稳定性:即要求沥青对温度敏感度低,夏天不软,冬天不脆裂;(4)具有较好的大气稳定性:抗热、光老化能力较强;(5)具有较好的水稳性:抗水损害能力较强。1.2.3、石料(碎石、砂)(1)石料应有足够的强度和耐磨性能,用于城市主干路、快速路的沥青表面层;(2)石料与沥青有良好的粘附性,具有憎水性;(3)清洁、干燥、无风化、无杂质;用于路面抗滑表层的石料,应选用坚硬、耐磨、抗冲击性好的碎石可破碎砾石,不得使用筛选砾石、矿渣及软质集料。(4)石料应具有良好的颗料形状,接近立方体、多棱角;1.2.4、填充料填充料应用石灰岩或岩浆岩中强基性岩石等憎水性石料经磨细得到矿粉,矿粉应干燥、洁净,细度达到要求。当采用水泥、石灰、粉煤灰作为填充物时,其用量不宜超过矿料总量的2%。高速路、主干路的沥青混凝土面层不宜用粉煤灰作填充料。五、水泥混凝土路面工程1、掌握水泥混凝土道路的构造此处略,详见第一章第一节。2、熟悉水泥混凝土路面的施工要求2.1、混凝土的搅拌、运输(1)、混凝土配合比:应保证混凝土的设计强度、耐磨、耐久及拌合物的和易性,在冰冻地区还要符合抗冻性要求。施工时,根据现场集料的含水率,换算成施工配合比。根据不同要求,可选用适当的外加剂。(2)、搅拌;常用的搅拌机械由自落式搅拌机和强制式搅拌机。自落式搅拌机是通过搅拌鼓的转动,使材料依靠自重下落而达到搅拌的目的,适用于搅拌塑性和半塑性混凝土,而不能用量拌制干硬性混凝土;强制式搅拌机时在固定不动的搅拌筒内,用转动的搅拌叶对材料进行反复的强制搅拌,适用于搅拌干硬性混凝土及细粒料混凝土,所用的砂、石、水泥等均应按允许误差过秤(袋装水泥要抽查),实测砂、石含水率,严格控制用水量。(3)、运输:拌合物从出料到运输完毕的允许最长时间,根据水泥初凝时间、施工气温和摊铺工艺确定。如施工气温2029,采用滑模摊铺工艺,允许最长时间1h。在运输混凝土过程中,为防止混凝土产生离析,装料高度不应超过1.5m并要防止漏浆,城市道路施工中,一般采用连续搅拌车运送。2.2、混凝土的浇筑(1)模板:宜用钢模板。如采用木模板,应具有一定的刚度,质地坚实,挠度小,勿腐朽、扭曲、裂纹,装、拆方便,适用前须浸泡。木模板与混凝土接触面及顶面应刨光。模板底与基层间局部出现的间隙可采用水混砂浆填塞。模板应稳固,搭接准确,紧密平顺,接头处不得漏浆。模板内侧面应涂隔离剂。(2)摊铺:混凝土摊铺前,应对模板的间隔、高度、润滑、支撑稳定情况和基层状况,以及钢筋的位置、传力杆装置等进行全面检查。板厚不大于220 mm时,可一次摊铺,大于220 mm时,分两次摊铺,下层厚度宜为总厚度的3/5。应考虑实振实预留高度,一般为设计厚度的0.10.25倍。为防止拌合物离析,模板边部应采用“扣锹”方法摊铺,严禁抛掷和耧耙。(3)振捣:对厚度不大于220mm的混凝土板,边角先用插入式振动器振捣,然后再用功率不小于2.2KW平板振动器纵横交错全面振捣,应重叠100200mm,然后用振动梁拖平。在同一位置振动时间,应以拌合物停止下沉、不再冒气泡并泛出水泥浆为准,不宜过振。插入式振动器移动间距不宜大于其作用半径的1.5倍,并应避免碰撞模板和钢筋。注意随时检查模板,发现下沉、松动、变形等问题及时纠正。混凝土整平时严禁用纯砂浆填补找平。最后采用振动梁和铁滚筒整平。(4)钢筋设置:不得踩踏钢筋网片。安放单层钢筋网片时,应在底部先摊铺一层混凝土拌合物,摊铺高度应按钢筋网片设计位置预加一定的钢筋沉落度。安放双层钢筋网片时,对厚度不大于250mm的板,上下两层钢筋网片用架立筋先扎成骨架后一次性安放就位。厚度大于250mm的板,上下两层网片应分两次安放。安放角隅,边缘钢筋时,均需先摊铺一层混凝土,稳住钢筋后再用混凝土压住。(5)接缝:伸缝应与路面中心线垂直;缝壁必须垂直;缝宽必须一致;缝中心不得连浆。缝上部应设分隔条,下部设置杆胀缝板并安装传力杆。采用切缝法缩缝施工,切缝深度:设传力杆时,不宜小于板厚的1/3,且不得小于70mm;不设传杆时应不小于板厚的1/4,且不应小于60mm。切缝时间不仅与施工温度有关,还与混凝土的组成和性质(集料类型、水泥种类和水灰比等)等因素有关,切缝应做到宁早不晚,宁深不浅。各地可根据实践经验确定。纵缝有平缝、企口缝等形式。一般采用平缝加拉杆的形式。拉杆采用螺纹钢筋,其位置设在板厚的中央。施工缝是由于下雨、混凝土供应有延迟,不能正常浇筑而设置的一条缝,位置并非在胀缝、缩缝和纵缝处,处理方法是在接缝中埋置若干长400500mm,直径1620mm的光圆钢筋,以防在该处出现裂缝。混凝土板养护期满后,胀缝、缩缝和纵缝的缝槽应及时填缝。灌填缝料时,缝内应干净,缝壁必须干燥、粗糙,填缝料应与混凝土壁粘附紧密,不渗水。常温施工时填缝料宜与板面平,冬期宜稍低于板面。2.3、混凝土养护有湿法养护薄膜养护,但不得开放交通。养护时间宜为14-21d。在混 凝土达到设计强度40%以后,可允许行人通过。拆模时间应根据水泥品种、气温和混凝土强度增长情况确定。如昼夜平均气温20时,允许拆模时间为30h(普通水泥)。第二节 桥涵工程一、桥梁基坑工程施工技术1、掌握明挖基坑施工技术要求明挖扩大基础施工的内容包括:基础的定位放样、基坑开挖、基坑排水、基底处理以及砌筑(浇筑)基础结构物等。(一)准备工作在开挖基坑前,应做好复核基坑中心线、方向和高程,并应按地质水文资料,结合现场情况,决定开挖坡度、支护方案以及地面的防水、排水措施。(二)基坑开挖1坑壁不加支撑的基坑对于在干涸河滩、河沟中,或经改河或筑堤能排除地表水的河沟中,在地下水位低于基底,或渗透量少,不影响坑壁稳定;以及基础埋置不深,施工期较短,挖基坑时,不影响邻近建筑物安全的场所,可选用坑壁不加支撑的基坑。2坑壁有支撑的基坑当基坑壁坡不易稳定并有地下水,或放坡开挖场地受到限制,或基坑较深、放坡开挖工程数量较大,不符合技术经济要求时,可根据具体情况,采取加固坑壁措施,如挡板支撑、钢木结合支撑、混凝土护壁及锚杆支护等。混凝土护壁一般采用喷射混凝土。根据经验,一般喷护厚度为58cm,一次喷护约需12h。一次喷护如达不到设计厚度,应等第一次喷层终凝后再补喷,直至要求厚度为止。喷护的基坑深度应按地质条件决定,一般不宜超过10m。(三)基坑排水桥梁基础施工中常用的基坑排水方法有:1集水坑排水法。除严重流沙外,一般情况下均可适用。2井点排水法。当土质较差有严重流沙现象,地下水位较高,挖基较深,坑壁不易稳定,用普通排水方法难以解决时,可采用井点排水法。3其他排水法。对于土质渗透性较大、挖掘较深的基坑,可采用板桩法或沉井法。此外,视工程特点、工期及现场条件等,还可采用帐幕法:即将基坑周围土层用硅化法、水泥灌浆法及冻结法等处理成封闭的不透水的帐幕。(四)基坑施工过程中注意要点1在基坑顶缘四周适当距离处设置截水沟,并防止水沟渗水,以避免地表水冲刷坑壁,影响坑壁稳定性;2坑壁边缘应留有护道,静荷载距坑边缘不小于0.5m,动荷载距坑边缘不小于1.0m;垂直坑壁边缘的护道还应适当增宽;水文地质条件欠佳时应有加固措施;3应经常注意观察坑边缘顶面土有无裂缝,坑壁有无松散塌落现象发生;4基坑施工不可延续时间过长,自开挖至基础完成,应抓紧时间连续施工;5如用机械开挖基坑,挖至坑底时,应保留不小于30cm厚度的底层,在基础浇筑圬工前用人工挖至基底标高;6基坑应尽量在少雨季节施工;7基坑宜用原土及时回填,对桥台及有河床铺砌的桥墩基坑,则应分层夯实。2、掌握深基坑支护结构施工要求一、围护结构的类型基坑的围护结构主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力,并将此压力传递到支撑,是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。围护结构类型可归纳为以下6种:钢板桩钢管桩板桩式钢筋混凝土板桩主板横挡板钻孔灌注桩柱列式维护结构挖孔灌注桩地下连续墙结构 深层搅拌桩挡墙自立式水泥挡土墙 高压旋喷桩挡墙 深层搅拌桩挡墙自立式水泥挡土墙 高压旋喷桩挡墙沉井(箱)法二、支撑结构类型基坑的支撑结构可分为内支撑和外拉锚两类;内支撑一般由各种型钢撑、钢管撑、钢筋混凝土撑等构成支撑系统;外拉锚有拉锚和土锚两种结构。在软弱地层的基坑工程中,支撑结构是承受围护墙所传递的土压力、水压力的结构体系。支撑结构体系包括围檩、支撑、立柱及其他附属构件。支撑结构挡土的应力传递路径是围护墙一围檩(冠梁)一支撑,在地质条件较好的、有锚固力的地层中,基坑支撑采用土锚和拉锚。在深基坑的施工支护结构中,常用的支撑系统按其材料可分为现浇钢筋混凝土支撑体系和钢支撑体系两类,见表2K313011。 两类支撑体系的形式和特点 表2K313011材料截面形式布置形式特点现浇钢筋混凝土可根据断面要求确定断面形状和尺寸有对撑、边衍架、环梁结合边衍架等,形式灵活多样混凝土结硬后刚度大,变形小,强度的安全可靠性强,施工方便,但支撑浇制和养护时间长、软土中被动区土体位移大,如对控制变形有较高要求时,需对被动区软土加固。施工工期长,拆除困难,爆破拆除对周围环境有影响。钢结构单钢管、双钢管、单工字钢、H型钢、槽钢及以上刚才的组合竖向布置有水平撑、斜撑;平面布置形式一般为对撑、井字撑、脚撑。也有与钢筋混凝土支撑结合使用,但要谨慎处理变形协调问题安装、拆除施工方便,可周转使用,支撑中可加预应力,可调整轴力而有效控制维护墙变形;施工工艺要求较高,入节点和支撑结构处理不当,施工支撑不及时不准确,会造成失稳现浇钢筋混凝土支撑体系由围檩(头道为圈梁)、支撑及角撑、立柱和围檩托架或吊筋、立柱、托架锚固件等其他附属构件组成。钢结构支撑(钢管、型钢支撑)体系通常为装配式的,由内围檩(地下连续墙时可省略)、角撑、支撑、轴力传感器、支撑体系监测监控装置、立柱桩及其他附属装配式构件组成。三、

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