2018二建市政精讲教材.pdf
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1、 1 / 742 / 742K310000 市政公用工程技术2K311000 城镇道路工程一、城镇道路分级(一) 以地位、交通功能、服务功能分类快速路、主干路、次干路与支路快速路必须中央分隔;全部控制出入;单向设置不应少于两条车道;不应设置大量车流、人流的公共建筑物的出入口;60100km/h 。 主干路交通功能为主;不宜设置大量车流、人流的公共建筑物的出入口;4060km/h。次干路组成干路网;集散交通功能为主,兼有服务功能;3050km/h 。 支路解决局部交通,服务功能为主;2040km/h 。(二)按结构强度分类高级路面面层材料为水泥混凝土(设计使用 30 年) 、沥青混凝土、沥青碎石
2、(15 年) 。次高级路面面层材料为沥青贯入式碎(砾)石和沥青表面处治,设计使用分别为 10 年和 8 年。(三)按力学特性分类 柔性路面弯沉变形较大、抗弯强度小,破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变。代表是各种沥青类路面。刚性路面弯拉强度大,弯沉变形很小,破坏取决于极限弯拉强度。代表是水泥混凝土路面。二、沥青路面结构组成及性能要求(一)沥青路面的结构组成城镇道路的沥青路面由垫层、基层、面层组成。1. 垫层的作用为改善土基的湿度和温度状况(在干燥地区可不设垫层) ;2. 基层是承重层,承受竖向力;3. 面层承受竖向力、水平力、冲击力,应具有较高的结构强度、刚度、耐磨、不透水和高低温稳定性,还应具有
3、良好的平整度和粗糙度。(二)沥青路面的性能要求1. 垫层的性能要求:垫层主要改善土基的湿度和温度状况,适常在土基湿、温状况不良时没置。垫层材料的强度要求不一定高,但其水稳定性必须要好。2. 基层的性能要求:承载力、刚度、抗冲刷能力、抗变形能力、坚实、平整、整体性、不透水性。3. 面层的性能要求:平整度、承载能力、温度稳定性、抗滑能力、透水性、噪声量。 【温噪承、水平滑】(三)沥青面层类别及适宜层位面层必须满足设计年限的使用需要,具有足够抗疲劳破坏和塑性变形的能力,即具备相当高的强度和刚度。1特粗式和粗粒式只适用于下面层。3 / 742中粒式既适用于上面层,也适用于中面层、下面层。3细粒式适用于
4、磨耗层、封层。4砂粒式适用于自行车道和人行道面层。降噪排水路面,以提高城镇道路的使用功能和减少城镇交通噪声。沥青路面结构组合:上面(磨耗层) 层采用 OGFC 沥青混合料,中面层、下(底)面层等采用密级配沥青混合料。三、 沥青混合料(一)沥青混合料的组成与分类1. 沥青混合料的组成:是一种复合材料,主要由沥青、粗骨料、细骨料、填充料组成,有的还加入聚合物和木纤维素。2.沥青混合料的分类:.按级配原则构成的沥青混合料,可分为三类:密实一悬浮结构:较大的黏聚力 c,但内摩擦角 较小,高温稳定性较差。AC 是这种结构典型代表。骨架一空隙结构:内摩擦角 较高,但黏聚力 c 较低。OGFC 是这种结构典
5、型代表。骨架一密实结构:内摩擦角 较高,黏聚力 c 也较高。SMA 是这种结构典型代表。(二)沥青混合料的品种及其用途1. 品种:沥青混合料有道路石油沥青、 软煤沥青和液体石油沥青、乳化石油沥青等。2. 用途:各种沥青在使用时,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。多层面选用沥青时,一般上层宜用较稠的沥青,下层或连接层宜用较稀的沥青。乳化石油沥青根据凝固速度可分为快凝、中凝和慢凝三种,适用于沥背表面处治、沥青贯入式路面,常温沥青混合料面层以及透层、粘层与封层。(三)用于沥青混合料的沥青应具有的性能 【一稠二塑三稳】1. 稠度。 2塑性。 3温度稳定性。4大气稳定性
6、。 5水稳定性。 城镇快速路、主干路的沥青面层不宜用粉煤灰作填充料。纤维稳定剂应在 250高温条件下不变质。改性沥青混合料:和 AC 相比,具有较高的高温抗车辙能力,良好的低温抗开裂能力,较高的耐磨耗能力和较长的使用寿命。四、水泥混凝土路面的构造水泥混凝土路面由垫层、基层及面层组成。(一)垫层的分类1. 半刚性垫层(无机结合稳定粒料或无机结合稳定土) 。 【路基不均匀沉降】2. 排水垫层(砂、砂砾等颗粒粒料) 。 【水文地质条件不良,路床湿度大】3. 防冻垫层(砂、砂砾等颗粒粒料) 。 【路面厚度小于最小防冻厚度】与路基同宽,最小厚度为 15 厘米。(二)设置基层的作用及基层的选择1. 设置基
7、层的作用:是为了防止或减轻唧泥、板底脱空和错台。2. 基层的选择: 根据交通等级和基层的抗冲刷能力来选择基层。特重交通选择贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土做基层。 【刚性基层】4 / 74重交通选择水泥稳定粒料或沥青稳定碎石做基层。中、轻交通选择水泥或石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料做基层。湿润和多雨地区、繁重交通宜采用排水基层。为了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,底基层顶面应铺设沥青封层或防水土工织物。3. 底基层:基层下未设垫层,路床为细粒土、粘土质砂或级配不良砂(特重或重交通) ,应在基层下设置底基层,可采用级配粒料、水泥稳定粒料、石灰粉煤灰
8、稳定粒料。(三)水泥混凝上面层1. 性能:水泥混凝上面层应具有足够的强度、耐久性(抗冻性),表面抗滑、耐磨、平整。目前我国水泥混凝上面层较多采用普通 (素) 混凝土板。2.弯拉强度:以 28 天龄期的水泥混凝土弯拉强度控制面层的混凝土强度。面层混凝土的抗弯拉强度不得低于 4.5MPa,快速路、主干路和重交通的其他道路不得低于 5.0MPa。3. 抗滑性:采用刻槽、压槽、拉槽或拉毛等方法形成一定的构造深度。五、挡土墙1挡土墙的分类:重力式依靠墙体自重抵土压力。 【目前最常用的一种形式】衡重式衡重台上填土的下压作用和全墙重心后移。钢筋混凝土悬臂式立壁、墙趾板、墙踵板。配筋多。2.其他要求:挡土墙基
9、础地基承载力必须符合设计要求,并经检测验收合格后方可进行后续工序施工。施工中应按设计规定施作挡土墙的排水系统、泄水孔、反滤层和结构变形缝。挡土墙投入使用时,应进行墙体变形观测,确认合格要求。3. 土压力:在三种土压力中,被动土压力静止土压力主动土压力。2K311020 城镇道路路基施工技术一、施工特点路基施工以机械作业为主,人工配合为辅;采用流水或分段平行作业方式。二、基本流程1. 准备工作:(1)按照交通导行方案设置围挡,导行临时交通。(2) 开工前,施工项目技术负责人应依据获准的施工方案向施工人员进行技术安全交底,强调工程难点、技术要点、安全措施: 使作业人员掌握要点,明确责任。 【书面交
10、底、签字归档】(3) 施工控制桩放线测量,建立测量控制网,恢复中线,补钉转角桩、路两侧外边桩等。5 / 74(4)涵洞(管)等构筑物可与路基(土方)同时进行, 地下管线施工必须遵循“先地下,后地上” 、“先深后浅”的原则。2. 路基(土、石方)施工:开挖路堑、填筑路堤,整平路基、压实路基、修整路床,修建防护工程等。3. 填土路基:(1)路基填土不得使用 腐殖土、生活垃圾土、淤泥、冻土块或盐渍土。粒径超过 lOOmm 的土块应打碎。(2)地面坡度陡于 1:5 时,需修成台阶形式,每层台阶高度不宜大于 300mm,宽度不应小于 1.Om。(3)碾压前检查铺筑土层的宽度与厚度,最后碾压应采用不小于
11、12t 级的压路机。(4)填方高度内的管涵顶面填土 500mm 以上才能用压路机碾压。(5)根据测量中心线桩和下坡脚桩,分层填土压实。4.挖土路基:(1)挖方段不得超挖,应留有碾压而到设计标高的压实量。(2)压路机不小于 12t 级,碾压应自路两边向路中心进行,直至表面无明显轮迹为止。(3)过街雨水支管沟槽及检查井周围应用石灰土或石灰粉煤灰砂砾填实。5. 验收项目:主控项目压实度和弯沉值。一般项目路基允许偏差和路床、路堤边坡等要求。三、城镇道路路基(一)填土路基填土应分层进行,填土宽度应比设计宽度宽 500mm。(二)路基压实试验段试验目的主要有: 【预沉虚、三压实】1.确定路基预沉量值。2.
12、合理选用压实机具;考虑因素有道路不同等级、工程量大小、施工条件和工期要求等。3.按压实度要求,确定压实遍数。4.确定路基宽度内每层虚铺厚度。5.根据土的类型、湿度、设备及场地条件,选择压实方式。(三)管道回填与压实管顶以上 500mm 范围内不得使用压路机。 【 人工夯实或轻型压实机具】覆土厚度不大于 500mm 对管道结构进行加固。覆土厚度在 500800mm 保护措施。 【外套钢管或管沟】(四)路基压实土质路基压实原则:“先轻后重、先静后振、先低后高、先慢后快,轮迹重叠。”压路机最快速度不宜超过 4km/h。碾压应从路基边缘向中央进行,压路机轮外缘距路基边应保持安全距离。碾压不到的部位应采
13、用小型夯压机夯实,防止漏夯,要求夯击面积重叠 1/41/3。 【 四先四后一重叠】6 / 74四、岩土分类与不良土质处理方法(一)岩土分类1.按照土的坚实系数分类:【5 6 8 10 15】一类土:松软土 0.50.6 二类土:普通土 0.60.8三类土:坚土 0.81.0 四类土:砂砾坚土 1.01.52. 按照土的液限指数 IL分类:坚硬、半坚硬0硬塑0.5 软塑1.0 流塑(二)不良土质路基处理的分类不良土质路基处理可分为土质改良、土的置换、 土的补强。2K311030 城镇道路基层施工 一、常用无机结合料稳定基层(一)石灰稳定土类基1.特性:石灰稳定土有良好的板体性,但其水稳性、抗冻性
14、以及早期强度不如水泥稳定土,温度低于5C 时强度几乎不增长。2. 缺点:石灰稳定土的干缩和温缩特性十分明显,且都会导致裂缝。3.适用范围:严格禁止用于高等级路面的基层,只能用作高级路面的底基层。(二)水泥稳定土基层 1.特性:水泥稳定土有良好的板体性,其水稳性和抗冻性都比石灰稳定土好。2水泥稳定细粒土和水泥稳定粒料的比较: (1)水泥土产生的收缩裂缝比水泥稳定粒料的裂缝严重得多;(2)水泥土强度没有充分形成时,表面遇水会软化,导致沥青面层龟裂破坏;(3)水泥上的抗冲刷能力低,表面遇水后,容易导致路面裂缝、下陷。为此,水泥土只用作高级路面的底基层。(三)石灰工业废渣稳定土基层1.特性:二灰稳定土
15、有良好的力学性能、板体性、水稳性和一定的抗冻性,抗冻性能比石灰土高很多。二灰稳定土抗裂性能大于水泥和石灰土,早期强度较低,温度低于 4C 时强度几乎不增长;二灰中的粉煤灰用量越多,早期强度越低,3 个月后龄期的强度增长幅度也越大。2.适用范围:.禁止用于高等级路面的基层,而只能做底基层。二灰稳定粒料可用于高等级路面的基层与底基层。总结:用于高等级路面的基层材料有水泥稳定粒料和二灰稳定粒料,而石灰稳定土(或粒料) 、水泥稳定土、二灰稳定土只能用于高等级路面的底基层。二、基层施工技术(一)石灰稳定土基层与水泥稳定土基层的施工技术 1. 拌成的稳定土类混合料应及时运送到铺筑现场。7 / 742. 运
16、输中成采取防止水分蒸发和防扬尘措施。3. 宜在春末和气温较高季节施工,施工最低气温为 5C。4. 厂拌石灰土类混合料摊铺时路床应湿润。5. 雨期施工应防止石灰、水泥和混合料淋雨;降雨时应停止施工,已摊铺的应尽快。6. 压实与养护:(1)摊铺好的稳定土应当天碾压成活,碾压时的含水量宜在最佳含水量的2%范围内。(2)直线段由两侧向中心碾压;平曲线段内侧向外侧碾压。(3)压实成活后应立即洒水(或覆盖)养护,稳定土养护期应封闭交通。(二)石灰工业废渣(石灰粉煤灰)稳定砂砾(碎石)基层的施工技术(也可称二灰混合料)1.拌和顺序: 拌合时应先将石灰、粉煤灰拌合均匀,再加入砂砾(碎石)和水均匀拌合。2.压实
17、与养护:(1) 应根据试验确定的松铺系数控制虚铺厚度,每层最大压实厚度为 200mm, 且不宜小于 100mm。(2) 碾压时,采用先轻型、后重型压路机碾压。(3) 禁止用薄层贴补的方法进行找平。(4) 混合料的养护采用湿养,始终保持表面潮湿,也可采用沥青乳液和沥青下封层进行养护,养护期为714d。三、土工合成材料(一)土工合成材料功能与性能1.功能:土工合成材料具有加筋、防护、过滤、排水、隔离等功能。2.性能:土工合成材料应具有质量轻、整体连续性好、抗拉强度较高、耐腐蚀、抗微生物侵蚀好、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、能与土很好结合的性能。(二)土工合成
18、材料的施工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。1. 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,应保持一定松紧度 (可用 U 形钉控制)。2. 为保证土工合成材料的整体性,当采用搭接法连接,搭接长度宜为 0.3 一 0.9m;采用缝接法时,粘结宽度不小于 50mm,粘结强度不低于土工合成材料的抗拉强度。3. 在土工合成材料堆放及铺设过程中,尽量避免长时间暴露和暴晒,以免性能劣化。(三)土工合成材料在工程上的应用土工合成材料在工程上的应用如下:1.路堤加筋。 2.台背路基填土加筋。3.
19、过滤与排水。 4.路基防护。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。8 / 742K311040 城镇道路面层施工2K311041 沥青混合料面层施工技术一、 沥青混合料面层沥青混合料面层不得在雨、雪天气及环境最高温度低于 5时施工。(一)透层与粘层1. 透层油:基层表面喷洒透层油。2. 粘层油:双层式或多层式热拌热铺沥青混合料面层之间应喷洒粘层油。另:在水泥混凝土路面、沥青稳定碎石基层、旧沥青路面上加铺沥青混合料时,应在既有结构、路缘石和检查井等构筑物与沥青混合料层连接面喷洒粘层油。 【既有构造物粘层油摊铺沥青混合料】(二)运输1. 沥青混合
20、料上宜用篷布覆盖保温、防雨和防污染。2. 不符合施工温度要求或结团成块、已遭雨淋现象不得使用。3. 摊铺机前应有足够的运料车等候;对高等级道路,开始摊铺前等候的运料车宜在 5 辆以上。4. 运料车应在摊铺机前 100300mm 外空挡等候,避免撞击摊铺机。(三)机械施工1. 1 台摊铺机的铺筑宽度不宜超过 6m,通常采用 2 台或多台摊铺机前后错开 1020m 呈梯队方式同步摊铺,两幅之间应有 3060mm 左右宽度的搭接。2. 预热熨平板提前 0.5-1h 预热,使其不低于 100。3. 缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,摊铺速度宜控制在 26 mmin 的范围内。4. 摊铺机应采用自动找平方式
21、。下面层宜采用钢丝绳引导的高程控制方式。上面层宜采用平衡梁或滑靴并辅以厚度控制方式摊铺。 【下丝上梁自找平】5. 热拌沥青混合料的最低摊铺温度根据沥青标号及黏度、铺筑层厚度、气候条件及下卧层表面温度,按现行规范要求执行。 【四度】压路机的碾压温度应根据沥青和沥青混合料种类、压路机、气温、层厚等因素经试压确定。(四)压实 1. 初压宜采用钢轮压路机静压 12 遍。碾压时应将压路机的驱动轮面向摊铺机,从外侧向中心碾压,在超高路段和坡道上则由低处向高处碾压。复压应紧跟在初压后开始,不得随意停顿。为防止间距过长沥青温度下降压不实,摊铺机摊铺长度不超过 80m 压路机即应跟上。 【初压无轮胎、复压有振动
22、】2. 密级配沥青混合料复压宜优先采用重型轮胎压路机进行碾压,以增加路面不透水性,其总质量不宜小于 25t。对粗骨料为主的混合料,宜优先采用振动压路机复压 (厚度宜大于 30mm),层厚较大时宜采用高频大振幅,厚度较薄时宜采用低振幅,以防止骨料破碎。9 / 743. 终压应紧接在复压后进行。终压应选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机,碾压不宜少于 2 遍,至无明显轮迹为止。4. 为防止沥青混合料粘轮,对压路机钢轮可涂刷隔离剂或防粘结剂,严禁刷柴油;亦可向碾轮喷淋添加少量表面活性剂的雾状水。5. 压路机不得在未碾压成型路段上转向、掉头、加水或停留。在当天成型的路面上,不得停放各种机械设备或
23、车辆,不得散落矿料、油料及杂物。(五)接缝1上、下层的纵缝应错开 150mm(热接缝)或 300400mm(冷接缝)以上。相邻两幅及上、下层的横向接缝均应错位 1m 以上。2高等级道路的表面层横向接缝应采用垂直的平接缝,以下各层和其他等级的道路的各层可采用斜接缝。平接缝宜采用机械切割或人工刨除层厚不足部分,使工作缝成直角连接。清除切割时留下的泥水,干燥后涂刷粘层油。铺筑新混合料接头应使接槎软化,压路机先进行横向碾压,再纵向充分压实,连接平顺。(六)开放交通自然降温至表面温度低于 50后,方可开放交通。二、改性沥青混合料面层(一)拌合与温度1改性沥青混合料的生产温度宜较普通沥青混合料的生产温度提
24、高 1020。2. 混合料最高温度(废弃温度)为 195,贮存过程中混合料温降不得大于 10,贮存时间不宜超过24h;改性沥青 SMA 混合料只限当天使用;OGFC 混合料宜随拌随用。(二)摊铺与压实1. 宜使用履带式摊铺机。 摊铺温度不低于 160。改性沥青混合料的摊铺速度宜放慢至 13m/min。2. 初压开始温度不低于 150,碾压终了的表面温度应不低于 90。3. 改性沥青混合料路面宜采用振动压路机或钢筒式压路机 碾压,OGFC 混合料宜采用 12t 以上的钢筒式压路机碾压。振动压路机应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则,SMA 混合料不得采用轮胎压路机碾压,以防沥青混合料被搓擦挤压
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