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文档简介
副坝复建公路后段(-AK0+141.151~AK0+583)施工图设计说明S3-1PAGE第4页共20页第三篇路基、路面说明1路基设计原则、路基横断面布置及加宽、超高方案的说明1.1路基设计原则及设计依据1.1.1设计原则:根据本项目特点,结合重庆市、四川省低等级公路建设的成功经验,提出本项目路基设计原则如下:1)加强勘测,采取多种勘探方法,为设计提供详实可靠的基础资料。加强调查研究,吸取区域内已建项目的成功经验。2)保证路基稳定、交通安全,杜绝隐患。路基设计应贯彻“以人为本”的设计理念,把安全放在首位,采取各种有效方法和措施,保证公路设施自身安全和车辆运行安全。3)路基设计中应遵循“保证质量、贴切自然、平整美观、安全舒适”的思想,尽可能减少人工构造痕迹,使公路融入大自然。4)设计中贯彻“低填、浅挖、缓边坡”的设计原则。5)加强环保、水保设计:减少高填深挖,尽量采用绿色环保型防护,加强取土坑、弃土堆的环保设计,将地表耕植土、水塘清除的淤泥等当作一种不可再生的资源进行保护和利用。6)重视特殊路基设计:做好软土路段的处治方案研究工作,尽量做到安全和经济合理。7)路基防护要以“安全、生态、适当、经济、因地制宜”为原则,防护形式合理选用自然挖坡、生态防护、圬工铺砌等形式,绿化形式可因地制宜采用草灌结合、散丛结合、宏观造型等,铺砌形式要体现文化、贴近自然。8)重视综合排水系统设计,在勘测设计过程中根据当地降雨强度和地形地貌的实际情况进行综合设计,确保具有较强的汇水、导水、排水功能。各种排水设施从安全美观的角度出发,尽量做到宽、浅、绿、隐。1.1.2设计依据:1、《重庆市酉阳县桃花源水库库区复建公路工程》设计合同;2、项目相关的批文、函件;3、业主提供的其他相关资料;4、《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》及有关文件规定;5、相关的设计规范、规程及规定等。1.2路基横断面布置及路拱横坡1.2.1本项目路基宽度5.5m,单车道,路幅分配为:5.5m=0.50m土路肩(硬化)+4.5m行车道+0.50m土路肩(硬化),土路肩硬化形式采用C25混凝土现浇。详见图一:1.2.2车行道横坡采用单向2%、土路肩横坡与车行道一致。图一路基标准横断面1.3路基设计标高及洪水频率路基设计标高:建成后路面顶面中心线标高。路基设计洪水频率:1/15。1.4公路用地公路用地范围为:路堤两侧坡脚边缘、路堑坡顶外边缘、排水沟外侧、构造物边缘以外1.0m,房屋路段路基边缘1.0m。1.5超高当圆曲线半径小于90m时,应设置圆曲线超高,本项目圆曲线最大超高采用4%。超高渐变率为1∕330~1∕75,其他规定详见《小交通量农村公路工程设计规范》(JTG/T3311-2021)。2路基设计地形类别 丘陵公路等级 小交通量农村公路Ⅱ类设计速度 15km/h路基宽度 整体式路基:5.5m设计洪水频率 路基设计洪水频率1/15地震动峰值加速度0.05g路面类型 水泥混凝土汽车荷载等级 公路—Ⅱ级公路净空 ≥4.5m路基设计标高为公路中线路面标高。2.1路堤2.1.1一般填方路堤路堤边坡形式和坡率应根据填料的物理力学性质、边坡高度和工程地质条件确定。并符合下列要求:当地质条件良好,边坡高度不大于20m时,其边坡坡率不宜陡于下表规定值。填料类别边坡坡率上部高度(H≤8m)下部高度(H≤12m)细粒土1:1.51:1.75粗粒土1:1.51:1.75巨粒土1:1.31:填前原地表处理1、地面横坡缓于1:5时,应清除草皮、耕植土及松软浮土等,清除地表土;地面横坡为1:5~1:2.5时,原地面应挖台阶、台阶宽≮2.0米,当覆盖土层较薄时,应先清除覆盖层再挖台阶;地面横坡陡于1:2.5时,对路堤进行稳定性分析,并采取措施保证路基的稳定。2、地基表层应碾压密实,一般土质地段碾压后的压实度不应小于85%。3、经过水(鱼)塘地段的路堤,采取排水、清淤、换填透水性材料等方式处理。2.1.3路基压实标准与压实度及填料强度的要求1)路基填筑以重型击实试验法求得的最大干密度为压实标准。2)路基的填筑应优先选用沿线级配较好的砂、砾类粗粒土作为填料。路堤填料最大粒径应小于150mm,路床填料最大粒径应小于100mm。3)填料的粒径和相关力学指标、压实度应符合下表的相关规定。当路床填料最小强度达不到以上要求时,施工时可采取掺灰或其他稳定性较好的材料进行处理。路床及路堤填料最小强度和压实度要求项目分类路面底面以下深度(m)填料最小强度(CBR)(%)压实度(重型击实标准)(%)最大粒径(mm)路床填方路基0~0.35≥94<1000.3~0.83≥94路堤上路堤0.8~1.53≥93<150下路堤1.5以下2≥904)涵背和挡土墙墙背填料选用渗水性良好的砂岩或灰岩片碎石、石屑等材料填筑。5)本项目位于桃花源水库库区影响范围,路基受水库设计水位及周边既有沟渠、鱼塘等影响较大,对于水库设计水位926.8m+安全高度0.5m=927.3m以下的填方路基及浸水路基段,施工中必须采用砂岩(灰岩)片碎石、石屑等透水性良好、不易风化的材料填筑路基,其他填方路基优先采用石方材料填筑并按相关规范要求分层填筑、压实。2.2路堑根据现场踏勘,挖方高度≤10米的按1:0.35放坡开挖;挖方高度在10~20米的分级开挖,每级高度10米,并在10米处设置1米宽平台。2.3特殊路基设计路线部分跨越水田、鱼塘,路线以路堤通过该段时,易产生过大的工后沉降及路堤失稳。软弱地基是丘陵区较为普遍的不良地质现象,针对该问题,本次设计特殊路基分为软基路段路基和水塘路段路基。
水塘、水田等软基路段路基采用换填路基挖石方处理,并满足路堤施工压实度和CBR值等要求。2.4高填深挖路基设计2.4.1挖方高边坡本项目无挖方高边坡。2.4.2高填路堤本项目无高填路堤。2.5低填浅挖路基设计当填方高度≤1.10m时,视为低填路堤,对路床范围(即路面底面以下0~80cm)填料或表土必须认真处理。1)低填处理施工方法:反开挖地基至路床底部,碾压地基至压实度不小于93%,路床范围内80cm回填石渣,压实度不小于94%。2)浅挖方处理施工方法如下:对于土质挖方段:反开挖地基至路面底部下80cm,若挖方料可作为路基填料时,直接用翻挖土分层压实,压实度不小于94%;若挖方料不可作为路基填料时,换填80cm石渣分层压实,压实度不小于94%。路床底部压实度应碾压至不小于93%。2.6不良地质地段及特殊路基工程地质评价场区无滑坡、危岩及泥石流等不良地质现象分布,场区主要为页岩、砂质页岩,属非岩溶层组(隔水层),特殊路基类型主要为过湿土地基、顺层边坡等。(1)过湿土地基过湿土地基主要分布于沿线沟谷、平坝或凹槽地段,地表一般为水田或冬水田,耕植土厚约1m,下部为粉质粘土、粉质粘土夹碎石,土层结构松散~稍密,地基承载力低,直接作为路基持力层时,道路易产生沉降变形与不均匀沉降变形。经统计,本项目过湿土地基共计150m/2处。设计采用清除耕植土和软弱土、回填灰岩、砂岩等透水性较好的石方材料,碾压密实进行处理。(2)顺层边坡路线局部路段走向与岩层走向方向小角度相交,挖方边坡为顺层边坡。岩体为志留系下统龙马溪组页岩,岩层倾角27~33度。坡体前缘因开挖或侵蚀形成临空面时,岩层易沿软弱层面滑动,诱发顺层滑动。为减少开挖扰动和防护工程量,设计通过优化平纵面设计,减小挖方边坡高度。经统计,本项目顺层边坡共计120m/1段,挖方边坡高3~4.5m,采用挂网喷砼防护。2.7路基顶面弯沉验收值路基顶面弯沉值宜采用落锤式弯沉仪等动态回弹模量检测设备进行检测,要求路基顶面实测得到的计算弯沉值lc≤292.5(0.01mm)。3路基支挡、防护工程设计1)设计原则对于稳定的路基填挖方边坡原则上不进行防护,施工完成后及运营期一定时期内通过周边植物生长达到自然绿化的效果,本次设计针对部分填筑困难、下方有民房、重要设施及其他控制因素的填方路段采用了衡重式路肩墙、护肩、护脚、护面墙进行防护设计。2)挡墙设计(1)挡墙材料及构造要求:a.材料要求:挡土墙墙身采用M7.5浆砌片石砌筑。b.基础埋入深度及襟边宽度:挡土墙基底埋深一般不小于1m;襟边宽度不小于2m。c.伸缩缝:每10-15m设置一道伸缩缝,缝宽2cm。缝内沿墙内、外两边填塞沥青木板,填入深度不小于15cm。d.挡土墙泄水孔:墙前地面线以上20cm沿墙长及墙高方向设置泄水孔,采用直径10cmPVC管,进水孔采用反滤土工布扎口,间隔2m,衡重台处必须设一排泄水孔。(2)施工注意事项1、挡土墙应分段跳槽开挖并及时浇筑。2、墙背采用透水性较好材料填筑,压实度不得小于路基的压实度要求。3、挡土墙基底开挖后,应及时验槽,地基容许承载力必须满足设计要求,若基底实际开挖情况与设计不符,可据实调整,但须挣得各方书面认可。4、施工中应对基础准确放线,以使基础中心与挡墙底合力作用线在一条竖直线上。5、基础的回填材料应满足填土密实度的要求6、若基础采用混凝土垫基应一次浇筑完成,不得出现施工缝。7、基础混凝土达到其设计强度的75%以上方能施工挡墙。8、其他未尽事项同原施工图设计资料。4路基、路面排水水是危害路基稳定,造成道路病害的重要因素,为防止路基水毁及边坡冲蚀,应保持排水系统连贯畅通,及时将路基路面水排除。路基、路面排水系统由路基边沟、路面排水及桥涵排水组成。路基设计洪水频率1/15,路拱横坡2%,路堑路肩侧均设边沟,边沟将路面水、地表水引入天然河沟或经桥涵排出路基范围。5弃土设计方案、环水保设计及节约用地措施5.1路基土石方情况本项目挖方、废方按自然方计算,填方、本桩利用、远运利用调出按压实方计算;各类土的压实系数分别为松土1.11、普通土1.05、硬土1.00、各类石0.84。挖方共计17134m3,填方2582m3,弃方14686m3。全线弃土6154m3,运距3.147Km,弃石8532m3,运距3.246Km。本项目未设置弃土场,所有弃方均弃入库区主体工程1#弃渣场内。5.2环水保相关设计说明及节约用地措施路基设计结合工程地质条件,贯彻因地制宜、就地取材的原则作好环境保护设计,并符合下列要求:1、本路在平面布线时统筹考虑了建设项目的合理用地、路线尽量绕避农田和民房,减少房屋拆迁的影响;在环境和技术条件可能的情况下,尽量降低路堤高度;在施工图设计中还考虑了施工期路基路面排水工程、路基防护工程、基础工程、临时工程等以及营运期汽车尾气、粉尘、油污等对水环境的不利影响。除设置必要的保护措施外,对部分沟渠还进行了改移或裁弯取直。为避免水流对岸坡的冲刷,设置了必要的浆砌护岸。全线路基设计时,挖方及傍山路堤迎水面均设置边沟,边沟水经涵洞或排水沟引至路基以外,边沟及灌溉涵洞出口为水田时,则设置沉砂池,让水流沉淀泥砂后,漫入农田;在倾斜地表填筑路堤或路堤填筑较高时,为提高斜坡路堤的稳定性,采取设置坡脚挡墙等措施处理,以收缩路堤边坡坡脚,节约用地。2、尽量利用I、Ⅱ类土(普土)作为绿化用土或弃土场表面绿化还耕,以减少弃土量、保护环境和节约用地。3、边沟、排水沟的挖基土方应采取“就近处理”的原则,将挖基土方堆于排水沟外侧平台处,并摊铺平顺、以利于后续植物生长。4、在施工期间,在运输过程中会给当地的环境带来较大的影响,因此,需要承建单位及时采取洒水、清扫等临时措施,以保证当地环境和居民的生活不受到太大的影响。5、施工结束后期,承建单位应及时清理施工过程遗留下来的杂物、临时弃土堆等,保证做到全线不留下任何对当地环境、景观和蓄水后的库区产生不利影响的东西。6路基施工方法及注意事项1)全段路基施工宜在旱季进行,以避开雨季由于地下水位上升和农灌期用水需要造成的地基土过湿,减少对过湿路段地基的特殊处理,有利于路基压实成形。2)路基施工期间应作好对地面汇水的排水处理,避免由雨水原因而影响路表施工或导致路基病害出现。3)为确保斜坡路堤的稳定,应特别重视斜坡路段路堤的施工,路基设计要求采取的措旋必须得到保证,即逐级开挖宽度为2m且向内倾斜2~4%的台阶。4)路堤基底应清除表层含腐殖质较多的带草根土。路基范围内应清除植被,挖除树根等。5)半挖半填方部分,应先挖好台阶,修好护脚或护肩墙构造物后再作填方,以避免两部分路基因相对沉降量过大而断裂。6)应注意各合同段在彼此交界部位的衔接,既要注意在结合部位不要出现填筑路堤的压实薄弱段,又不允许路基各部几何尺寸错位,同时,还应注意路基与桥涵构造物间的顺适衔接。7)建议加强各工序间的合理配合,如路基施工至路床标高并经检验合格后,应尽快铺筑路面各结构层,避免路床暴露,汇集雨水下渗软化路基,造成通车后路面破坏。必要时可毛塑料薄膜对分隔带进行遮盖,以避免雨季积水下渗。8)路堑施工应贯彻“动态设计,信息化施工”的原则,建立信息反馈制度,并设置相应的边坡监测措施,将开挖过程视为再勘察的过程对待,及时进行地质编录,并注意核对地质情况,发现实际地质情况与设计出入较大时,或地质情况异常,应立即通报业主,监理和设计单位,以便对设计进行调整,保证工程质量和边坡安全。9)路基施工时,遵循《公路路基施工技术规范》,做好施工组织设计,严格按合理工序施工,采取先进、有效的施工方法和施工工艺。10)土方开挖禁止使用爆破施工。因特殊原因确需爆破,应采用小药量控制爆破方法。11)雨季到来之前,应做好地面排水工程。雨季施工应做好组织安排,避免无序大填大挖,挖深较大的路堑高边坡,应尽量不在雨季施工,密切注意天气预报,做好边坡坡面的临时防护工作(如在坡面铺设防水塑料薄膜和修建临时排水沟),防止地表水冲刷坡面和下渗。遇地下水集中出露者应作好引排,切忌盲目封堵。7路面设计地形类别 丘陵自然区划 V2气候条件 \t"/item/%E9%93%9C%E6%A2%81%E5%8C%BA/_blank"亚热带季风性湿润气候公路等级 小交通量农村公路Ⅱ类设计速度 15km/h路面类型 水泥混凝土5.5m宽水泥混凝土路面采用结构形式:20cmC25水泥混凝土面层8cm填隙碎石车行道结构层厚度为0.28m路线所经地区属公路自然区划V2区,路基处于中湿~干燥状态,土基回弹模量取值E0≥40MPa。8施工要求8.1路基施工要求8.1.1原地基处理要求(1)路基用地范围内的树木、灌木丛等均应在施工前砍伐或移植处理,砍伐的树木移置到路基用地之外妥善处理。(2)路堤修筑范围内,原地面坑、洞、墓穴等,应在清除沉积物之后,用满足路基要求的合格土分层回填分层压实,压实度不小于94%。(3)原地基为耕地或松土时,应先清除有机土、种植土、草皮等,清表厚度为30cm,平整后要求压实度不要小于90%。(4)基底在填筑前进行压实,路基填筑。(5)路堤填筑时,当原地面纵坡大于12%或横坡度陡于1:5时,应挖坡度向内并大于4%、宽度不小于2m的台阶。当基岩面上的覆盖层较薄时,宜先清除覆盖层再挖台阶,当覆盖层较厚且稳定时,可保留。(6)地面横坡陡于1:2.5地段的陡坡路堤,必须验算路堤整体沿基底及基底下软弱层滑动的稳定性,抗滑稳定系数不得小于规范要求的稳定系数。否则应采取措施改善基底条件或设置护脚等支挡结构物防滑措施。(7)填筑填石路堤前,填方前先清除覆盖于地表结构松散、承载力低且变形大的填筑土及种植土,并按相应规范要求及时进行分层辗压夯实。8.1.2填方路基(1)路基填料要求用于路基的填料要求挖取方便、压实容易、强度高、水稳定性好。天然土石混合填料中,中硬、硬质石料的最大粒径不得大于压实厚度的2/3。填方类型路床顶面以下的深度(cm)最小强度路基上路床0~305下路床30~803上路堤80~1503下路堤>1502零填及
挖方路基路基0~305路基30~803(2)路基填料的选择1)石质土由粒径大于2mm的碎(砾)石,其含量由25%~50%及大于50%两部分组成。如碎(砾)石土,砂土质碎(砾)石土,碎(砾)石砂,粗粒土中的粗、细砂质粉土,细粒土中的轻、重粉质黏土等,其空隙度大,透水性强,压缩性低,内摩擦角大,强度高,属于较好的路基填料。2)砂土没有塑性,但透水性好,毛细水上升高度很小,具有较大的摩擦系数。砂土路基强度高,水稳定性好。但是砂土黏性小,易于松散,受水流冲刷和风蚀易损坏,在使用时可掺入黏性大的土搅拌以改善质量。3)砂性土是良好的路基填料,有足够的内摩擦力和一定的粘聚力。一般遇水干的快、不膨胀,易被压实,易构成平整坚实的表面。4)粉质土不宜直接填筑与路床,必须掺入较好的土体后才能用作路基填料,且只能用作路堤下层(距路基顶0.8m以下)。5)轻、重黏土不是理想的路基填料,液限大于50%、塑性指数大于26、含水量不适宜直接压实的细粒土,不得直接作为路堤填料;需要使用时,必须采取技术措施进行处理(例如含水量过大时进行晾晒),经检验满足规范要求后方可使用。6)膨胀土等特殊土体不得直接用于路基填料。有机质土、强膨胀土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐殖物质的土严禁用作路基填料。7)满足要求(最小强度CBR、最大粒径、有害物质含量等)或经过处理后满足规范要求的煤渣、高炉矿渣、钢渣、电石渣等工业废渣可以用作路基填料,但是在使用过程中应避免造成环境污染。8)沿线水塘、水田等填方软基路段须采用挖方中的灰岩、砂岩等透水性较好的石方材料对原有软基进行抛填密实,并按要求进行碾压处理。9)优先选用挖方中的石方对路基进行填筑。(3)土石路基填筑要求1)性质不同的填料,应水平分层、分段填筑,分层压实。同一水平路基的全宽应采用同一种填料,不得混合填筑。每种填料的填筑压实后的连续厚度应小于50cm,填筑路床顶最后一层时,压实后的厚度不应小于30cm,该层填料的最大粒径宜小于15cm,压实后表面无孔洞。施工前,应根据土石混合料的类别分别进行试验路段施工,确定能达到的最大压实干密度的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。碾压前应使大粒径石料均匀分布在填料中,石料间隙应填充小粒径石料、土和石渣。压实后透水性差异大的土石混合材料,应分层或分段填筑,不应纵向分副填筑。土石混合材料来自不同的料场,其岩性或土石比例相差较大时应分层或分段填筑。中硬、硬质石料的土石路堤应进行边坡码砌。码砌边坡的石料强度不小于MU30码砌厚度应小于2m,最大粒径不大于厚度的2/3,码砌应码砌紧贴、密实、无明显孔洞、松动,砌块间承接面应向内倾斜,坡面平顺。2)填筑路基宜采用水平分层填筑施工,如原地面不平,应由最低处分层填起,每填一层,经过压实符合规范要求检验通过之后,再填上一层。3)路堤填土宽度每侧不得小于填土层设计宽度,压实后宽度不得小于设计宽度,一般大于设计宽度0.5m,最后削坡。4)当原地面纵坡大于12%的地段,原地面应挖成台阶,设置坡度向内并2%~4%、宽度不小于2m的台阶,施工可采用竖向分层法施工,沿纵坡分层,逐层填压密实。5)地面横坡不陡于1:5时且基底符合规范要求时,路堤可直接修筑在天然地基上。地面横坡陡于1:5时,原地面应挖成台阶(坡度向内2%~4%、宽度不小于2m),并用小型夯实机加以夯实。填筑应由最低一层台阶填起,分层夯实,然后逐台向上填筑分层夯实。横坡陡峻地段的半填半挖路基,必须在山坡上从填方坡脚向上挖成向内倾的台阶,坡度2%~4%,台阶宽度不应小于2m。6)在透水性不好的压实层上填筑透水性好的填料前,应在其表面设2%~4%的单向横坡,并采取相应防水措施。除干旱地区以外,不得在由透水性较好的填料所填筑的路堤边坡上覆盖透水性不好的填料。7)对潮湿或冻融敏感性小的填料应填筑在路基上层,强度较小的填料应填筑在下层。在有地下水的路段或临水路基范围内,应采用透水性好的填料。8)填方分几个作业段施工时,接头部位如不能交替填筑,则先填路段,应按1:1坡度分层留台阶;如能交替填筑,则应分层相互交替搭接,搭接长度不小于2m。(4)路基压实要求1)路基施工以机械作业为主,人工配合为辅,人工配合土方作业时,必须设专人指挥,采用流水或分段平行作业方式。土质路基压实应遵循“先轻后重、先低后高、先慢后快、轮迹重叠”的原则。2)试验段:正式进行路基压实前,有条件时应做试验段,实验目的主要有:确定路基预沉量值;合理选用压实机具,选用机具的考虑因素有道路等级、工程量、施工条件、工期等;按压实度确定碾压速度、压实遍数;确定每层虚铺厚度、最佳含水量;根据土的类型、湿度、设备及场地条件,选择压实方式。以上指标正式施工时参照使用。3)压实机械对土层进行碾压时,压实速度以2~4km/h最为适宜,不得超过4km/h。采用羊足碾时速度可以快些,在碾压黏土时最高可达12~16km/h。4)碾压一段终了时,宜采取纵向退行方式继续第二遍碾压,而不宜采用掉头方式,以免因机械掉头时搓挤土,使压实的土被翻松,故压路机始终要以纵向进退方式进行压实。5)在整个全宽的填土上压实,宜纵向分行进行,直线段从路基边缘向中央进行,曲线段宜由曲线内侧向外侧(有超高时,即先低后高原则)进行。压路机轮外缘距路基边缘应保持安全距离。两行之间的接头一般重叠1/4~1/3轮迹;对于三轮压路机则应重叠后轮的1/2。6)纵向分段压好以后,进行第二段压实时,其在纵向接头处的碾压范围,宜重叠1~2m,以确保接头处平顺过渡。7)碾压不到的部位应采用小型夯压机夯实,防止漏夯,要求夯击面积重叠1/4~1/3。8.1.3路基边坡设计(1)路堤边坡路堤边坡形式和坡率应根据填料的物理力学性质、边坡高度和工程地质条件确定。地基情况良好时一般采用如下形式:0~8m一级边坡坡率采用1:1.50,8~20m二级边坡坡率采用1:1.75,20m以上边坡采用1:2.0,变坡点采用1.5m台阶。(2)路堑边坡根据现场踏勘,挖方高度≤10米的按1:0.35放坡开挖;挖方高度在10~20米的分级开挖,每级高度10米,并在10米处设置1米宽平台。边坡高度H≤30m的路堑,边坡破碎的路段坡面采用护面墙或坡脚矮挡墙防护,完整性较好的路段,坡面直接裸露;岩质边坡边坡高度H≥30m的路堑,坡面主要采用挂网喷砼防护,坡脚采用路堑墙支护;土质边坡高度H<20m的路堑,根据土质边坡土体(卵石土、碎石土、块石土)的密实程度,设计采用挖方坡比为1:0.5~1:0.75,坡脚采用矮挡墙或护面墙支挡;土质边坡高度H≥20m的路堑,设计挖方坡比1:0.5~1:0.75,坡面采用挂网喷砼或护面墙防护,坡脚采用仰斜式路堑墙支挡。8.1.4半填半挖路基、路堤与路堑过渡段(1)基底处理应符合下列规定1)应从填方坡脚起向上设置向内侧倾斜的台阶,台阶宽度不小于2m,在挖方一侧,台阶应与每个行车道宽度一致、位置重合。2)石质山坡,应清除原地面松散风化层,按设计开凿台阶。3)孤石、石笋应清除。4)纵向填挖结合段,应合理设置台阶。5)有地下水或地面水汇流的路段,应采用合理措施导排水流。(2)施工应符合下列规定1)路基应从最低标高处的台阶开始分层填筑,分层压实。2)填筑时,应严格处理横向、纵向、原地面等结合界面,确保路基的整体性。3)路基填筑过程中,应及时清理设计边坡外的松土、弃土。4)高度小于0.8m的路堤、零填及挖方路床的加固换填宜选水稳性较好的材料。8.1.5挖方路基施工流程(1)开挖施工应符合下列规定可作为路基填料的土方,应分类开挖分类使用。非适用材料可作为弃方处理。土方开挖应自上而下进行,不得乱挖超挖,严禁掏底开挖。路基开挖中,基于实际情况,如需修改设计边坡坡度、截水沟和边沟的位置及尺寸时,应及时按规定报批。边坡上稳定的孤石应保留。应采取临时排水措施,确保施工作业面不积水。挖方路基路床顶面终止标高,应考虑因压实而产生的下沉量,其值通过试验确定。(2)边沟与截水沟应从下游向上游开挖。截水沟通过地面坑凹处时,应将凹处填平夯实。边沟及截水沟开挖后,应及时进行防渗处理,不得渗漏、积水和冲刷边坡及路基。(3)挖方路基施工遇到地下水时应按下列规定处理应采取排导措施,将水引入路基排水系统。不得随意堵塞泉眼。路床土含水量高或为含水层时,应采取设置渗沟、换填、改良土质、土工织物等处理措施,路床填料除应符合路基填料强度(CBR)的最小值和最大粒径的规定外,还应具有良好的透水性能。(4)土质路基开挖应根据地面坡度、开挖断面、纵向长度及出土方向等因素,结合土方调配,选用安全、经济的开挖方案。8.2雨季路基施工8.2.1一般规定(1)雨季施工应根据季节特点和施工段的地质地形条件,制定合理的施工方案。(2)雨季施工应做好临时排水,并与永久排水设施衔接顺畅。(3)雨季施工应加强安全管理,制定安全预案,加强气象信息的收集工作,避免灾害和事故发生。(4)雨季施工前必须做好各项准备工作。8.2.2雨季施工(1)路基排水1)雨季施工应综合规划、合理设置现场防排水系统,采取有效措施,及时引排地面水。2)对施工临时挤占的沟渠、河道应采取措施保证不降低原有的排水能力。3)路堤填筑的每一层表面应设2%~4%的排水横坡。4)在已填路堤路肩处,应采取设置纵向临时挡水土埂、每隔一定距离设出水口和排水槽等措施,引排雨水至排水系统。5)雨季路堑施工宜分层开挖,每挖一层均应设置纵横排水坡,使水排放畅通。8.2.3路基基底处理(1)在雨季前应将基底处理好,孔洞、坑洼处填平夯实,整平基底,并设纵横排水坡。(2)低洼地段,应在雨季前将原地面处理好,并将填筑作业面填筑到可能的最高积水位0.5m以上。8.2.4填方路堤施工应符合下列规定(1)填料应选用透水性好的碎(卵)石土、砂砾、石方碎渣和砂类土等。利用挖方土作填料,含水量符合要求时,应随挖随填及时压实。含水量过大难以晾晒的土不得用作雨季施工填料。(2)雨季填筑路堤需借土时,取土坑的设置应满足路基稳定的要求。(3)路堤应分层填筑,当天填筑的土层应当天或雨前完成压实。8.2.5挖方路基施工应符合下列规定1)挖方边坡不宜一次挖到设计坡面,应预留一定厚度的覆盖层,待雨季过后再修整到设计坡面。2)路堑应避免雨季开挖作业。3)雨季开挖岩石路基,炮眼宜水平设置。4)结构物基坑在雨季开挖后未能及时施工时,应采取防浸泡措施,必要时雨后应对基坑地基承载力再次检测,以确定是否满足设计要求。5)制定雨季施工安全预案,做好防洪抢险的准备工作。8.3基层(填隙碎石)路基通过验收后,方可进行改善层施工,改善层通过验收后,方可进行基层施工。基层采用填隙碎石,厚8cm,且压实度≥98%。8.4设计要点及材料要求(1)水泥采用旋窑生产的道路硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,其28天抗压强度不低于32.5Mpa,抗折强度不低于6.5Mpa。水泥的各项化学成分、物理指标应满足《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTGF30-2014)表8-2中中、轻交通荷载等级路面的相应指标要求。表8-2路面用水泥的化学成分和物理指标水泥成分、物理性能中、轻交通荷载等级路面试验方法铝酸三钙不宜>9.0%GB/T176-2017铁铝酸四钙12.0%~20.0%熟料游离氧化钙不宜>1.8%氧化镁不宜>6.0%三氧化硫不得>4.0%碱含量怀疑有碱活性集料时≤0.6%无碱活性集料时,≤1.0%混合材种类不得掺窑灰、煤矸石、火山灰、烧粘土、煤渣、有抗盐冻要求时不得掺石灰岩粉水泥厂提供出磨时安定性蒸煮法检验必须合格JTG3420-2020标准稠度需水量不宜>30%初凝时间不早于0.75h终凝时间不迟于10h比表面积宜在300~450m2/kg细度(80μm筛余)筛余量不得>10%28d干缩率不得>0.10%耐磨性不得>3.0kg/m2注:*28d干缩率和耐磨性试验方法采用《道路硅酸盐水泥》(GB/T13693-2017)标准(2)粗集料①粗集料应采用质地坚硬、耐久、干净的碎石、破碎碎石或卵石。极重、特重、重交通荷载等级公路面层混凝土用粗集料质量不应低于Ⅱ级;中、轻交通荷载等级公路面层混凝土可使用Ⅲ级粗集料。=2\*GB3②粗集料应根据混凝土配合比的公称最大粒径分为2~4个单粒级的集料,并参配使用粗集料的合成级配的级配范围宜符合《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTGF30-2014)中表8-3的要求。不得使用不分级的集料。粗集料的级配要求见下表:表8-3粗集料的级配范围方孔筛尺寸(mm)2.364.759.5016.019.026.531.537.5级配类型累计筛余(以质量计)(%)合成级配4.75~16.095~10085~10040~600~104.75~19.095~10085~9560~7530~450~50--4.75~26.595~10090~10070~9050~7025~400~50-4.75~31.595~10090~10075~9060~7540~6020~350~50=3\*GB3③碎石的相应技术指标应满足《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTGF30-2014)中表8-4的要求,见下表:表8-4碎石技术要求项目技术要求Ⅱ级碎石压碎值≤25%坚固性(按质量损失计)≤8%针片状颗粒含量(按质量计)≤15%含泥量(按质量计)≤1%泥块含量(按质量计)≤0.5%硫化物及硫酸盐(按SO3质量计)≤1%有机物含量(比色法)合格岩石抗压强度岩浆岩不应小于100MPa;变质岩不应小于80MPa;沉积岩不小于60MPa表观密度≥2500kg/m3松散堆积密度≥1350kg/m3空隙率≤47%磨光值*≥35%碱活性反应不得有碱活性反应或疑似碱活性反应(3)细集料=1\*GB3①细集料应采用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂,不宜采用再生细集料,细集料的相应技术指标应满足《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTGF30-2014)中表3.4.1的要求,见下表:表8-5细集料技术指标项目技术要求氯离子含量*(按质量计%)≤0.03坚固性(按质量损失计%)≤8.0云母(按质量计%)≤1.0天然砂含泥量(按质量计%)≤2.0天然砂泥块含量(按质量计%)≤0.5有机物含量(比色法)合格硫化物及硫酸盐含量(按SO3质量计%)≤0.5轻物质(按质量计%)≤1.0吸水率(%)≤2.0表观密度≥2500kg/m3松散堆积密度≥1400kg/m3空隙率≤45%碱活性反应不得有碱活性反应或疑似碱活性反应注:*碱活性反应、氯离子含量、硫化物及硫酸盐含量在天然砂使用前应至少检验一次。按现行《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)T0324岩相法、测定=2\*GB3②砂应符合下列要求应采用洁净、坚硬、符合规定级配、面层水泥混凝土使用的天然砂细度模数宜在2.0~3.7之间。级配范围应符合下表的规定表8-6细集料标准级配范围砂分级细度模数方筛孔尺寸(mm)(试验方法JTGE42T0327)9.54.752.30.150.075通过各筛孔的质量百分率(%)粗砂3.1~3.710090~10065~9535~6515~305~200~100~5中砂2.3~3.010090~10075~10050~9030~608~300~100~5细砂1.6~2.210090~10085~10075~10060~8415~450~100~5(4)水水应洁净、不含有害杂质,符合现行《生活饮用水卫生标准》(GB5749)的饮用水可直接作为混凝土搅拌和养生用水。对水质有疑问按《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTGF30-2014)中表3.5.2要求指标进行检验,合格者方能使用。(5)钢筋①水泥混凝土、钢筋混凝土及连续配筋混凝土面层所用的钢筋、钢筋网、传力杆、拉杆等应符合国家和行业现行相关标准的规定。②钢筋不得有裂纹、断伤、刻痕、表面油污和锈蚀。配筋混凝土路面和桥面用钢筋宜采用环氧树脂涂层或防锈漆涂层等保护措施。③传力杆应无毛刺,两端应加工成圆锥形或半径为2~3mm的圆倒角。④胀缝传力杆应在一端设置镀锌钢管帽或塑料套帽,套帽厚度不应小于2.0mm,并应密封不透水,套帽长度宜为1OOmm,套帽内活动空隙长度宜为30mm。⑤传力杆钢筋应采取喷塑、镀锌、电镀或涂防锈漆等防锈措施,防锈层不得局部缺失。拉杆钢筋应在中部不小于1OOmm范围内采取涂防锈漆等防锈措施。(6)接缝材料填缝材料应具有与混凝土板壁粘结牢固、回弹性好、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。混凝土路面的构造缝必须用专用填缝料灌缝,填缝料的性能应满足《公路水泥混凝土路面施工技术细则》JTGF30-2014中表8-7的技术要求。技术要求见表。表8-7加热施工式橡胶沥青填缝料技术标准试验项目技术指标低温拉伸0℃/RH25%/3循环,15mm,一组三个试件全部通过针入度(0.1mm)≤70弹性复原率(%)30~70流动度(mm)<3软化点(℃)≥80(7)混凝土的配合比①公路面层水泥混凝土的配合比设计应满足其弯拉强度、工作性、耐久性要求,兼顾经济性。②应选用符合《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTGF30-2014)规定的质量标准要求、性能稳定的原材料。不同的原材料组合应分别进行配合比设计。③各级公路面层水泥混凝土配合比设计宜采用正交试验法;二级及二级以下公路可采用经验公式法。④水泥混凝土的设计强度应采用28d龄期的弯拉强度。各交通荷载等级要求的水泥混凝土弯拉标准值不得低于《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40—2011)表8-8的规定。表8-8水泥混凝土弯拉强度标准值交通荷载等级轻、中水泥混凝土的弯拉强度标准值(MPa)≥4.0⑤根据现场原材料的情况进行28d龄期的抗弯拉强度试验,确定水泥剂量。水泥混凝土设计参数经验参考值见《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40—2011)表8-9。表8-9水泥混凝土强度和弹性模量经验参考值弯拉强度(MPa)1.52.02.53.03.54.04.55.05.5抗压强度(MPa)71115202530364249抗拉强度(MPa)0.8962.202.542.853.223.55弹性模量(GPa)1518212325272931338.6路面施工要求及质量控制8.6.1准备1)、路基交验:其顶面压实度按重型击实标准不得低于95%,且应基本沉降稳定,有足够的水稳定性和强度性。采用后轴100KN的标准车(单后轴双轮的载重车,其后轴轴载P为100±1KN,一侧双轮荷载为50±0.5KN,轮胎接地压强P为0.70±0.05MPa,单轮传压面当量圆直径d为21.3±0.5cm,轮隙宽度应满足能自由插入弯沉仪测头的要求)进行弯沉检测,检测频率为每车道10米两点,相邻车道检测断面应错开设置,非不利季节的弯沉代表值(弯沉代表值=测量弯沉的平均值+2×标准差)主线不得超过345.8×10-2mm。对弯沉值过大的点,应进行路基的局部处理,验收合格后方可进行路面施工。施测路段代表弯沉值的计算如下:式中:--施测路段的平均弯沉值;--施测路段弯沉值的标准差;--保证率系数,路基验收时=2.0;面层、基层、底基层顶面验收时=1.645。计算及时,可将±3以外的点舍弃,对舍弃的弯沉值的测点应找出周围界限,并进行处理。2)、受地下水影响的路段,在挖方边沟下均设置纵向排水盲沟,以降低地下水位,或设置内部纵、横向排水盲沟(视情况而定),排除裂隙水或泉水,石质挖方路段,超挖部分均回填填隙碎石垫层,厚度不宜小于15厘米。3)、基顶面按设计要求的横坡形成路拱,表面应平整,应按设计要求控制好顶面标高,不得进行薄层找补。4)、如果路基没有稳定,水泥面层可以分期铺筑、缓铺或采取其它过渡路面,但必须采取相应的措施确保路面的排水。8.6.2集料的生产管理1)、片石的质量控制集料的物理特性如抗磨耗性与强度主要由母岩的特性决定。片石开采工艺在排除软弱岩层的情况下,对集料的质量可能有重大影响,破碎将影响集料颗粒形状和级配。主要从以下几方面对片石质量进行控制:(1)减少片石开采点,以防品种杂乱,质量参差不齐。在破碎设备作业时,最终产品特性的一致性是绝对重要的。这就要求送进破碎机的母岩具有一致的物理特性(如比重与吸水性)。当从片石开采场不同地点获取岩石时,集料特性可能有重大变化。破碎加工生产的质量控制必须保证岩石的资源特性不得有过大变化。(2)保证片石的质量,必须对山体的覆盖层和风化层彻底清理干净,保证石质纯净不含泥土、风化石等杂物和软弱颗粒。覆盖层一般由泥土与风化岩石组成。坚固岩石与风化岩石的分界线常难以确定。此外,风化作用常沿岩石裂缝或岩层之间的接缝发生。因此,重要的是要以剥除和废弃土覆盖层和风化岩石并在破碎作业时筛出坚固材料的方法,除去任何劣质岩石。并使非坚固材料通过筛屏格网予以废弃。(3)开采的片石采用挖掘机装车,选择合格、干净的片石,运入料场的片石均经过高压水冲洗干净后,方可用于破碎,以保证成品料的针片状含量、含泥量等各项指标符合要求。2)、碎石的破碎筛分设备破碎装置一般是鄂式破碎机被用作初级破碎机,而标准的反击式破碎机被用作次级破碎机。3)、碎石的质量控制(1)清洁度在片石进入破碎喂料机前,增加一个长度不得小于3m的振动筛,筛孔尺寸不得小于10cm,同时在振动筛下方增设1台废料皮带机(筛除的废料不得再使用),使原料进入粗破碎前将粉料和泥土排出,保证成品料的清洁度。(2)碎石粒径与级配控制eq\o\ac(○,1)填隙碎石基层粒径范围应在20-40mm。②通过调整破碎机的排料口尺寸,更换不同规格的筛片,生产出不同粒径规格、不同级配和不同比例的碎石,以适应成品配合比的需要。③破碎生产的材料数量理论上应大致恒定。如材料喂送率增加或减少,则各个筛孔的溢出量变化,特别是破碎作业接近各筛屏满负荷时。例如通过破碎机的材料流量增大,通常引起各个筛孔较细集料较多的溢出。这种溢出导致料堆具有较细的集料级配。(3)振动筛分与筛孔尺寸eq\o\ac(○,1)振动筛的层数一般为2~3层,层数过多筛分效率降低,筛分质量变差。筛比的大小影响筛分效率和矿料级配,最佳筛比可以通过试验来确定(一般在2左右)。eq\o\ac(○,2)不定期对筛网进行检测,发现筛孔因磨耗偏大(近25%)时立即更换筛网。(4)颗粒组成的一致性eq\o\ac(○,1)选择先进的破碎筛分设备并组织工厂化生产。eq\o\ac(○,2)统一振动筛型号和筛孔尺寸。eq\o\ac(○,3)对外购碎石采取二次加工筛分。eq\o\ac(○,4)针片状含量的控制:各规格料均将针片状含量控制在15%以内。(5)质量检测对碎石的生产进行事前监督,定期对集料进行抽检,控制碎石生产满足施工要求。4)、碎石堆放场地的管理(1)对碎石场内集料的堆放场地进行硬化,场地平整,排水通畅。(2)破碎碎石分批堆放,统一规划,不同材料严格分开存放,并设置分隔墙,不使用土质堆场,以防泥土混入集料。(3)粗集料堆放分层堆垛,每层设置10~15º的倾角,汽车紧密卸料,然后推平。禁止汽车自料堆顶部往下卸料,以减少集料离析。(4)细集料(石屑和砂)搭设遮雨棚。(5)所有碎石分批验收,验收合格的的材料方可入仓,料源不同的碎石,分别隔仓堆放,不可相互混合。(6)生产时要采取一定的除尘措施,避免对周围环境的污染,应采用吸尘装置除层。5)、施工过程中的质量控制(1)试验准备工作eq\o\ac(○,1)在进行任何集料试验之前,必须采用适当的取样技术从料源获取试样。可以随机选取试样,也可选取代表性试样,取决于取样目的。通常用于混合料设计要获取代表性试样而用于质量控制则随机取样。只用一两个试样表征混合料特性时,要求用代表性试样。但取用许多试样评价混合料质量时,通常随机获取试样。如果没有获取适合的试样,则对集料进行的全部试验都没有意义,这可导致设计或施工的水泥混合物料出现低劣质量,引起不满意的性能。eq\o\ac(○,2)集料生产及目标配合比设计阶段。集料试样通常取自料堆和破碎机传送带。取样人员必须认识到在堆料、装车或入仓时材料会发生离析。因而取样最佳地点是在传送带;但是由于在传送带上集料也会离析,因此必须在料流的全宽范围内取样。随机取样是在某一时刻从传送带获取。代表性试样是靠将贯穿某个期望期间的多个随机获取的试样加以组合获得的,如在传送带获取的试样是在全天内取样,或从料堆不同位置取样,并组合这些试样。几乎总是用代表性试样来对料堆进行评价。再则,取样必须将料堆离析的影响减到最小。料堆底边的集料通常比料堆其余部位更粗。料堆取样较好的方法是从料堆一侧爬到距堆顶或堆底一定距离的某点,除去表面集料,并从表面以下获取试样。有时需要在取样位置上方设置模板以防止集料流入取样区域。应在整个料堆几个位置取样,并组合为代表性试样。(2)水泥混合料生产阶段集料取样通常是在热料仓、自载重车或现场获取试样。eq\o\ac(○,1)生产级配根据目标级配的要求,从搅拌设备的热料仓卸料器取样筛分而确定。取样时应注意,由于振动筛的结构原因,热料仓中细颗粒落入仓的一边,而粗颗粒落入另一边,因此要进行全宽采样。eq\o\ac(○,2)集料也可在集料从冷进料器落至集中传送带后的生产过程中取得试样。取得这种材料试样的精确方法是短时停止传送带,并取出给定长度传送带上的全部材料,然后将这些材料进行试验,以确定集料级配。eq\o\ac(○,3)在进料器被校准且材料进入干燥器后,补充集料试样可取自拌和楼。当集料按比例落入每个热料仓时,可在热料仓位置直接获取集料试样。各仓的集料级配,连同各仓期望的材料比例,可用来确定进入混合料的集料总级配。(3)室内取样。试样(无论随机或代表性)一经取得,在试验前必须将其减少到适当数量。可采用四分法或料斗直接取样法来完成。eq\o\ac(○,1)四分法:当从采集的样品中进行削减时,为了尽量避免发生离析,可将样品倒在干净的平台上,用棒将样品刮平,然后用棒将样品成十字形均匀分开,取对角线上两分。如果样品仍然太多,可重复进行上述步骤,取样量应根据最大粒径确定。eq\o\ac(○,2)料斗直接取样法:在混合料粒径变化较大时,采用四分法取样往往由于人为因素。或者拌和不均匀,或者分割误差大等原因,难于满足取样要求,因此建议采用直接取样法,即订做一个取样斗,其平斗容积为要求取样量的体积,将取样斗直接置于卸料口下,接满料后取出,用木板刮去取样斗上部的锥状料,斗内剩余料供试验用。(4)集料进料器标定对进料器进行标定,使装置操作者能迅速设定进料速率,满足材料期望级配。采用某时通过任一特定进料器进入的相同材料对集料进料器进行标定。例如:用1号冷进料器喂进粗集料,则必须用那样的粗集料对其进行标定。一般有两种方法改变通过集料进料器的材料流:改变料门的开口与变化送料带速度。每个仓都有一个活门,可以打开至不同高度,改变材料流动速度。在标定过程中,常根据集料尺寸将料门设置在某个期望的开口,并设定通过该送料器喂送材料的大约速度。在获得集料试样后,改变送料带速度。以改变带上送料速度。对某一给定设置,材料通过送料器喂送,并送至集中传送带上,通过传送带送进干燥器。为获得试样,传送带被停止,并在带的选定长度上取走集料,并称重。在不遇传送带速度重复这一过程,直到几种送料速度已被量测。几个送料带速度确定之后,绘制送料率与相应带速关系图,可用这些图选择任何期望的集料送料率相应的带速。6)、施工现场控制(1)离析现象是造成路面潜在破坏的重要根源,混合料一旦发生离析,使铺出的路面不同区域的级配发生变化,严重影响了路面压实度、平整度和使用寿命。材料离析现象伴随着整个混合料的拌和运输和摊铺过程,因此,必须从各个环节加以控制。在施工现场应加强对材料的管理,由于材料堆放和管理等方面的原因造成离析,直接影响了搅拌站的稳定运行,使热料仓中的料位均衡被打破,造成某些仓时而溢料时而缺料。由于材料离析造成进入热料仓的材料粒径分布发生变化,从而影响了级配组成,尽管矿料与水泥的重量比没有变化,但由于矿料表面积发生了变化,因此,裹覆于矿料表面的油膜厚度发生了变化,导致混合料品质降低。(2)集料含水量过高,会造成搅拌设计温度控制失灵,成品料温度大幅波动。成品料温度是其质量控制的重要指标,若成品料温度过高会加速水泥老化,反之出料温度过低又严重影响摊铺和碾压作业。其次是冷料含水量过高会造成加热集料残余含水量增加,影响混合料中矿料与水泥的粘结力;第三是冷料含水量增加会大幅增加燃油消耗率。(3)级配eq\o\ac(○,1)料堆集料级配:施工单位应定期检测用于混合料生产的料堆集料。在料源与加工方法不变的情况下,施工中的常规试验只限于料堆集料的级配。如果在混合料生产过程中,补充另外的集料,则料堆补充的新集料必须具备与原料堆集料相同的料源与级配,否则料堆集料的规格可能改变,并直接影响到混合料的级配与质量。因此,保证料堆集料规格的稳定,以及定期选取代表性试样进行筛分检查是至关紧要的。这有利于对水泥混合料进行严格的级配控制。当料堆集料的级配发生较大的变化时,应对料堆集料的上料比例进行必要的调整。还应定期地对热料仓的集料的级配进行筛分,作为对混合料级配的进一步校核。eq\o\ac(○,2)冷料堆与热料仓的比例:在进行混合料生产时,料堆集料按设计比例送料是热料仓集料数量、规格稳定与混合料质量的重要保证。因此规定在施工过程中,对料堆集料与热料仓集料的级配与比重进行定期试验,以掌握集料级配及比重的波动情况,如发生较大变化,则需要适当调整料堆集料的上料比例。eq\o\ac(○,3)热料仓的控制:为了保持级配稳定,要定期对振动筛进行检查。一般情况下热料仓混仓率小于10%时,若筛网被堵塞,混合率就会发生变化,产生波动,直接影响混合料级配组成,特别是细集料的变化影响最大,因为细集料单位体积的表面积很大。经研究表明集料表面积对其表面裹覆水泥膜厚度影响很大,水泥膜过薄或过厚对水泥混合料的品质影响很大,表8-10给出了通过不同筛孔材料的表面积系数。可以看出,通过0.075mm筛孔的材料的表面积系数是通过4.75mm筛孔材料的表面积系数的80倍;而通过大于4.75mm筛孔的材料的表面积系数均为0.41。由此可见小于4.75mm的材料是决定成品料品质的重要因素。表8-10通过各筛孔材料的表面积系数筛孔尺寸(mm)>4.752.30.150.075表面积系数(㎡/kg)0.410.821.642.876.4112.2932.778.6.3机制砂的生产与质量管理1)、破碎机与制砂机是决定机制砂质量的关键设备,其设备的好坏直接影响机制砂的质量和生产成本。目前利用冲击作用对岩石进行破碎的冲击破碎机是性能较好、应用较广的新型制砂机,具有破碎比大、效率高、能耗较低、产品粒度均匀和颗粒方正等特点。2)、制砂机的生产条件见表8-11,除尘设备与洗砂设备选其中之一。表8-11机制砂的生产条件序号设备名称技术要求序号设备名称技术要求1洗砂机处理量应与机制砂产量匹配4振动喂料机有2除尘设备180型以上5振动筛不小于3层3反击式破碎机不小于80t/h6制砂机不小于60t/h3)、生产、成品堆场及质量检验场所面积之和不宜低于20亩,生产场地必须进行有效的硬化,应具有良好的排水设施,具有充足的水源条件和排污能力、环保措施。4)、机制砂生产应建立完善的质保体系,建立质量检验室,并配备相应的质量检验员,加以指导生产,加强产品出厂质量控制。用于生产机制砂的灰岩、卵石,其母岩饱水抗压强度不低于60Mpa。机制砂质量控制基本条件见表8-12。表8-12质量控制基本条件序号检验项目检验频率主要检验设备检验依据1筛分1次/2000m3烘箱1台,标准筛一套(方孔),0.075mm标准筛3个,石粉含量测定仪一套,压力机1台,电子称1~2台,精度0.1gJTGE42-20052石粉含量3亚甲蓝值4压碎值5)、机制砂生产场应配备相应的矿山机械设备技术人员,具备对机械设备进行维修、保养及调整技术参数的能力,确保设备的正常运转和机制砂质量的稳定性。6)、灰岩机制砂含泥量控制技术机制砂中的含泥量,主要由块石夹带泥土而来,控制砂中的含泥量,必须做好以下工作:(1)开采矿山时,应清除表面植被、泥土;(2)在块石卸料过程中防止泥土混入;(3)在块石中混有较多泥土时,应用人工将矿石拣出;(4)块石应通过振动喂料机,进一步筛除泥土。7)、石粉含量控制技术从制砂机中出来的机制砂中的石粉含量,一般在15%左右,如何去除、控制机制砂中的石粉含量是机制砂生产的关键技术之一,同时也是消除制砂过程中扬尘对环境的污染。目前采用的主要方法有干法收尘和湿化水洗。(1)干法收尘eq\o\ac(○,1)通过合理布置收尘点,调整吸尘器的风量、风压,可选出机制砂中的部分石粉。eq\o\ac(○,2)当机制砂从皮带落到砂堆时,通常会出现严重的离析现象,即粗颗粒砂在砂堆底部富集,并伴随有严重的扬尘。为了防止该现象出现,可在出砂皮带尾部喷洒适量的水。(2)水洗去粉eq\o\ac(○,1)机制砂水洗去粉是生产优质机制砂的关键技术。如何用少量的水,洗去过多的石粉,且不带走砂粒,应认真研究试验。eq\o\ac(○,2)首先应选择好洗砂设备。目前洗砂设备主要有两种:螺旋洗机和轮式洗机。轮式洗机与螺旋洗机相比,具有很多优点,一般宜选用轮式洗砂机。同时,无论采用哪种洗砂机,都应结合石粉的测试结果,选择合理的工况参数,如角度、水流量等。其次为了达到节水环保的目的,在工艺中应设定沉淀池,并将洗砂的废水循环利用。8)、级配与细度模数的控制往往由于机制砂中2.36mm的累计筛余率和0.075mm的通过率较大,机制砂级配较差,细度模数较大,因此控制机制砂的级配与细度模数关键在于对最小级振动筛筛孔尺寸以及除尘(洗砂)强度的调整,筛孔尺寸的调整可通过振动筛网完成,除尘(洗砂)强度的调整可通过调节水流速完成。8.6.4填隙碎石基层1)、填隙碎石基层施工期的日最低气温应在5℃以上,在有冰冻的地区,应在第一次冰冻(-3~-5℃)到来之前半个月到一个月完成。2)、场地应硬化并做好排水以免杂质混入材料中,碎石料应根据材料状况分级堆放(建议分级方式如下:基层分为四级,即31.5~19mm、19~9.5mm,9.5~4.75mm、4.75~2.36mm,施工时,可视现场轧制情况调整分级界限),以保证合成混合料级配稳定,满足要求。细集料应有防雨遮盖,以保证施工含水量可以得到有效控制。3)、基层采用中心站拌和。拌和楼的生产能力要求不低于300t/h,必须具有动态高精度电子称量系统。基层、底基层采用摊铺机摊铺。在正式拌和之前,必须先调试所用的厂拌设备,使混合料的颗粒组成和含水量(根据施工气温调整最佳含水量)都达到规定的要求。混合料的的含水量变化对干缩影响很大,施工中应严格控制碾压含水量,使其不低于最佳含水量,也不宜高于最佳含水量1%。如果混合料失水过快,干缩系数会迅速增大,因此施工完毕后应马上覆盖养生。在夏天高温施工时候,如果施工刚结束时检测含水量已经小于最佳含水量的80%时应停止施工。原集料的颗粒组成发生变化时,应重新调试设备。应组织好施工,各工序间紧密衔接,作业段的长度不宜太长。4)、基层设计厚度10cm,摊铺机一次摊铺碾压成型。基层摊铺时均应对下层表面洒水润湿,洒水时间应视气温而定,施工时压实机具应与压实厚度相匹配,有以下两种施工方法。为避免分层施工间隔时间太长造成层间污染,建议采用连续施工(方法2)进行施工。方法1:在第一层养生期结束后即进行第二层施工,期间除洒水车外,不得行驶其他任何车辆,以避免层间污染,保证层间结合形成整体强度。在铺筑第二层之前,应始终保持下层表面润湿,在铺筑时宜在下层表面撒少量水泥或水泥浆。方法2:采用终凝时间较长的水泥,第一层碾压完毕,紧接着施工第二层,但应注意在第二层施工时不宜采用重型振动压路机振动碾压。基层摊铺采用摊铺机,施工时应尽可能减少混合料的离析,摊铺时应设专人对已发生离析的部分,及时换新的混合料补救。5)、填隙碎石基层铺筑时,应组织好施工,各工序间紧密衔接,作业段的长度不宜太长,尽量缩短从拌和到完成碾压之间的延迟时间。从室内延迟时间试验结果看:5%填隙碎石,以延迟时间为0时的混合料强度作为基准强度,当延迟时间为4小时时,混合料的强度是基准强度的88.6%,6小时时,是基准强度的80.6%。延迟时间对混合料强度的影响取决于水泥品种和集料的性质,在施工前必须做延迟时间对混合料强度影响的试验,确定现场应该控制的合适的延迟时间,并使此时水泥稳定混合料的强度仍能满足设计要求。6)、基层严禁采用薄层贴补的方法进行找平及标高调整,严禁进行表面提浆。碾压时,压实机具应与压实厚度相匹配,每一作业面对压路机的要求为:18吨及以上的重型单钢轮振动压路机3台,25吨以上的胶轮压路机2台。7)、同日施工的两工作段的衔接处,应采用搭接。应避免纵向接缝,在不能避免纵向接缝的情况下,纵缝必须垂直相接,严禁斜接。8)、养生时间不得少于7天,要求采用节水保湿养生膜保湿养生,表面应始终保持润湿至养生期结束。养生期间应禁止车辆通行。节水保湿养生膜应干净、整齐、无破损、不起皱;芯膜长度允许偏差为±1.5%。节水养生膜技术要求及性能要求见表8-13。表8-13节水保湿养生膜技术指标要求检验项目要求3d有效保水率(%)≥90一次性保水时间(d)≥7保温性能(用膜内温度与外界环境温度只差)≥4℃用养护膜养护的抗压强度比(%)(与标准养护比较)3d≥957d≥95单位面积吸蒸馏水量(kg/m3)≥0.59)、基层碾压结束后应及时进行压实度检测,压实度分别不得小于98%、97%。基层、底基层顶面的弯沉宜在养生完后检测,采用后轴重100KN的标准车进行弯沉检测,检测频率为每车道每10米两点,不利于季节的弯沉代表值:不得超过设计要求值。对弯沉值过大的点,应进行局部处理,验收合格后方可进行上一层的施工。弯沉代表值为弯沉测量值的上波动界限,计算方法见路基交验部分。计算平均值和标准差时,可将超出L±3S的弯沉特异值舍弃。对舍弃的弯沉值(大于设计值弯沉)的点,应找出其周围界限,进行局部处理。用两台弯沉仪同时进行左右轮弯沉值测定时,应按两个独立测点计,不得采用左右两点的平均值。8.7水泥砼路面施工要求(1)施工机械用于本工程施工的一切施工机械,必须类型齐全、配套完整,并且能满足施工质量和进度的要求,其机械状况应能满足工程及施工安全的要求。施工机械的使用与操作,应不得使路面基层、路面、结构物、临近的公用设施、财产或其它公路受到损伤、损坏或造成污染。a.路基压实机具用于大面积土基压实施工应选用光轮振动压路机进行压实;小面积局部可选用小型振动压路机或冲击夯进行压实。大型压路机进出工地或从作业点转至另一作业点时要用拖移设备,避免损坏路面。b.拌和运输机械混凝土采用集中拌制,拌和机械必须是强制式的。c.填缝机具用于裂缝及构造缝的填缝施工,根据设计选用的是施工材料,机具配置应包括H188型灌封机,HQL-18型混凝土路面切割机,12kw柴油发电机,280D型高压清洗机和AV-0.17/7型空气压缩机、液化气吹腔、背衬材料压轮。(2)拉杆、传力杆的安装传力杆装置的设计与安装是水泥混凝土达到设计性能的关键。施工缝传力杆的设计与路面修筑时期的胀缝传力杆或施工缝传力杆类似。放置的光圆传力杆直径φ28mm,长50cm,伸出端应涂少许润滑油或沥青,嵌入相邻保留板内25cm,放置传力杆的位置应在1/2板厚处,孔应比传力杆大2~4mm,孔距30cm。安装传力杆之前,在横向锯缝竖壁钻孔,使用的钻头直径应比传力杆大2mm左右,成孔后用压缩空气清理孔内碎屑和尘土,在插入传力杆之前应先将环氧树脂砂浆(环氧树脂和水泥以一定比例配置而成)挤入孔内,当传力杆插入孔时,树脂砂浆受力向前挤压,插入后将传力杆轻轻旋转,保证固体采用完全覆盖传力杆。为防止传力杆插入时跑浆,可使用硬纸片或薄塑料盘制成的砂浆挡盘预防。严禁采用钻头直径与传力杆直径相当,插入时用铁锤强行打入,以孔的挤压力代替树脂砂浆的稳固力的施工方法。传力杆的直径、数量、长短不得减少和降低。(3)混凝土拌和与运输混凝土建议采用集中拌和的商品混凝土,由专用混凝土运输车运输。a.混凝土拌合物应采用机械搅拌施工,其搅拌站宜根据施工顺序和运输工具设置,搅拌机的容量应根据工程量大小和施工进度配置。施工工地宜有备用的搅拌机和发电机组。本小修项目建议采用拌和楼拌和,不应使用强制式拌和机。b.投入搅拌机每盘的拌合物数量,应按混凝土施工配合比和搅拌机容量计算确定,并应符合下列规定:<1>.进入拌合机的砂、石料必须准确过秤。磅秤每班开工前应检查校正;<2>.散装水泥必须过秤。袋装水泥,当以袋计量时,应抽查其量是否准确;<3>.严格控制加水量。每班开工前,实测砂、石料的含水量,根据天气变化,由工地试验确定施工配合比;<4>.混凝土原材料按质量计的允许误差,不应超过以下规定:Ⅰ.水泥±1%;Ⅱ.粗细骨料±3%;Ⅲ.水±1%;Ⅳ.外加剂±2%。c.搅拌第一盘混凝土拌合物前,应先用适量的混凝土拌合物或砂浆搅拌,拌后排弃,然后再按规定的配合比进行搅拌。d.搅拌机装料顺序,宜为砂、水泥、碎(砾)石,或碎(砾)石、水泥、砂。进料后,边搅拌边加水。e.混凝土拌合物每盘的搅拌时间,应根据搅拌机的性能和拌合物的和易性确定。混凝土拌合物的最短搅拌时间,自材料全部进入搅拌鼓起,至拌合物开始出料止的连续搅拌时间,应符合表8-14的规定。搅拌最长时间不得超过最短时间的三倍。表8-14混凝土拌合物最短搅拌时间搅拌机容量(L)转速(转/min)搅拌时间(s)低流动性混凝土干硬性混凝土自由式4001810512080014165210强制式3753890100150020180240f.混凝土拌合物的运输,采用搅拌运输车运输。混凝土拌合物从搅拌机出料后,运至铺筑地点进行摊铺、振捣、做面,直至浇筑完毕的允许最长时间,由试验室根据水泥初凝时间及施工气温确定,并应符合表8-15的规定。表8-15混凝土从搅拌机出料至浇筑完毕的允许最长时间施工气温(℃)允许最长时间(h)施工气温(℃)允许最长时间(h)5~10220~30110~201.530~350.75g.装运混凝土拌合物,不应漏浆,并应防止离析。夏季和冬季施工,必要时应有遮盖或保温措施。出料及铺筑时的卸料高度,不应超过1.5m。当有明显离析时,应在铺筑时重新拌匀。(4)混凝土浇筑摊铺及工艺要求a.混凝土拌合物的摊铺混凝土按一次摊铺;摊铺厚度应考虑振实预留高度;对于重交通的路段,应采用滑膜式摊铺机摊铺。摊铺前应对模板的位置和支撑稳固情况、传力杆、拉杆的安设进行全面检查。也可以采用三辊轴摊铺机进行施工。如混凝土在施工时加入外加剂,应注意外加剂和水泥一起加入,先干拌10~20s再加水,搅拌应充分。早期混凝土的初凝时间一般在1小时30分钟至1小时45分钟,比普通混凝土略有提高,如需锯缝,锯缝时间应比普通混凝土提前5~8h。b.混凝土拌合物的振捣<1>.靠边角应先用插入式振捣器顺序振捣,再用功率不小于2.2KW平板振捣器纵横交错全面振捣。纵横振捣时,应重叠10~20cm,然后用振动梁振捣拖平。有钢筋的部位,振捣时应防止钢筋变位。<2>.振捣器在每一位置振捣的持续时间,应以拌合物停止下沉、不再冒气泡并泛出水泥砂浆为准,并不宜过长。用平板式振捣器振捣时,不宜少于15s;水灰比小于0.45时,不宜小于30s。用插入式振捣器时,不宜少于20s。<3>.当采用插入式与平板式振捣器配合使用时,应先用插入式振捣器振捣,后用平板式振捣器振捣。插入式振捣器的移动间距不宜大于其作用半径的1.5倍,其至模板的距离不应大于振捣器作用半径的0.5倍,并应避免碰撞模板和钢筋。<4>.振捣时应辅以人工找平,并应随时检查模板。如有下沉、变形或松动,应及时纠正。<5>.混凝土拌合物整平时,填补板面应选用碎(砾)石较细的混凝土拌合物,严禁用纯砂浆填补找平。经用振动梁整平后,可再用铁滚筒进一步整平。<6>.混凝土板做面,当烈日曝晒或干旱风吹时,做面宜在遮阴棚下进行;做面前,应做好清边整缝,清除粘浆,修补掉边、缺角。做面时严禁在面板混凝土上洒水、撒水泥粉;做面宜分二次进行。先找平抹平,等到混凝土表面无泌水时,再作第二次抹平。混凝土板面平整、密实;抹平后沿横坡方向拉毛或采用机具压槽,拉毛和压槽深度2mm。(5)接缝a.纵向接缝一次铺筑宽度小于路面宽度时,应设置纵向施工缝。纵向施工缝采用平缝形式,上部应锯切槽口,深度为50mm,宽度为5~6mm,槽内灌塞填隙料。要求纵缝与路中线平行。拉杆应采用螺纹钢筋,设在板厚的中央,并应对拉杆中部100mm范围内进行防锈处理。当设计路段面板长度发生变化,拉杆施工布设时,拉杆间距应按横向接缝的实际位置予以调整,最外侧的拉杆距横向接缝的距离不得小于100mm,但不大于拉杆布设间距。b.横向接缝每日施工结束或因故中断施工时,必须设置横向施工缝,其位置应尽可能选在缩缝处(施工缝采用加传力杆的平缝形式)或胀缝处(施工缝构造与胀缝相同)。横向缩缝可等间距或变间距布置,采用假缝形式。横向缩缝顶部应锯切槽口,深度为50mm,宽度为5~6mm,槽内填塞填缝料。在邻近桥梁或其他固定结构物或与其它道路相交处应设置横向胀缝。当设计路段面板宽度发生变化,传力杆施工布设时,传力杆间距应在最大间距范围内按纵向接缝的实际位置予以调整,使最外侧传力杆距纵向接缝或自由边的距离为150~250mm。(6)混凝土板养护混凝土浇筑完毕,应及时养护。养护应根据施工工地情况及条件,选用湿治养护和塑料薄膜养护等方法。a.湿治养护宜用草袋、草帘等,在混凝土终凝以后覆盖于混凝土板表面,每天应均匀洒水,经常保持潮湿状态;昼夜温差大的季节,混凝土板浇筑后3天内应采取保温措施,防止混凝土产生收缩裂缝;贫混凝土在养护期间和填缝前,应禁止车辆通行。养护时间应根据混凝土强度增长情况而定,一般宜为14~21d。养护期满方可将覆盖物清除,板面不得留有痕迹。b.塑料薄膜养护塑料薄膜溶液的配合比应由试验确定。薄膜溶剂一般具有易燃或有毒等特性,应做好贮运和安全工作;塑料薄膜施工,宜采用喷洒法。当混凝土表面不见浮水和用手指压无痕迹时,应进行喷洒;喷洒厚度宜以能形成薄膜为度。用量宜控制在每千克溶剂喷洒3m2左右;在高温、干燥、刮风时,在喷洒前后,应用遮阴棚加以遮盖;养护期间应保护塑料薄膜的完整。当破裂时应立即修补。薄膜喷洒后三天内应禁止行人通行,养护期和填缝前禁止一切车辆行驶。(8)特殊天气条件施工a.如遇到下列天气条件之一者,必须停工,不得强行铺筑:<1>.现场降雨或者降雪。<2>.现场气温高于40℃,或拌合物摊铺温度高于35℃。<3>.摊铺现场连续5昼夜平均气温低于5℃或者夜间最低气温低于-3℃。b.雨期施工<1>.摊铺过程中遭遇阵雨时,应立即停止混凝土拌和和铺筑工作,并使用塑料布或塑料薄膜覆盖尚未硬化的混凝土。<2>.因阵雨冲刷导致混凝土层不满足质量要求需铲除重铺。c.高温期施工<1>.高温期宜选择在早晨、傍晚或夜间施工,避开中午高温时段施工,夜间施工应有良好的操作照明,并确保施工安全。<2>.高温期施工时,应控制混凝土拌合物的出料温度低于35℃。<3>.在每日气温最高或日照最强烈时段施工时,应采取防止阳光直射措施,可以利用防雨蓬遮挡阳光。<4>.施工时随时检测气温,以及水泥、搅拌水和拌合物的温度,监控水泥混凝土层温度,温度过高时应及时采取措施。必要时,可增加对水泥混凝土水化热的检测。<5>.采取洒水覆盖保湿养生时,应控制养生水温与混凝土层表面的温差不大于12℃,不得采用冰水或冷水养生造成骤冷而导致表面开裂。(7)接缝填封材料及施工胀缝接缝板选用能适应混凝土板膨胀收缩、施工时不变形、复原率高和耐久性好的材料。设计推荐采用塑胶、橡胶泡沫板或沥青纤维板。其技术要求符合表8-16的规定。表8-16胀缝板技术要求试验项目技术指标塑胶、橡胶泡沫纤维类压缩应力(MPa)0.2~0.62.0~10.0弹性复原率(%)≥90≥65挤出量(mm)<5.0<3.0弯曲荷载(N)0~505~40接缝填料选用与混凝土接缝槽壁粘结力强、回弹性好、适应混凝土板收缩、不溶于水、不渗水、高温时不流淌、低温时不脆裂、耐老化的材料。常用的填缝材料有聚(氨)酯、氯丁橡胶、沥青橡胶类、聚氯乙烯胶泥、沥青玛蹄脂及橡胶嵌缝条等。设计推荐采用专用接缝聚(氨)酯填缝料。其技术要求符合表8-17的规定。表8-17常温施工式填料技术要求试验项目技术指标表干时间(h),≤4失粘(固化)时间(h),≤12拉伸模量(Mpa)23℃0.20~0.40-20℃0.30~0.60弹性复原率(%),≥75定伸粘结性(
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