路桥工程施工技术之

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1、1,第八章 路桥工程施工技术（1）,目 录 学习要点 第一节 路基工程施工 第二节 路面工程施工 第三节 桥梁工程施工,2,学习要点,本章内容包括路基工程、路面工程、桥梁工程。路基工程涉及了施工准备，土石方工程，路基加固及其它工程。在路面工程中，重点分析了沥青路面、水泥混凝土路面和砂石路面以及粒料改善土路面；桥梁工程主要介绍了桥梁基础施工，桥梁墩台的施工，以及桥梁上部结构的施工。,3,第八章 路桥工程施工技术,第一节 路基工程施工技术 概述： 一、道路路基施工的内容： 主要包括：路基主体工程、取土坑与弃土堆、护坡道及碎落台、路基综合排水、路基防护与加固、填方与挖方路基、特殊工程地质地区的路基、

2、冬季与雨季的施工以及由于修筑路基而引起的改沟或改河工程、土石方工程的施工组织、路基整修、质量检查、工程验收等工程项目。,4,5,二、路基施工的特点： 1、范围广； 2、工程量大； 3、项目多； 4、野外作业； 5、干扰多； 三、路基施工的基本方法： （1）按技术特点分类 1、人力施工： 2、简易机械化施工： 3、水力机械化施工： 4、爆破法施工： 5、机械化施工： （2）施工方法选择 选择施工方法，应根据工程性质，工程数量，施工期限以及 可能获得的人力和机械设备等条件来综合考虑。,6,四、路基施工的一般程序与内容: 路基施工的主要内容可分为施工前准备工作和基本工作两大部分，按一般程序介绍如下：

3、 （一）、路基施工的准备工作 1组织准备工作 2技术准备工作 (1)施工测量和放样 (2)路基横断面的核查 (3)施工前的复查和试验 (4）试验路段 3物质准备工作,9,1）水平分层填筑要求 用不同性质土填筑路堤时，应分层填筑，不得混杂乱填。 用透水性较小的土填路堤下层时，应做成4的双向横坡；如用以填筑上层时，不应覆盖在透水性较大的土所填筑的下层边坡上。 凡不因潮湿及冻融而变更其体积的优良土应填在上层，强度较小的土应填在下层。 河滩路堤填土应在整个宽度上连同护道在内一并分层填筑，受水浸淹部分的填料，选用水稳定性好的土料。 桥涵、挡土墙及其他构造物的回填土，以采用砂砾或砂性土为宜，并应适时分层回

4、填压实，以防产生桥头过大沉降变形。,10,11,2路堑开挖 （1）横挖法。,12,（2）纵挖法 纵挖法有分层纵挖法、通道纵挖法和分段纵挖法三种。,13,（3）混合法,14,3、石方开挖 路基石方通常采用爆破法开挖。有条件时宜采用松土法开挖，局部情况亦可采用破碎法开挖。 (1)爆破法 浅孔爆破（钢钎炮）；深孔爆破；光面爆破和预裂爆破；微差爆破；药壶炮（葫芦炮）；猫洞炮；洞室炮（药室法）； （2）松土法、破碎法 4、机械化施工 常用的路基土方机械，有松土机、卑土机、推土机、铲运机和挖掘机（配以汽车运土），此外还有各种压实机具及水力机械等。,15,六.基底处理及零填挖路床,3、基底处理及零填挖路床

5、（1）基底处理：路堤基底指路堤填料（土石）与原地面的接触部分。为使两者结合紧密，避免路堤沿基底滑动，需视基底土质、水文、坡度和植被情况及填土高度采取相应的处理措施。 填方基底一般均需予以处理。原地面表层的种植土、草皮等应予清除，经过水田、池塘、洼地时，应根据情况采用排水疏干，换填稳定性好的土或抛石挤淤、打砂桩、铺垫砂砾石、碎石等处理措施，确保填方基底具有一定的强度和稳定性。 地面横坡为1：5 1：2.5时，原地面应挖成台阶，台阶宽度不小于lm；地面横坡陡于1：2. 5时，应作特殊处理，防止填方路基沿基底滑动。 （2）零填挖路床 零填挖地段路床面以下0 30cm的原地面天然密实度若达不到路基压实

6、度的要求时，应将原地面翻挖压实，使其压实度达到要求。,16,七、桥涵等构造物处填筑,桥台台背、涵洞两侧及涵顶、挡土墙墙背的填筑，一般是在这些构造物基本完成后进行。 （1）填料选择： 一般应选用砂性土或其他透水性材料，特别应注意不要将构造物挖基的劣质土混入填料。当采用不透水性土时，应在土中增加外掺剂如石灰、水泥等。 （2）填筑方法： 桥涵填土的范围： 台背填土顺路线方向长度：顶部为距翼墙尾端不少于台高加2m； 底部距基础内缘不少于2m； 拱桥台背填土长度不应少于台高的34倍； 涵洞填土每侧不应少于2倍孔径长度。,17,填土要求： a.桥台背填土应与锥坡填土同时进行； b.涵洞、管道缺口填土，应在

7、两侧对称均匀分层回填； c.涵顶填土的松铺厚度应符合规定，涵顶填土未达到能允许重型车辆或 施工机械通行条件时，应严格禁止这些车辆或机械通行。 d.涵顶面填土压实厚度大于50cm时，方可通过重型机械和汽车。 e.挡墙填料宜选用砾石土或砂类土，墙趾部分的基坑，应及时回填压实，并做成向外倾斜的横坡，整个回填结束后，顶部应及时封闭。 （3）排水 （4）压实,18,三、路基压实 1路基压实标准 其中 土的天然湿密度，gcm3，一般以环刀法或灌砂法现场测定； 土的含水量，一般以酒精燃烧法或烘干法测定。,19,20,2路基压实施工的组织与质量控制 （1）压实施工的组织。 1）根据土质正确选择压实机具，掌握不

8、同机具适宜的碾压士层松铺厚度及碾压遍数。 2）组织实施时，采用的压路机应遵循先轻后重的原则，碾压速度应先慢后快。 3）碾压路线应先边缘后中间，超高路段则应先低后高，相邻两次的碾压轮迹应重叠轮宽的1/21/3，以保证压实均匀而不漏压，对压不到的边角辅之以人力及小型机具夯实。 4) 碾压过程中应经常检查含水量及压实度，以符合规定的密实度要求。,21,（2）路基压实质量的控制 式中 分别为土的最佳含水量及原状含水量，； G需加水的土的质量。,22,第二节 路面工程施工技术,公路与城市道路路面工程面层类型： 沥青路面、水泥混凝土路面和砂石路面以及粒料改善土路面。 其中沥青路面和水泥混凝土路面用于高等级

9、公路和城市道路，其它主要用于低等级公路。 路面结构层可由面层、基层、底基层和垫层组成。 面层是直接承受车轮荷载反复作用和自然因素影响的结构层。沥青路面基层是设置在面层之下，并与面层一起将车轮荷载的反复作用传布到底基层、垫层、土基，是起主要承重作用的层次。 基层材料的强度指标应有较高的要求。 底基层是设置在基层之下，并与面层、基层一起承受车轮荷载反复作用，是起次要承重作用的层次。,23,底基层材料的强度指标要求比基层材料略低。 基层、底基层视公路等级或交通量的需要可设置一层或两层。 当基层或底基层较厚需分两层施工时，可分别称为上基层、下基层，或上底基层、下底基层。 垫层是设置在底基层与土基之间的

10、结构层，起排水、隔水、防冻、防污等作用。 对于水泥混凝土路面面层水泥混凝土是主要承重层，基层（有时也有底基层、垫层）主要是为了路面水稳定性和防冻要求而设置的。,24,一、 路面基层（底基层）施工,路面基层（底基层）可分为无机结合料稳定类和粒料类。 无机结合料（水泥、石灰）稳定类基层（底基层）：在前期具有柔性路面的力学特性，当环境适宜时，其强度和刚度会随着时间的推移而不断增大，但其最终抗弯拉强度和弹性模量，还是远较刚性基层为低，因此把这类基层称为半刚性基层。 在我国半刚性材料已广泛用于修建高等级公路路面基层或底基层。 半刚性基层材料特点：整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好而且较经济。 （一）稳

11、定土路面材料的强度形成原理 采用一定的技术措施，使土成为具有一定强度与稳定性的筑路材料，以此修筑的路面称为稳定土路面。,25,稳定土的方法有多种，按其技术措施的不同可分为： 机械方法（如压实）； 物理方法（如改善水稳状况）； 加入掺加剂（粒料、粘土、盐溶液、有机结合料、无机结合料、高分子化合物及其它化学填加剂等）。 1.按照粒径大小分： 无机结合料稳定土，按照土中单个颗粒（指碎石、砾石和砂颗粒，不指土块和土团）的粒径大小和组成，将土分为下列三种： （1）细粒土：颗粒的最大粒径小于10mm，且其中小于2mm的颗粒含量不少于95%； （2）中粒土：颗粒的最大粒径小于30mm，且其中小于20mm的颗

12、粒含量不少于85%； （3）粗粒土：颗粒的最大粒径小于50mm，且其中小于40mm的颗粒含量不少于85%。,26,2.按照稳定材料分： （1）、石灰稳定土：在粉碎的或原来松散的土中掺入足量的石灰（水泥）和水，经拌和、压实及养生后，当其抗压强度符合规定的要求时，称为石灰（水泥）稳定土。 （2）、石灰土：用石灰（水泥）稳定细粒土得到的混合料，简称石灰（水泥）土。 （3）、水泥砂：用水泥稳定砂得到的混合料，简称水泥砂。 （4）、石灰砂砾土：用石灰（水泥）稳定粗粒土和中粒土得到的混合料，视所用原材料而定，原材料为天然砂砾土时，简称石灰砂砾土（水泥砂砾）。 （5）、石灰碎石土：原材料为天然碎石土时，称为

13、石灰碎石土（水泥碎石）。 （6）、废渣稳定土：一定数量的石灰和粉煤灰或石灰和煤渣与其它集料相配合，加入适量的水，经拌和、压实及养生(养护)后得到的混合料，当其抗压强度符合规定的要求时，称石灰工业废渣稳定土（简称石灰工业废渣）。,27,其中，用石灰、粉煤灰稳定细粒土（含砂）、中粒土和粗粒土时，视具体情况可分别简称二灰土、二灰砂砾、二灰碎石、二灰矿渣等。 3.各类稳定土形成原理及其影响因素 （1）、石灰稳定类材料强度形成原理 石灰稳定类材料包括：石灰土、石灰砂砾土、石灰碎石土等。其强度形成主要指石灰与细粒土的相互作用。 A、强度形成原理： （1）物理力学及其化学作用：土中掺入适量的石灰，并在最佳含

14、水量下压实后，发生了一系列的物理力学作用及其化学作用。这一系列作用形成了石灰土基层的强度。 （2）土体性质改变：由于石灰与土的相互作用，从而使土的性质发生根本的改变。在初期，主要表现在土的结团、塑性降低、最佳含水量增大和最大密度的减小等。后期变化主要表现在结晶结构的形成，从而提高土的强度与稳定性。,28,（3）石灰土中物理化学反应作用：主要有离子交换、Ca(OH)2的结晶、碳酸化和火山灰反应。使粘土胶粒絮凝，生成晶体Ca(OH)2、CaCO3（碳酸钙）和含水硅、铝酸钙等胶结物，这些胶结物逐渐由胶凝状态向晶体状态转化，致使石灰土的刚度不断增大，强度与水稳定性不断提高。 B、影响石灰土强度的因素及

15、对材料的要求 1、影响石灰土强度的因素： （1）属于内因的有土质、灰质、石灰剂量、含水量与密实度等。 （2）属于外因的有时间、温度、湿度与机械压实及行车作用等。 2、对材料的要求： （1） 土质 各种成因的亚砂土、亚粘土、粉土类土和粘土类土以及含有一定数量粘性土的中粒土和粗粒土都可以用石灰来稳定。 一般采用塑性指数1520的土，易于粉碎均匀，便于碾压成型，稳定效果较好。,29,（2） 灰质 各种化学组成的石灰均可用于稳定土。 （3） 石灰剂量 石灰剂量石灰质量干土质量。 在生产中常用的石灰剂量应不低于6%，不高于18%，而以10%14%为经济实用。 （4） 含水量 石灰土的最佳含水量为素土的最

16、佳含水量拌和过程中蒸发所需的水量（约为1.5%）、与石灰反应过程所需的水量（约为0.2石灰剂量）三者之和。 （）时间 （）湿度 石灰土是一种水硬性材料，其强度形成需要一定的湿度。在一定湿度养生时，强度形成和增长较快。 （）温度 温度愈高，强度形成愈快，负温时石灰土强度基本停止发展。,30,（2）、水泥稳定类材料强度形成原理 水泥稳定类材料：包括水泥稳定砂砾、砂砾土、碎石土、土等，其强度的形成主要是水泥与细粒土的相互作用。 A、强度形成原理 水泥矿物与土中的水分发生强烈的水解和水化反应，同时从溶液中分解出Ca(OH)2并形成其它水化物。水泥的各种水化物生成后，有的自行继续硬化形成水泥石骨架，有的则与土相互作用，其作用形式有：离子交换及团粒化作用、凝结硬化反应、碳酸化作用等。 B、影响水泥稳定土强度与稳定性的主要因素及对材料的要求 （）土质 除有机质或硫酸盐含量高的土外，各种砂砾土、砂土、粉土和粘土均可用水泥稳定。 主