227线设计说明.doc

G227线养护维修工程设计说明书一、工程概况G227线是张掖市通往青海省的一条国道主干线。扁张段起点位于张掖境内民乐县扁都口，终点位于甘州区饮马桥。1998年改建为二级公路，已使用多年。本项目位于G227线K246+000- K313+000段，该路段在地理位置上属于民乐县境内。二、设计依据设计中执行的行业法规、标准、规范公路工程技术标准 （JTG B012003）公路沥青路面设计规范 （JTG D502004）公路技术状况评定标准 （JTG H202007）公路沥青路面养护技术规范（JTJ073.22001）公路养护技术规范 （JTG H102009）微表处和稀浆封层技术指南 公路沥青路面施工技术规范（JTG F322004）公路养护安全作业规程 （JTG H302004）三、项目所在地自然地理特征1、本路段按公路自然区划标准（JTJ00386）属于西北干旱区中的绿洲荒漠区2，处于甘肃省河西走廊内）。 2、地质情况公路沿线区域大地构造属祁连褶皱带祁吕贺山字型构造和河西系两大构造系的复合过渡地带受区域构造控制，地质条件可分为三大构造单元。祁连山区，是祁吕贺山字型构造的西翼孤和轴向构造，在上基础上又迭加了河西系，稚布赖孤形等构造体系，这些构造体系互相干扰、互相穿插，利用和构造在交汇区应力易于集中，地质体系已经存在的断裂带不断产生新断裂，所以地震频繁发生。3、水文情况该区水源多为入境水，主要来源于祁连山的雪水（占70.7%）、地下潜流（占25.1%）和冰川融化（占4.2%）补给。境内降水除少数暴雨产生一些地表径流外，一般都下渗被给地下水或蒸发掉。汇入测区的大小河流，用时有几座水库调节或被截引利用。只有在稀遇暴雨洪水的情况下有较大洪水，根据估测，洪水流量对设计的桥涵构造物最低冲刷线不受影响。4、气温、降雨、日照、蒸发量主导风向风速、冻层等本项目沿线地处欧亚大陆中部，周围多戈壁和沙漠，气候干燥，雨量稀少，蒸发量大，多风沙，冬长而寒，夏短而热，昼夜温差大，属典型的大陆性荒漠草原气候，公路沿线年平均气温在4.7之间，区内的极端最高气温29.3，极端最低气温为26.3，公路沿线的年平均降雨量为387.5mm，其蒸发量在1677.4mm，最大冻土深度为1.411.88m，最大风速3.2ms，年平均降雪天数为35天，最大积雪深为18cm。降水量351毫米，无霜期78140天，属温带大陆性荒漠草原气候。年径流主要由祁连山区降水、地下水和冰雪消融水补给。四、原有公路的基本状况和设计中采用的技术指标G227线于1998年改建。全线采用二级公路标准建设，设计时速60公里小时。路基宽度12米，路面宽度11.6米，砼路肩宽0.20米，路拱横坡度2。路面为沥青碎石路面，其中上面层为2cm细粒式沥青碎石，下面层为4cm中粒式沥青碎石，基层为20cm水泥稳定砂砾，垫层为15cm天然砂砾。桥涵设计荷载为公路-级。五、旧路病害调查与检测情况1、病害调查情况经分局组织，试验检测中心有关人员参加，对全线进行了详细的调查与检测。其中K246+000-K247+000、K252+000-K253+000、K292+000-K295+000、K302+000-K305+000、K312+000-K313+000五段，全长9.0Km。其主要病害为沉陷、坑槽、纵、横向裂缝，局部有拥包。经调查修补上面层14363m2,占总面积的13.88%；修补下面层7964m2,占总面积的7.69%；处治裂缝1678米。基层补强面积为4636m2,占总面积的4.48%；经检测上述路段PCI值为74.6，RQI值为91.6。图1 K246+600 坑槽 图2 K252+400 沉陷 图4 K292+500 网裂 图3 K304+200 裂缝 2、病害成因分析（1）近年来，随着经济的发展，交通量不断增大，特别是大、重型车辆的增多，载货车辆严重超载，尤其是2010年兰新铁路2号线的建设超载车辆剧增，对路的损坏日趋严重。（2）加之该路地处高寒阴湿地区，路基较潮湿，造成局部路段路基下沉，从而影响到路面，导致路面病害严重。（3）该路自建成通车至今，运营年限已经较长。六、病害处治方案G227线K246+000-K247+000、K252+000-K253+000、K292+000-K295+000、K302+000-K305+000，K312+000-K313+000段，共计9.0Km。先对原路面病害进行彻底处治后，再进行3.0cm厚AM-13型沥青碎石罩面的方案处治，具体病害处治方案如下：1、裂缝处治（1）宽度小于5mm的裂缝a.处治此类裂缝，可以采用进口沥青胶灌缝。将路面裂缝彻底清理干净后使用灌缝机进行灌缝。b.灌缝胶完全干燥后即可开放交通。 （2）对于宽度大于5mm的裂缝a.此类裂缝要开槽灌缝。检查开槽机、吹风机，确保其处于良好的工作状态。b.启动开槽机、灌封机、吹风机，确保其处于良好的工作状态。c.启动灌封机并向热熔釜内添加灌封胶，灌封胶加热至最低灌入温度或施工温度，但不能超过灌封胶安全加热温度（具体加热温度以灌封胶使用说明规定温度为准），热熔釜内应保持至少13的容量以利于保持灌封胶温度均匀。d.开槽的尺寸选择深1.5-3cm，宽1-2cm，按照深度宽度比不吵过2:1的原则确定开槽尺寸，预先调节好开槽机深度，然后进行开槽作业。作业时，根据裂缝宽度，及时调节开槽尺寸。e.用肩背式吹风机将槽内的碎渣及裂缝两侧至少10cm范围内的灰尘彻底清除，保证槽口新鲜、干净、干燥。f.在灌封胶加热温度达到193左右时，用灌封机上带有刮平器的压力喷头将灌封胶由低向高均匀地灌入槽内，并在裂缝两侧保持一定宽度，灌封胶厚度均匀，线形流畅。g.灌封胶充分冷却或固化直至不粘轮才能开放交通，一般冷却时间为 15min左右，具体开放交通时间可根据气温情况灵活掌握。灌封过程中应及时把路面上的碎渣清扫干净。2. 沉陷处治（1）深度在3cm以下的沉陷，路面略有下沉。处治此类沉陷可在沉陷处喷洒或涂刷粘层沥青，再用沥青混合料将沉陷部分填补，并压实平整；（2）深度在3cm以上的沉陷，因路基沉陷导致路面破损严重，矿料已松动、脱落形成坑槽的应按坑槽的维修方法予以处治；具体处治办法为先将沉陷部分上下面层切割，将旧油皮清除干净，对基层进行补强铺筑，基层修补水泥剂量按5%控制；下面层采用AM-16型沥青混合料进行修补；上面层采用AM-13型沥青混合料进行修补。3.拥包处治（1）属于施工时操作不慎将沥青洒在路面上形成的拥包，将拥包除去即可。（2）已趋于稳定的轻微拥包，应将拥包用机械刨削或人工挖除。如果除去拥包后，路表不够平整，应予以处治。（3）因面层沥青用量过多或集料集中而产生较严重拥包，或路面连续多次出现拥包且面积过大，但路面仍很稳定，则应用机械或人工将拥包全部除去，并低于路表约10mm。（4）因基层局部含水量过大，使面层与基层间结合不好而被推移造成的拥包，应把拥包连同面层挖除，将水分晾晒干，或用水稳定性好的材料更换已变形的基层，再重做面层。（5）由于基层局部强度不足或水稳性不好，使基层松软而导致的拥包，应将面层和基层完全挖除。如土基中含有淤泥，还应将淤泥彻底挖除，换填新料并夯实。在地下水位较高的潮湿路段，应采取措施引出地下水并在基层下面加铺一层水温性好的材料，最后再做面层。4. 坑槽处治（1）按照“圆洞方补、斜洞正补”的原则，划出所需修补坑槽的轮廓线。（2）沿所划轮廓线开凿至坑底部分，其深度不得小于原坑槽的最大深度。（3）清除槽底、槽壁的松动部分及粉尘、杂物，并涂刷粘层沥青。（4）填入沥青混合料（在潮湿或低温季节，宜采用乳化沥青拌制混合料）并整平。（5）用小型压实机具将修补好的部分压实。新填补的部分略高于原路面。（6）因基层强度不足等使基层破坏而形成的坑槽，应按照基层施工技术规范先处治基层，再修复面层。七、工程路段桥梁的情况沿线桥梁在分局养护范围内，对其进行日常性养护维修，保持原有状况，本次设计调查状况良好。八、主要材料供应情况和技术指标要求 沿线筑路材料所用砂、石料主要来自民乐六坝，工程用水从沿线干、支渠取用，沿线电力充足，可满足需要。1.沥青采用克炼生产的90#道路石油沥青。工程所用沥青应符合下列技术指标。指标单位等级沥青标号90号针入度(25,5s,100g)dmm80100适用的气候分区61-11-21-32-22-3针入度指数PI 2A-1.51.0B-1.81.0软化点(R&B) 不小于A4544B4342C4260动力粘度2 不小于Pa.sA16014010延度2 不小于cmA4530203020B302015201515延度 不小于cmA、B100C50蜡含量(蒸馏法) 不大于A2.2B3.0C4.5闪点 不小于245溶解度 不小于99.5密度(15)g/cm3实测记录质量变化 不大于0.8残留针入度比 不小于%A57B54C50残留延度(10) 不小于cmA8B6残留延度(15) 不小于cmC202.碎石主要产于S213线K20+500处张掖黑河料场，贮量丰富。粗集料应采用碎石，并应洁净、干燥、无风化、无杂质，具有足够的强度、耐磨耗性。粒径规格应按公路沥青路面施工技术规范（JTG F322004）, 沥青混合料用粗集料质量技术应符合下表要求。 指 标单位高速公路及一级公路其他等级公路表面层其他层次石料压碎值 不大于262830洛杉矶磨耗损失 不大于283035表观相对密度 不小于t/m32.602.502.45吸水率 不大于2.03.03.0坚固性 不大于1212针片状颗粒含量（混合料）不大于其中粒径大于9.5mm 不大于其中粒径小于9.5mm 不大于15121818152020水洗法0.3mm部分) 不小于12含泥量(小于0.075mm的含量) 不大于35砂当量 不小于6050亚甲蓝值 不大于g/kg25棱角性(流动时间) 不小于s304、挖铺罩面所用的沥青混合料矿料级配应满足下表要求。级配类型通过下列筛孔(mm)的质量百分率()26.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075中粒式AM-1610090-10060-8545-6818-406-253-181-140-100-80-5细粒式AM-1310090-10050-8020-458-284-202-160-100-80-6九、施工工艺和要求1、施工准备（1）施工前要对施工所用的各种材料进行质量检查，符合要求后方可使用。施工标段要建立工地试验室，要配备性能良好、精度符合规定要求的检测仪器，并配备足够的易损部件。主要仪器设备如下：a.针入度仪b.延度仪c.软化点仪d.沥青混合料马歇尔试验仪e.马歇尔试件击实仪f.实验室用沥青混合料拌和机g.脱模器h.沥青混合料离心抽提仪i.集料标准筛j.烘箱k.砂当量仪l.平整度仪m.路面取芯机利用以上仪器随时对各种进场材料进行检测。（2）施工前要对施工所用的各种机具进行检查和维护，以确保在施工时机械能够正常工作，不影响工期。2.洒布粘层油在旧路面修补达到规范要求后，在铺筑沥青面层之前应马上进行粘层油的洒布。粘层油宜采用乳化沥青，其规格和质量应符合公路沥青路面施工技术规范要求，粘层油应采用沥青洒布车喷洒，洒步速度和喷 洒量保持稳定，且气温不得低于10，用量不得少于0.5L/m，喷洒的粘层油必须成均匀雾状，在路面全宽度内均匀分布，不得有洒花漏空或成条状，不得有堆积，对于铣刨后原路面龟裂严重的路段，粘层油的洒布量应不低于1.0-1.2kg/m。3.沥青混合料路面施工（1）材料要求确保原材料质量，首先要抓好进场检验关，沥青进场时必须进行沥青针入度、软化点、延度等指标的检验，检验不合格拒绝进场，对于碎石、砂、石屑等材料，必须检测压碎值、含泥量及矿料级配，检测结果必须满足规范要求，杜绝不合格材料进场；进场后所有集料注意分开存放，不得混堆，为防止材料离析，应尽量将场地硬化，并在堆方时采用水平堆方。（2）沥青混合料面层的施工工艺沥青混合料的拌和采用在沥青混合料集中厂拌，重点要控制好混合料的配合比，要进行验证试验，然后试拌确定生产配合比，拌和时严格按配合比进行，拌和时间以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为度，拌和出的混合料要均匀一致、无花白料、无结团成块或严重离析现象。沥青混合料的运输采用8-15t自卸汽车运输，车厢内要清扫干净，从拌和机向车上放料时，尽量减少粗细集料的离析现象，运输车的运量要较拌和能力或摊铺速度有所富余，施工时摊铺机前方应有运料车在等候卸料。沥青混合料的摊铺采用机械摊铺，摊铺机在摊铺前要在料斗内涂刷少量防止粘料的柴油，摊铺时，运料车要在摊铺机前1030cm处停住，不得撞击摊铺机，卸料过程中运料车应挂空挡，靠摊铺机推动前进。摊铺后要紧接着碾压，以缩短碾压长度，沥青混合料的压实要采用初压、复压、终压的程序进行碾压，初压采用10T钢轮压路机静压1-2遍，复压一般采用16T重型压路机碾压1-2遍，16T以上轮胎式压路机碾压4-6遍，终压应紧接在复压后进行。压路机以慢而均匀的速度碾压，并从公路外侧向中心碾压，相邻碾压带要重叠1/31/2轮宽，最后碾压路中心位置。沥青混合料等到摊铺层完全自然冷却，混合料的表面温度低于50度后方可开放交通。4.接缝处理横接缝全部采用垂直的平接缝。在施工结束或摊铺机因故障停机时，在螺旋分料器下混合料不太多时，摊铺机提起熨平板驶离现场，人工将端部混合料铲齐后在碾压，并用3m直尺检查平整度，在平整度保持连续部分的边缘拉线划一道与路线垂直方向的线，等混合料完全冷却后用切割机在划线位置垂直切割，将端头部分铲出路外，将切割机附近的水分清扫、烘干。下次继续摊铺时，在面层切割截面上涂上粘层油。横向接缝在现场施工时一定要认真处理，当摊铺机摊过后，人工拉线测试其松铺高度，当超过松浦高度是，上面均匀撒一层热料。轻轻将粗料刮掉。接缝处一定要清理整齐，才能保证碾压完后接缝平整。横向接缝的碾压首先要进行横向碾压。碾压带的外侧放置供压路机行驶的垫木，碾压时，压路机位于已压实的混合料层上，伸入新铺层的宽度为15cm。然后每压一遍向新混合料移动1520cm，然后再沿横缝作横向碾压，最后进行正常的纵向碾压。接缝处尤其注意在摊铺时，将摊铺机熨平板震动打开，便于消除接缝不平造成轻微跳车现象的发生。5.施工时应注意的几个问题（1）摊铺机开工前应提前0.5-1h预热熨平板不低于100。（2）摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断的摊铺，不得随意变换速度或中途停止，以提高平整度，减少混合料的离析。（3）摊铺机应该有自动找平装置。（4）沥青路面施工的最低气温不得低于5，以及雨天、路面潮湿的情况下施工。寒冷季节遇大风降温，不能保证迅速压实时不得铺筑沥青混合料。（5）沥青混合料的松铺系数应根据混合料类型由试铺试压确定。摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡，并按规定方法由使用的混合料总量与面积校验平均厚度。（6）摊铺机的螺旋布料器应相应于摊铺速度调整到保持一个稳定的速度均衡地转动，两侧应保持有不少于送料器2/3高度的混合料，以减少在摊铺过程中混合料的离析。（7）在雨季铺筑沥青路面时，应加强与气象部门的联系，已摊铺的沥青层因遇雨未压实的应予铲除。6、标线应用热熔性标线。施工按照公路交通标志和标线设置规范JTG D82-2009 执行。十、旧油皮的存放修补旧油路产生的废料要找合适的地方集中堆放，妥善管理，不得随意抛弃，造成对环境的污染。十一、施工组织设计1.施工单位在进驻工地时要进行驻地建设，合理布置现场。2.罩面要用专用机械设备，专人操作和管理，定期维护。施工单位要配备足够的其他机械，以保证施工的进度需要。3.工地要设置工地试验室，要有试验资质的试验人员，随时对各种材料进行试验，对试验数据要做详细的分析。4.项目经理部要对施工人员和劳务队伍进行定期或不定期的安全教育，召开安全分析会，使安全意识深入人心，防患于未然。 5.抓好现场管理，坚持文明施工，设置醒目的安全指示标志和限速牌等交通标志，并设专人指挥疏导交通，保障人身、机械和器材的安全。 6.当进行施工作业时，在上下游过渡区内设置移动式标志车或配备交通管制人员，且顺着交通流方向设置安全设施。当作业完成后，应顺着交通流方向撤除为撒铺作业而设置的有关安全设施，恢复正常交通，锥形交通路标布设间距宜为10-20m，与路中心线平行，距离作业区边缘20-30cm。7. 半幅施工时，必须封闭半幅车道，待轮式压路机碾压成型后，方可开放交通；且在开放交通的车道配备专人指挥车辆限制车速，成型前行车速度不宜超过20km/h。 8.对施工过程中使用的沥青、碎石等材料在施工前送中心试验室检测和试验，未经检验或试验不合格的材料不得使用。9.坚持文明施工，树立行业形象。对全体人员进行环境保护的思想教育，提高全体职工的文明施工和环保意识。10.本工程工期拟定为2011年3月底开工，2011年5月底竣工。施工时具体安全措施操作规程按公路养护安全作业规程（JTG H302004）执行。十二、预算情况1、编制依据（1）交通部2007年10月19日公布的公路工程概预算定额；（2）甘公发2009203号甘肃省省养公路养护维修工程预算编制办法（试行）； （3）甘肃省公路工程定额站发布二零一零年第三期甘肃省公路工程外购材料调查价格2、人工、材料及有关费用的取定（1）人工费为47.44元工日；（2）汽车运费、装卸费按 二零一零年第三期甘肃省公路工程外购材料调查价格公布的单价计算；3、工程建设其他费用（1）建设单位