路面施工技术----模块二PPT课件.ppt

任务一认知公路路面结构组成 模块二路面结构组成认知 任务二认知路面的基本要求 任务一认知公路路面结构组成 学习目标 1 能知道路面结构类别 2 能知道路面结构组成的几个层次 建议学时 4学时 任务描述 通过本任务学习 使学生了解公路工程路面建设流程及结构组成 本工作任务沿如下脉络进行 路面概念 路面特点 路面结构类型 路面组成层次及功能 路面组成材料及适合等级 任务一认知公路路面结构组成 理论知识准备 一 概述1 路面是一种由多层次结构层组成的复合结构物 是在路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而成的层状结构物 2 路面工程 是指有关路面设计 施工 养护 检测 维修 加固及与路面相关的科学研究和工程技术的总称 3 路面工程施工的特点 施工生产的流动性和地区性 施工周期短 占用流动资金多 露天作业 工程的单一性 施工生产组织的紧凑性 任务一认知公路路面结构组成 二 路面结构类型按面层所用材料的不同 可将路面分为 1 沥青面层2 水泥混凝土面层3 块料面层4 复合式面层5 粒料面层三 路面各结构层次可选用的材料各类路面各结构层次可选用的组成材料见表 1 任务一认知公路路面结构组成 5 质检单位质检单位通常是指省市县各级质监局 站 在公路工程建设中主要体现在 监督 指导 检查公路建设质量监督工作的网络体系及试验检测机构 监督检查建设 勘察 设计 监理 施工等单位质量保证体系及质量行为的工作 监督检查工程实体质量 组织工程质量 施工安全监督检查 定期发布工程质量安全动态信息 提出改进工程质量及施工安全生产监督工作的意见 查处违反施工质量 安全生产方面的举报 组织交工工程质量检测 组织竣工工程质量鉴定 参加工程竣 交 工验收 任务一认知公路路面结构组成 四 路面面层类型选用范围路面面层类型的选用应符合表 的规定 任务一认知公路路面结构组成 任务实施 一 路面1 路面结构路面结构根据设计要求和就地取材的原则 路面可用不同材料分层铺筑 低 中级路面一般结构层次较少 通常包括面层 基层 垫层等层次 高级路面结构层次较多 一般包括面层 联结层 基层 底基层 垫层等层次 路面结构图如图2 1所示 任务一认知公路路面结构组成 任务一认知公路路面结构组成 2 面层面层是直接同行车和大气相接触的层次 承受行车荷载较大的竖向力 水平力和冲击力的作用 同时又受到降水的侵蚀作用和温度变化的影响 3 连结层连结层是为了加强面层与基层之间的联结和提高面层抵抗疲劳能力而设置的 也是面层的一部分 多用于交通繁重的道路 有时为了防止或减少面层受下层裂缝反映的影响 也采用连结层 任务一认知公路路面结构组成 4 基层基层是路面结构中的承重部分 主要承受车辆荷载的竖向力 并把面层传下来的力扩散到垫层或土基 故基层也应具有足够的强度和刚度 基层受自然因素的影响虽不如面层强烈 但也应具有足够的水稳定性 以防基层湿软后产生过大的变形 导致面层损坏 5 底基层底基层是基层下面的一层 用来加强基层承受和传递荷载的作用 在重交通道路和高速公路上多用之 任务一认知公路路面结构组成 6 垫层垫层是介于基层 或底基层 和土基之间的层次 其主要作用为改善土基的湿度和温度状况 以保证面层和基层的强度稳定性和抗冻胀能力 并扩散由基层传来的荷载以减小土基产生的变形 故垫层常铺设在土基水温状况不良地段 在冻深较大的地区铺设的能起防冻作用的垫层称为防冻层 在地下水位较高的地区铺设能起隔水作用或防止地表积水下渗的垫层称为隔离层 常用的垫层材料有砂 砾石 炉渣 石灰土 炉渣石灰土等透水性或稳定性较好的材料 任务一认知公路路面结构组成 7 路基路基是路面的基础 它承受由路面传递下来的车轮荷载及路面的自重 二 路肩 路拱与排水1 路肩道路行车道两侧的路肩 承受车辆的偶然停留作用 并对路面结构起侧向支承作用 路肩结构应具有一定的承载能力 并应同行车道路面作为一个整体进行结构设计与施工 协调结构层次的安排和组成材料的选用 统一考虑行车道结构和路肩结 任务一认知公路路面结构组成 构的内部排水 提供两部分结构交接面处的良好衔接 2 路拱为了保证路面上雨水及时排出 减少雨水对路面的浸湿和渗透 路面表面应做成两边低 中间高的路拱 3 排水设置排水设施的目的 是迅速地将路界范围内的水排出路基 以保证行车安全 任务一认知公路路面结构组成 任务二认知路面的基本要求 学习目标 1 能知道路面结构类别 2 能知道路面结构组成的几个层次 建议学时 4学时 任务描述 1 通过本任务学习 使学生了解并掌握公路工程路面建设基本要求及对组成材料的具体要求 2 本工作任务沿如下脉络进行 路面基本要求 路面基本组成材料 不同类型路面对不同材料的具体要求 任务二认知路面的基本要求 理论知识准备 路面的基本要求有以下几个方面一 具有足够的强度车辆在行驶时 既对路面产生竖向压力 又使路面承受纵向水平力 由于发动机的机械振动和车辆悬挂系统的相对运动 路面还受到车辆振动力和冲击力的作用 在车轮后面还会发生真空吸力作用 在这些外力的综合作用下 路面逐渐会出现磨损 开裂 坑槽 沉陷和波浪等病害 影响公路使用质量 任务二认知路面的基本要求 二 具有足够的稳定性路面的稳定性是指路面保持其本身结构强度的性能 也就是指在外界各种因素影响下 路面强度的变化幅度 变化幅度越小 路面稳定性越好 三 具有足够的平整度路面不平整 行车颠簸 前进阻力和振动冲击力都大 将导致行车速度 舒适性和安全性大大降低 致使机件损坏严重 轮胎磨损和油料消耗都迅速增加 不平整的路面会积水 又加速路面的破坏 因此越是高等级的路面 平整度的要求也就越高 任务二认知路面的基本要求 任务二认知路面的基本要求 四 具有足够的抗滑性车辆行驶时 车轮与路表面间应具有足够的摩阻力 以保证行车的安全性 在陡坡路段或雨季及结冰季节 路面抗滑性对行车安全至关重要 五 具有足够的耐久性路面在建成通车后使用的年限要符合设计年限要求如下 公路沥青路面设计规范 JTGD50 2006 规定各级公路的沥青路面设计年限 高速公路 一级公路为15年 二级公路为12年 三级公路为8年 四级公路为6年 任务二认知路面的基本要求 六 具有良好的环保性能汽车在砂石路面上或灰尘较多的其他路面上行驶时 车身后面所产生的真空吸引力会将面层表面或其中较细材料吸出而飞扬尘土 导致路面松散 脱落和坑洞等破坏 任务二认知路面的基本要求 任务实施 一 水泥路面几种构成材料的基本要求1水泥 1 特重 重交通路面宜采用旋窑道路硅酸盐水泥 也可采用旋窑硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥 中 轻交通的路面可采用矿渣硅酸盐水泥 低温天气施工或有快通要求的路段可采用R型水泥 此外宜采用普通型水泥 各交通等级路面水泥抗折强度 抗压强度应符合规范规定 任务二认知路面的基本要求 2 水泥进场时每批量应附有化学成分 物理 力学指标合格的检验证明 2 粗集料 1 粗集料应使用质地坚硬 耐久 洁净的碎石 碎卵石和卵石 并应符合规范规定 高速公路 一级公路 二级公路及有抗 盐 冻要求的三 四级公路混凝土路面使用的粗集料级别应不低于 级 无抗 盐 冻要求的三 四级公路混凝土路面 碾压混凝土及贫混凝土基层可使用 级粗集料 任务二认知路面的基本要求 2 用作路面和桥面混凝土的粗集料不得使用不分级的集料 应按最大公称粒径的不同采用2 4个粒级的集料进行掺配 并应符合合成级配的要求 卵石最大公称粒径不宜大于19 0mm 碎卵石最大公称粒径不宜大于26 5mm 碎石最大公称粒径不应大于31 5mm 贫混凝土基层粗集料最大公称粒径不应大于31 5mm 钢纤维混凝土与碾压混凝土粗集料最大公称粒径不宜大于19 0mm 任务二认知路面的基本要求 3 细集料 1 细集料应采用质地坚硬 耐久 洁净的天然砂 机制砂或混合砂 并应符合表1B412061 4的规定 高速公路 一级公路 二级公路及有抗 盐 冻要求的三 四级公路混凝土路面使用的砂应不低于 级 无抗 盐 冻要求的三 四级公路混凝土路面 碾压混凝土及贫混凝土基层可使用 级砂 2 细集料的级配要求应符合规范的规定 路面和桥面用天然砂宜为中砂 也可使用细度模数2 0 3 5之间的砂 任务二认知路面的基本要求 4 水 1 饮用水可直接作为混凝土搅拌合养护用水 2 不得含有油污 泥和其他有害杂质 3 对水质有疑问时 应检验下列指标 合格者方可使用 硫酸盐含量 按S042 计 小于0 0027mg mm3 含盐量不得超过0 005mg mm3 pH值不得小于4 5 外加剂外加剂的产品质量应符合规范各项技术指标 任务二认知路面的基本要求 6 接缝材料 1 应选用能适应混凝土面板膨胀和收缩 施工时不变形 弹性复原率高 耐久性好的胀缝板 高速公路 一级公路宜采用塑胶 橡胶泡沫板或沥青纤维板 其他公路可采用各种胀缝板 2 填缝材料应具有与混凝土板壁粘结牢固 回弹性好 不溶于水 不渗水 高温时不挤出 不流淌 抗嵌入能力强 耐老化龟裂 负温拉伸量大 低温时不脆裂 耐久性好等性能 任务二认知路面的基本要求 二 沥青混合料原材料基本要求沥青混合料是由粗集料 细集料 填料 沥青等材料组成 它们质量好坏直接影响沥青混合料的品质 掌握沥青混合料中各组成材料技术要求与标准至关重要 沥青混合料的技术性质决定于组成材料的性质 组成配合的比例和混合料的制备工艺等因素 为保证沥青混合料的技术性质 首先应正确选择符合质量要求的组成材料 任务二认知路面的基本要求 任务二认知路面的基本要求 1 沥青拌制沥青混合料选用沥青材料 应考虑当地的气候条件 交通性质 沥青混合料的类型和施工条件等因素 通常较热的气候区 较繁重的交通 细粒式或砂粒式的混合料则应采用稠度较高的沥青 反之 则采用稠度较低的沥青 任务二认知路面的基本要求 2 矿料沥青面层的矿料包括粗集料 细集料和填料 粗集料指粒径在2 36mm以上的碎石 细集料指粒径在2 36mm以下的砂粒或石屑 填料是指粒径在0 075mm以下的粉粒 1 粗集料外观要求粗集料应洁净 干燥 表面粗糙 并带棱角性 无尖锐棱角 的立方形颗粒 具有一定的强度与抗磨耗性 沥青层用粗集料包括碎石 破碎砾石 筛选砾石 钢渣 矿渣等 但高速公路和一级公路不得使用筛选砾石和矿渣 任务二认知路面的基本要求 任务二认知路面的基本要求 任务二认知路面的基本要求 任务二认知路面的基本要求 2 粗集料的级配粗集料的粒径与规格应按我国行业标准 公路沥青路面施工技术规范 JTGF40 2004 规定的沥青混合料用粗集料规格选用 如粗集料不符合规格 但确认与其他矿料配合后级配符合各类沥青混合料矿料级配 表2 5 要求时 可以使用 任务二认知路面的基本要求 任务二认知路面的基本要求 任务二认知路面的基本要求 3 沥青与粗集料的黏附性沥青与粗集料的黏附性是路用沥青混合料重要性能之一 其直接影响沥青路面的使用质量和耐久性 沥青裹覆集料后的抗水性 即抗剥性 不仅与沥青的性质有密切关系 而且亦与集料性质有关 当采用一种固定的沥青时 不同矿物成分的石料的剥落度也有所不同 从碱性 中性直至酸性石料 随着SiO2含量的增加 剥落度亦随之增加 为保证沥青混合料的强度 在选择石料时应优先考虑利用碱性石料 当地缺乏碱性石料必须采用花岗岩 石英岩等酸性石料时 宜使用针入度较小的沥青 任务二认知路面的基本要求 粗集料与沥青的黏附性应符合表2 4的要求 当使用不符合要求的粗集料时 宜采用下列抗剥离措施使沥青混合料的水稳定性检验达到要求 掺加消石灰 水泥或用饱和石灰水处理后使用 必要时可同时在沥青中掺加耐热 耐水 长期性能好的抗剥落剂 采用改性沥青 掺加外加剂的剂量由沥青混合料的水稳定性检验确定 任务二认知路面的基本要求 2 细集料沥青路面的细集料包括天然砂 机制砂及石屑 细集料应洁净 干燥 无风化 不含杂质 并有适当的颗粒级配 我国行业标准 公路沥青路面施工技术规范 JTGF40 2004 对细集料的技术要求见表表 表 细集料的级配应满足与粗集料和填料配制后混合级配满足 表 矿质混合料的级配要求 当一种细集料不能满足级配要求时 可采用两种或两种以上的细集料掺合使用 任务二认知路面的基本要求 任务二认知路面的基本要求 任务二认知路面的基本要求 任务二认知路面的基本要求 3 填料填料是指在沥青混合料中起填充作用的粒径小于0 075mm的矿质粉末 在沥青混合料中 填料通常是指矿粉 矿粉是采用石灰岩等碱性石料粉磨得到的 在沥青混合料中起填料作用的以碳酸钙为主要成分的矿物质粉末 其小于0 075mm的颗粒含量大于75 另外消石灰 水泥 粉煤灰也可作为填料使用 任务二认知路面的基本要求 矿粉在沥青混合料中起到重要作用 矿粉性质和用量对沥青混合料的抗剪强度影响很大 矿粉用量少不足以形成足够的比表面吸附沥青 矿粉用量过多又会使胶泥成团 致使路面胶泥离析 同样造成不良后果 拌和机的粉尘可作为矿粉的一部分 但每盘用量不得超过填料总量的25 矿粉应干燥 洁净 能自由地从矿粉仓流出 根据我国现行行业标准 公路沥青路面施工技术