公路基本知识.doc

、什么是公路？它与道路有什么区别？答：公路是指联接城市、乡村和工矿基地之间，主要供汽车行驶并具备一定技术标准和设施的道路称公路。公路和道路的区别：道路是供各种车辆（无轨）和行人通行的工程设施。按其使用特点分为城市道路、公路、厂矿道路、林区道路及乡村道路等。2、公路按其使用性质分为哪五个类型？公路按技术功能和适应的交通量又分为哪几个等级？答：公路按使用性质可分为：国家公路、省公路、县公路和乡公路（简称为国、省、乡道），以及专用公路五个行政等级。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。省道是指具有全省（自治区、直辖市）公路主管部门负责修建、养护和管理。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。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、什么叫公路网？辐射公路？环形公路？绕行公路？答：公路网是指一定区域内根据交通的需要，由各级公路组成的一个四通八达的相互联络、交织成网状分布的公路系统。辐射公路：在公路网中，自某一中心向外呈辐射状伸展的公路。环形公路：在公路网中，围绕某一中心呈环状的公路。绕行公路：为使行驶车辆避开城镇或交通障碍路段而修建的分流公路。4、公路的主要技术指标有哪些项目？其中包含的意义是什么？答：公路的主要技术指标有：计算行车速度、行车道宽度、路基宽度、极限最小平曲线半径、停车视距、最大纵坡、桥涵设计车辆荷载及桥面车道数。计算行车速度：即设计车速，是表明公路等级与使用水平的控制性指标，是公路几何设计所采用的车速。行车道宽度：公路上供车辆行驶的路面面层的宽度，一般指行车道宽度。路基宽度：在一个横断面上两路肩外缘之间的宽度。极限最小平曲线半径：在平面线型中，路线转向处曲线的总称包括圆曲线和缓和曲线，称作平曲线。为保证车辆按设计车速安全行驶，对平曲线半径所规定的最小值。停车视距：汽车行驶时，驾驶员自看到前方障碍物时起，至到达障碍物前安全停止，所需的最短距离。最大纵坡：根据公路等级与自然条件等因素所限定的路线纵坡最大值。最大纵坡是公路纵断面设计的重要控制指标，直接影响到路线的长短、使用质量、运输成本和工程造价。桥涵设计车辆荷载：由国家标准规定作为桥涵设计依据的若干等级标准车辆和车队。有计算荷载（汽车荷载）和验算荷载（履带车和平板挂车）。5、公路等级主要根据哪些指标选定？各级公路适用的交通量指标是多少？答：公路根据使用任务、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 贰募豆 肺甯龅燃丁?nbsp;高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的干线公路。四车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为250055000辆；六车道高速公路一般能适应按各种汽车折合小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为4500080000辆；八车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成人客车的远景设计年限年60000100000辆。其它公路为除高速公路以外的干线公路、集散公路、地方公路，分四个等级。一级公路为供汽车分向、分车道行驶的公路，一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为150030000辆。二级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为30007500辆。三级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为10004000辆。四级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为：双车道1500辆以下；单车道200辆以下。公路等级的选用公路等级应根据公路网的规划，从全局出发，按照公路的使用任务、功能和远景交通量综合确定。一条公路，可根据交通量等情况分段采用不同的车疲乏数或不同的公路等级。各级公路远景设计年限：高速公路和一级公路为20年；二级公路为15年；三级公路为10年；四级公路一般为10年，也可根据实际情况适当调整。对于不符合本标准规定的已有公路，应根据需要与可能的原则，按照公路网发展规划，有计划地进行改建，提高通行能力及使用质量，以达到相关等级公路标准的规定。采用分期修建的公路，必须进行总体设计，使前期工程在后期仍能充分利用。6、公路用地范围有哪些规定？答：从公路边沟外缘起，没有边沟的，从公路坡脚线外缘起，国道不少于二十米，省道不少于十五米，县道不少于十米，乡道不少于五米的区域内公路建筑控制区范围。在上述范围内，除公路防护、养护需要和必要的农田设施建设外，禁止修建建筑物和构筑物；需要埋设管线，电缆等设施的，应当事先经交通主管部门批准。大中型公路桥梁和渡口周围二百米，高路堤等特殊路段两侧2百米，公路隧道上方和洞口外一百米，公路两侧一百米范围内，禁止挖砂、采石、采矿、倾倒废弃物，进行爆破作业及其他危及公路、公路桥梁、公路隧道、公路渡口安全的活动。在上述桥梁、渡口、高路堤、隧道、洞口的范围内和公路两侧二十米范围内禁止取土。7、公路由哪几个主要部分组成？答：公路的主要组成部分有路基、路面、桥梁、涵洞、渡口码头、隧道、绿化、通讯、照明等设务及其它沿线设施组成。8、什么叫路面？它的主要功能是什么？答：路面是用各种筑路材料分层铺筑在公路路基上供车辆行驶的层状构造物。其主要功能承受行车和各种自然因素如风、霜、雨、雪、日照等的共同作用，使之能有足够的强度、稳定性平整度和粗糙度，以保证车辆在路上安全、舒适、快速行驶。9、沥青路面面层分哪几种类型？它们的特点和适用范围各是什么？答：按技术品质和使用情况，常用的沥青类路面可分为沥青混凝土、热拌沥青碎石、沥青贯入式、沥青表面处治四种类型。各类路面的特点和适应范围是：沥青混凝土路面：强度是按嵌挤密实原则构成的。采用优质沥青，它是沥青路面中对稠度要求高，也是取粘稠的。另外采用相当数量的矿粉是沥青混凝土的一显著特点。较高的粘结力使路面具有甚高的强度，可以承受比较繁重的车辆交通。但沥青混凝土路面的允许拉应变值较小，会产业规则横向裂缝，因而要求坚强的基层。对高温稳定性与低温稳定性均有要求。较小的空隙率使沥青混凝土路面具有透水性小，水稳性好，耐久性高，有较大的抵抗自然因素的能力，使用年限达15-20年以上。沥青混凝土路面适用于高速公路及一、二级公路面层。热拌沥青碎石路面：高温稳定性好，路面不易产生波浪，冬季不易产生冻缩裂缝，行车荷载作用下裂缝少；路面较易保持粗糙，有利于高速行车；对石料级配和沥青规格要求较宽，材料组成设计比较容易满足要求；沥青用量少，且不用矿粉，造价低。热拌沥青碎石适宜用于一般公路，不宜用于高等级公路。中粒式、粗粒式沥青碎石宜用作沥青混凝土面层下层、联结层或整平层。沥青贯入式：贯入式路面的强度与稳定性主要由石料相互嵌挤作用构成。贯入式路面需要2-3周的成型期，在行车碾压与重力作用下，沥青逐渐下渗包裹石料，填充空隙，形成整体的稳定结构层，温度稳定性好，热天不宜出现推移、拥包，冷天不宜出现低温裂缝，贯入式路面的最上层应撒布封层料或加铺拌和层。沥青贯入式适用于二、三级公路，也可作为沥青混凝土面层的联结层。沥青表面处治：沥青表面处治可改善路面行车条件，承担行车磨耗及大气作用，延长路面使用年限。所铺筑的沥青路面，其厚度可大于3厘米。在计算路面厚度时，其强度一般不计。沥青表面处治，一般用于三级公路，也可用作沥青路面的磨耗层、防滑层。10、刚性路面是指什么样的路面？砼路面缩缝间距是根据什么来确定的？答：刚性路面一般指面层为水泥砼结构的路面，其刚度和抗弯拉强度较大。缩缝是在水泥砼路面板上设置的横缝，它是作用是使水泥砼路面在温度降低时收缩不致产生不规则的裂缝。一般称为假缝，缩缝的间距是根据昼夜与季节气温变化砼路面收缩或翘曲（膨胀）受阻而产生的温度应力大小来确定其间距的，规范规定缩缝间距一般4-5米，最大不超过6米。11、什么叫水泥混凝土的配合比？什么叫水灰比？它与混凝土强度有什么关系？答：水泥混凝土的配合比是按水泥混凝土设计标号和其他要求所确定的单位体积混凝土（1立方米）内，所采用的水泥、砂、石和水的配合比例。水泥混凝土混合料中所用的水与水泥重量的比值叫水灰比。水灰比对水泥混凝土的强度有较大的影响，在其他条件不变的情况下，水泥混凝土的强度与水灰比的大小成反比12、桥梁是如何分类的？答：桥梁按使用性质分为公路桥、公铁二用桥、人行桥、拖拉机桥、过水桥（渠道桥）按跨径大小和多跨总长可分为小桥、中桥、大桥；按行车道位置可分上承式桥、中承式桥、下承式桥；按承重构件受力情况可分为桥梁、板桥、刚构桥、吊桥、组合体系桥（系杆拱桥、斜拉桥）；按使用年限可分为永久性桥、半永久性桥、临时性桥；按使用年限可分为泄洪桥（高水位桥）、浅水桥（低水位桥）、开启桥、浮桥；按材料性能可分为木桥、圬工桥、钢筋砼桥、预应力桥、钢桥。桥涵分类多孔跨径总长L（米）单孔跨径L0（米）特大桥L500L0100大桥L500L040中桥30L10020L040小桥8L305L010涵洞L8L05L0513、拱桥和双曲拱桥有何不同？答：拱桥与双曲拱桥均属拱桥体系的桥梁，拱桥在纵面内以拱作为上部结构的主要承重构件的桥梁。双曲拱桥是纵向由拱肋，横向由一个或多个拱波组成的拱桥，其外形在纵横两个方向均呈曲线形。14、怎样区分上承式、中承式、下承式桥梁？答：主要根据行车道的位置来判断。当桥面系位于上部结构上部，则称上承式桥梁，如梁桥、拱桥；桥面系位于上部结构中部的桥梁称中承式桥梁；当桥面系位于上部结构下部，则称下承式桥如系杆拱桥。15、随着公路等级的提高，除正交桥梁外，现常见斜桥、弯桥、坡桥。答：正桥-桥梁的纵轴线与其墩台轴线相垂直的桥梁。斜桥-桥梁纵轴线与其墩台轴线不相垂直的桥梁。弯桥-桥面中心线在平面上为曲线的桥梁，即位于平曲线上的桥梁。坡桥-位于路线纵坡上的桥梁。见表格16、涵洞是怎样分类的？答：涵洞按建筑材料可分为砖涵、石涵、砼涵和钢筋砼涵。按涵洞断面形式可分为管涵、板涵、箱涵、拱涵。按涵顶填土情况可分为明涵-涵顶无填土和暗涵-涵顶填土大于50cm。涵洞按水力性能分为无压涵、半压力涵和压力涵。选择上述涵洞类型时尖考虑净空断面的大小、地基的状况、施工条件及工程造价等。17、什么是道路交叉？道路交叉分为哪二大类？答：两条或两条以上道路交会称之为道路交叉。道路与道路交叉一般分为平面交叉与立体交叉二大类。道路与道路在同一平面内的交叉简称平交。道路与道路在不同高度上的交叉叫立体交叉，简称立交。18、公路与公路立体交叉的规定有哪些？立体交叉的基本形式有几种？答：公路立体交叉的主要规定有：高速公路与其它各级公路交叉，应采用立体交叉。交叉形式除在控制出入的地点设互通式立体交叉外，均采用分离式立体交叉。互通式立体交叉的形式，设置的间距及加（减）速车道，匝道的设计，应根据有关规范及具体情况确定。19、立体交叉有哪些常见类型？答：立体交叉分为简单立交即上下层道路之间互不连通的交叉，即分离式立交。上下层道路之间用匝道路互相连通的交叉叫互通式立体交叉。互通式立体交叉又分为菱形交叉、喇叭形立交、环形立交、苜蓿叶形立交、定向立交。20、设置交通安全设施有哪些规定？答：设置交通安全设施，是为了保证行车与行人的安全和充分发挥公路的作用。设置的规定如下：在有行人、自行车或其他车辆横穿高速公路及一级公路的段点，特别是车站或交叉口处，应设置跨线桥或地下通道。一级公路在未设置人及自行车跨线桥或地下通道地点，应设置行人等安全管理标号志，在其他等级的公路上，可根据实际情况，设置必要的跨线桥或地下通道。在高速公路及一级公路上，为避免车辆对撞和伤及行人，应按规定设置防止车辆闯入对向车道的护栏和防止行人等横穿车道的防护网，各级公路的高路堤，桥头引道、极限最小半径、陡坡等地段均应设置护栏或警示桩。为使夜间交通畅通和保证行车安全，应逐步在沿线设置反光标志和反光安全设施，在运输特点繁忙和重要的路段得以照明，在有条件的交叉道口、人行横道等处可采用局部照明。为诱导驾驶人员的视线，保证行车安全，在需要的路段上，可采用标志以标明公路边缘及线形。在视距不良的急弯和交叉处，可配合其他保证行车安全的措施，设置标志、反光镜或分道行驶等。在有施工作业、落石、塌方等危险路段，设置路栏；在公路有障碍物的路段，设置锥形交通路标；在某一路段发生改变方向行驶的地方设置导向标。导向标分指导示性导向。21、何谓服务设施？答：它包括公路（特别是高速公路）沿线必要的地点建立为行车服务的一般服务性设置，以便驾驶人员和旅行者获得旅行途中的休息、添加燃料及供应饮食等服务。22、护栏按受力特性一般分为哪三类？按设置位置分呢？答：按受力特性分：刚性护栏-如砼或钢筋砼护栏。半刚性护栏-如波形梁护栏。柔性护栏-如缆索护栏。按其设置位置可分为路侧护栏、中央分隔带护栏、桥梁护栏。23、什么是隔离栅？答：隔离栅是以金属网片绷紧在支撑结构上的栅栏，用以阻止人畜进入公路界。高速公路与一级汽车专用公路两侧均应设隔离栅。以及防止非法侵占公路用地。24、什么是防眩设施？答：防眩设施是指设置在中央分隔带的构造物，它是防止夜间行车的驾驶人员不受对向来车的前灯眩光干扰。25、常用的交通标志有哪些类型？答：交通标志一般有警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、辅助标志、可变信息标志等。26、路面标线包括哪些部位的线？答：路面标线包括行车道中心线、车道分界线、车道边缘线、停车线、减速让行线、人行横道线、导流标线等。27、为什么公路建设要考虑环境保护？答：因为汽车行驶时排出大量的废气及噪音，对环境造成污染，因此公路沿线要种树植草，以利吸收有毒废气，减少对环境的危害，另外边坡植草还能保护路基边坡土壤，减少水土流失，同时又能美化路容。28、公路路线编号规则答：公路路线编号由一位公路管理等级代码和三位数字构成。国道按首都放射、北南纵线、东西横线分别顺序编号。以首都为中心的放射线由一位标识码1和两位路线顺序号构成；由北向南的纵线由一位标识码2和两位路线顺序号构成；由东向西的横线由一位标识码3和两位路线序号构成。省道在各省、自治区、直辖市界内按省会（首府）放射线、北南纵线、东西横线分别顺序编号；编号规则参照5.2条。县、乡、专用公路及其他公路以各省、自治区、直辖市公路管理区域为基础分别顺序编制。均由三位路线顺序构成；顺序号不足三位数字时，在前位充0。编号区间：公路路线编号区间国道为G101至G199、G201至G299、G301至G399；省道为S101至S199、S201至S299、S301至S399；县、乡专用公路及其公路为X/Y/Z/Q999。29、编号结构答：公路路线编号结构如下表编号结构说明G国道G1指首都放射线，G2指北南纵线，G3指东西横线S省道SI指省会（省府）放射线，S2指北南纵线，S3指东西横线X县公路编号Y乡公路编号Z专用公路编号Q其他公路编号第一章公路基本知识11 公路用途及分类 交通运输已成为国民经济现代化的重要支柱行业。国民经济要发展，交通运输必先行，交通运输必须适应现代工业化发展的进程，这是世界上先进工业国家证实了的一条经验。 现代交通运输是由铁路、公路、水运、航空和管道五种运输方式所组成的。这五种运输方式相互分工、相互连接、取长补短、协调发展，形成统一的综合运输体系，在社会主义建设事业中发挥着巨大的作用。 公路是汽车及其它车辆行驶的专用通道，是公路运输的基础设施。特别是高速公路，它不仅具有汽车专用，而且具有汽车分隔行驶、全部立交、控制出人以及高标准、设施完善等功能。与一般公路相比，具有车速高、通行能力大、运输费用省、行车安全等优点。因此，高速公路已成为公路运输的主干道。 公路运输在交通运输体系中占有较大的比重，在国民经济中发挥越来越重要的作用，特别是高速公路在公路总里程中的增加，使公路运输在国民经济建设中的重要作用更加突出，显示出良好的发展前景。 公路运输具有以下特点： 1机动灵活性高。能够在需要的时间、规定的地点迅速地集散运送物资； 2迅速、快捷、直达性好。能在货物集散点直接装卸而不经中转，这不仅节约运转时间，而且可以节约运输费用、减少货物的损失，其效益明显； 3适应性强，覆盖面广。与其它运输方式相比，受固定性或特殊性交通设施限制较少，服务对象可直达到工厂、企业、村镇以及个人住宅地； 4经济效益、社会效益显著。 由于高速公路的迅速发展，汽车运输速度、运载能力的大大提高，公路运输已成为世界各国广泛采用的一种运输方式，也将成为我国的主要交通运输方式。 在1998年颁发实施的公路工程技术标准(JTJ 001-97，以下简称标准)中，把公路按其使用任务、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，各等级又根据地形规定了不同的计算行车速度。 高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的干线公路。 四车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为2500055000辆； 六车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为4500080 000辆； 八车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量第1页为60000100000辆。 其它公路为除高速公路以外的干线公路、集散公路、地方公路，分四个等级。 一级公路为供汽车分向、分车道行驶的公路，一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为1500030000辆。 二级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载货汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为30007500辆。 三级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载货汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为10004000辆。 四级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载货汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为：双车道1500辆以下；单车道200辆以下。 各级公路的远景设计年限：高速公路和一级公路为20年；二级公路为15年；三级公路为10年；四级公路一般为10年，也可根据实际情况适当调整。 各级公路的主要技术指标汇总如表11所示。在确定道路技术等级和技术标准时，应密切结合路线所经过地区的地形以及路线的运量大小，可以全线采用一个技术等级，也可适当分段采用不同的技术等级。 我国按行政管理体制，根据公路的位置以及在国民经济中的地位和运输特点，又把公路分为国道、省道、县道、乡道以及专用公路，实行分级管理。 国道是国家的干线公路，是以首都为中心，连接各省、自治区、直辖市、各大军区、重要大中城市、港站枢纽、工农业基地的主要干线公路。 省道是以省会、自治区首府、直辖市为中心，联系本地区重要城市、交通枢纽、工农业基地的干线道路。 县道是具有全县意义的公路及县与县的联络线。乡道是直接或主要为乡、村内部经济、文化、行政服务和乡、村与外部联系的公路。 专用公路是工厂、矿山、农场、林区等部门为专门运输而修建的公路。第二章碾压水泥混凝土（RCC）21 碾压水泥混凝土的特点 碾压水泥混凝土(Roller compacted concrete简称RCC)是一种通过振动碾压施工工艺达到高密实度、高强度的水泥混凝土。它是一种塌落度为零的干硬性水泥混凝土，与普通水泥混凝土相比，用水量少、稠度低、能节约大量水泥，并且施工速度快、养生时间短，主要用于道路路面工程和水工坝体工程等。RCC具有以下特点： (1)水灰比和单位用水量少，稠度低。由于RCC中要掺加粉煤灰和外加剂等，使水泥用量大大减少。 (2)RCC含水量少，养生期短，公路铺筑施工期就具有承载能力，可实现道路交通早期开放。 (3)RCC是依靠粗骨料之间的嵌锁作用获得强度的。而普通水泥混凝土是靠水泥的水化反应产生的凝结力来获得强度。从浇筑部位抽取的硬化混凝土试件所得的试验结果表明，RCC的性能与普通水泥混凝土大致相同。 (4)干燥收缩小，可省去接缝和扩大横向接缝的间隙。 (5)耐久性好，养护费用低。 (6)经济性好，与普通水泥混凝土路面相比，可减少工程费用30以上。 碾压混凝土最早用于水库堤坝的建设。用于道路铺筑始于70年代初，最早是西班牙。各国开始利用碾压混凝土铺筑道路是在第一次石油危机时期(1973年)，当时沥青供应短缺、成本高，促进了碾压混凝土铺筑的实验研究与发展。到70年代中期，实际铺筑施工量大大增加。世界一些主要工业国家的施工量情况见表2-1。第21页 西班牙、美国和日本等国对碾压混凝土路面的研究和应用处于世界前列。日本道路协会1990年已制定了碾压混凝土路面技术指南(草案)，并初步解决了平整度问题，现正进行高速公路路面工程中的铺设试验。1991年美国陆军工程兵团制定了碾压混凝土路面技术规范，1995年5月美国混凝土学会(ACI)325委员会(混凝土路面委员会)发表了碾压混凝土当前工艺水平报告，概括了美国碾压混凝土路面的应用信息、材料性能、配合比、结构设计、施工和质量控制方法等内容。 国内从80年代初在山西、江苏、安徽等地开始碾压混凝土路面铺筑技术的研究。国家把碾压混凝土铺筑路面作为一个重点研究项目，组织施工部门、科研院所对碾压混凝土路面的强度、性能、材料配比、施工工艺等进行了较为系统的研究，取得一定的研究成果，使碾压混凝土路面的应用得到了较快的发展。全国已有十几个省市在公路、城建和机场建设中应用碾压混凝土铺筑技术。 目前，我国公路上常采用下层为碾压混凝土，上层为普通混凝土的复合式路面，或碾压混凝土路面上铺筑磨耗层。在公路水泥混凝土路面设计规范(JTJ 01294)和将要颁布水泥混凝土路面施工及验收规范(GBJ97)中已列入碾压混凝土路面的有关内容。适用范围中规定，全厚式碾压混凝土路面只能用于二级及其以下等级的公路路面。 在水坝的建设中，采用碾压混凝土施工较多的国家是美国、日本、澳大利亚、巴西和英国。日本建造了5个水库堤坝，美国建造了10个堤坝。 在水泥混凝土事修补中，碾压混凝土铺筑具有快速性。1975年，巴基斯坦的塔贝拉坝，大约浇筑了344000m3的碾压混凝土，用来修复由于水库第一次蓄水时泄水洞崩坍而被冲去的岩石和堤岸，在44天内浇筑完毕。平均日浇筑量超过7000m3，最高达19000m3。 22 碾压水泥混凝土的配合比设计 碾压混凝土的配合比应按照“能满足施工作业的和易性及路用性能要求”的原则进行设计，并力求经济合理。在冰冻地区还应符合抗冻要求。所采用的配合比，在机械施工条件下，应能获得所要求的路面平整度并满足强度及耐久性的要求。 一、配合比设计指标 碾压混凝土配合比设计指标是碾压混凝土的稠度和强度。 (1)稠度 路面碾压棍凝土以“改进VC值”为配合比，稠度宜为40s5s。 (2)强度 碾压混凝土配合比设计强度可按式(2-1)确定。第三章水平滑模施工水泥混凝土31 水平滑模施工 一、概述 水泥混凝土路面的滑模摊铺施工方法与滑模摊铺机问世于60年代中期，它是土木专家根据不同坍落度水泥混凝土施工的研究而提出的。该项技术采用滑动成型模板代替原来的固定模板，对低流动性混凝土(坍落度一般在16cm)连续一次成型，摊铺后无需模板支撑而保持稳定形状。滑模施工的高生产率和良好的经济性，使滑模摊铺机和滑模施工技术在60年代末得到了开发和推广。70年代中期，滑模摊铺施工技术相继在路缘石、隔离带、隔音和消音设施、低挡土墙、桥面、人行道、花池围墙、机场、码头、车站、停车场、排水沟、边坡、水渠和排污设施等施工中得到广泛应用。在一定程度上，滑模施工技术几乎可以应用于任意形状断面的施工对象。 典型的水平滑模施工断面分别为水泥混凝土路面和高速公路隔离带墙体，分别如图3-1和图32所示。 支撑模板的消除使得滑模施工节省了人力和材料成本，大大缩短了施工工期，是滑模施工的另一优势。对于能连续滑模施工的宽度为75m、厚度为025m的路面，生产率可达200第41页300m3h，这对固定模板施工是很难达到的。生产率的大幅度增加与完工后路面质量较高已足以弥补最初投资较高的缺点。 二、水泥混凝土路面的滑模施工 新拌混凝土一般用自卸卡车或混凝土搅拌运输车运输到施工工地。然后将混凝土倒在滑模摊铺机前面(如图33所示)，用人工或机械大体匀开后，由螺旋布料器1(如图3-4所示)均布到摊铺机计量闸门2前。借助于内部振捣器3将混凝土振动密实。密实后的混凝土经夯梁4将大集料压人路表面下后，进入由侧模板8和上模板5(常称成型盘)组成的滑动挤压腔中。混凝土经滑动模板挤压成型后，再由定型抹光盘6(有时称浮动盘)进一步进行修边和表面抹光。最后，成型路面失去模板支撑而保持稳定的路面断面形状。上述工序都是在滑模摊铺机连续行走、模板滑动的过程中进行的。 三、滑模成型过程 如图3-5所示，前面的未密实混凝上混合料和计量闸门2、后面的已密实混合料和成型盘5、两侧模板和路基组成一个四周封闭的向前移动的“箱形”容器。当内部振捣器3在随该容器同步移动时，将混凝土混合料振动密实并充满整个容器。侧模板处的路面板侧面基本上已初步成型，路面板的顶面也将由后面的成型盘滑动成型。这样，路面板已具有雏形。 初步成型的路面板可能存在下列缺陷： (1)振动密实后，存有粗集料暴露在混凝土上表面。当成型盘(上模板)滑过后，这些粗集料受到成型盘的滑动摩擦力作用将在表面上移动和滚动，从而在表面上拉出深浅不一的不规则的沟槽或凹坑，影响到成型路面的平整度。 (2)在滑动成型中，如果侧模板和上模板(成型盘)不能很好地与混合料接触，侧模板和上第四章水泥混凝土路面施工 水泥混凝土路面是一种刚性高级路面，它是由水泥、水、粗集料(碎石)、细集料(砂)和外加剂按一定级配拌和成水泥混凝土混合料而铺筑成的路面。它具有强度高、承载能力强、稳定性好、抗滑和耐久性好等特点，所以，国内外对水泥混凝土路面的修筑都非常重视，对路面的修筑施工技术进行了不断地研究，使水泥混凝土路面得到了较快的发展，特别是在高等级重交通道路上，水泥混凝土路面得到了更广泛的应用。在国外，水泥混凝土路面在公路中占有较大的比例，高速公路中水泥混凝土路面的比例：美国为485，法国为30，德国为28；高级路面中水泥混凝土路面的比例：美国为67，英国为132，加拿大为10，比利时为36。而我国在高级、次高级路面中水泥混凝土路面的比例仅占23。今后我国水泥路面将会有较大的发展，并将成为我国高等级公路路面的主要结构形式之一。 水泥混凝土路面施工过程是一项较复杂的系统工程，它的施工涉及到路面的结构、水泥混凝土混合料的特性、施工机械的配置、施工技术和施工工艺，以及科学的组织管理等诸多重大的技术问题。是集土木、机械、管理科学的一项综合性技术工程，只有在施工过程中，严格对每一个施工环节进行质量技术控制，才能保证水泥混凝土路面的施工质量。 41 水泥混凝土路面结构 水泥混凝土路面的一般结构由垫层、基层和面层组成，如图41所示。水泥混凝土路面的面层采用水泥混凝土材料。 一、土路基和基层 1土路基 路面支承在路基上。路基是混凝土路面的基础，路基填筑质量的好坏，直接影响到路面施工质量和路面成型后的结构与使用性能。公路的路基多为土路基，为此，土路基应满足如下要求。 (1)路基应有足够的密实度。试验证明，土壤的最大密实度是在土的最佳含水量下通过压实而获得的。各种土壤有不同的最佳含水量，土基应根据不同的土壤材料，控制它们的含水量进行密实，这样才能保证路基的强度和稳定性。 对于不同的路基土壤材料，应采用不同型号、种类的压实机械，选择不同的压实遍数、碾压速度和碾压力方式，以达到最佳压实效果。 路基压实后的密实度应达到9598，才能保证土基有足够的强度。修筑土基时应尽第68页量不用粉质砂土和粘土，因为这种土壤的排水性能差，不易压实。如果是采用这种土壤的路基，则应在土基表面撒铺上一层粗砂作为路面与路基的隔离层，以防止在冬季地下水位升高时，土壤冰冻造成路面冻胀，而在春季冰融时，又出现路面翻浆现象。 (2)路基应有很好的平整度。经压实成型后的路基应达到要求的平整度，才能保证路基面与路面接触紧密，支承力均匀，保证路面强度不因承受车载、气候等自然因素的影响而降低。 (3)路基应有良好的排水功能。对填土路基，填筑方式应是先中间，再向路边进行。另外，路基应有一定的横坡，以利排去路基上的积水；对挖土路基，应从高地两头分层开挖，逐步推向路中，防止路中积水产生。 (4)路基横坡应与路面横坡一致。这样可保证路面厚度均匀，强度一致。 2基层 水泥混凝土路面基层在土基之上，混凝土板(面层)的下面，起连接土基和面层的作用。基层一般分上基层和底基层(见图41)。它可以给混凝土板提供均匀稳定的支承，保证路面整体强度和有较高的路面平整度，另外，还能防止冻胀和翻浆的不良影响，对路面的使用寿命和使用质量都起着重要的作用。 对基层的基本要求是刚性大，整体性强，稳定性好，具有抗冻性。 国家标准水泥混凝土路面施工及验收规范(GBJ9787)中对路面基层采用材料及施工提出了相应的要求。 1)混凝土路面的基层，宜采用板体性好、强度高的石灰稳定土、工业废渣类、级配碎(砾)石掺灰和水泥稳定砂砾(包括砾石土)等半刚性基层，及泥灰结碎(砾)石基层。 2)混凝土路面基层的强度应满足设计要求，基层施工应符合以下要求： (1)石灰稳定土基层，应做到土块粉碎、石灰合格、配料准确、拌和均匀、控制最佳含水量、碾压密实。石灰含量宜占土的812。当日平均气温低于5时，应停止施工，并应在冻结前达到规定强度，石灰稳定土基层不宜在雨天施工。 (2)对煤渣、粉煤灰、冶金矿渣等工业废渣类基层，应按其化学成分和颗粒组成，掺人一定数量石灰土或石渣组成混合料，加水拌和压实，洒水养护。当日平均气温低于5时，不应施工，并应在冻结前达到规定强度。 (3)泥灰结碎(砾)石基层，应严格控制泥灰含量。泥灰的总含量不宜大于总混合料的20，石灰含量宜占土的812，土的塑性指数宜为1014。施工可采用灌浆法或拌和法，采用拌和法时，应先拌匀灰土。 (4)级配碎(砾)石掺石灰基层的碎(砾)石颗粒应符合级配要求。细料含量宜为2030，石灰含量宜占细料的812。 (5)水泥稳定砂砾基层的砂、砾应有一定的级配。最大粒径不应超过5cm，水泥含量不宜超过混合料总重的6，压实工作必须在水泥终凝前完成。 基层完成后，应加强养护，控制行车。对加宽基层，新旧部分的强度应一致。 设置垫层时，其材料、碾压、施工都应符合有关要求。 二、路面板的横断面型式 路面板直接承受行车载荷的作用和外界自然因素的影响，要求混凝土板具有高强度，表面平整耐磨，具有良好的抗滑性。路面板横断面有两种型式，如图4-2所示。一种是等厚式，即路面板边和板中采用同一厚度，这是较常采用的一种型式；另一种是厚边式，即路面板边加厚，板第五章水泥混凝土生产及运输机械设备 水泥混凝土生产及运输机械设备是水泥混凝土路面施工中重要的配套施工机械。它是将水泥混凝土路面铺装材料水泥、砂、石料、水及添加剂等，按路面设计要求的配合比，均匀搅拌为成品混合料，送到施工现场，供摊铺成型路面所使用的成套专用机械设备。水泥混凝土生产及运输机械设备的结构、性能直接关系到成品混凝土混合料的拌和与输送质量。因此，合理选择、使用这些设备，对提高水泥混凝土路面的质量、加快公路建设，都具有十分重要的意义。 水泥混凝土生产及运输设备还广泛用于建筑、水利、机场、码头等工程施工中。 51 水泥混凝土搅拌设备 一、分类及特点 水泥混凝土搅拌设备是拌制水泥混合料的专用设备。该设备可按生产能力、搬移方式、搅拌方式和搅拌过程等进行分类。 1按生产能力分为大、中、小三种类型 (1)大型：生产能力为100200m3h，主要用于混凝土制品厂的混凝土搅拌楼。 (2)中型：生产能力为60100m3h，用于道路工程及小型建筑工程等。 (3)小型：生产能力为20m3h以下。 2按设备搬移方式分为固定式和移动式两种型式 (1)固定式：设备固定安装在施工现场或工厂，对地基处理要求高，安装时间长、费用高。适用于工程量大、施工周期长、生产能力大的搅拌设备。固定式还可以根据结构布置方式不同分为垂直式搅拌设备和水平式搅拌设备。 (2)移动式：搅拌设备按总成或部件做成折叠可移动底盘或分装运送到施工现场组装。根据移动方式不同，移动式水泥混凝土搅拌设备又可分为拆迁式、拖行式和集成式三种。 3按搅拌方式分自落式搅拌和强制式搅拌设备两大类 (1)自落式：水泥混凝土级配料砂、石料、水泥、水等在搅拌筒转动过程中，筒内刮料叶片将集料提升、然后在料粒自落下滑中相互混合完成均匀拌和。适合搅拌骨料粒径大、坍落度低的水泥混凝土。 (2)强制式：是采用带桨叶的转轴旋转，使混凝土集料在桨叶作用下翻滚，完成均匀拌和的搅拌器。强制式搅拌设备的优点是搅拌作用强、时间短、搅拌质量好。这种搅拌设备适用于水泥混凝土路面工程等。 强制式搅拌机又分立轴圆盘式、单卧轴式和双卧轴式等。 4按搅拌过程分间歇式和连续式两种第87页(1)间歇式 物料的选料、搅拌、出料是分批进行的，即它的称量、配料机构按设计容量将物料分批送入搅拌机，搅料机按设定的时间搅拌后，然后进人下一循环。 (2)连续式 物料的供料、搅拌及出料都是连续进行的，因而，必须配置精确的计量装置，才能生产出合格的混凝土。 二、总体结构 水泥混凝土搅拌设备种类较多，其结构形式也不尽相同，但大都由上料机构、集料储存装置、计量装置、搅拌机、卸料装置、辅助设备和操纵控制系统等组成。强制式水泥混凝土搅拌设备总体结构如图51所示。 水泥混凝土搅拌站的总体结构一般采用水平式布置，主要由集料存储装置(包括砂石骨料、水泥、水和添加剂的存储设备)、集料一次提升机构、称量机构、集料二次提升机构、搅拌机、成品料斗、控制台和辅助设备等组成。骨料斗仑的个数不少于34个(根据级配设计中骨料品种多少确定)，每个料仑斗容为23m3。 搅拌站的拌和过程是经称量的骨料放入提升斗中，提升斗提升加进搅拌机中。水泥筒仓底部的料门经斜架式螺旋输送机提升到位于搅拌机上方的水泥称量斗中，进行单独计量。计量过后直接投入搅拌机。水和添加剂分别由水泵和添加剂泵，从储存箱直接泵入搅拌机。经拌和的混合料卸入搅拌机卸料口下方容量不大的成品料储存斗中，用于运输车辆间隔期间的成品料暂存。 三、主要部件结构 1上料机构 水泥混凝土搅拌设备的上料机构有骨料上料机构和水泥上料机构。 1)骨料上料机构 用于水泥混凝土搅拌楼的骨料上料机构，最常见的是皮带输送机和斗式提升机。采用皮带输送机的优点是生产效率高，不受气候影响，可连续作业而不易产生故障，维修费用低；缺点是占地面积大，尚需依靠其它设备给皮带上料。采用斗式提升机的优点是设备投资费用低，占地面积小；缺点是传动链易于损坏，生产效率低。目前，多采用皮带输送机，为了尽力缩小皮带机占地面积，增大皮带安装角度，已开始使用带波纹的槽形皮带，其安装角可以增大到25。 搅拌站的砂、石、骨料上料机构主要有悬臂拉铲上料、悬臂链斗上料、装载机上料和皮带上料等几种型式。 搅拌站采用装载机和皮带输送机作为一次上料的设备比较普遍，优点是机动灵活、生产准备工作量小，搬迁方便、生产效率高。采用这两种上料方式的搅拌站，都应配备方格式料斗仑。第88页第六章RCC路面施工机械与施工工艺 RCC属于硬性水泥混凝土，含水量少，其工作性不同于常规水泥混凝土，更不同于沥青混凝土，所以在路面铺筑施工时，应选用适合于RCC特性，能保证路面铺筑质量，符合RCC路面施工工艺要求，且机械性能优良、高效，使用操作方便的RCC施工机械。另外，也由于RCC具有的不同特性，在进行路面铺筑时，也应采用正确的施工方法和施工工艺。 61 RCC路面施工机械的选型 在国外，西班牙、法国、美国、加拿大等国家是发展碾压混凝土路面比较早、施工面积也比较多的国家，在碾压混凝土路面施工中积累了一定的经验。但由于这些国家的应用目标主要是低等级公路或停车场、堆场等，所以在施工机械的选型配套上进行的研究较少，路面平整度水平相对也较低。日本虽然起步较晚(1987年)，但起点较高，发展速度较快，在建设省、道路公团等部门的大力支持下，一大批有相当实力的道路公司积极响应，短短的几年时间，已在全国铺筑了100多处试验工程，施工面积超过了100万m2，并于1990年制订碾压混凝土路面技术指南(草案)，在以高密实度摊铺机为主导机械的大型施工机械配套方面积累了丰富的经验。在国内，近几年对RCC路面铺筑比较重视，一些省市进行了RCC路面铺筑试验，积累了一些施工和机械选配的经验。在交通部公路科学研究所等单位承担的国家“八五”重点科技项目“高等级公路碾压混凝土路面施工技术的研究”中，对RCC路面施工机械配套、施工工艺、施工：质量检测和控制等进行了较系统的研究，无疑将推进我国RCC路面施工的普及与提高。 RCC路面施工机械选型配套已越来越引起国内、外的重视，对它的研究必将推动RCC路面施工技术的发展。 在碾压混凝土路面整个施工过程中，涉及到配料、拌和、运输、摊铺、碾压、切(灌)缝、养护等重要环节。要保证每一环节的良好衔接，保证每台设备充分发挥其效能，保证各环节施工质量，不仅需要完善的组织管理，而且需要对所需没备进行认真选型和合理配套，尤其作为大型机具联合作业方式，任何一个环节的运作不畅都将影响整个工程的进度和工程质量，造成人、财、物的浪费。因此，选择满足施工条件的优良设备，并根据其生产能力，各环节相互配套，已成为大型机械化施工顺利进行的必要条件，也是现代化生产的必然要求。 RCC路面施工机械的合理选型与配套是提高工效、降低成本，保证路面按设计要求施工，达到施工质量要求的重要条件。因此，应根据RCC路面的施工特点，经济、科学、合理地配置路面施工的主导机械。 一、主要施工机械的选型 RCC路面铺筑采用的主要机械有拌和机、摊铺机和振碾设备。 1拌和机的选型第102页选择RCC拌和机时，应考虑到拌和质量(拌和均匀性、材料级配与计量、拌和时间等)、生产能力、安装调试等因素。 RCC在处于未振碾密实的状态时是一种松散、容重很低、极干的材料。由于它的松散容重小，拌和机装入的材料只有正常质量的34，这样才能保证碾压混凝土均匀拌和。另外，拌和时间和出料时间应当有所延长。所有这些情况，使拌和机的拌和能力仅为生产正常混凝土时的23。 碾压混凝土对含水量是极为敏感的，因此要避免碾压混凝土与其它混凝土交替拌制。 由于碾压混凝土是用水量很少的超干硬混凝土，需要的拌和能量大。因此，拌和主机应选用强制式的拌和机，从拌和效率和拌和效果考虑，推荐采用双卧轴强制式拌和机，且出料口能自动开闭。 对于大型路面施工，由于采用大型摊铺机，混凝土拌和厂的生产能力最好不小于250th，这样便可满足混凝土铺筑工程的需要。另外，拌和厂生产能力不应大于摊铺机的摊铺能力，也不要大于振动压路机的振碾能力。应尽可能靠近铺筑工地设置拌和厂，以便尽量减少拌和厂与摊铺机之间的运输时间。 与常规混凝土相比，拌和物的集料种类较多，因此，拌和设备必须有足够的料仓数目和进料通道才能满足配料要求。最基本的拌和设备至少有4个料仓通道和一个液体通道，在掺入多种添加剂及粉煤灰后，还应根据需要另外增加通道数目。 水量的多少对干硬性混凝土拌和物的工程力学特性和施工性能有着重要的影响。含水率的变化直接影响到拌料过程中的供水量和骨料级配的准确性，一般的拌和设备对水的计量精度都较高，但骨料中含水率，往往只能由人们的视觉及试验数据调整，且调整后的用水量还需由试验数据进行修正。特别是雨后，料的干湿程度变化很大，这给拌和物的质量控制带来极大的困难，因此，对拌和设备一般要求装有含水串测量装置，能够连续不断地把骨料中含水量信息送到控制中心，以便调整供水量大小。 拌和时间的长短，直接关系到拌和物的质量，拌和时间不足，料的裹附性不好，水还在水泥层外部，添加剂也不能充分发挥效应。影响拌和时间的因素主要由桨叶线速度、桨叶安装角度及搅拌器几何尺寸等。 拌和机的生产能力一般由路面宽度、厚度和摊铺机的作业速度来确定