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文档简介
公路施工技术教案《公路施工技术》教案第三章路基填筑第一节路基填筑路堤填筑施工的工艺流程图13>.料场选择强度高、水稳定性好,便于施工压实的土、石为宜2.基底处理原地面的处理措施:使填土与原来表土密切结合。1)密实稳定的土质基底较缓时,不作处理:直接在地面上修筑路堤i=1:10~1:5,除草皮,杂物(深度≮15cm)i>1:5较陡时,除草皮,杂物后,挖台阶(宽≮1m)i>1:2.5,外坡角特殊处理(护脚)2)耕地或松土基底清除有机土,种植土——压实——填筑深耕地(>30cm):翻松,打碎——整平——压实水田:排水,疏干——换填土(基底处理)3.填筑(1)水平分层填筑法:全宽水平分层(2)纵向分层填筑法:沿纵坡分层(3)横向填筑法沿路线中心方向逐步向前深坡陡谷不易压实,尽量采用混合填筑(4)混合填筑法上部经分层填筑,获得需要的压实度2)沿横断面一侧填筑的方法加宽旧路堤时:(1)与旧路堤相同或相近的土;或透水性较佳的土(2)除草,挖台阶(3)分层夯实半填半挖陡坡路基:清基底表层松土,再挖1—2米台阶,坡脚附近宜宽一些3)不同土质路堤填筑(1)分层,不得混填;(2)稳定性好的土填在上部;(3)透水性差的土在下面时,做成4%双向横坡;(4)透水性小的土不应覆盖在透水性大的土的边坡上。填石路堤:(1)易风化石块:不宜作路堤填料,边坡和形状按土质路堤处理(推土机推平——压路机碾压)。(2)不易风化石块:高等级公路:必须分层填筑,分层压实一般公路:路堤下部可采用倾填,边坡采用硬质石料码砌1~2米厚;规定:高等级公路填石路堤路床顶面以下50cm范围内应填筑路床要求的土并分层压实。其他公路为30cm。第二节路堑开挖施工方法考虑深度,长度,以及地形,土质等情况1.全断面横挖法较短而深的路堑:横断面全宽2.纵挖法较长路堑1)分层纵挖:横断面全宽纵向分层开挖2)通道纵挖:沿纵向挖一通道,再开挖两边3)混合式开挖法:沿纵向挖通道,再横向挖坡面3.应注意的问题1.先挖截水沟2.弃方不能随意丢弃3.及时设置支挡工程第三节土基压实一、土基压实的目的提高路基强度与稳定性的根本措施之一改善土工程性质的一种经济合理措施二、影响压实效果的因素1.含水量对压实效果的影响对压实效果较显著最大干密度ρ0所对应的含水量——最佳含水量ω0(击实试验)施工:过大,“弹簧”;过小,压不实2.土质对压实效果的影响粉粒,粘粒越多,ω愈大,ρ愈小3.压实功能对压实的影响ω随压实功增大而减小ρ随压实功增大而增大控制ω比增大压实功收效大三、压实机具的选择静力碾压式:(光面碾,羊足碾,气胎碾)粘性土夯击式:粘性土振动式:砂性土四、土基压实标准压实度:土压实后的干密度与该土的标准最大干密度之比。k=ρd/ρO*100%压实度的选择关系到土基受力;公路等级;施工条件等五、碾压工序的控制1.施工现场取土做标准击实试验,得到最大干密度和最佳含水量2.确定工地要求的压实度k3.摊铺(厚度)4.碾压预压整平速度适中先慢后快,先轻后重先两边后中间5.检测压实度k6.下一层铺筑第四章湿软地基处理地基与基础概念地基基础软土地基湿软地基地基加固原理将土质由松变实将土的含水量由高变低减少地基沉降地基加固的方法七字方法:挖、填、换、夯、压、挤、拌第一节换填土层法适用:浅层软土地基的处理方法材料:具有抗侵蚀性的砂,卵石,素土等施工方法:人工或机械方法进行表层压,夯,振动等;兼顾处理土工合成材料施工要点:选材料,定边坡,随挖随填第二节挤密法原理:采用一定的手段,通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小,从而提高强度方法:反压护道法与堆土预压法重锤夯实法及强夯法深层拌和法重锤夯实法锤重:1.5t及以上起重机:8~15t,落距2.5m~4.5m夯实遍数:8~12遍;标准——最后两击沉降量适用:稍湿细粒土强夯法又称动力固结法锤重:8~12t及以上落距:8~20m以上适用范围广,效果突出,正在推广强夯法与重锤夯实法的区别强夯法属于高能量夯击,是用巨大的冲击能,使土中出现冲击波和很大的应力,迫使土颗粒重新排列,排除孔隙中的气和水,从而提高地基强度,降低其压缩性缺点:是施工时噪音和振动很大,离建筑物小于10m时,应挖防震沟,沟深要超过建筑物基础深深层拌和法深层搅拌水泥粉喷桩(简称粉喷桩),可作为软土地基改良加固方法施工时,以钻头在桩位搅拌后将水泥干粉用压缩空气输入到软土中,强行拌合,使其充分吸收地下水并与地基土发生理化反应,形成具有水稳定性、整体性和一定强度的柱状体,同时桩间土得到改善桩径一般为500、600、700mm,桩长可达8>18m密度含水量强度掺量、龄期含水量水灰比拌和程度振冲挤密砂桩(砂井)振冲置换法(或称碎石桩法)水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)喷粉桩水泥土搅拌桩第三节化学加固法深层搅拌法(如上节)注浆法水玻璃溶液丙烯氨水泥浆纸浆溶液石灰桩注浆法钻孔→灌浆高压喷射注浆法第四节排水固结法排水固结法主要由排水和加压两个系统组成能解决软粘土地基的沉降和稳定问题砂垫层法砂井排水法塑料板排水法排水固结原理排水固结法的应用范围用于处理软粘土地基,是十分有效的方法砂垫层砂井塑料板排水法塑料排水板插板机第五章路堑开挖有关概念路堑低于原地面的挖方路基路堑与路堤相对应第一节土方开挖路堑排水施工过程及竣工后上截下排路堑设有纵坡者,应开挖成有利于自流排水的向外坡度废方处理挖填平衡余土外运改地造田,美化环境设置支挡工程第二节石方开挖一、炸药性能与药包量爆破威力(爆力)静力威力指一定量炸药炸塌介质(铅盒)的能力(容积ML或cm3)粉碎力(猛度)动力威力—定量炸药炸塌介质(铅柱)的能力(高度mm)装药量每孔炸药重量及形状二、地形条件路堑边(横)坡越陡越省药路堑纵坡同上临空面临空面概念临空面越多越省药三、地质条件岩土根据开挖的难易程度分类Ⅰ~Ⅳ为土,Ⅴ~ⅩⅥ为岩石;岩石分类根据密度、强度、节理发育程度分为软石、坚石、特坚石石方开挖即爆破开挖一般明挖,坑挖,槽挖洞挖、井挖第三节施工方法一、土方路堑的开挖全断面横挖法纵挖法混合式开挖法二、石方路堑的开挖爆破法松土法爆破法钢钎炮炮孔直径≤7cm,孔深≤5m浅孔爆破法爆破设计参数:孔径,孔深(梯段高度),孔距,排距,装药量,封孔方法,点火方式深孔爆破炮孔直径≥75mm,孔深≥5m常用d=100~150mm,H=10~15m,L=1.1H葫芦炮药壶炮,轰膛炮光面爆破用于开挖公路隧道中心为掏槽孔,四周为抛掷孔,外边缘为周边孔预裂爆破用于高边坡路堑开挖远离开挖面最后一排孔为预裂孔,其余为一般梯段爆破孔(深孔爆破)爆破器材雷管导火线(索)炸药包(卷)毫秒延差电雷管耐水毫秒延差电雷管导爆索直径60mm药卷第六章施工机械和设备基本概念土石方机械与压实机械挖,运,铺,压机械化合理地利用施工机械代替人力完成任务的行为机械化程度利用机械完成的实物工程量占全部工程量的比值机械化水平机械化施工体现的生产力水平第一节工程性能及适用性推土机工作装置:推土刀行走装置:履带性能经济运距135kW以上者:50~70m135kW以下者:30~50m适用于推运Ⅰ~Ⅳ类土大型土石方工程选用165kW推土机较经济循环作业方式:铲土→运土→卸土→空回波浪式铲土法接力式推土法槽式推土法并列推土法下坡推土法铲运机工作装置:铲斗行走装置:轮胎性能经济运距10~30m3者:800~1500m6m3以下者:200~300m适用于推运Ⅰ~Ⅱ类土,且稍松稍湿类土大型土石方工程选用12m3推土机较经济循环作业方式:铲土→运土→卸土(→空回)一次铲装法交替铲装法(跨铲法)波浪式铲土法下坡铲土法平地机工作装置:铲土刮刀行走装置:轮胎性能大面积平整修整路堤横断面旁刷边坡铲土刮刀灵活多变连续作业方式:铲土,运土,卸土同时进行选择铲土角→选择刮刀回转角→斜行作业→刮刀侧移→刮刀移土作业挖掘机工作装置:铲斗(正铲、反铲、拉铲、抓铲)动力装置:索式,液压式,电动式行走装置:履带或轮胎性能挖土、装土;属于高效挖掘机械适用于挖掘Ⅰ~Ⅳ类土应注意发挥效能的工作参数(工作面最小高度,最小工程量)循环作业方式:铲土→运土→卸土→回转前方挖掘,后方卸土前方挖掘,侧向卸土挖运组合=挖掘机+自卸汽车装载机工作装置:铲斗行走装置:轮胎性能挖土、装土;属于高效装土机械适用于挖装松散土类第二节配套与效率推土机每铲最大推土量提高生产效率方法(1)缩短作业的循环时间(2)尽量使用槽式推土、并列推土或下坡推土(3)根据土类别、工程量等选择正确的机型(4)提高司机的操作熟练程度铲运机生产率工作循环时间提高生产效率方法(1)缩短作业的循环时间(2)预松土,清除障碍(3)根据运距、工程量等选择正确的机型(4)提高司机的操作熟练程度平地机作业行程数运土行程数整平行程数单位长度需要时间生产率提高生产效率方法(1)减少调头次数(2)2~3台机械联合作业(3)熟练操作挖掘机生产率每小时循环次数提高生产效率方法(1)缩短作业的循环时间(2)合理组织工作面(3)合理配备自卸汽车装载机生产率循环时间第七章防护支挡工程施工有关概念护坡为防止边坡受冲刷,在坡面上所做的各种铺砌和栽植的总称挡土墙为防止路基填土或山坡土体坍塌而修筑的承受土体侧压力的墙式构造物第一节防护与加固工程施工植物防护一般采用铺草、种草或植灌木(树木)形式应根据当地气候、土质、含水量等因素,选用易于成活、便于养护和经济的植物类种铺草皮适用于各种土质边坡草皮厚度宜为l0cm用尖木(或竹)桩固于土质边坡上选用平铺、叠铺或方格式铺等形式种草适用于边坡稳定、坡面冲刷轻微的路堤与路堑边坡对不利于草类生长的土质,应在坡面先铺一层10-15cm的种植土灌木适用于土边坡栽植方法按设计要求,但应注意栽植季节高速公路、一级公路的边坡上严禁种植乔木工程防护适用于不宜于草木生长的陡坡面一般采用抹面、捶面、喷浆、勾(灌)缝、坡面护墙等形式在施工前,应将坡面杂质、浮土、松动石块及表层风化破碎岩体等清除干净当有潜水露出时,应作引水或截流处理抹面、捶面防护施工,应符合下列要求使用抹面砂浆或捶面多合土的配合比应经试抹、试捶确定,保证能稳固地密贴于坡面岩体的表面要冲洗干净;土体的表面要平整、密实、湿润抹面宜分两次进行,底层抹全厚的2/3,面层1/3大面积上抹(捶)面时,应设置伸缩缝,其间距不宜超过l0m坡面护墙防护施工坡面应平整、密实、线形顺适局部有凹陷处,应挖成台阶后用与墙身相同的圬工材料找平砌体石质坚硬,浆砌砌体砂浆和干砌咬扣都必须顶密、错缝,严禁通缝、叠砌、贴砌每隔10—15m宜设一道伸缩缝,应做好伸缩缝和泄水孔砌体勾缝应牢固、美观路基边坡塌方分为剥落、碎落、滑塌、崩塌、坍塌等多种形式剥落、碎落指边坡土层或风化岩层表面,在大气干湿或冷热的循环作用下,表面发生胀缩现象,使表层土或岩石呈片或带状从坡面上剥落下来滑塌、崩塌滑塌是指路基边坡土体或岩石沿着一定的滑动面整体向下滑动崩塌是指大的石块或土块脱离原有岩体或土体而沿边坡倾落下来砌石防护多防止地面径流和河水冲刷分为干砌和浆砌两种,按流速大小和边坡坡度确定护面墙适宜于严重风化破碎、容易产生碎落二塌方的岩石路堑边坡或易受冲刷膨胀性较大的不良土质路堑边坡形式有满实体式、窗孔式和拱式等三种。窗孔内可干砌片石、植草或锤面锚固当边坡有可能沿某地质结构层表面而滑向公路造成危害时,可采用锚固措施打孔至基岩层(稳定层),放人钢筋,再浇筑混凝土第二节挡土墙施工石料规格和质量应符合规定要求石料应强韧、密实、坚固与耐久,质地适当细致,色泽均匀,无风化剥落和裂纹及结构缺陷石料、砂浆等级应符合设计图纸规定石料不得含有妨碍砂浆正常粘结或有损于外露面外观的污泥、油质或其他有害物质熟悉设计图纸砌筑时必须两面立杆挂线,并经常检查校正砌体应分层坐浆砌筑第八章小桥涵施工(总论)1.1桥梁工程中施工技术的作用施工阶段的任务:具体实现设计思想和设计意图,把图纸变为现实。施工技术的作用:①保证设计的可行性、降低工程造价、保证工程质量、快施工进度和实现安全生产②为促进桥梁结构型式的发展、增大桥梁跨度和采用新材料等提供必要的条件。1.2桥梁施工技术的发展我国古代建桥技术:悠久的历史和光辉的成就。原始桥的踪影:西藏墨脱溜索西藏墨脱藤网桥(全景)西藏墨脱藤网桥(行人过桥)雅鲁藏布江上的溜索四大古桥赵州桥卢沟桥洛阳桥湘子桥京张线怀来桥,建于1905年当今我国桥梁建设水平已跻身于世界先进行列(1)中小跨度预应力混凝土梁的制造与安装(2)桁式拱架配合缆索吊机施工混凝土拱桥(3)悬臂法施工混凝土桥(4)顶推法架设预应力混凝土梁(5)逐孔施工法建造预应力混凝土梁(6)转体法架设大跨度拱桥(7)伸臂法架设大跨度钢梁(8)斜拉桥悬索桥施工技术突飞猛进(9)深水基础施工技术的进步(10)高桥墩施工模板的发展1.3桥梁施工方法概述下部结构—基础工程(地质和水文条件)明挖扩大基础、桩基础、沉井基础、管柱基础—承台—墩(台)身(高度和模板)上部结构—预制安装法预制整孔安装、预制分段安装上部结构—现场灌筑法脚手架法、悬臂灌筑法、逐孔现浇法、顶推法等—转体施工法和劲性骨架法1.4桥梁施工方法的选择原则:切实可行、安全有效重要因素:施工经验、设备条件、工期要求、社会环境第八章小桥涵施工(基础)基础分类浅基础明挖扩大基础实质是对软弱土层进行全部置换深基础桩基础沉井(沉箱)基础管柱基础地下连续墙基础实质是对软弱土层进行部分置换一、明挖扩大基础开挖方式:人工开挖,机械开挖,放坡开挖,有支撑的开挖施工内容定位放样→基坑开挖→基坑排水→基底处理→圬工砌筑水中开挖——围堰法堰顶高度:高于施工期最高水位50~70cm围堰尺寸:外形呈流水线状,有足够的刚度、强度、稳定性安排在枯水期施工基坑排水集水坑排水法排水沟尺寸:底宽0.3m纵向排水坡度0.1%~0.5%集水井防护井点降水法适用于粉、粘质土,地下水位高,不适合放缓坡开挖时坑底处理圬工砌筑无水砌筑,排水砌筑,水下砌筑水下浇筑混凝土分需要封底与不封底两种方法封底的作用水下混凝土的施工方法——直升导管法一般工艺过程准备→(护筒)→放样→钻孔→清孔与换浆→安放骨架→水下砼浇筑护筒要求泥浆系统泥浆作用与指标正循环与反循环钻进二、钻孔灌注桩基础施工成孔工艺与设备机械钻进法人工挖孔法钻孔事故的防治坍孔钻孔偏斜,孔径不一掉落物件,卡钻漏浆清孔与换浆抽浆法换浆法掏渣法喷射清孔法灰浆置换法钢筋骨架卡板成型法箍筋成型法加劲筋成型法钢筋笼保护层设置绑扎混凝土保护层预制砂浆垫块焊接短筋头焊接钢筋“耳朵”导向钢管控制保护层厚度骨架起吊就位及与浇筑的配合直升导管法水下灌注混凝土连续作业及对生产能力的要求、搅拌机容量导管尺寸漏斗、溜槽、储料斗首灌要求溜槽作用隔水栓与阀门剪球法与拨球栓法混凝土配制初凝时间每m3混凝土水泥用量350kg骨料要求:卵石坍落度为16~22mm导管埋深控制1~6m,最好2~4m测深锤法质量控制点:首灌,上升至钢筋骨架底,将要结束试块要求与强度评定灌注事故的防治导管进水卡管坍孔埋管浇短桩头(今后有凿桩头工序)断桩钻孔桩的质量检验检验目的①了解桩的承载力大小;②桩的质量是否符合要求。质量要求①强度要求;②无夹层断桩;③无混凝土离析④桩底高程;⑤桩底沉淀层厚度要求。检测方法①混凝土试件检测;②检测管超声波检测;③钻孔取芯样检测。④动力试桩case法检测承载力二、钻孔灌注桩基础施工小结一般工艺过程准备→(护筒)→放样→钻孔→清孔与换浆→安放骨架→水下砼浇筑埋设护筒护筒材料:多采用钢或钢筋混凝土两种护筒作用是:固定桩位、导向钻头隔离地面水保护孔口地面及提高孔内水位,以增大对孔壁的静水压力,防止坍塌护筒设置要求:高出地面0.3m或水面1~2m大于孔径20~30cm钻孔设备:冲击钻或回转式潜孔钻泥浆系统:泥浆池、管路,循环方式关于钻机钻进冲程控制中、低冲程:1~2m粘性土、风化层、砾砂石等中等冲程:2~3m砂卵石等高冲程:3~5m基岩、漂石和密实卵石层分级扩钻十字形钻头钻1.5m以上孔径分2级管形钻头0.7m以上孔分2~4级清孔与钢筋笼吊装清孔作用清孔方法:正循环与反循环,灰浆置换法钻孔灌注桩基础混凝土施工直升导管法水下灌注混凝土连续作业及对生产能力的要求、搅拌机容量导管尺寸漏斗、溜槽、储料斗首灌要求溜槽作用隔水栓与阀门剪球法与拨球栓法混凝土配制初凝时间每m3混凝土水泥用量350kg骨料要求:卵石坍落度为16~22mm导管埋深控制1~6m,最好2~4m测深锤法质量控制点:首灌,上升至钢筋骨架底,将要结束试块要求与强度评定第八章小桥涵施工(模板与支架)基本概述模板系统包括面板与支撑模板(面板)使混凝土结构或构件成型的模型模板作用:(1)成型;(2)保护新浇混凝土对模板系统的基本要求:保证结构或构件位置、尺寸准确具有足够的刚度、强度与稳定性接缝严密不漏浆构造简单,装拆方便,使用经济模板模板的分类依据:(1)材料;(2)部位;(3)施工;(4)承重模板与支架均是周转使用材料支撑(支架)是保证模板形状、尺寸与空间位置的支撑体系支撑还要承受模板传来的荷载模板的使用材料木模板钢木(胶合板)结合模板组合钢模板大型钢模板混凝土模板砖、土模板(胎模)木模板板厚2.5cm~5cm组合模板:长以100mm为模数,宽以50mm为模数,厚2.3~2.5mm边肋及中肋高55mm肋板厚2.8mm肋板穿孔为拼板之用模板类型有平面模板、阴角模板、阳角模板、联接模板四种平面:P,阴角:E,阳角:Y,联接:J模板连接扣件结构或构件模板梁模板由底模与侧模组成箱梁或大型空心板的内模可以使用充气囊替代柱模板由拼板与柱箍组成注意梁柱接头处模板的连接墩台模板支架支架分类钢管平面式支架满堂式支架拱式支架支架材料:钢、木满堂式支架应有卸架装置钢管支架有扣件式与碗扣式等支架必须具有设计要求的强度、刚度、稳定性扣件式支架碗扣式支架满堂式拱架工字梁拱式拱架桁架拱式拱架拱架的制作与安装逐根安装半孔吊装悬臂法逐节拼装半孔旋转法安装室内模型试验第八章小桥涵施工(钢筋工程)一、一般规定二、钢筋的加工三、钢筋的连接四、钢筋的机械连接钢筋的种类按粗细分——钢筋(直径≥6mm),细筋ф6~10(盘条),粗筋≥ф12(常6~9m直条)钢丝(直径<6mm),刻痕钢丝或碳素钢丝…(盘条)按生产工艺——热轧、热处理筋、冷拉筋、冷拔丝、冷轧筋、碳素丝、刻痕丝、钢绞线……按化学成分——碳素(低碳0.25%中碳0.7%高碳)普通低合金(合金元素<5%)热轧钢筋按强度分—— 强度等级代号 符号 屈服点/抗拉强度 伸长率δ5(%) 牌号 表面形状 HPB235 ф 235/370N/mm2 25 Q235 光圆 HRB335 335/490N/mm2 16 20MnSi 月牙纹 HRB400 400/570N/mm2 14 20MnSiV20MnTi HRB500 500/630N/mm2 12 一、一般规定符合现行的规定《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GBl3013)《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)《冷轧带肋钢筋》(GB13788)《低碳钢热轧圆盘条》(GB701)《环氧树脂涂层钢筋》(JC3042)钢筋必须分批验收,分别堆存,不得混杂,且应设立识别标志按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家钢筋应具有出厂质量证明书和试验报告单对桥涵所用的钢筋应抽取试样做力学性能试验二、钢筋的加工调直和清除污锈钢筋的弯制和末端的弯钩应符合设计要求,如设计无规定时,应符合下表SHAPE用I级钢筋制作的箍筋,其末端应做弯钩弯钩平直部分的长度,一般结构不宜小于箍筋直径的5倍,有抗震要求的结构,不应小于箍筋直径的10倍弯钩形状三、钢筋的连接 方法 25接头费用 绑扎 搭接 12.05 焊接 闪光对焊 1.3 电弧焊 7.10 电阻点焊 电渣压力焊 1.65 气压焊 3.20 机械连接 套筒挤压 15.00 螺纹 13.00钢筋的焊接与绑扎接头不宜绑接:轴心受拉和小偏心受拉杆件;直径大于25mm的钢筋焊接方法:闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、气压焊搭接电弧焊时,接头双面焊缝的长度不应小于5d,单面焊缝的长度不应小于10d受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处错开布置绑扎接头,两接头间距离不小于1.3倍搭接长度焊接接头,两接头间距离在接头长度区段内焊接接头长度区段内是指35d(d为钢筋直径)长度范围内,但不得小于500mm接头长度区段内受力钢筋接头面积的最大百分率受拉钢筋绑扎接头的搭接长度闪光对焊单面搭接焊双面搭接焊电渣压力焊四、钢筋的机械连接套管冷挤压连接特点:强度高、速度快、准确、安全、不受环境限制适用:(带肋粗筋)HRB335、HRB400、RRB400级直径18~40d的钢筋,异径差≯5mm方法:径向挤压,轴向挤压螺纹连接特点:速度快、准确、安全、工艺简单、不受环境、钢筋种类限制适用:HPB235~HRB400级直径16~40的竖向、水平、斜向钢筋,异径差≯9mm方法:锥螺纹;直螺纹(镦粗,滚压)第八章小桥涵施工(混凝土工程)1一般规定混凝土的抗压强度试块尺寸骨料≥60mm时,200×200×200,换算系数1.05骨料=40mm时,150×150×150,标准立方体骨料≤30mm时,100×100×100,换算系数0.95每组试件的抗压强度应以三个试件测值的算术平均值为测定值如有一个测值与中间值的差值超过中间值的15%时如有两个测值与中间值的差值均超过15%时举例:R1=23Mpa,R2=20Mpa,R3=19Mpa,R=?混凝土强度试配和质量评定时,取其保证率为95%配制强度应比设计强度标准值高1.645(2配制材料水泥应符合国标按其品种、强度、证明文件以及出厂时间等分批检验应进行复查试验,可用促凝压蒸法袋装水泥堆垛高度不宜超过10袋水泥如受潮或存放时间超过3个月,应重新取样检验细骨料应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净、粒径小于5mm的河砂不宜采用海砂混凝土配制时应同时考虑砂的细度模数和级配情况粗骨料桥涵混凝土的粗骨料,应采用坚硬的卵石或碎石可采用连续级配或连续级配与单粒级配合使用最大粒径应按混凝土结构情况及施工方法选取拌和用水污水、pH值小于5的酸性水及含硫酸盐量按SO42-计超过水的质量0.27mg/cm3水不得使用不得用海水外加剂必须经过配比设计必须是经过有关部门检验并附有检验合格证明的产品使用前应复验混合材料包括粉煤灰、火山灰质材料、粒化高炉矿渣等3配合比应以质量比计,并应通过设计和试配选定试配时应使用施工实际采用的材料应满足和易性、凝结速度、强度、耐久性等质量要求入模时的坍落度10~90mm最大水灰比和最小水泥用量(下表)最大水泥用量(包括代替部分水泥的混合材料)不宜超过500kg/m3,大体积混凝土不宜超过350kg/m3 混凝土结构所处环境 无筋混凝土 钢筋混凝土 最大水灰比 最小水泥用量 最大水灰比 最小水泥用量 温暖或寒冷区,无侵蚀,与土接触 0.60 250 0.55 275 严寒区或使用除冰盐的桥涵 0.55 275 0.50 300 受侵蚀物质影响 0.45 300 0.40 3254拌制骨料的含水率应经常进行检测配料数量的允许偏差(以质量计)见表应使用机械搅拌混凝土最短搅拌时间见表坍落度,应在搅拌地点和浇筑地点分别取样检测配料数量允许偏差 材料类别 允许偏差(%) 现场拌制 预制场或搅拌站 水泥混合材料 ±2 ±1 粗细骨料 ±3 ±2 水及外加剂 ±2 ±1搅拌最小时间 搅拌机类别 搅拌机容量 坍落度 <30 30~70 >70 最短搅拌时间(min) 自落式 ≤400 2.0 1.5 1.0 ≤800 2.5 2.0 1.5 ≤1200 —— 2.5 1.5 强制式 ≤400 1.5 1.0 1.0 ≤1500 2.5 1.5 1.55运输运输能力应适应混凝土凝结速度和浇筑速度的需要运输时间限制见表不漏浆、不吸水、有顶盖运输时间限制(min) 气温(0C) 无搅拌设施运输 有搅拌设施运输 20~30 30 60 10~19 45 75 5~9 60 906浇筑一般要求应对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查,并做好记录自高处向模板内倾卸混凝土直接倾卸时,其自由倾落高度不宜超过2m超过2m时,应通过串筒、溜管或振动溜管等设施超过l0rn时,应设置减速装置应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑混凝土分层浇筑厚度(mm) 捣实方法 浇筑层厚 用插入式振动器 300 用附着式振动器 300 用表面振动器 无筋或少筋 250 钢筋稠密 150 人工捣实 无筋或少筋 200 钢筋稠密 150插入式振动器:可垂直振捣或以45O角斜向振捣。要点:1)插点间距≯1.5R(R:有效作用半径,R≈8~10倍振捣棒半径);距模板≯0.5R,避免碰模板、钢筋、埋件等。2)振捣时间10~30秒(浮浆,无明显沉落,无气泡即可)。3)快插慢拔,上下抽动,插入下层50~100mm。密实的标志是混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆施工缝的位置应在混凝土浇筑之前确定应按下列要求进行处理施工缝凿除处理层混凝土表面的水泥砂浆和松弱层用水冲洗凿毛时,须达到0.5MPa用人工凿除时,须达到2.5MPa用风动机凿毛时,须达到10MPa经凿毛处理的混凝土面,应用水冲洗干净施工缝处理后,须待处理层混凝土达到一定强度后才能继续浇筑混凝土浇筑混凝土期间,应设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等稳固情况7抗冻抗渗防腐蚀海水环境要考虑耐久性海水环境混凝土部位划分见表海水环境结构的施工缝不宜设在浪溅区海水环境水灰比最大允许值见表海水环境最低水泥用量见表(但不宜超过500kg/m3) 大气区 浪溅区 水位变动区 水下区 设计高水位加1.5m以上 设计高水位加1.5m至设计高水位减1.0m之间 设计高水位减1.0m至设计低水位减1.0m之间 设计低水位减1.0m以下 环境条件 钢筋砼和预应力砼 无筋砼 北方 南方 北方 南方 大气区 0.55 0.5 0.65 .065 浪溅区 0.50 0.40 0.65 0.65 水位变动区 严重受冻 0.45 —— 0.45 —— 受冻 0.50 —— 0.50 —— 微冰 0.55 —— 0.55 —— 偶冰、不冻 —— 0.50 —— 0.65 水下区 不受水头作用 0.60 0.60 .065 0.65 受水头作用 最大作用水头与砼壁厚之比<5 0.60 最大作用水头与砼壁厚之比为5~10 0.55 最大作用水头与砼壁厚之比>10 0.50 环境条件 钢筋砼和预应力砼 无筋砼 北方 南方 北方 南方 大气区 300 360 280 280 浪溅区 360 400 280 280 水位变动区 F350 395 360 395 280 F300 360 360 F250 330 330 F200 300 300 水下区 300 300 280 280有抗冻性要求的混凝土水位变动区混凝土抗冻等级选定标准见表有抗冻性要求的混凝土必须掺人适量引气剂,含气量控制范围见表 建筑物所在地区 海水环境 淡水环境 钢筋砼和预应力砼 无筋砼 钢筋砼和预应力砼 无筋砼 严重受冻(最冷月平均<-80C) F350 F300 F250 F200 受冻(最冷月平均在-4~-80C之间) F300 F250 F200 F150 微冻(最冷月平均在0~-40C之间) F250 F200 F150 F100 骨料最大粒径(mm) 含气量范围(%) 骨料最大粒径(mm) 含气量范围(%) 10.0 5.0~8.0 40.0 3.0~6.0 20.0 4.0~7.0 60.0 3.0~5.0 31.5 3.5~6.5 8养护提出养护方案,严格执行养护制度收浆后尽快予以覆盖和洒水养护当气温低于5℃时,应覆盖保温,不得向混凝土面上洒水养护用水的条件与拌和用水相同洒水养护时间一般为7d强度达到2.5MPa前,不得使其承受外部荷载9高强度混凝土按常规工艺生产的C50到C80级高强度混凝土抗压强度的试件应用边长为150mm的标准尺寸立方体宜选择高强度水泥宜使用级配良好的中砂,细度模数不小于2.6,含泥量应小于2%按常规工艺生产的C50到C80级高强度混凝土宜使用级配良好的碎石,最大粒径宜小于25mm必须使用高效减水剂施工配制强度(平均值)对于C50~C60应不低于强度等级的1.15倍,对于C70~C80应不低于强度等级值的1.12倍水胶比宜控制在0.24~0.38的范围内必须准确控制用水量必须使用强制式搅拌机,宜采用二次投料法一次投料法:石子→水泥→砂,进料时加水二次投料法:砂、水、水泥(拌1分钟)→石子(拌1分钟)→出料小桥涵施工(工艺)涵洞施工技术基坑开挖涵身施工接缝台背、涵顶填土第2章路面基层施工有关概念路面用各种筑路材料铺筑在公路路基上供车辆行驶的构造物刚性路面面层板体刚度较大,抗弯拉强度较高的路面。一般指水泥混凝土路面柔性路面刚度较水,抗弯拉强度较低,主要靠抗压、抗剪强度来承受车辆荷载作用的路面路面结构层构成路面的各铺砌层。按其所处的层位和作用,主要有面层、基层和垫层面层直接承受车辆荷载及自然因素的影响,并将荷载传递到基层的路面结构层基层设在面层以下的结构层。主要承受由面层传递的车辆荷载,并将荷载分布到垫层或土基上。当基层分为多层时,其最下面的一层称底基层第一节路面基层结构一、半刚性基层(底基层)特点整体性好、承载力高、刚度大、水稳性好、经济路用性能石灰、水泥、粉煤灰的剂量、养生条件均会对其性能产生较大影响剂量表现形式举例水泥砂——水泥:砂:土=10:83:7石灰土碎石——石灰:土:碎石=5:15:80水泥石灰砂砾土——水泥:石灰:砂砾土=5:4:91二、粒料类基层(底基层)填隙碎石级配碎石(砾石)基本要求颗粒级配应符合规定(碎石级配曲线为平滑曲线)配料应准确塑性指数应符合规定混合料应拌和均匀在最佳含水量时进行碾压,必须达到按重型击实试验法确定的要求压实度稳定土的组成集料——由碎石(或砾石)、砂粒和粉粒(有时还可能有粘料)组成的,并以碎石(或砾石)和砂粒为主的矿料混合料,统称其为集料粒径大于2.36mm的集料,称粗集料;粒径小于2.36mm的集料,称细集料细粒土——颗粒的最大粒径小于9.5mm,且其中小于2.36mm的颗粒含量不少于90%中粒土——颗粒的最大粒径小于26.5mm,且其中小于19mm的颗粒含量不少于90%粗粒土——颗粒的最大粒径小于37.5mm,且其中小于31.5mm的颗粒含量不少于90%第二节常用材料的要求一、半刚性基层(底基层)土的粒径要求底基层不超过53mm,基层不超过37.5mm土的级配与塑性仅对水泥类稳定土,不均匀系数≥10,塑性指数≤12其他:水泥、石灰、粉煤灰、水、矿渣(略)二、粒料类基层(底基层)级配碎石底基层的碎石最大粒径,高速和一级公路不应超过37.5mm(方孔筛),其他公路不应超过53㎜基层的碎石最大粒径,高速和一级公路不应大于31.5mm,其他公路不应超过37.5㎜针片状颗粒含量不应超过20%级配碎石底基层和未筛分碎石底基层的颗粒组成和塑性指数应符合表2—1和表2-2的规定级配碎石底基层、基层的颗粒组成范围 结构层 通过下列筛孔(方孔筛,mm)的质量百分率(%) 液限 塑性 37.5 31.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075 (%) 指数 高速、一级公路 100 85~100 52~74 29~54 17~37 8~20 0~7 <28 小于6或9 其他公路 100 90~100 73~88 46~69 29~54 17~37 8~20 0~7 <28 小于6或9级配砾石底基层的集料级配范围表 结构层 通过下列方筛孔(㎜)的质量百分率(%) 液限(%) 塑性指数 53 37.5 31.5 19 9.5 4.75 2.36 0.6 0.075 高速、一级公路 100 83~100 54~84 29~59 17~45 11~35 6~21 0~10 <28 小于6或9 其他公路 100 85~100 69~88 40~65 19~43 10~30 8~25 6~18 0~10 <28 小于6或9第三节施工程序一、石灰稳定土的施工二、水泥稳定土的施工三、石灰粉煤灰稳定土的施工(参考石灰稳定土施工工艺)四、级配碎(砾)石的施工五、填隙碎石的施工(参考级配碎石工艺)基层及底基层以半刚性稳定土类为主,以下对其施工要求进行归纳下承层准备施工放样稳定土集中拌和混合料运输混合料摊铺混合料碾压接缝处理养生二、半刚性基层施工质量检测压实度检测平整度检测高程检测厚度检测第4章路面面层施工(沥青类)第一节沥青类路面沥青砼路面是采用沥青材料作结合料,粘结矿料或混合料修筑面层的路面结构优点表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、低噪声、施工快速、养护方便,是高级路面的主要面层缺点温度稳定性差,易产生波浪、推挤、拥包受气候和施工季节的限制沥青路面类型沥青混凝土沥青碎石沥青贯入式沥青表处沥青混凝土(AC)分类按沥青材料分为地沥青砼和煤沥青砼按摊铺温度分为热拌热铺和热拌冷铺沥青砼按混合料最大粒径分为粗粒式、中粒式、细粒式和沥青砂按路面结构形式分为单层式、双层式、三层式沥青路面结构型式部分高级公路采用的路面结构型式上海-嘉定高速:3cm中粒式沥青砼+6cm粗粒式沥青砼+8cm沥青贯入式(1988年10月31日通车)广州-佛山高速:4cm中粒式沥青砼+8cm沥青碎石(1989年通车)沈阳-大连高速:4cm中粒式沥青砼+5cm粗粒式沥青砼+6cm沥青碎石(1990年通车)上海-南京高速:4cm中粒式沥青砼+6cm粗粒式沥青砼+6cm沥青碎石(1996年通车)合肥-六安高速:4cm细粒式沥青砼+6cm中粒式沥青砼+8cm粗粒式沥青砼(2007年通车)沥青碎石(ATB或ATPB)优点空隙率较大(开级配),强度以石料间嵌挤为主,粘结为辅高温稳定性好,裂缝少石料与沥青要求较低,造价低路表粗糙,行车安全缺点易透水,粘结差(开级配)沥青老化后,路面结构易松散,耐久性差沥青贯入式是指在初步压实的碎砾石上,用沥青浇灌,再分层撒铺嵌缝料和浇洒沥青,并通过分层压实而形成的一种较厚路面面层。深贯入式(6~8cm)、浅贯入式(4~5cm)特点强度高、稳定性好、施工简便、不易开裂强度不均匀适用于三级及三级以下公路,也可作为沥青路面的联结层或基层沥青表处是指用沥青裹覆矿料,铺筑厚度小于3cm的一种薄层路面面层特点作用为保护、抗磨耗、防滑应在寒冷到来前半个月完成施工类型层铺法及拌和法单层式、双层式、三层式第二节材料要求一般规定各种材料运至现场后必须取样进行质量检验集料必须经过料源调查,尽可能地取材,注意环境保护不同料源、品种、规格的集料不得混杂堆放高级沥青公路的路用性能要求高温抗车辙能力;低温抗裂性能;抗水损害能力耐疲劳性能抗老化性能抗滑性能行驶舒适性能设计年限(15年)沥青石油沥青沥青的PI值、60℃动力粘度,10℃延度可作为选择性指标道路石油沥青的适用范围见下表道路石油沥青的适用范围 沥青等级 适用范围 A级沥青 各个等级的公路,适用于任何场合和层次。 B级沥青 ①高速公路、一级公路沥青下面层及以下的层次,二级及二级以下公路的各个层次;②用作改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、稀释沥青的基质沥青。 C级沥青 三级及三级以下公路的各个层次。乳化沥青适用于沥青表面处治路面、沥青贯入式路面、冷拌沥青混合料路面,修补裂缝,喷洒透层、粘层与封层等乳化沥青的品种和适用范围见下表 分类 品种及代号 适用范围 阳离子乳化沥青 PC-1 表处、贯入式路面及下封层用 PC-2 透层油及基层养生用 PC-3 粘层油用 BC-1 稀浆封层或冷拌沥青混合料用 阴离子乳化沥青 PA-1 表处、贯入式路面及下封层用 PA-2 透层油及基层养生用 PA-3 粘层油用 BA-1 稀浆封层或冷拌沥青混合料用 非离子乳化沥青 PN-2 透层油用 BN-1 与水泥稳定集料同时使用(基层路拌或再生)煤沥青路用煤沥青适用于下列情况各种等级公路的各种基层上的透层,宜采用T-1或T-2级三级及三级以下的公路铺筑表面处治或贯入式沥青路面,宜采用T-5、T-6或T-7级与道路石油沥青、乳化沥青混合使用,以改善渗透性路用煤沥青严禁用于热拌热铺的沥青混合料改性沥青评价改性沥青性能比较原状沥青和改性沥青针入度、软化点、延度、粘度、脆点变化程度,变化值越大,改性效果越好SBS改性沥青(热塑性橡胶类)PE改性沥青(树脂类)SBR改性沥青(聚合物改性)SBS改性沥青(热塑性橡胶类)具有良好的高低温性能与原始沥青相比粘度增大,高温性能好,低温变形能力大改性沥青混合料抗车辙能力低温抗裂能力明显提高抗水损害能力明显提高性能要求:软化点,5℃低温延度,回弹率,离析PE改性沥青(树脂类)高温性能好略改善低温性能与矿料粘附性提高性能要求:5℃低温延度SBR改性沥青(聚合物改性)高温性能有所提高低温性能提高明显性能要求:软化点,离析粗集料要求采用反击式破碎机加工颗粒形状近似立方体洁净、干燥、无风化、无杂质强度高、耐磨耗、表面粗糙技术指标:压碎值,磨光值,吸水率,集料与沥青的粘附性细集料要求干净,坚硬、干燥、无风化、无杂质或其他有害物质机制砂,天然砂,要有一定级配天然砂可以改善沥青混合料和易性,容易压实,但对沥青混合料高温性能有影响。机制砂粗糙,对沥青混合料稳定和高温性能有利提高;但级配不良,往往缺0.15-0.6级,对耐久性有影响填料可采用石灰粉、水泥、消石灰粉,起吸附沥青作用矿粉增加,可提高沥青混合料的高温性能和减少自由沥青数量,减少沥青混合料空隙率第三节沥青砼路面施工工艺过程:沥青混合料拌合沥青混合料的运输沥青混合料卸料及摊铺自动调平装置沥青混合料碾压横向接缝沥青混合料拌合严格控制各种规格的集料,矿粉和沥青配合比严格控制沥青,矿料加热温度、混合料出厂温度观察、冷料仓是否正常,热料仓供料是否均衡,否则应调整拌和时间,干拌时间10秒以上,湿拌25秒以上检查沥青混合料质量应逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度,定期对拌和机的计量和测温进行校核每天上午、下午各取一组混合料做马歇尔试验和抽提筛分试验检查沥青混合料质量沥青混合料冒烟→温度过高沥青混合料在料车中坍平,不易堆积→沥青用量过大,矿料过湿沥青混合料在料车中堆积成尖状→沥青混合料温度过低,沥青含量偏低出现花白料→拌和时间短,吸尘不完全沥青混合料干涩枯料→加热温度过高,沥青老化沥青混合料的运输沥青混合料应采用大于15吨自卸汽车运输,车厢侧板和底板可涂废机油与水混合液用蓬布夹棉被覆盖混合料,以防沥青混合料表面结壳和温度散失拌和机向运料车上放料时,每放一盘料应前后挪动一次位置,以减少粗细集料离析沥青混合料卸料及摊铺自卸车卸料完毕,迅速离开国外现在一般采用混合料转运车,减少温度离析,混合料离析出现断料现象,超过一定时间(与气候;风速有关),未压实的沥青混合料低于130℃时,摊铺机应抬起离开,铲除未压实的沥青混合料采用一台摊铺机铺筑,一次全幅成型,无纵缝,横坡容易控制,但沥青混合料容易离析采用二台摊铺机铺筑,前后距离10-30cm,重叠5-10cm,纵的接缝不能在行车轮道带熨平板形成初始工作角度,加热(100℃左右)分料螺旋离地高度调整(螺旋器下边缘距下面表层10-12cm)振捣梁振幅、频率自动调平装置下面层可采用钢丝作为基准线表面层、中间层采用自动找平装置以下面层为基准面,把下面层不平整因素经多次分解传到摊铺机传感器浮动式基准梁(16.77m)超声波自动找平仪激光扫描自动找平仪沥青混合料碾压合理选择压路机组合方式和合理的碾压方法初压:采用6-8T、8-10T钢轮压路机紧跟摊铺机进行压实、前进时静压,后退可采取振动压实,初压速度2-3km/h复压:使沥青混合料密实、稳定,初压结束,复压马上开始。复压一般采用轮胎压路机20-25吨,速度3-5km/h终压:主要是消除复压轮胎压路机的痕迹,采用钢轮压路机,10T左右,碾压2-3遍横向接缝采取直接法,最好采用红外线加热装置把原路面加热宽度50cm先用钢轮横向逐宽碾压,直到压路机80%在新路面接缝保持干燥、干净,不得有水和杂物应在端头洒粘结汽油沥青路面施工质量控制准备阶段施工过程检查、检侧准备阶段质量控制原材料生产,材料质量控制对材料来源、原材料质量、骨料生产工艺,骨料质量等进行质量控制设备对沥青路面生产所需设备配套,检查,保养施工过程质量控制拌和均匀性拌和温度、出厂温度、摊铺温度、碾压温度、铺路面施工温度矿料级配、沥青用量厚度、压实度、平整度、现场空隙率检查、检侧平整度测定:连续平整度仪,颠簸累积仪抗滑测定:铺砂法,摆式仪,综合测定车强度测定:自动弯沉仪,落锤式弯沉仪厚度测定:超声波检查、钻芯取样,压实度检测:压实度要求马歇尔标准密度的98%,现场空隙率6%以下第4章水泥路面施工水泥混凝土路面的特点优点强度高稳定性好耐久性好养护费用少、经济效益高有利于夜间行车强度高混凝土路面具有较高的抗压强度和抗弯拉强度以及抗磨耗能力稳定性好混凝土路面的水稳性、热稳性均较好,特别是它的强度能随着时间的延长而逐渐提高,不存在沥青路面的那种老化现象耐久性好由于混凝土路面的强度和稳定性好,所以它经久耐用,一般能使用20~40年,而且它能通行包括履带式车辆等在内的各种运输工具养护费用少、经济效益高与沥青混凝土路面相比,水泥混凝土路面的养护工作量和养护费用均较少。它的建筑投资虽较大,但使用年限长,故所分摊于每年的工程费用较少有利于夜间行车混凝土路面色泽鲜明,能见度好,对夜间行车有利水泥混凝土路面的缺点对水泥和水的需要量大对水泥供应不足和缺水地区带来较大困难有接缝一般混凝土路面要建造许多接缝,这些接缝不但增加施工和养护的复杂性,而且容易引起行车跳动开放交通较迟一般混凝土路面完工后,要经过15~20天的湿治养生,才能开放交通修复困难混凝土路面损坏后,开挖很困难,修补工程量大,费用高,且影响交通对材料的要求水泥应选用强度高、干缩性小、抗磨性能及耐久性能好的水泥粗集料为获得密实、高强、耐久性好、耐磨耗的混凝土,粗集料(碎石或砾石)必须质地坚硬、耐久、干净,有良好的级配。粗集料的粒状以接近正方体为佳细集料粒径范围为0.15~5mm。细集料分为天然砂(如河砂、海砂或山矿等)和人工轧制石料得到的人工砂(如石屑等)两种水饮用水一般均适用于混凝土外加剂常用的外加剂有流变剂、调凝剂及引气剂三大类接缝材料按使用性能分为接缝板和填缝料两类水泥混凝土路面施工摊铺水泥混凝土摊铺机将从搅拌输送车或自卸卡车中卸出的混合料,沿路基按给定的厚度、宽度及路型进行摊铺的机械轨模式摊铺机由摊铺机、整面机、修光机等组成的摊铺列车滑模式摊铺机比轨模式摊铺机更高度集成化,整机性能好,操纵方便,生产效率高,但对原材料、混凝土拌和物的要求更严格,设备费用较高现场摊铺与振捣作业SHAPE边模的安装在摊铺混凝土前,应先安装两侧模板。模板内侧应涂刷肥皂液、废机油或其他润滑剂,以便利拆模传力杆设置当两侧模板安装好后,即在需要设置传力杆的胀缝或缩缝位置上设置传力杆制备与运送混凝土混合科配料→搅拌→运输摊铺和震捣人工摊铺及振捣机械摊铺及振捣筑做接缝胀缝横向缩缝接缝处理胀缝施工横向缩缝施工纵缝施工接缝填封胀缝施工胀缝应与混凝土路面中心线垂直,缝壁垂直于板面,宽度均匀一致,缝中不得有粘浆或坚硬杂物,相邻板的胀缝应设在同一横断面上胀缝传力杆的准确定位是胀缝施工成败的关键,传力杆固定端可设在缝的一侧或交错布置横向缩缝施工混凝土面板的横向缩缝一般采用锯缝的办法形成。混凝土结硬后应适时锯缝接缝填封混凝土养护期满即可填封接缝填封时接缝必须清洁、干燥填缝料应与缝壁粘附紧密,不渗水,灌注高度一般比板面低2mm左右
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