路面設(shè)計(jì)與施工

1,路面工程施工,市政工程學(xué)院,2,工程概況：廣東省開平陽江高速公路，是國(guó)道主干線同江三亞高速公路的一段，全長(zhǎng)126Km。按平原微丘區(qū)設(shè)計(jì)，雙向4車道，全寬28m，全互通、全立交、全封閉，路面結(jié)構(gòu)層次為：,工程案例：廣東-陽江高速公路路面施工,3,上面層：4瀝青混凝土AK-16A 中面層：5瀝青混凝土AC-20中粒式瀝青混凝土 下面層：6瀝青混凝土AC-25粗粒式瀝青混凝土 下封層：1瀝青中砂 上基層：18水泥穩(wěn)定碎石 下基層：18水泥穩(wěn)定碎石 底基層：20水泥穩(wěn)定粒料 墊 層：15級(jí)配碎石墊層,工程案例：廣東-陽江高速公路路面施工,4,級(jí)配碎（礫）石施工,1 施工準(zhǔn)備(技術(shù)交底、編制施工組織設(shè)計(jì)） 原材料要求 機(jī)械選擇 人員組織,施工,施工方法,施工過程,路拌法,廠拌法,3 質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定,4 常見問題及整改措施,備料 運(yùn)輸與攤鋪 拌合與整形 碾壓 接縫處理 養(yǎng)護(hù),2 組織施工,5,級(jí)配碎石(graded crushed rock),1.定義:由粗、中、小碎石集料和石屑各占一定比例組成的混合料 要求其顆粒組成符合規(guī)定的密實(shí)級(jí)配 顆粒組成中小于0.5細(xì)料的塑性指數(shù)符合一定要求,2.適用范圍 各級(jí)公路的基層、底基層和墊層、較薄瀝青面層與半剛性基層之間的中間層,也可用做面層,6,碎石分類,表2-1-1 碎石分類與用途,7,級(jí)配碎石,級(jí)配碎石施工作業(yè),已施工完成的級(jí)配碎石,8,什么是級(jí)配,集料中各組成顆粒的分級(jí)和搭配稱為級(jí)配，級(jí)配是通過篩分試驗(yàn)確定的。 篩分試驗(yàn)：篩分試驗(yàn)就是將集料通過一系列規(guī)定篩孔尺寸的標(biāo)準(zhǔn)篩，方孔標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸依次為75，63，53，37.5、31.5、26.5、19、16、13.2、9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3mm、0.15和0.075(17個(gè)），測(cè)出存留在各個(gè)篩上的集料質(zhì)量，根據(jù)集料試樣的質(zhì)量與存留在各篩孔上的集料質(zhì)量，就可求得一系列與集料級(jí)配有關(guān)的參數(shù)。,9,級(jí)配參數(shù),問題3：級(jí)配參數(shù)有哪些,級(jí)配參數(shù) 分計(jì)篩余百分率 累計(jì)篩余百分率 通過百分率,圖1 標(biāo)準(zhǔn)篩,作業(yè)2： 自學(xué)：級(jí)配參數(shù),10,2.級(jí)配碎石施工準(zhǔn)備,級(jí)配碎石施工準(zhǔn)備,1)技術(shù)準(zhǔn)備,2)原材料準(zhǔn)備,3)施工機(jī)械準(zhǔn)備,4)施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備,11,1）技術(shù)準(zhǔn)備,熟悉圖紙 核算工程數(shù)量 編制施工組織設(shè)計(jì) 驗(yàn)收下承層 進(jìn)行一級(jí)技術(shù)交底和安全交底（總工程師向技術(shù)人員） 施工放樣（水準(zhǔn)測(cè)量和高程測(cè)量） 正式施工前的進(jìn)行技術(shù)、操作、質(zhì)量、安全二級(jí)交底（施工人員）,學(xué)習(xí)單元二 級(jí)配碎（礫）石施工,12,1）級(jí)配碎石原材料準(zhǔn)備,原材料構(gòu)成,1)碎石,2)石屑,3)級(jí)配組成,13,1）碎石原材料要求,用來軋制碎石的原材料：花崗巖、玄武巖、石灰?guī)r、大理巖、砂巖、輝綠巖、火山巖、片麻巖（軟巖除外） 碎石的最大粒徑：31.5或37.5mm,分類：集料最大粒徑和集料公稱最大粒徑。 (1)集料最大粒徑：指集料100都要求通過的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸。 (2)集料公稱最大粒徑：指集料可能全部通過或允許有少量篩余(篩余量不超過10) 的最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸。,14,1）碎石原材料要求,碎石的干密度：不小于960kgm3。 碎石形狀控制：針片狀顆粒的總含量應(yīng)不超過20。針片狀(長(zhǎng)寬比大于3: 1) 碎石有害物質(zhì)控制：碎石應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、沒有粘土塊、植物等有害物質(zhì)。有害物質(zhì)控制通常采用砂當(dāng)量、有機(jī)物、粘土團(tuán)，以及硫酸鹽含量作為控制指標(biāo)，砂當(dāng)量不大于45%，安定性<12%。 碎石強(qiáng)度：通過壓碎值來反映。集料的壓碎值反映在連續(xù)增加的荷載作用下抵抗壓碎的能力。(壓碎值和洛杉磯磨耗值） 耐久性：一般采用凍融試驗(yàn)或硫酸鎂安定性試驗(yàn)確定,15,2）石屑,定義：軋石場(chǎng)通過篩分設(shè)備最小篩孔（通常為5mm或3mm）的細(xì)篩余料，稱為石屑。,石屑：可以使用一般碎石場(chǎng)的細(xì)篩余料，或?qū)ｉT軋制的細(xì)碎石集料。也可以用天然砂礫或粗砂代替石屑。（盡可能采用石灰?guī)r石屑）若石屑較粗，可添加部分粉煤灰或礦粉以增加施工的和易性。 天然砂礫的顆粒尺寸應(yīng)該合適，必要時(shí)應(yīng)篩除其中的超尺寸顆粒。 天然砂礫或粗砂應(yīng)有較好的級(jí)配。,16,3）碎石級(jí)配組成,表1 級(jí)配碎石或級(jí)配碎礫石的顆粒組成范圍,61,17,級(jí)配曲線范圍,由于集料軋制不均勻或礦質(zhì)混合料配料的誤差等因素影響，所配制的混合料不可能與理論級(jí)配完全符合。因此，允許配料時(shí)的合成級(jí)配在適當(dāng)范圍內(nèi)波動(dòng)，即為“級(jí)配范圍”。,18,2.施工機(jī)械配置,測(cè)量?jī)x器：精緯儀、水準(zhǔn)儀 運(yùn)輸機(jī)械：自卸車、載貨汽車或其它運(yùn)輸車輛 攤鋪機(jī)械：平地機(jī) 拌和機(jī)械：穩(wěn)定土拌和機(jī)、平地機(jī)、多鏵犁、圓盤耙 整型機(jī)械：拖拉機(jī)、平地機(jī)、輪胎壓路機(jī) 碾壓機(jī)械：振動(dòng)壓路機(jī)、輪胎壓路機(jī)、光輪壓路機(jī),19,2.施工機(jī)械,自卸車,平地機(jī),20,2.施工機(jī)械,平地機(jī),拌和機(jī),21,2.施工機(jī)械,光輪壓路機(jī),三輪靜碾壓路機(jī),22,2.施工機(jī)械,寶馬BW輪胎壓路機(jī),德國(guó)BW雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī),返回,23,3）級(jí)配碎石施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備,（1）下承層不宜做成槽式斷面。如做，兩側(cè)路肩上每隔510m交錯(cuò)可挖泄水溝（或做盲溝）。,a)槽式橫斷面,b)全鋪式橫斷面,（2）下承層表面應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)，具有規(guī)定的路拱，并應(yīng)具有規(guī)范要求的平整度和壓實(shí)度。,1一路面；2土路肩；3一路基；4路緣石；5硬路肩,24,準(zhǔn)備下承層,a.下承層為土基 對(duì)于土基，不論是路堤還是路塹，必須用1215t三輪壓路機(jī)或等效的碾壓機(jī)械進(jìn)行34遍碾壓檢驗(yàn)。在碾壓過程中，如發(fā)現(xiàn)土過干、表層松散，應(yīng)適當(dāng)灑水；如土過濕，發(fā)生“彈簧”現(xiàn)象，應(yīng)采用挖開晾曬、換土、摻石灰或水泥等措施進(jìn)行處理。 b.下承層為底基層 對(duì)于底基層，應(yīng)進(jìn)行壓實(shí)度檢查，對(duì)于柔性底基層還應(yīng)進(jìn)行彎沉值檢驗(yàn)。 c.新完成的底基層或土基 必須按規(guī)范要求進(jìn)行驗(yàn)收。凡驗(yàn)收不合格的路段，必須采取措施達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，方可鋪筑上層。,25,施工放樣,（1）在底基層或土基上恢復(fù)中線 直線段每1520m設(shè)一樁 平曲線段每1015m設(shè)一樁 在兩側(cè)路肩邊緣外設(shè)指示樁。 （2）在兩側(cè)指示樁上用明顯標(biāo)記標(biāo)出級(jí)配碎石層的設(shè)計(jì)高。,26,3.級(jí)配碎石施工,級(jí)配碎石施工方法,1)平鋪路拌法,2)集中路拌法,3)集中廠拌法,27,1)平鋪路拌法,平鋪路拌法：指外運(yùn)天然級(jí)配碎石直接鋪筑于路基頂面,使用鏟車或推土機(jī)進(jìn)行粗平,然后用平地機(jī)再進(jìn)行精平。 這種方法適用于材料的天然級(jí)配比較合理,精平碾壓后能夠保證墊層壓實(shí)度的情況。,28,2)集中路拌法,集中路拌法,適用于材料的天然級(jí)配稍差,需運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)集中堆放,灑水悶料,再用鏟車進(jìn)行翻拌,然后再進(jìn)行攤鋪的情況。 這種方法的質(zhì)量控制要點(diǎn)是控制好現(xiàn)場(chǎng)悶料的灑水量及翻拌質(zhì)量,現(xiàn)場(chǎng)施工工藝同平鋪路拌法。,29,3)集中廠拌法,集中廠拌法,適用于碎石天然級(jí)配極差,或只有單級(jí)配碎石,或是在項(xiàng)目工程有特殊要求工藝的情況下,使用拌和機(jī)進(jìn)行集中廠拌,然后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。 當(dāng)用做半剛性路面的中間層以及用做二級(jí)以上公路的基層時(shí)，應(yīng)采用集中廠拌法。,30,3.級(jí)配碎石路拌法施工,圖 路拌法施工工藝流程,31,3.2.2 集料的運(yùn)輸,(1) 裝車時(shí)應(yīng)控制每車料的數(shù)量基本相等； (2) 宜由遠(yuǎn)到近卸置集料。每車料卸料于下承層的間隔距離嚴(yán)格按計(jì)算進(jìn)行； (3)當(dāng)采用兩種集料時(shí)，應(yīng)先將主要集料運(yùn)到路上，再運(yùn)送另一種集料。如粗細(xì)兩種集料的最大粒徑相差較多，應(yīng)在粗集料處于潮濕狀態(tài)時(shí)，再攤鋪細(xì)集料。 (4)堆料每隔一定距離應(yīng)留一缺口。 (5)集料在下承層上的堆置時(shí)間不應(yīng)過長(zhǎng)。運(yùn)送集料較攤鋪集料工序宜只提前數(shù)天。,32,3.2.3集料的攤鋪,(1)通過試驗(yàn)確定集料的松鋪系數(shù)和松鋪厚度。 人工攤鋪：攤鋪系數(shù)：1.401.50 平地機(jī)攤鋪：攤鋪系數(shù)：1.251.35 (2)先攤鋪級(jí)配碎石，再攤鋪石屑 (3)攤鋪時(shí)控制最佳含水量 (4)攤鋪完成后注意檢查材料松鋪層厚度。 (5)當(dāng)采用不同粒級(jí)的碎石和石屑時(shí)，先鋪大粒徑，再鋪小粒徑碎石，灑水使碎石濕潤(rùn)后，再攤鋪石屑。,33,3.2.3 集料的攤鋪,需要機(jī)械：,平地機(jī) 灑水車,34,3.2.4 集料的拌合,（1）拌和機(jī)械選擇：與公路等級(jí)有關(guān) 二級(jí)及二級(jí)以上：穩(wěn)定土拌和機(jī) 二級(jí)以下：平地機(jī)、多鏵犁或圓盤耙,（2）拌和次數(shù)控制 a. 穩(wěn)定土拌和機(jī)：應(yīng)拌和2遍以上。拌和深度直到級(jí)配碎石層底。 b. 平地機(jī)拌和：宜翻拌56遍，使石屑均勻分布于碎石料中。平地機(jī)拌和的作業(yè)長(zhǎng)度，每段宜為300500m。,35,3.2.4 集料的拌合,c. 用缺口圓盤耙與多鏵犁相配合拌和：多鏵犁在前面翻拌，圓盤耙緊跟在后面拌和，即采用邊翻邊耙的方法，共翻耙46遍。應(yīng)隨時(shí)檢查調(diào)整翻耙的深度。用多鏵犁翻拌時(shí)，第一遍由路中心開始，將混合料向中間翻，同時(shí)機(jī)械應(yīng)慢速前進(jìn)。第二遍從兩邊開始，將混合料向外翻。,拌和結(jié)束時(shí)，混合料的含水量應(yīng)均勻，并較最佳含水量大l左右，同時(shí)應(yīng)沒有粗細(xì)顆粒離析現(xiàn)象。,36,3.2.5 集料整型,使用在料場(chǎng)已拌和均勻的級(jí)配碎石混合料時(shí)，攤鋪后混合料如有粗細(xì)顆粒離析現(xiàn)象，應(yīng)用平地機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充拌和。 整型： 用平地機(jī)將拌和均勻的混合料按規(guī)定的路拱進(jìn)行整平和整形，在整形過程中，應(yīng)注意消除粗細(xì)集料離析現(xiàn)象。 用拖拉機(jī)、平地機(jī)或輪胎壓路機(jī)在已初平的路段上快速碾壓一遍，以暴露潛在的不平整。 再用平地機(jī)進(jìn)行整平和整形。,37,3.2.6 碾壓,當(dāng)混合料的含水量等于或略大于最佳含水量的1時(shí)，立即用12t以上的壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。 碾壓原則：由邊到中，由低到高。 碾壓時(shí)，后輪應(yīng)重疊1/2輪寬；后輪必須超過兩段的接縫處。 碾壓遍數(shù)控制：一般碾壓遍數(shù)控制在68遍。 碾壓速度控制：一般在頭兩遍碾壓時(shí)以1.51.7km/h為宜，以后碾壓速度可控制在2.02.5km/h。路面的兩側(cè)應(yīng)多壓23遍。,38,3.2.6 碾壓,壓實(shí)度控制： 中間層：100% 基 層： 98% 底基層：96% 壓實(shí)厚度控制：12t以上壓路機(jī)時(shí)，壓實(shí)厚度不宜超過1518cm；當(dāng)用重型振動(dòng)壓路機(jī)或輪胎壓路機(jī)時(shí)壓實(shí)厚度可達(dá)20cm。 壓路機(jī)在碾壓過程中嚴(yán)禁在已完成的或正在碾壓的路段上掉頭或急剎車。 凡含土的級(jí)配碎石層，都應(yīng)進(jìn)行滾漿碾壓，一直壓到碎石層中無多余細(xì)土泛到表面為止。滾到表面的漿（或事后變干的薄土層）應(yīng)清除干凈。,39,3.2.6 碾壓,40,3.2.7 接縫處理,橫縫的處理 兩作業(yè)段的銜接處，應(yīng)搭接拌合。第一段拌合后，留58m不進(jìn)行碾壓，第二段施工時(shí)，前段留下的未碾壓部分與第二段一起拌合整平后進(jìn)行碾壓。 縱縫的處理 級(jí)配碎石施工時(shí)應(yīng)避免縱向接縫。在必須分幅鋪筑時(shí)，縱縫應(yīng)搭接拌合。前一幅全寬碾壓密實(shí)，在后一幅拌和后，應(yīng)將相鄰的前幅邊部約0.3m搭接拌和，整型后一起碾壓密實(shí)。,41,3.2.8 養(yǎng)護(hù),當(dāng)級(jí)配碎石用做基層或半剛性基層上的中間層時(shí),未灑透層瀝青或未鋪封層時(shí)，禁止開放交通，以保護(hù)表層不受損壞。,圖 已完級(jí)配碎石路況,42,4.級(jí)配碎石質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定,基本要求 實(shí)測(cè)項(xiàng)目 外觀鑒定 質(zhì)量保證資料,壓實(shí)度（重型擊實(shí)） 彎沉值 平整度 縱斷高程 寬度 厚度 橫坡,43,壓實(shí)度檢測(cè),灌砂法 環(huán)刀法,細(xì)粒土檢測(cè),灌砂法 水袋法 鉆芯取樣蠟封法,粗粒土及路面結(jié)構(gòu)層檢測(cè),快速檢測(cè),核子密度儀法，但應(yīng)與常規(guī)方法進(jìn)行對(duì)比,查：壓實(shí)度評(píng)定的計(jì)算公式,44,6.級(jí)配碎石廠拌法施工,圖 廠拌法施工工藝流程圖,45,級(jí)配碎石路面,