建筑工程施工技术教学ppt路基施工准备工作 50页

建筑工程施工技术n市政工程概述市政工程一般叫市政公用设施，简称市政工程。包括城市道路、城市桥梁、城市轨道交通和隧道工程、城市给水排水工程、城市燃气、供热等管道工程、生活垃圾填埋处理工程。n道路工程概述道路，就其广义而言，可分为公路、城市道路、专用道路等，它们之间在结构构造方面并无本质区别，只是在道路的功能、所处地域、管辖权限等方面有所不同。公路是指联通全国各行政区划之间的汽车道路交通网络，一般由国家或各省管辖；城市道路是市区内交通运输的通道、同时也是各种管线的走廊和城区区划的界线，具有城市规划骨架的作用；专用道路是为某种特定需要开辟的道路交通，如矿山道路、军用道路、林区道路等。本次讲课所讲道路工程主要指城市道路，城市道路是市政工程的主要组成部分。n第一讲城市道路结构与材料n第一节城市道路的级别与类别我国现行《城市道路设计规范》(CJJ37)中关于城市道路的分类和分级，常规的城市道路路面等级和面层的类型。n一、城市道路分类城市道路的功能是综合性的，为发挥其不同功能，保证城市中的生产、生活正常进行，交通运输经济合理，应对道路进行科学的分类。《城市道路设计规范》(CJJ37)以道路在城市道路网中的地位和交通功能为基础，同时也考虑对沿线的服务功能，将城市道路分为四类，即快速路、主干路、次干路与支路。快速路完全为交通功能服务，是解决城市大容量、长距离、快速交通的主要道路。主干路为连接城市各主要分区的干路，是城市道路网的主要骨架，以交通功能为主。次干路是城市区域性的交通干道，为区域交通集散服务，兼有服务功能，配合主干路组成道路网。支路为次干路联系各居住小区的连接线路，解决局部地区交通，直接与两侧建筑物出人口相接，以服务功能为主。n二、城市道路分级为了使道路既能满足使用要求，又节约投资及土地，有关规范规定：除快速路外的各类道路根据城市规模、设计交通量、地形等又分为I、Ⅱ、Ⅲ级。一般情况下大城市应采用各类指标中的I级标准，中等城市应采用Ⅱ级标准，小城市采用Ⅲ级标准。n三、城市道路路面分类(一)按结构强度分类1．高级路面：路面强度高、刚度大、稳定性好是高级路面的特点。适用于城市快速路、主干路。2．次高级路面：路面强度、刚度、稳定性、使用寿命、车辆行驶速度、适应交通量等均低于高级路面。城市次干路、支路可采用。n(二)按力学特性分类1．柔性路面：荷载作用下产生的弯沉变形较大、抗弯强度小，在反复荷载作用下产生累积变形，它的破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变。柔性路面主要代表是各种沥青类路面。2．刚性路面：行车荷载作用下产生板体作用，抗弯拉强度大，弯沉变形很小，呈现出较大的刚性，它的破坏取决于极限弯拉强度。刚性路面主要代表是水泥混凝土路面。n第二节城市道路结构组成城市道路主要分为刚性路面和柔性路面两大类，前者以水泥混凝土路面为代表，后者以各种形式的沥青路面为代表。城市道路主要由路基、路面及附属工程构成。路基是在地表按道路的线型和断面的要求开挖或填筑而成的岩土结构物。路面是在路基顶面的行车部分用不同的粒料或混合料铺筑而成的层状结构物。附属工程一般包括侧石、平石、人行道、雨水井、涵洞、护坡、排水沟及挡土墙等。n一、道路工程结构(一)道路工程组成城市道路在空间上是一条带状的实体构筑物。一般主体工程有行车道、非机动车道、分隔带；附属工程有人行道、侧平石、排水系统及各种管线组成。特殊路段可能会修筑挡土墙等。nnn(二)道路工程结构道路工程通常都是分层铺筑而成的层状体系结构，按结构组成分为两大部分：路面和路基。路面包括面层、基层、垫层，从上而下依次为面层、基层、垫层、路基。路面：绝大部分路面的结构是多层次的；按使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同，在路基顶面采用不同规格和要求的材料分别铺设垫层、基层和面层等结构层。路基：按断面型式分为：路堤、路堑、填挖结合路基、零填零挖路基四种；按材料分为：土路基、石路基、土石路基三种n城市道路沥青路面的结构组成（一）路基断面型式：路堤、路堑、半填半挖。材料：土路基、石路基、土石路基。（二）路面组成：面层(一层或数层)、基层和垫层。（二）路面1面层作用：承受行车荷载产生竖向力、水平力和冲击力，又受降水的侵蚀作用和温度变化的影响。要求：较高的结构强度、刚度、耐磨、不透水和高低温稳定性，表面层良好的平整度和粗糙度。高等级路面可包括磨耗层、面层上层、面层下层，或称之为上（表）面层、中面层、下（底）面层。n（二）路面1面层沥青混凝土面层常用厚度和适宜层位。类别骨料最大粒径厚度层位粗粒式26.560～80下面层中粒式191640～60下面层上面层细粒式13.29.54.7525～4015～2010～20上面层封层和磨耗层非机动车道面层n（二）路面1面层沥青碎石：双层式沥青面层的下层或单层式面层。作面层时，应加铺沥青封层或磨耗层。沥青贯入式碎(砾)石：双层式沥青面层的下层或单层式面层。作面层时，应加铺沥青封层或磨耗层。沥青表面处治：主要起防水层、磨耗层、防滑层或改善碎(砾)石路面的作用。下面层：粗粒式、中粒式、沥青碎石、沥青贯入式碎(砾)石上面层：中粒式、沥青碎石、沥青贯入式碎(砾)石、细粒式封层和磨耗层：细粒式、沥青表面处治n（二）路面2基层作用：路面结构中的承重层，将面层的应力传递扩散到垫层或路基；要求：足够的、均匀一致的强度、刚度和水稳定性。常用材料：(1)整体型材料无机结合料稳定粒料——强度高，整体性好，适用于交通量大、轴载重的道路。(2)嵌锁型和级配型材料级配碎(砾)石——应控制小于0.5mm颗粒的含量和塑性指数。在中湿和潮湿路段，应掺石灰。泥灰结碎(砾)石——适用于中湿和潮湿路段。水结碎石n（二）路面3垫层作用：改善土基的湿度和温度状况，保证面层和基层的强度、稳定性和抗冻胀能力，扩散由基层传来的荷载应力，以减小土基变形。适用：土基湿、温（季节性冰冻）状况不良时设置。要求：水稳定性好。材料：粒料稳定土和无机结合料稳定土两类。粒料包括天然砂砾、粗砂、炉渣等。厚度：按当地经验确定，一般宜大于或等于150mm。n（二）路面4沥青路面结构组合基本原则(1)面层、基层的结构类型及厚度应与交通量相适应。交通量大、轴载重时，应采用高级面层与强度较高的结合料稳定类材料基层。(2)层间结合紧密稳定，以保证结构的整体性和应力传递的连续性。面层与基层之间应按基层类型和施工情况洒布透层沥青、黏层沥青或采用沥青封层。(3)各结构层的材料回弹模量应自上而下递减，基层材料与面层材料的回弹模量比应大于或等于0.3；土基回弹模量与基层(或底基层)的回弹模量比宜为0.08～0.4。(4)层数不宜过多。(5)在半刚性基层上铺筑面层时，城市主干路、快速路应适当加厚面层或采取其他措施以减轻反射裂缝。n路面的使用要求：路面的使用要求指标是：1．平整度。为减缓路面平整度的衰变速率，应重视路面结构及面层材料的强度和抗变形能力。2．承载能力。路面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。3．温度稳定性。路面必须保持较高的稳定性，即具有较低的温度、湿度敏感度。4．抗滑能力。路表面应平整、密实、粗糙、耐磨，具有较大的摩擦系数和较强的抗滑能力。路面抗滑能力强，可缩短汽车的制动距离，降低发生交通安全事故的频率。5．透水性。路面应具有不透水性，以防止水分渗入道路结构层和土基，致使路面的使用功能丧失。6．噪声量。城市区域应尽量使用低噪声路面。n路基的性能要求：路基性能要求的主要指标有：1．整体稳定性。必须保证路基在不利的环境(地质、水文或气候)条件下具有足够的整体稳定性，以发挥路基在道路结构中的强力承载作用。2．变形量。路基及其下承的地基，在自重和车辆荷载作用下会产生变形，促使路面过早破坏并影响汽车行驶舒适性。必须尽量控制路基、地基的变形量，才能给路面以坚实的支承。n路基施工的准备工作n第一节概述一、路基施工的重要性合理的设计需要通过施工得以实现。路基施工质量是路基强度和稳定性的保证，不少铁路路基路面病害的重要原因就是路基施工质量不良，并因此引至大量的养护和维修费用。二、路基施工的基本方法1.人工施工2.简易机械化施工3.水力机械化施工4.机械化施工5.爆破施工n二、路基施工的一般程序和内容（一）施工前的准备工作主要是组织准备、物质准备和技术准备三方面（二）修建小型人工构筑物主要是小桥涵、档土墙和地下排水设施等。要求其先完工（三）路基土石方工程包括开挖路堑，填路基，压实、整平，建排水沟渠及加固工程（四）路基工程的检查与验收包含各个工序、分项工程、分部工程、单位工程、整个建设项目的竣工检查验收n第二节施工前的准备工作一、准备工作内容（一）组织准备（二）物质准备（三）技术准备建立和健全施工队伍和管理机构，明确施工任务，制定必要的规章制度，确立施工所应达到的目标等。组织准备亦是做好一切准备工作的前提包括各种材料与机具设备的购置、采集、加工、调运与储存，以及生活后勤供应等。包含全面熟悉设计文件和设计交底、施工现场的勘查、提出修改意见并报请变更设计、编制施工组织计划（选择施工方案、确定施工方法、布置施工现场、编制施工进度计划、拟订关键工程的技术措施等）、恢复路线，施工放样（导线、中线、水准点复测，横断面检查与补测，增设水准点等）与清除施工场地，临时工程施工（施工现场的供电、给水，修建便道、便桥，架设临时通讯设施，设置施工用房等）、施工前的复查和试验等各项前期工作n二、施工测量（一）中线的恢复和标定（二）水准点的复查与加设（三）横断面的检查与补测（四）预留桥涵位置（一）恢复路线复测项目导线点复测水准点复测与加密中线放样,即路线中桩位置（坐标）及高程复测横断面地面线的复测n（1）导线复测导线测量精度应符合下表的规定。原有导线点不能满足施工需要时，可增设满足相应精度要求的附合导线点。同一建设项目内相邻施工段的导线应闭合，并满足同等级精度要求。对可能受施工影响的导线点，施工前应加以固定或改移，从开工至竣工验收的时间段内应保证其精度。等级附合导线长度（km）平均边长（m）每边测距中误差（m）测角中误差（″）导线全长相对闭合差方位角闭合差（″）测回数DJ2DJ6一级10500175.01/15000±10√n24二级6300308.01/10000±16√n13三级－－－20.01/2000±30√n12n平面控制测量等级公路等级平面控制网等级高速公路、一级公路一级小三角、一级导线、四级GPS控制网二级公路二级小三角、二级导线三级公路及以下公路三级导线（2）水准点复测与加密水准点精度应符合下表的规定。沿路线每500m宜有一个水准点。在结构物附近、高填深挖路段、工程量集中及地形复杂路段，宜增设水准点。临时水准点应符合相应等级的精度要求，并与相邻水准点闭合。当水准点有可能受到施工影响时，应进行处理。n等级每公里高差中数中误差(mm）往返较差、附合或环线闭合差(mm）检测已测测段高差之差(mm）偶然中误差M△全中误差MW平原微丘区山岭重丘区三等±3±6±12√L±3.5√n或±15√L±20√Li四等±5±10±20√L±6.0√n或±25√L±30√Li五等±8±16±30√L±45√L±40√Lin（3）中线放样路基开工前，应进行全段中线放样并固定路线主要控制桩，高速公路、一级公路宜采用坐标法进行测量放样。中线放样时，应注意路线中线与结构物中心、相邻施工段的中线闭合，发现问题应及时查明原因，进行处理。设计图纸和实际放样不符时，应查明原因后进行处理。对高速公路和一级公路，要熟悉和掌握“逐桩坐标表”、“导线成果表”，因为它们是恢复中线的依据。n导线点复测n水准点复测n中桩放样n横断面测量n三、路基放样1.在路中线各中点处标定填挖高度；2.确定横断面的方向；3.按设计图纸在地面上定出横断面上各点的位置，如路基中心点、边缘点、路堤坡脚及路堑坡顶；4.边坡放样，按设计的路基边坡率，把边坡的位置标出来；5.移桩移点。（二）路基边桩放样方法（一）内容在地面上将每一个横断面的路基边坡线与地面的交点，用木桩标定出来n对没有断面图的横断面，只有填挖数字，若地面坡度较缓，便于丈量距离可以假定地面坡度一致，用几何计算的方法放出路基边桩。1.图解法直接按横断面图，在地面上量出路肩、坡脚、排水沟等对中线的距离，定出边线桩。2.计算法ABL1L2L2L11：mh2h1H1:Sb/2L2L1b1/2n路堤坡脚至中桩距离上侧坡脚：下侧坡脚：路堑坡脚至中桩距离上侧坡顶：下侧坡顶：n渐近法原理：在分段丈量水平距离的同时，用水准仪、全站仪、经纬仪或其他方法测出该段地面两点的高程差，最后累计得出边桩点与中桩点的高程差，即可用公式验证其水平距离是，否正确，如有不符就逐渐移动边桩，到正确位置为止。可用于高等级公路，又适用于中、低等级公路。3.渐进法对于陡直的边坡，距离丈量较为困难，已知H、s、m，由上述公式可求得h，由此只用水准仪渐进放出边桩。n（三）路基边坡放样方法1.挂线法2.样板法边坡尺/样板边坡尺/样板n四、场地清理（一）公路用地划界（二）地物拆迁与处理（三）植被与表土清理（四）施工场地临时排水五、临时工程建设临时场地、施工便道、临时电力与通讯、临时生活给排水六、施工复查和试验（一）施工地点工程地质复查（二）路基材料性能试验（三）试验路段修筑七、安全保障工作按照《铁路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）执行n第三节路基施工的主要机械一、挖运主要机械1.推土机（1）分类按行走装置分为履带式、轮胎式；按推土板安装方式分为固定式、回转式；按推土板操纵方式分为机械式、液压式；按发动机功率大小分为小型（37kw以下）、中型（37～250kw）、重型（大于250kw）（2）适用范围适用于50～100m短距离土或软石的挖运作业n2.铲运机（1）分类按行走方式分为自行式、拖式、半拖式；按卸土方法分为强制式、半强制式、自由卸土式；按卸土方向上又有前卸式、后卸式；按铲斗容量分为小容量（<3m3）、中等容量（4～14m3）、大容量（>15m3）。（2）适用范围适用于中短距离的土体挖运，不适用于潮湿的粘性土和干燥的粉砂土或陡坡路段n3.平地机（1）分类按行走机构分为拖式、自行式；按刮刀和行走装置的操纵分为机械式、液压式；按车轮驱动分为全轮驱动、后轮驱动；按车轮转向情况分为全轮转向、前轮转向；按铲刀长度和发动机功率分为轻型、中型、重型。（2）适用范围从路线两侧取土、填筑不高于1m的路堤；修整路堤横断面、旁刷边坡、开挖路槽和边沟、现场拌合、摊铺路基路面材料、清理路肩杂草、冬季清雪、砂石路面养护n4.挖掘机（1）分类按运行方式分为轮胎式、履带式、步履式、轨行式；按照操纵方式分为液压式、机械式；按挖土方式分为正铲式、反铲式、拉铲式。（2）适用范围用于各种场合挖掘各种土体和软石拉铲式反铲n5.装载机（1）分类按工作装置不同分为单斗式、挖掘装载式、斗轮式；按动臂形式不同分为全回转式、半回转式、非回转式；按自身结构特点分刚性式、绞接式；按行走方式分轮胎式、履带式。（2）适用范围挖掘松土、铲土、装载、短距离运土n5.工程运输车辆（1）分类后卸整车，后卸和底卸挂车，重型工程车，重型挂车（2）适用范围中、远距离土方和各种设备运输绞接自卸卡车n二、压实主要机械（一）分类碾压式：光面碾（普通的两轮和三轮压路机）、羊足碾和气胎碾振动式：振动器、振动压路机（单驱单振、双驱双振）夯击式：夯锤、夯板、风动夯、蛙式夯机、夯击压路机（二）适用性A代表适用；B代表无适当机械时可用；C代表不适用nn三、石方施工主要机械（一）空压机（二）凿岩机（三）破碎机反击式颚式落锤式