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合川区十塘支路改建工程S-1设计说明-1-施工图计总说明第一篇概述1.1项目背景合川区,位于长江上游地区,重庆西北部,是重庆六大卫星城市、重庆的城市拓展新区,截至2016年,全区面积2356.21平方公里,辖7个街道办事处、23个镇,总人口为156万人,城镇人口69万。项目地理位置图通过对现状道路进行调查,合川区十塘社区道路升级工程道路平、纵线性总体较好,道路等级为等外级,起点与既有省道铜合公路平面交叉(桩号K0+000),终点与高阳路顺接(桩号K2+721),路线全长2721m,路基宽度为3.5m~6.5m不等,设计速度为20Km/h。现状道路为水泥混凝土路面。但局部路面破损严重,产生坑洞、沉陷、网裂、龟裂等病害,同时也存在角隅破坏、断板、错台、路基沉陷、填缝料脱落等情况,已经严重影响到行车安全及通行能力。路基总体情况比较好,综上所述,既有道路从平、纵线形、路基宽度、路基路面、安全设施等方面均存在不同程度的问题,考虑到项目所在地经济发展状况和项目作为合川区十塘社区的重要通道,对本项目进行改造是势在必行,刻不容缓。1.2任务来源为提合川区十塘社区道路的通行能力,改善路面行车环境、降低噪音、提高路面抗滑能力和通行能力、减少扬尘的目标,使路面在设计年限内满足承载力、耐久性、舒适性、安全性的要求,综合考虑,需要对合川区十塘社区道路进行升级改造,对K0+000~K0+600铜合公路至十塘互通段利用既有走廊带对既有道路进行优化路线及路基设计,对该段采用四级公路标准,对既有水泥混凝土面板碎石化处作为底基层使用、对K0+600~K1+420十塘互通至十塘社区场镇入口段对既有道路不满足6.5m宽度拼宽至6.5m、对K1+420~K1+780十塘社区场镇段对既有道路不满足6.5m宽度拼宽至6.5m(占用坝子和拆迁由政府协调)路基拼宽后加铺沥青面层、K1+7800~K2+721十塘社区场镇入口至高阳路段,对既有混凝土路面危害整治后进行加铺沥青混凝土面层,从而提高十塘社区道路的通行能力和行车舒适性、安全性,推动当地经济发展、拉动区域经济发展、实现区域间资源互补,有利于改善沿线居民生产、生活条件。我公司根据项目计划和业主要求,开展了该项目调查和研究工作,组织相关专业人员到项目现场进行路面现状详细调查、统计,通过对资料的进一步收集与损坏原因分析,结合目前国内外改性沥青、沥青混合料发展现状及水泥混凝土路面改造应用技术的推广,提出了本次改造中路面病害修复和沥青混凝土路面加铺筑的方案。本项目设计根据编制深度和业主要求,本次设计为施工图设计。1.3设计依据及技术标准(1)《公路沥青路面设计规范》JTGD50-2017;(2)《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004;(3)《公路沥青路面养护技术规范》JTG5142-2019;(4)《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2017;(5)《公路工程技术标准》JTGB01-2014;(6)《公路路面基层施工技术细则》JTGTF20-2015;(7)《公路交通安全设施设计规范》JTG/D81-2017;(8)《公路交通安全设施设计细则》JTG/TD81-2017;(9)《公路养护安全作业规程》JTGH30-2015;(10)《公路养护技术规范》JTGH10-2009;(11)《道路交通标志和标线》GB5768-2017;(12)《公路技术状况评定标准》JTGH20-2015。(13)《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD40-2011(14)《公路水泥混凝土路面施工技术细则》JTG/TF30-2014(15)《公路水泥混凝土路面养护技术规范》JTJ073.1–2001(16)《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011(17)《道路交通标线质量要求和检验方法》GB/T16311-2009(18)《路面标线涂料》JT/T280-2004(19)《中华人民共和国工程建设标准强制性条文》(公路工程部分);1.4既有道路的等级、标准、建管养情况和使用情况及存在的问题(一)既有道路等级、标准表1-1旧路技术状况表行政区起讫点路段长度(米)路基宽度(米)路面宽度(米)路面等级面层类型车道状况备注合川区K0+000-K2+72127214~6.54~6.5高级水泥混凝土单车道(二)建管养情况及使用情况该公路是合川区十塘社区的主要通道,担负着场镇的服务集散功能。本路运营后常年养护,仅针对局部破损进行了修补措施,由于车流量增长过快,重载车辆较多,水泥混凝土路面不同程度出现病害,局部产生坑洞、沉陷、网裂、龟裂等病害,同时也存在角隅破坏、断板、错台、路基沉陷、填缝料脱落等情况,严重影响了车辆的正常行驶。(三)既有道路情况该项目K0+000~K0+600高速路口至连接铜合公路段为利用既有走廊带对既有道路平纵优化设计。该项目K0+600~K2+271属于原路路面改造及拼宽工程,故本次设计平、纵、横不变。路线平面是在既有公路路中线的基础上进行的拟合、恢复工作,使路线平面线形尽量与原路一致,局部有出入的地方以既有公路路中线为准。经现场调查,旧路横坡均在1.5%~2%范围内,局部路段为平坡。旧路路面较宽,该地区降水量较大,多数路段路拱横坡基本能满足雨季横向排水要求,少数路段出现路面积水,个别路段因积水导致路基发生沉降。对于局部地段的路拱横坡不适,采用沥青混凝土调平层进行了处理;对于路基发生沉降的地段,一般情况下采用软基换填方式进行处治。横断面:路面全宽4米~6.5米。(四)存在的主要问题本项涉及场镇地区,沿线排水为利用既有道路坡道散排,沿线路面状况较差,已严重影响到车辆的行驶质量和安全,并且带来了较大的社会影响。为了改善运输环境、减少道路沿线扬尘的目标,大幅度提高行车的舒适性和安全性,应对本路进行改造整治,结合现场调查情况及业主建设意见,本项目采取维修养护为主,主要对路面进行改造,同时完善相应的附属设施。1.5测设内容及经过(一)勘察设计内容根据合同委托的要求,本次调查内容如下:(1)既有公路设计及施工情况调查。(2)现状路基、路面破损情况调查及其成因分析,防护、排水、桥涵调查。(3)沿线地形、地质、水文及其特征调查。(4)调查公路沿线筑路材料、环境保护现状及环境保护措施。(5)交通量抽样调查。(6)旧路弯沉、平整度及其他力学指标检测。(7)测量既有道路平面图。(8)本阶段公路维修改造工程为施工图设计文件。(二)测设经过从2021年10月上旬开始,我单位对所承担的改造路段进行测量和调查,进行了道路平面测量及拟合,轮式测距仪逐段丈量里程、逐段调查的方法完成路面、路基的调查,分车道进行弯沉测量,钻芯取样对既有沥青混凝土结构层进行检测和病害成因分析。1.6设计原则及技术标准(一)设计原则本次改造方案设计遵循以下原则:(1)对拼宽及白改黑段原道路的平、纵、横不作调整,路面标高由加铺层厚度决定;(2)维修后的道路在正常交通增长的情况下,安全运营达到预定年限;(3)满足使用功能的前提下尽量节约投资;(4)保持不中断交通的快速维修;(5)针对路面破损的现状,维修处治方案做到实事求是、易于操作。(二)设计标准及主要技术指标采用情况(1)道路的平、纵、横标准按原技术标准不变,原则上不作调整。(2)路面结构的设计按使用年限10年进行分析计算(以2021年为起始计算年)。1.7建设条件1.7.1有关部门对重大问题的意见,沿线居民的要求与建议(一)有关部门对重大问题的意见,沿线居民的要求与建议业主根据对该路的长期养护经验,建议对该路的路基进行全面的检测,并对病害路基进行全面的整治。(二)筑路材料供应、运输情况及对项目的影响合川区建筑材料丰富,碎石、水泥、块石、砂可在合川区就近采购。第二篇旧路状况调查和路面状况2.1旧路调查内容:1.旧路路面调查内容本项目的调查采用交通部《公路技术状况评定标准》JTGH20-2015中推荐的方法。将病害种类进行归类,对全路段进行路面路况的调查。根据调查结果,用PQI—路面使用性能指数对旧路面破损进行综合评价。依据路面质量状况等级划分标准,分别对PCI—路面损坏状况指数;PCI—路面损坏状况指数;RQI—路面行驶质量指数;RDI—路面车辙深度指数;SRI—路面抗滑性能指数;PSSI—路面结构强度指数5方面进行详细检查和调查,根据调查数据评价出各个路段的路况等级。除此之外,还进行建管养情况、路基路面排水、交通荷载、结构物、地下管网、沿线交安设施等进行调查。表2-1主要调查内容表编号调查内容备注1公路修建、管理、养护技术资料/2路面使用性能指数损坏类型、轻重程度、范围3交通荷载已承受的及预计交通量4环境条件气候、地下水、排水状况5路基及结构物情况主要调查桥梁、涵洞以及路基破坏2.2现状交通量及荷载1.交通量及交通量增长率通过对现状交通量抽样调查观测该段日交通量如下:表2-2现有公路交通量单位:辆/日(折合小客车)年份小货车中货车大货车小客车大客车20213246231312合计234注:表中数据除“折算合计”为按小客车为标准的折算值。全线交通量年平均增长率2021年~2026年为4%,预计2026年~2031年为3%,2031年~2035年为2%。从上表可见,货车占该道路交通量的87.76%,且根据现场调查汽车载重均超过准载的20%~60%,随着沿线乡镇经济的迅速发展,车辆运输的增多,交通量将会在现有的基础上急增,同时载重呈上升趋势,路面设计中应适当考虑超载现象。2.3旧路基本情况图2-1项目起终点现状项目起点项目终点现状路面为水泥混凝土路面(K0+000~K0+600)为铜合大道至十塘互通段,本次改造将利用既有走廊带,对路线优化设计将既有水泥混凝土面板碎石化处理作为底基层使用,K0+600~K1+420(十塘互通至十塘社区段)、K1+420~K1+780(场镇段),既有道路为4m~5m不等的水泥混凝土路,本次设计对K0+600~K1+420及场镇段K1+420~K1+780进行拼宽至6.5m处理(场镇段拼宽需当地政府协调占用坝子及棚改)路基拼宽后加铺沥青面层,K1+780~K2+721段因年久失修,路面产生破损板、裂缝、板角断裂、唧泥、断板、错台、路基沉陷、填缝料脱落等情况,严重影响了车辆的正常行驶,需要对路面及破损基层修复后,加铺沥青混凝土面层。2.4路面检测目的及内容(1)检测目的①为路况评提供基本数据②为改造方案的设计提供技术参数(2)检测内容路面检测包括路面损坏、平整度、车辙、抗滑性能和结构强度五项指标,其中,路面结构强度为抽样检测指标。路面的弯沉检测;水泥混凝土路面结构层的厚度检测;路面损坏状况检测;路面平整度检测;路面车辙检测;路面抗滑性能检测。(1)路面检测①路面损坏状况检测路面损坏状况检测,本项目采用人工方法检测调查,调查范围包含所有行车道,按《公路技术状况评定标准》(JTGH20-2015)规定的损坏类型实地调查,路面损坏检测数据以100m为单位。②路面平整度检测路面平整度检测,本项目采用人工方法检测调查,路面平整度采用三米直尺人工检测,调查范围包含所有行车道,路面平整度检测数据应以100m为单位,并结合实际车辙严重情况进行加密。③路面车辙检测路面车辙检测,采用人工方法检测调查,结合路面损坏和路面平整度一并检测,根据断面数据计算路面车辙深度(RD),计算结果应以100m为单位,并结合实际车辙严重情况进行加密。本项目现状路面为水泥混凝土路面,在评价现状路面时可不考虑车辙的影响。④路面抗滑性能检测路面抗滑性能采用基于构造深度的路面抗滑性能检测设备检测,路面抗滑性能检测数据(构造深度)以20m为单位。⑤路面结构强度检测路面结构强度采用贝克曼梁检测设备检测,弯沉检测数据以不小于20点/(km·车道)表2-3路面检测方案编号检测项目仪器设备检测频率备注1弯沉贝克曼梁检测单元按每车道20米一点,左右检测2厚度钻芯取样检测单元按每500米一点对旧水泥混凝土路面损坏情况调查完成后,我们对旧路各车道按间距20米用贝克曼梁进行了抽样弯沉检测。2.5、旧路路面结构情况本项目现状路面为混凝土路面,自全面投入运营以来,虽常年养护及经过多次小修,但随着经济的持续发展,加之通行重车较多,既有混凝土路面已出现不同程度病害,破损路面的病害形式主要有路面产生破碎板、裂缝、板角断裂、唧泥、断板、错台、路基沉陷、填缝料脱落等情况等严重影响了车辆的正常行驶。表2-4原路面结构形式表序号道路段落路面结构形式备注1K0+000~K2+272120cm厚混凝土+20cm碎石找平层+土基混凝土路面段2.6旧路面破坏统计及评定我公司组织项目组对本项目进行了路况调查及相关项目的检测。分别对面层结构性损坏、行驶质量丧失、外观质量评定、整体结构寿命损失情况等进行详细的调查,并收集设计文件、施工、养护相关资料和交通量资料,并对全线进行弯沉检测,以求准确地评价路面损坏情况,找出造成路面损坏的原因,为整治方案提供设计依据。2.6.1路面破损基本情况为准确确定路面损坏的具体位置,为施工提供详细准确的资料,项目组在用随机法抽样调查的基础上,对永兴街路面进行了破损情况逐块调查,然后按《公路水泥混凝土路面养护技术规范》JTJ073.1-2001的方法计算断板率。依据路段破损状况调查得到的断裂类病害的板块数,按断裂缝种类和严重程度的不同,采用不同的权系数进行修正后,由下式确定该路段的断板率(DBL),以百分数表示。…………………(式2.1)式中: ——i种类裂缝病害j种轻重程度的板块数; ——i种裂缝病害j种轻重程度的修正权系数,按表2-5确定。 ——评定路段内的板块总数。表2-5计算断板率的权系数裂缝种类交叉裂缝角隅断裂纵、横、斜向裂缝轻重程度轻中重轻中重轻中重权系数0.61.001.500.200.701.000.200.601.00表2-6断板率统计表道路名称及起讫桩号断板率(%)道路名称及起讫桩号断板率(%)K0+600-K2+27122.722.6.2路面错台量的统计根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2011)的对平均错台量的调查规定,我们对现场路面破损进行了详细的量测,并根据断板率的统计进行了抽样量测,具体情况见表2-7。表2-7平均错台量统计表道路名称及起讫桩号平均错台量(mm)道路名称及起讫桩号平均错台量(mm)K0+600-K2+271152.6.3调查路段分段根据调查的资料和数据统计,我们对调查路段进行详细的划分,主要依据路段的破损情况和需要调查的资料和数据。2.6.4路面损坏状况指数(PCI)评价为了更准确的确定路面损坏情况及具体位置,为施工提供详细的资料,项目组对全线进行了路面损坏情况逐段调查,然后按《公路技术状况评定标准》JTGH20-2015的方法计算路面破损率及路面损坏状况指数。路面损坏状况指数(PCI)按以下公式进行计算。路面损坏状况指数(PCI)及路面破损率(DR)按以下公式进行计算。PCI=100-a0DRa1式中:DR——路面破损率,为各种损坏的折合损坏面积之和与路面调查面积之百分比(%);Ai——第i类路面损坏的面积(m2);A——调查的路面面积(调查长度与有效路面宽度之积,m2);ωi——第i类路面损坏的权重,水泥混凝土路面按表2-8取值;a0——水泥混凝土路面采用10.66;a1——水泥混凝土路面采用0.461;i——考虑损坏程度(轻、中、重)的第i类路面损坏类型;i0——包含损坏程度(轻、中、重)的损坏类型总数,水泥混凝土路面取20;结合路面破损情况断板率(DBL),对既有永兴街路面损坏情况作出评定。DBL=(式中:DBij——i种类裂缝病害j种轻重程度的板块数;W’ij——i种裂缝病害j种轻重程度的修正权系数,BS——评定路段内的板块总数。表2-8水泥混凝土路面损坏类型及权重表类型(i)损坏名称损坏程度权重(ωi)计量单位1破碎板轻0.8面积m22重1.03裂缝轻0.6长度m(影响宽度:1.0m)4中0.85重1.06板角断裂轻0.6面积m27中0.88重1.09错台轻0.6长度m(影响宽度:1.0m)10重1.011唧泥1.0长度m(影响宽度:1.0m)12边角剥落轻0.6长度m(影响宽度:1.0m)13中0.814重1.015接缝料损坏轻0.4长度m(影响宽度:1.0m)16重0.617坑洞1.0面积m218拱起1.0面积m219露骨0.3面积m2根据《公路技术状况评定标准》JTGH20-2015,公路技术状况分为优、良、中、次、差五个等级。表2-9公路技术状况评定标准表评价等级优良中次差PCI及各级分项指标≥9080~9070~8060~70<60短板率DBL(%)≤12~56~1011~20>20表2-10路面破损调查结果表分段起讫桩号破损率DR(%)路面损坏状况指数PCI断板率DBL(%)评价等级备注K0+000-K1+00022.7561.9822.72差2.6.5水泥混凝土路面分段弯沉代表值根据检测混凝土路面弯沉分段计算平均值、标准差、变异系数及代表值,计算结果如下表:表2-11水泥混凝土路面弯沉检测结果分段起讫桩号平均值(0.01mm)标准差计算值(0.01mm)原路面回弹模量K0+000~K0+6006.613.5511.94678.42.7现状路基、路面排水调查情况经现场调查,旧路横坡均在1%~2%范围内。旧路路面较宽,合成地区降水量较大,少数路段因积水导致路基发生沉降。2.7.1沿线设施调查场镇路段无排水设施,现状以既有道路纵坡自然排水。2.7.2沿线筑路材料、水、电等情况调查合川区建筑材料较为丰富,大部分建筑材料均可就地购买。(1)片块石、碎石:可以从合川区周边场镇购买,运距20Km。(2)砂、砂砾、砂卵石主要以机扎砂为主,成分主要是灰岩,一般粒径2—8厘米。料场储量较为丰富,上路运距35公里,道路运输良好。(3)沥青:主要用于路面工程,从合川区就近购买。(4)水、电等建设条件公路沿线均有居民点,工程用电、用水可根据情况协商解决。2.9路面状况综合评定经过对路面的调查及数据分析,路面已出现不同程度的破坏,路面存在很多潜在的隐患。根据技术状况评定,大多数路段评定等级为“次”,为保证道路的长期正常使用,消除道路的潜在隐患,需对道路进行改造整治。
第三篇设计方案3.1方案设计的基本思路及基本原则(1)基本思路本项目方案设计的基本思路如下:①方案必须适应本项目路段的使用要求,特别是交通荷载条件和长时间高温多雨天气的使用要求。②方案具有一定的适应性,必须适合当地的具体条件,如材料供应、经济发展水平和使用环境等条件。③方案必须操作方便,适合于当地施工企业的施工水平,技术成熟,使用效果良好。④方案必须具有一定的经济性,即应具有较高的性价比。⑤在考虑结构层设计时,充分利用现有路面的潜在功能,降低工程造价。(2)设计原则K0+000~K2.272段对原道路的平、纵、横等指标不作调整,路面标高处治方案决定。(3)技术标准(K0+000~K0+600段)优化路线段序号指标名称单位规范值采用值备注1道路等级四级公路K0+000~K0+600段2设计速度Km/h20203标准路幅宽度m6.5m4最小圆曲线半径m15355最大纵坡/坡长%10/2008.9/180(加强交安)6最小坡长m/处6060/27凹曲线最小半径m/处200550/18凸曲线最小半径m/处200500/19平曲线占路线总长%56.0310停车视距m≥203.2改造思路结构设计应根据原路面综合评价,公路等级、交通量,考虑与周围环境相协调,结合平纵横设计因素,沥青路面段一般选用铣刨后直接加铺沥青混凝土、开挖路面更换结构层补强、修复原路面结层等方式。3.3、设计参数(1)道路等级:公路;(2)设计标准轴载:BZZ-100;(3)设计年限:10年;(5)设计累计轴次:设计年限内(10年)一个车道上的累计当量轴次:856万次;(6)交通等级:中型交通。(7)设计弯沉值(面层):24.7×10-2mm;(8)各路面结构材料计算参数表3-1路面结构材料参数表各结构层材料名称抗压模量(Mpa)(计算弯沉)抗压模量(Mpa)(计算拉应力)劈裂强度(Mpa)容许应力(Mpa)采用值规范值采用值规范值采用值规范值AC-13C改性沥青混凝土12001200~160020001800~22001.41.2~1.60.5AC-20C沥青混凝土10001000~140018001600~20001.00.8~1.20.363.4总体改造方案3.4.1沥青路面结构厚度确定有效等厚度法:h加铺层厚度=h新路面所需厚度-h旧路面有效厚度h旧路面有效厚度=∑hiCiEi式中hiCiEi为i层的厚度、换算系数和当量系数厚度计算结果如下:经过计算和分析:中型交通荷载下,本次设计路面加铺设计厚度不能小于8.6cm。根据以上计算结果,在考虑既有沥青路面改造和水泥混凝土路面改造工程沥青加铺层厚度确定的原则,综合以上因素,本项目加铺设计厚度取9cm。3.4.2本项目设计必须遵循的原则本项目路面结构方案的选择,必须依据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)和《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004),并结合当地的实际情况(包括气候情况、允许铺筑厚度、材料供应、交通量和景观等要求以及我国在复合式路面上的一些研究成果,综合考虑各方面的因素,来进行复合式路面沥青铺装的方案设计。①.功能要求和原路面特点:本项目是为提升道路行车安全性、舒适性、道路路面形象和根据我国沥青路面建设水平而进行的。要求改造后的公路全天候、快速、安全、舒适地提供服务。且要求道路路面平整、整洁、美观、密水、耐久。加铺方案的设计必须与原路面的具体特点相适应,才能满足道路的使用功能要求。②.交通荷载特点:本项目既有公路等级为三级公路,但在合川区隆兴镇永兴村内均为重要的交通要道。由于沿线矿产及旅游资源丰富,该路交通量较大、重载车辆较多,交通量为中等,水泥混凝土路面上加铺的沥青铺装层厚度较薄时,汽车荷载行驶特别是紧急刹车时产生的剪应力较大,要求路面材料的抗剪切强度高,抗变形能力强和稳定性好。③材料供应:公路路线周围卵石、砂、石灰岩石料丰富,但优质碎石较少,采用碎石作为沥青混凝土粗骨料时宜采用玄武岩,才能满足路面面层的需要,确保通车后路面抗滑功能、路面持续黑色化,与沥青粘附性能优良。若周围条件受限,可采用花岗岩作为沥青混凝土粗骨料。为保证本项目沥青混凝土加铺层在设计使用年限内的使用性能和耐久性,还应从以下几方面来考虑复合式路面加铺层的设计方案:(1)表面抗滑性能:从沥青混凝土类型的选择、集料选择和混合料级配设计着手,提高面层抗滑性能。要求达到三级公路路面抗滑特性的要求。可以从以下指标来反映:构造深度和石料的磨光值BPN。(2)高温稳定性:即具有较高的抗车辙能力和抗挤压破碎的能力,不使车辙过深而影响行车安全。考虑车行道路修复工程项目位于合川区,路面沥青混凝土的使用温度较高,对沥青混凝土的高温稳定性应提出较高的要求,对于复合式路面加铺沥青层应采用优质矿料的沥青混凝土。可以用两个指标来表征:动稳定度和永久变形。(3)沥青混凝土结构层与基层的粘结问题:在本项目路面设计与施工中,存在水泥混凝土路面与沥青混凝土层间的粘结及沥青混凝土层间的粘结,沥青混凝土层与路面基层的粘结,特别是沥青铺装层与其下卧层间的粘结,则是该工程设计的重点,也是难点。并且该路通车时间较长,表面较光滑,水泥混凝土路面表面活性差,给路面工程的设计和施工带来较大的难度。无论哪一种类型的路面界面粘结,只有采用较好的层间粘结材料,才能确保层间具有较强的粘结能力,满足层间抗剪强度的要求。(4)水损害问题:本项目所在地位于合川区,属于多雨地区。据全国大多数城市道路的早期损害结果表明,水是引起路面早期破坏的最重要的原因。评价铺装结构混合料水稳定性的特征指标有:粘附性、冻融劈裂试验残留强度比。要求石料与沥青的粘附性达到5级,同时应在结构设计中考虑路面的排水要求。(5)泛油问题:沥青路面的泛油,将影响路面的使用性能,并引发路面病害如构造深度降低和抗滑性能下降,还影响路面的美观。因而从设计和施工上应严格控制沥青混凝土的沥青用量。(6)延缓和减少裂缝:实践证明,水泥混凝土路面加铺沥青混凝土产生的反射裂缝是无法绝对避免的。为此,须针对本项目的具体特点,采用优质的性能优良的沥青混凝土。并在路面结构设计中,采取抗反射裂缝措施,可以有效地减少或延缓反射裂缝的产生以及降低由于渗水引起水泥混凝土基层承载能力下降的危险。3.4.3沥青加铺层厚度的确定原则本项目沥青混凝土加铺层类型及厚度的确定需考虑以下因素:(1)防止反射裂缝的需要:复合式路面的使用实践证明,沥青加铺层越厚,防止反射裂缝的效果越显著,在达不到用增加沥青加铺层厚度来根治反射裂缝的情况下,可通过一些技术措施来延缓反射裂缝的出现。(2)平整度的要求:复合式路面一般是存在某些问题的路面,平整度较差是一个很重要的原因。在设计沥青加铺层的厚度时,通常应考虑平整的因素,除非原有水泥混凝土路面的平整度非常好,否则只进行一层普通沥青加铺层的施工难以达到验收规范对路表面平整度的要求。(3)路面使用耐久性的需要:复合式沥青路面的使用耐久性与其加铺层厚度和使用沥青混合料的类型有较大的关系。在沥青加铺层的设计中,从技术和经济两方面综合考虑,来确定沥青加铺层厚度。(4)施工工艺的需要:沥青混凝土的施工厚度与所用沥青混合料的类型有较大的关系,还与设计的沥青混凝土层的防水排水有关系。同样的沥青混合料,施工厚度不一样,它的防水排水效果有很大的差异。水渗入沥青混凝土内部和结合界面,将可能导致沥青路面产生水损害和界面粘接力降低,造成沥青加铺层脱层,引发沥青路面的早期损坏。3.4.4《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分)执行情况(1)水泥混凝土路面设计:执行《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2011)的3.0.8条“混凝土弯拉强度标准”。(2)沥青路面设计:执行《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)规定的设计原则、理论与方法,以及规定沥青混凝土的水稳性指标。(3)沥青路面施工:执行《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004中1.0.4条“气温及雨天施工”的规定、4.2.1条“道路石油沥青技术要求”的规定,4.6.2改性沥青材料技术的要求以及4.8.2条“沥青混合料用粗集料质量技术要求”、4.8.5条“粗集料与沥青的粘附性、磨光值的技术要求”、4.9.2条“沥青混合料用细集料质量要求”、5.3.4条“沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求及沥青混合料水稳性检验技术要求”、4.10.1条“沥青混合料用矿粉质量要求”、11.4.3条“施工过程中材料质量检查的项目与频度”、11.4.5条“公路热拌沥青混合料路面施工过程中工程质量的控制标准”等的相关规定。3.5路面结构形式1、K0+000~K0+600铜合公路至十塘互通段①厚4cm细粒式沥青混凝土(AC-13C))②改性乳化沥青粘层(洒布数量0.4-0.6Kg/㎡)③厚5cm中粒式沥青混凝土(AC-16C)④厚0.7cm改性乳化沥青稀浆封层⑤改性乳化沥青透层(洒布数量0.7-0.9Kg/㎡)⑥厚20cm5%水泥稳定碎石基层⑦既有混凝土面板碎石化2、K0+600~K1+780十塘互通至十塘社区场镇入口段及场镇断①厚4cm细粒式沥青混凝土(AC-13C))②改性乳化沥青粘层(洒布数量0.4-0.6Kg/㎡)③厚5cm中粒式沥青混凝土(AC-20C)④改性乳化沥青粘层(洒布数量0.4-0.6Kg/㎡)⑤既有混凝土路面铣刨1cm厚(面板处理完善)⑥拼宽20cm厚水泥混凝土面基层⑦拼宽段15cm厚C20混凝土底基层3、K1+420~K2+721十塘社区场镇入口至高阳路段(1)维修路段处理措施的分段及结构形式汇总经过对拟加铺路段路面损坏情况调查研究和接缝传荷能力评定,按照《水泥混凝土路面设计规范》中关于加铺沥青层的有关规定和国内应用经验,对断板率超过10%和平均错台超过10mm以上的路段,以及弯沉差超过0.06mm的区域,将进行局部维修和换板处理。以下主要维修路段采用的结构处理措施见表主要维修方案。现状水泥混凝土路段既有C30水泥混凝土基层厚22cm,由于重载车辆较多,导致路面破损。整治方案为:先按要求铣刨既有沥青混凝土面层,然后对既有水泥混凝土基层纵缝、横缝及施工缝等采用专用防水卷材铺缝50cm宽,后撒布粘层油,洒粘层油之前应对水泥混凝土面板清扫,粘层油洒布后按要求铺设沥青混凝土面层。纵、横、斜裂缝:板块出现一道或几道横向或纵向贯通裂缝裂缝维修根据损坏严重程度分别处治,当板内有裂缝且板内无错台时,则不需要换板,只进行裂缝维修或混凝土板加固处理即可。但经处理后,断块间应满足弯沉(BZZ-100)不大于20(0.01mm),弯沉差(BZZ-100)不大于6(0.01mm)的技术要求。否则应采取换板处理。如果混凝土板有错台时(错台高度大于20mm),则应进行换板处理。处治方法简述:先采用压缩空气配特制喷嘴及细铁丝钩子等工具,掏出裂缝中的泥土等杂物,然后进行扩缝:对于裂缝宽小于10mm的缝,先用清缝机进行清缝,然后用优质填缝料进行封缝。清缝时,缝壁应垂直,如缝宽小于5mm,则扩缝宽度为6~10mm,深度25~30mm,如缝宽大于5mm,则扩缝宽度为10~20mm,深度30~35mm。然后采用优质的专用填缝材料进行灌缝处理。当缝宽大于10mm时,若裂缝处无翻浆,说明基层未受影响,在不影响行车安全及舒适性的前提下可按上述方法进行处理。处理后的混凝土板应满足弯沉(BZZ-100)不大于20(0.01mm),弯沉差(BZZ-100)不大于6(0.01mm)的技术要求。然后采用沥青砂胶进行填缝处理。当缝宽大于30mm时,采用沥青砂胶填缝,深度40~45mm,槽深可根据裂缝深度确定,最大深度不得超过2/3板厚。清除混凝土碎屑,吹净灰尘后,填入粒径0.3~0.6cm的清洁石屑,选用沥青砂灌缝材料,按规定进行配比,混合均匀后,灌入扩缝内。③换板处治前应对水泥混凝土板进行逐板检查,检查仪器可采用贝克曼粱或落锤式弯沉议FWD,检测时水泥砼板的弯沉值应≤20×10-2mm,混凝土板之间的弯沉差≤6×10-2mm,对于不能满足本要求的水泥混凝土板应进行灌浆处理或换板处理。1)整块换板(一块或连续多块),基层不需处理混凝土面板需要整块的置换,整块置换的原则是:当板块内有2条以上的裂缝或该板块有两个以上的角损坏,或者一个角的损坏面积大于四分之一板块,但基层完好,只挖出面板,铺筑22cm厚C30水泥混凝土。2)整块换板(一块或连续多块),基层需做处理本方案适合于基层受到损坏的路段,混凝土面板需要整块的置换,整块置换的原则是:当板块内有2条以上的裂缝或该板块有两个以上的角损坏,或者一个角的损坏面积大于四分之一板块,同时出现了错台或沉陷,或混凝土板挖除后基层已损坏,或者混凝土板的弯沉(BZZ-100)测试结果大于40×10-2mm,针对这几种情况,应先对基层进行处理和恢复标高,再进行换板处理。基层采用C20混凝土进行修补,基层修补合格再铺筑22cm厚C30水泥混凝土。如板下基层清除后路基已经变形,则应先处理路基,再进行路面基层和水泥混凝土面层处理,路基处理在本次设计中由于处理面积不大,本次设计采用C20混凝土修补路基,路基修补合格后在进行路面基层及面层的修补。若发现路基连续损坏面积>300m2时(适合大型压实机连续作业施工),针对此情况,结合现场条件需要,确定换填处理方式(采用砂砾石)进行路基修补,路基修补合格后再进行路面基层及面层的修补。当路基顶弯沉大于310×10-2mm时应判定为软基,需要进行换填处理。3)板块局部维修(含角隅修补和板边修补)当混凝土面板内仅有一条贯穿裂缝,或一个角破损,且破损板角的面积小于1/4块板的面积时,只进行板块的局部更换,裂缝两边修补宽度不小于100cm。混凝土板块的局部维修应注重两个问题,其一是平面切割的几何尺寸;其二是与旧板块的连接。在同一块板内不能有两块修补块。经过以上技术处理措施的混凝土板应达到以下技术要求:混凝土板弯沉(BZZ-100)应小于20×10-2mm,相邻混凝土板间的弯沉(BZZ-100)差应小于6×10-2mm。4)构造缝处治构造缝是指纵缝、缩缝、胀缝和施工缝,经调查,全线的填缝材料大多数脱落、老化,或已和结构缝分离,本设计对全线的构造缝进行清缝、填缝等恢复处治。填缝采用混凝土路面专用填缝料。在混凝土板维修后,对全线的构造缝进行重新灌缝处理。④错台维修如混凝土板出现了错台,但板块完好,这时根据错台高差进行处治,当错台高差小于5mm,可不进行处理;如错台高差大于5mm时,用切削机具在30-50cm范围内铣刨错台,修补面纵坡变化应控制在1%之内。经过以上技术处理措施的混凝土板应达到以下技术要求:混凝土板板角弯沉应小于20×10-2mm,相邻混凝土板间的弯沉差应小于6×10-2mm。⑤板块脱空处治方案当混凝土板弯沉测试(BZZ-100)在20×10-2mm至40×10-2mm时,该混凝土板视为脱空,则应进行换板处理。(2)原有水泥混凝土路面版病害的处理由于原有路面(包括接线部分)已发生破坏的地方,在加铺沥青混凝土前,必须进行处理,涉及到以下几个方面:由于原有路面部分已发生破坏的地方,在加铺沥青混凝土前,必须进行处理:①现有道路发生沉降的部分(部分混凝土板已发生网裂):首先清除现有路面已损坏的部分(指已发生网裂损坏的一块板或几块板),并下挖至少40cm(应小心开挖,不要挠动邻近完好的混凝土面板),并清除基层上的松散部分,再铺筑22cm厚C20水泥混凝土或水泥稳定级配碎石和原设计路面厚度的C30水泥混凝土;②对于板与板之间发生错台的地方:如果混凝土板与板之间发生错台,则错台位移在1~10mm之间,并且位置较低的混凝土板是稳定的,则可不进行处理;如果不稳定,则需清除不稳定的混凝土板,按第①种情况进行处理。如果混凝土板与板之间的错台位移大于10mm,则需清除位置低的一块,然后按第①种情况进行处理。③对于不稳定的混凝土板:在没有采取措施进行稳定的情况下,只有清除不稳定的混凝土板,按第①种方法进行处理。也可以采用灌浆的方法,使混凝土板固定,稳定后按正常的混凝土板进行加铺。④断板的处理:断板指混凝土板中间只有一条缝,将混凝土板断开。对于这种情况,首先应看断开的两块板是否稳定,如果稳定,则按前述方法进行扩缝、灌缝隙处理,然后进行沥青混凝土路面的铺筑;如果不稳定则需按第③种情况进行处理。⑤断角的处理:混凝土板的断角是指板角隅到斜向裂缝两端的距离小于1.8m的角隅断裂。对于该类病害的处理,如果角隅断裂以后引起整块混凝土板不稳定,则必须按前述方法进行换板处理。3.5.2施工步骤(1)对现场进行测量放线,根据路面病害情况及处置措施一览表复核现状病害类型及范围情况。(2)根据现场复核病害情况,若与设计有出入,根据实际情况统计出相应不同病害类型和桩号范围,并与业主、监理、设计等相关单位共同确认。(3)对复核统计出相应不同病害类型和桩号范围下面层、基层、底基层进行处理。(4)对沿线破损的雨水篦进行更换并清淤(若有)。(5)在基层、底基层修复完善的基础上,加铺面层试验段。(6)根据试验段,得出最佳配合比,正式加铺整个面层。(7)完善道路标线。3.5.3现场病害情况复核用全站仪测量并复核现状病害情况,不同类型病害情况和范围标注清楚,并标注相应的坐标和图例,便于路面面层铣刨后精准对基层、底基层进行相应的病害处理。3.6路基沉陷段根据现状初步调查:全线2处为基层破裂,现状相对较短,应先挖除原路面结构层,如有软基则应先挖除软基,进行换填处理。路基处理合格后方可进行路面结构层施工。基层采用C20混凝土修复,厚度与现状基层一致。此外,施工过程中若出现其他段落需要换填,施工方应及时通知设计、监理和建设单位进行现场处理,不得随意更改设计方案。3.7平面交叉口处治路线所经沿途无大型的交叉口,均为小型交叉路口,本次设计采用加铺转角方式进行顺接,被交道路等级比主线低的交叉口过渡纵坡按4%,被交道路等级比主线高按3%控制,标高相差30cm,过渡段总长分别为10m。3.8弃土场考虑到本项目局部路段破损混凝土面板需要清除,清除的混凝土面板对沿线环境可能造成污染。为提高沿线环保保护,减少路面废弃垃圾对环境的污染,需要设置一处弃土场。根据沿线用地情况,当地政府及业主同意在施工前,对弃土场作统一安排,根据周围建设情况,指定地点作为专用弃土场,防止对环境造成污染,弃土场临时占地约1亩。3.9交通工程及沿线设施1)设计内容本项目涉及到的安全措施主要为标志、标线。2)标志本项目设计车速为20km/h,按双向两车道实施。根据项目特点,考虑到视觉感官的舒适性和标志的可续性,以国标GB5768-2009为基础,根据标志位置和功用的区别,主线主要标志汉字高度采用35cm,汉字高宽比为1:1,字间隔不小于字高的十分之一,汉字笔画粗为字高的十分之一。3)标线根据本项目设计标准(设计车速20km/h),考虑到视觉感官的舒适性,车道边缘线、车道边缘线、分界线及导向箭头等各种标线均按20km/h标准进行设计。本项目标线全部新建。
第四篇路面主要材料技术要求4.1水泥混凝土基层修补材料(C20混凝土和C30混凝土)现状路面基层损坏采用C20混凝土进行修复,面层应采用C30混凝土进行修复,维修材料首选中粗砂,细度模数不宜小于2.8,如只有特细砂的细度模数不能少于0.9,且应掺30~50%中粗砂。当采用特细砂时,水泥标号采用42.5级。4.1.1水泥本项目为中型交通,可使用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和灰质硅酸盐水泥,但应选用终凝时间在6小时以上者,快硬水泥,早强水泥以及已受潮变质的水泥不应使用,水泥标号可采用425号。水泥抗折强度、抗压强度应满足《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/TF30-2014)表3.1.1~2要求,如下表4-1、表4-2。表4-1水泥各龄期抗折强度、抗压强度表交通等级重交通龄期(d)328抗压强度(MPa),≥25.557.5抗折强度(MPa),≥4.57.5表4-2水泥化学成分及物理指标表水泥性能重交通铝酸三钙不宜>7.0%铁铝酸四钙不宜<15.0%游离氧化钙不得>1.0%氧化镁不得>5.0%三氧化硫不得>3.5%烧失量不得>3.0%初凝时间不早于1.5h终凝时间不迟于10.0h4.1.2.细集料应选用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂、机制砂或混合砂,不得低于Ⅱ级,符合规定级配。特重、重交通宜使用河砂,砂的硅质含量不应低于25%,细集料的技术要求应符合如下表4-2、4-3。表4-3细集料技术要求项目技术要求颗粒级配见表4-3机制砂单粒级最大压碎指标<25氯化物(氯离子质量计%)<0.02坚固性(按质量损失计%)<8含泥量(%)<2.0有机物含量(比色法)合格硫化物计硫酸盐(折算为SO3%)<0.5轻物质(%)<1.0空隙率(%)<47碱集料反应经碱集料反应试验后,试件无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象表4-4标准级配范围砂分级方筛孔尺寸(mm)0.150.300.601.182.364.75累计筛余(以质量计)(%)粗砂90~10080~9571~8535~655~350~10中砂90~10070~9241~7010~500~250~10细砂90~10055~8516~400~250~150~104.1.3.粗集料应选用质地坚硬、耐久、洁净的碎石,水泥混凝土路面使用的粗集料级别应不低于Ⅱ级,符合规定级配,最大公称粒径31.5mm,碎石的技术要求应符合如下表4-4、4-5、4-6。表4-5碎石技术要求项目技术要求颗粒级配见表4-5碎石压碎指标(%)<15坚固性(按质量损失计%)<8针片状颗粒含量(按质量计%)<15硫化物计硫酸盐(折算为SO3%)<1含泥量(%)<1岩石抗压强度(MPa)水成岩≥60变质岩≥80火山岩≥100针片状颗粒含量<15空隙率(%)<47碱集料反应经碱集料反应试验后,试件无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象表4-6标准级配范围级配类型粒径(mm)方筛孔尺寸(mm)2.364.759.5016.019.026.531.537.5累计筛余(以质量计)(%)合成4.75~31.595~10090~10075~9060~7540~6020~350~50表4-7面层粗集料的级配范围和技术要求层位通过下列筛孔(mm)的质量百分比(%)31.526.519169.54.752.36面层95~10090~10075~9060~7540~6020~350~54.1.4外加剂鉴于路面实施后需要快速开放交通的要求,应采用外加剂以满足提前开放交通、提高早期强度、减少混凝土成熟期的质量缺陷和工作性(振动粘度)的要求。路面损坏部分维修处治可掺加适量的质量优良的混凝土外加剂,如早强剂以及快速修补材料。外加剂的产品质量应符合《水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/TF30-2014)表3.6.1的各项技术指标,供应商应提供有相应资质外加剂检测机构的品质检测报告,检验报告应说明外加剂的主要化学成分,认定对人员无毒副作用。4.1.5混凝土的参考配合比用于混凝土面板置换的C30混凝土的参考配合比可如下:水泥:碎石:砂:水:外加剂=461:1252:512(中粗砂):175:6.84C35C30混凝土的参考配合比可如下:水泥:碎石:砂:水:外加剂=380:1280:620(中粗砂):160:6.84单位:kg/m3说明:①水泥的质量要求符合国标GBJ75-2007中的各项要求;②中粗砂与细砂的混合砂应有良好的级配,即处二区范围之内,其质量要求应符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ52-2006);③碎石的最大粒径大于30mm的不超过5%,但最大不超过40mm,其质量要求满足《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》(GB/T14685-2011);④混凝土的设计抗折强度为4.5Mpa,配制强度为5.0Mpa,其塌落度3~5cm。⑤如果原材料不满足以上要求,必须重新试验调整该参考配合比;⑥用水量应根据现场施工要求以及塌落度来确定。用于基层修复C20混凝土的参考配合比可如下:水泥:碎石:砂:水=330:1110:810(中粗砂):80单位:kg/m³4.1.6水泥混凝土的强度要求C30水泥混凝土强度以28d龄期的弯拉强度控制,其混凝土弯拉强度标准值应满足表4-8的规定。表4-8水泥混凝土弯拉强度标准值交通等级重型中等水泥混凝土的弯拉强度标准值≥5.0≥4.54.1.7混凝土板块形式考虑既有车行道路面宽为7.5m,混凝土板块型式为2×3.75m型式。局部现状与设计不相符时,以现状板块划分为准进行恢复,但板块长宽比控制在1:1~1:1.3,板块平面面积不宜大于25㎡。4.1.8缝的设置在交叉口处、小半径曲线和纵坡变换处设置胀缝;横向缩缝采用假缝,每隔5m设一条;路面纵缝与道路中线平行,纵缝间距为5m,由于现状路面宽度为7.5m,对于全幅挖出后恢复的路面,施工中需设置纵缝;横向施工缝位置应可能选在缩缝或胀缝处,设在缩缝处的施工缝,见横向施工缝图所示,设在胀缝处的施工缝,其构造与胀缝相同。具体详见混凝土板块接缝图。设计中未说明的参照《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/TF30-2014)标准执行。4.1.9补强钢筋当紧靠结构物的胀缝无法设传力杆时,采用加横向边缘钢筋,横向边缘钢筋沿胀缝处板块自由边布置,布置在板的下部。在交叉口处,对板的锐角,宜设置双层钢筋网补强,钢筋网布置在板的上、下部,距板顶(底)50mm。角偶钢筋应与横向边缘钢筋弯起位置错开,其净距不小于3cm。在交叉口处,对板的锐角,宜设置双层钢筋网补强,钢筋网布置在板的上、下部,距板顶(底)50mm。相邻板的接缝应对齐,不得错缝。在不得已情况出现错缝时,与接缝相对的板边应加设防裂钢筋。4.1.10接缝(填缝)材料接缝材料应选用能适应混凝土面板膨胀和收缩、施工时不变形、弹性复原率高、耐久性好的胀缝板。其技术要求应符合《水泥混凝土路面施工技术细则》表3.9.1的各项技术指标,填缝材料应选用与混凝土板壁粘接牢固、回弹性好、不溶于水、不渗水,高温时不挤出、不流淌、抗嵌入能力强、耐老化龟裂,负温拉伸量大,低温时不脆裂、耐久性好等性能。应优先选择使用树脂类、橡胶类或改性沥青类填缝材料,其技术要求应符合《水泥混凝土路面施工技术细则》表3.9.2.1~2的规定。技术要求见表4-9。表4-9加热施工式填缝料技术要求试验项目高弹性型填缝料技术要求针入度(0.01mm)<90弹性复原率(%)≥60流动性(mm)<2(-10℃)拉伸量(mm)≥15(-10℃)拉伸量(mm)≥15对于原有混凝土路面中所有大于1cm的缝,可采用沥青砂胶进行填缝,沥青砂胶所用的沥青应符合表4-10所列的技术要求:表4-10沥青砂胶中沥青的技术要求指标要求试验方法软化点(R&B)℃≥90T0606-2000针入度(25℃,100g,5s)0.1mm≤30T0604-2000延度(25℃,5cm/min)cm≥20T0605-200025℃回弹率%≥90T0662-2000对于所有大于1cm的缝,填缝材料采用沥青砂胶,沥青砂胶应满足表4-11所列的技术要求:表4-11沥青砂胶的技术要求指标要求实验方法软化点(R&B)℃≥100T0606-2000流动性(220℃)s≤3《铺装试验法便览》剪切强度(60℃)(Mpa)≥0.5空隙率(%)≤1T0705-2000渗水率ml/min≤1T0730-20004.1.11改性乳化沥青本工程用于的改性乳化沥青应满足表4-12所列技术要求:表4-12阳离子改性乳化沥青技术要求试验项目要求试验方法1.18mm筛上剩余量%≤0.1T0652贮存稳定性(5d)%≤5T0655贮存稳定性(1d)%≤1T0655沥青标准粘度C255
(秒)8~25T0621恩格拉粘度E251~10T0622与矿料的粘附性,裹覆面积≥2/3T0654蒸发残留物性质含量%≥55T0651三氯乙烯溶解度≥97.5T0607针入度25℃0.1mm40~120T0604延度5℃cm≥204.1.12板缝粘接道路专用防水卷材技术指标应用于本工程板缝粘接道路专用防水卷材技术指标需满足表4-13的要求:表4-13道路专用防水卷材技术指标序号项目指标1耐热度℃1502低温柔性℃-10~-53拉力N/5cm≥6004断裂延伸率%>305不透水性Mpa/30min0.3/306可溶物含量g/㎡≥24007热老化拉力保持率%≥90延伸率保持率%≥90低温柔性℃无裂纹尺寸变化率%≤0.5质量损失%≤1.04.2沥青混凝土面层4.2.1基质沥青应用于本项目道路路面铺装层的沥青混凝土的基质沥青应符合交通部《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中重交AH-70#(下层沥青混凝土用)或AH-90#沥青(面层改性沥青所用基质沥青)的技术要求如表所示:表4-14道路石油沥青技术要求指标70号90号试验方法针入度(25℃,5s,100g)dmm60~8080~100T0604针入度指数PI-1.5~+1.0-1.5~+1.0T0604软化点(R&B)℃不小于45~4644~45T060660℃动力粘度Pa.s不大于160140T062010℃延度cm不小于1520T060515℃延度cm不小于100100T0605含蜡量(蒸馏法)%不大于2.22.2T0615闪点℃不小于260245T0611溶解度%不小于99.599.5T0607密度(15℃)g/cm3实测记录实测记录T0603TFOT(或RTFOT)后质量变化%不大于±0.8±0.8T0604残留针入度比%不小于6157T0605残留延度(10℃)cm不小于68T0605改性沥青可单独或复合采用高分子聚合物、天然沥青及其他改性材料制作。各类聚合物改性沥青的质量应符合下表的技术要求,当使用表列以外的聚合物及复合改性沥青时,可通过试验研究制订相应的技术要求。表4-15聚合物改性沥青技术要求指标SBS类SBR类EVA、PE类试验方法针入度(25℃,5s,100g)dmm>100>100>80T0604针入度指数PI不小于-1.2-1.0-1.0T0604延度(5℃,5cm/min)cm不小于5060—T0605软化点TR&B℃不小于454548T0606运动粘度(135℃)Pa.s不大于333T0625T0619闪点℃不小于230230230T0611溶解度%不小于9999—T0607弹性恢复25℃%不小于55——T0662粘韧性N·m不小于—5—T0624韧性N·m不小于—2.5—T0624贮存稳定性离析,48h软化点差,℃不大于2.5—无改性剂明显析出、凝聚T06614.2.2乳化沥青表4-16道路用乳化沥青技术要求试验项目单位品种及代号阴离子PA-2破乳速度慢裂粒子电荷阴离子(-)筛上残留物(1.18mm筛),不大于%0.1粘度恩格拉粘度计E251~6蒸发残留物残留物含量,不小于%50道路标准粘度计C25.3s8~20溶解度,不小于%97.5针入度(25℃)0.1mm50~300延度(15℃),不小于cm40与粗集料的粘附性,裹附面积,不小于—2/3常温储存稳定性:1d,不大于2d,不大于%15注:1.粘度可选用恩格拉粘度计或沥青标准粘度计之一测定。2.表中的破乳速度与集料的粘附性、拌和试验的要求、所使用的石料品种有关,质量检验时应采用工程上实际的石料进行试验,仅进行乳化沥青产品质量评定时可不要求此三项指标。3.储存稳定性根据施工实际情况选用试验时间,通常采用5d,乳液生产后能在当天使用时也可用1d的稳定性。4.当乳化沥青需要在低温冰冻条件下储存或使用时,尚需按T0656进行-5℃低温储存稳定性试验,要求没有粗颗粒、不结块。5.如果乳化沥青是将高浓度产品运到现场稀释后使用,表中的蒸发残留物等各项指标指稀释前乳化沥青的要求。4.2.3粘层沥青层间应设粘层,粘层采用乳化沥青,建议用量为0.4-0.6Kg/m2。粘层沥青采用A级70#沥青掺4%SBS+0.4%的抗剥落剂进行乳化,粘层沥青的技术指标应满足下表的各项要求:表4-17粘层沥青技术要求性能指标单位技术要求电荷类型阳离子(+)1.18mm筛上剩余量%<0.3破乳速度试验速度快裂贮存稳定性5dCH5<51dCH1<1粘度标准粘度C25,3S16~30恩格拉粘度E253~10与石料的粘附性裹覆面积≥2/3蒸发残留物含量%≥60低温储存稳定性外观无粗颗粒或结块蒸发残留物性质针入度0.1mm40~100延度Cm>100软化点℃>55粘韧性n.m≥3.0韧性n.m≥1.5注:两类粘度试验可任选其一。4.2.4碎石(1)碎石的基本性质要求为保证沥青加铺层表面的抗滑能力和混合料中骨料的嵌挤,根据项目所在地的实际情况,选用卵石破碎石料或其他优质石料作为表面层沥青混合料所用石料,石料应满足下表所示的技术要求。表4-18石料技术要求表指标技术要求试验方法集料压碎值不大于%30T0316洛杉矶磨耗损失不大于%35T0317表观相对密度不小于%2.45T0304对沥青的粘附性不小于%5级T0616坚固性不大于%T0314细长扁平颗粒含量(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%20T0312水洗法<0.075mm颗粒含量不大于%1T0310软石含量不大于%5T0320石料磨光值(面层石料)不小于BPN>40T0321吸水率不大于%3.0T0304石料的破碎面积不小于%80T0346注:其中磨光值对于底层可不作要求。(2)石料的级配要求特别强调粗集料的第二次破碎应采用反击式破碎机、锤击式破碎机或圆锥式破碎机破碎,但不能采用鄂式破碎机破碎(石料第一次破碎可采用鄂式破碎机破碎)。在路面加铺工程中,拟采用五种规格要求的破碎集料:10~20mm、10~15mm、5~10mm、3~5mm、0~3mm;粗集料的级配组成应满足下表所列的技术要求。表4-19沥青混凝土粗集料的级配要求粒径(mm)通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)26.519.013.29.54.752.360.610~2010090~1000~150~510~1510090~1000~150~55~1010090~1000~150~53~510090~1000~150~3细集料需满足下表所列的技术要求:表4-20沥青混凝土用细集料的技术要求项目单位技术指标试验方法表观相对密度,不小于2.45T0328坚固性(>3mm部分),不小于%T0340含泥量(<0.075mm的含量),不大于%5T0333砂当量不小于%50T0334亚甲蓝值不大于g/kgT0349棱角性(流动时间),不小于sT0345细集料的级配应满足下表所列的级配要求。本工程不使用天然砂。4-21沥青混凝土用细集料(机制砂)的级配要求公称粒径(mm)水洗法通过各筛孔的质量百分率(%)9.54.752.361.180.60.30.150.0750~310080~10050~8025~608~450~250~154.2.5矿粉采用符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中表4.10.1技术要求的石灰石矿粉,施工中应保持矿粉干燥无结团,成团的矿粉不得直接使用,如下表所示。本工程不使用回收粉。表4-22沥青混凝土用矿粉的质量要求项目单位质量要求试验方法表观密度,不小于g/cm32.5T0352含水量,不大于%1T0103烘干法粒径范围<0.6mm%100T0351<0.15mm%90~100T0351<0.075mm%75~100T0351外观无团粒结块亲水系数<1T0353塑性指数%<4T0354加热安定性实测记录T03554.2.6沥青混合料(1)沥青混合料的级配沥青混合料的级配范围如下表所示:表4-23粗型密级配沥青混凝土的关键性筛孔通过率混合料类型公称最大粒径(mm)用以分类的关键性筛孔(mm)粗型密级配名称关键性筛孔通过率(%)AC-1313.22.36AC-13C<40AC-20C194.75AC-20C<45表4-24密级配沥青混凝土料矿料级配范围混合混合料类型AC-13CAC-20C筛孔(mm)通过率%通过率%26.51001990~1001610078~9213.290~10062~809.568~8550~724.7538~6826~562.3624~5016~441.1815~3812~330.610~288~240.37~205~170.155~154~130.0754~83~7(2)沥青混合料的性能要求沥青混凝土的性能要求如下表所示:表4-25沥青混合料性能要求技术指标普通沥青AC-13C普通沥青AC-20C试验方法马歇尔稳定度(KN)≥5.0≥5.0T0709-2000流值(0.1mm)20~4520~45T0709-2000空隙率VV%3.0~5.03.0~5.0T0705-2000矿料间隙率VMA%≥12.5≥12.5T0705-2000沥青饱和度VFA%70~8570~85T0705-2000马歇尔残留稳定度%≥80≥80T0709-2000冻融劈裂试验残留强度比%≥75≥75T0729-200060℃动稳定度DS次/mm≥1000≥1000T0719-2000渗水系数ml/min≤120≤120T0730-2000低温弯曲应变-10℃με————————T0715-2000击实次数次两面各50两面各50T0702-20004.3C30混凝土(1)水泥:可采用普通硅酸盐水泥。宜选用终凝时间6小时以上,强度等级32.5的水泥。水泥质量应符合国家标准。(2)集料:碎石的粒径不应大于31.5cm,其技术要求应符合《水泥混凝土路面施工及验收规范》。(3)水:施工用水符合一般饮用水即可,遇有可疑水源时,应进行实验鉴定。(4)配合比应根据28d龄期的抗弯拉强度试验来确定水泥剂量。贫混凝土强度应符合下表(表4-26)的要求。施工质量管理与控制,宜用7d龄期的抗压强度评价。贫混凝土应设置纵缝、横缝,并灌入填缝料,其上应设置热沥青黏结层,以加强层间结合。表4-26C30混凝土基层材料的强度要求试验项目重交通28d龄期抗弯拉强度(MPa)228d龄期抗压强度(MPa)107d龄期抗压强度(MPa)7合川区十塘支路改建工程S-1设计说明第五篇路面施工技术要求5.1弯沉检测施工前,全线应整体进行弯沉检测,特别是本次调查疑似软土病害(沉降段)路段进行弯沉重点检测,当实测弯沉>120(0.01mm)时,挖除原路面结构层,挖除软土层(暂计为30cm),采用换填的方式处治,换填分两种情况:换填面积较小(小于300m2,大型压实机具无法连续作业),采用C20片石混凝土换填。②换填面积≥300m2时(大型压实机具能够到达且连续施工作业),采用手摆片石换填软土,换填软土厚度暂按30cm计列工程量。其上再用水稳碎石填筑至原路面标高,并采用15t以上的振动压路机碾压。本次设计所有换填工程量按调查计列,实际发生工程量由业主、监理和施工单位现场共同确认。5.2C30混凝土施工(1)施工期日最低温度>5°C。(2)拌和采用集中拌和法(厂拌法)。(3)设计水泥用量通过试验确定其用量。(4)大面积采用摊铺机摊铺,摊铺系数1.3。(5)采用平板震动器捣实。(6)养生:采用7cm湿砂养生7天。C20混凝土验收标准抗压强度:7天抗压强度不小于7MPa颗粒组成:按C30砼矿料级配;其他未尽事宜按《公路路面基层施工技术细则》(JTG/TF20-2015)有关规定执行。5.3水泥混凝土路面施工a、水泥混凝土路面板的拌和、运输、摊铺及养生,应符合《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/TF30-2014)相关规定。b、在浇筑混凝土面层前,应将监理工程师认可的基层表面上的浮土杂物予以清除,并进行必要的修整。c、混凝土应采用机械拌和,其容量应根据摊铺机械的性能、工程量和施工进度配置。混凝土混合料的运输宜采用自卸汽车,当运距较远时,宜采用搅拌运输车运输。混合料从搅拌机出料后运到铺筑地点浇筑完毕的允许最长时间,应根据试验室的水泥初凝时间及施工气温确定,并应符合《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/TF30-2014)表6.4条的规定,可参考下表5-1。装运混合料,应防止漏浆和离析,夏季和冬季应有遮盖或保温措施,卸料不宜高于1.5m。表5-1混凝土拌合物运输、摊铺完毕允许最长时间施工气温(℃)到运输完毕允许最长时间(h)到摊铺完毕允许最长时间(h)5~91.52.010~191.01.520~290.751.2530~350.51.0d、使用小型机具施工时,模板应采用刚度足够的槽钢、轨模或钢制边侧模板,不应使用木模板、塑料模板等其他易变性的模板。模板应连接牢固、紧密,不允许漏浆,模板应与水泥混凝土面板同高,长度宜为3~5m。需设置拉杆时,模板应设拉杆插入孔。每米模板应设置1处支撑固定装置,并应按要求的坡度和线形安设,模板安装检验合格后,与混凝土拌合物接触的表面应涂脱模剂或隔离剂,接头应粘贴胶带或塑料薄膜等密封。e、混凝土拌合物用小型机具摊铺前,应对模板的位置及支撑稳固情况,传力杆、拉杆的安设等进行全面检查,修复破损基层,并洒水湿润。用厚度标尺板全面检测板厚与设计值相符,方可开始摊铺。f、每车道路面应使用2根振捣棒,振捣棒在每一位置的持续时间,应以拌合物全面振动液化,表面不再冒气泡并泛出砂浆为准,不宜过振,也不宜少于30s。振捣棒的移动间距不宜大于500mm;至模板边缘的距离不宜大于200mm。应避免碰撞模板、钢筋、传力杆和拉杆。每车道路面并配备1块振动板和1根振动梁振实路面,在振动梁振实后,应拖动滚杠往返2~3遍提浆整平。g、在抹面机完成作业后,应进行清边整缝,清除粘浆修补缺边、掉角。应使用抹刀将抹面机留下的痕迹抹平,当烈日暴晒或干旱大时,应加快表面的修整速度,精平饰面后的面板表面应无抹面印痕,致密均匀,无露骨,平整度应达到规定要求。h、当混凝土强度达到设计强度的40%时,路面应采用硬刻槽方式制作抗滑沟槽,为降低噪声宜采用非等间距刻槽,尺寸为:槽深3~5mm,槽宽3mm,槽间距在12~24mm之间随机调整。硬刻槽后应随机将路面冲洗干净,并恢复路面的养生。i、混凝土路面铺筑完成或软做抗滑构造完毕后应立即开始养生。养生应根据现场情况和条件选用覆盖养生或喷洒养生剂养生等方法,养生时间应根据混凝土弯拉强度情况而定,不宜小于设计弯拉强度的80%,应特别注重前7天的保湿养生,一般养生天数为14~21d,高温天气不宜少于14d,低温天气不宜少于21d,养生期间禁止车辆通行,面板达到设计弯拉强度后,方可开放交通。j、切缝切缝方式应根据本路气温条件选择适合《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/TF30-2014)规定的三种切缝方式中的一种,本项目所处位置除冬季施工昼夜温差大于10℃外,其余时间均小于10,所以考虑采用硬切缝。见下表5-2。表5-2施工气温与防止断板应采用的切缝技术白天夜间温差(℃)切缝方式缩缝切深<10以200度×时积控制硬切缝,最长时间不得超过24小时。硬切缝1/4~1/5板厚10~15每隔1~2条提前软切缝,其余用硬切缝补切,软硬结合软切深度4~5cm,补深1/4板厚,已断开的缝不补切>15宜全部软切缝,抗压强度约1~1.5MPa,人可行走软切缝深大于等于5cm,未断开的接缝,应硬切补深到不小于1/4板厚注:①注意降雨后刮风引起的路面温度骤降,面板温差在表中规定范围内,应按表中方法提前切缝。k、对分幅摊铺的路面应在先摊铺的混凝土板横缩缝已断开的部位做标记,在后面摊铺的路面上应对齐已断开的横缩缝提前软切缝,有传力杆缩缝的切缝深度应为1/3~1/4板厚,最浅不得小于70mm;无传力杆缩缝的切缝深度应为1/4~1/5板厚,最浅不得小于60mm。(1)接缝①、横向缩缝Ⅰ.横向缩缝应与路面中心线垂直,并符合图纸要求。Ⅱ.横向缩缝采用切缝法施工。当混凝土达到设计强度的25%-30%时,采用切割机进行切割。②、横向施工缝Ⅰ.每天工作结束或浇筑工序中断超过30min混凝土已初凝时,应设置平接横向施工缝。Ⅱ.横向施工缝的位置宜与胀缝或缩缝设计位置吻合,与路面中心线垂直。Ⅲ.多车道路面的施工缝应避免设在同一横断面上。③、填缝Ⅰ.混凝土面板所有接缝凹槽都应按图纸规定,用填缝料填缝。填缝材料和填缝方法应经监理工程师批准。Ⅱ.缝槽应在混凝土养生期满后及时填缝,填缝前必须保持缝内干燥清洁,防止砂石等杂物掉入缝内。填缝前应经监理工程师检查。Ⅲ.填缝料应与混凝土缝壁粘附紧密,其灌注深度宜为缝宽的2倍,当深度大于30-40mm时,可填入多孔柔性
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