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沥青表面处治
8
(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,它的破坏主要取决于极限垂直变形和弯拉应变。
代表是各种沥青类路面(沥青混凝土面层、沥青碎石面层、沥青贯入式碎石面层)。
2、刚性路面——板体作用,抗弯拉强度大,弯沉变形很小,它的破坏主要取决于极限弯拉强度。
代表是水泥混凝土路面。
1K411012掌握沥青路面结构组成特点
一、结构组成(特点、分类、材料)——3个选择点
(一)基本原则
1.沥青路面结构由面层、基层和路基组成
2.行车荷载和自然因素对路面的影响随深度的增加而逐渐减弱,对路面材料的强度、刚度和稳定性的要求随深度的增加而降低。
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。
各结构层材料回弹模量自上而下递减。
3、按使用要求、受力状况、土基支撑条件和自然因素影响程度不同,在路基顶面分别铺设基层和面层等结构层。
4、面层、基层的结构类型及厚度应与交通量相适应。
5.基层的结构类型可分为柔性基层、半刚性基层;
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。
(二)路基与填料
1、路基的分类
(1)材料:
土方路基、石方路基、特殊土路基
(2)断面形式:
路堤——路基顶面高于原地面的填方路基;
路堑——全部由地面开挖出的路基(又分全路堑、半路堑、半山峒三种形式);
半填、半挖——横断面一侧为挖方,另一侧为填方的路基。
2、路基填料
高液限黏土、高液限粉土及含有机质细粒土,不适用做路基填料。
若必须使用上述土时,应掺加石灰或水泥等结合料进行改善。
地下水位高时,宜提高路基顶面标高。
设计标高受限时,应选用粗粒土或低剂量石灰或水泥稳定细粒土做路基填料,同时在边沟下设置排水渗沟。
岩石或填石路基顶面应铺设整平层。
整平层可采用未筛分碎石和石屑或低剂量水泥稳定粒料,一般厚100150mm。
(三)基层与材料
1、基层是路面结构中的承重层,主要承受车辆荷载的竖向力,分为上基层和底基层。
2.应根据道路交通等级和路基抗冲刷能力来选择基层材料。
湿润和多雨地区,宜采用排水基层;
未设垫层时,且路基填料为细粒土、粘土质砂或级配不良沙(承受特重或重交通),或者为细粒土,应设置底基层,底基层可采用级配粒料、水泥稳定粒料或石灰粉煤灰稳定粒料等。
3、常用的基层材料
(1)无机结合料稳定粒料(半刚性基层):
①石灰稳定土、石灰粉煤灰稳定砂砾、石灰粉煤灰钢渣稳定土、水泥稳定土类基层,强度高,整体性好,适用于交通量大、轴载重道路。
②所用的工业废渣(粉煤灰、钢渣等)等应性能稳定,无风化,无腐蚀。
(2)嵌锁型和级配型材料:
①级配砂砾及级配砾石基层属柔性基层,可用作城市次干道及其以下道路基层。
②级配碎石及级配砾石适用于次干路及其以下道路底基层时,级配中最大粒径宜小于53mm,用作基层时最大粒径不应大于37.5mm。
(四)面层与材料
1、高等级沥青路面面层可划分为磨耗层、面层上层、面层下层,或称之为上(表)面层、中面层、下(底)面层。
2、沥青路面面层类型(五类)
①热拌沥青混合料(HMA)——含SMA(沥青玛蹄脂碎石混合料)和OGFC(大空隙开级配排水式沥青磨耗层)等,适用于各种等级道路的面层,按集料公称最大粒径、矿料级配、孔隙率划分。
②冷拌沥青混合料面层——冷拌沥青混合料适用于支路及以下道路的面层,以及各级沥青路面的基层、连接层或整平层,也可用于沥青路面的坑槽冷补。
③温拌沥青混合料面层——温拌沥青混合料与热拌沥青混合料可同样适用,在120~130℃时拌合;
④沥青贯入式面层——宜作城市次干路以下路面层,厚度不宜超过lOOmm。
⑤沥青表面处治面层—主要起防水层、磨耗层、防滑层或改善碎(砾)石路面的作用。
二、结构层与性能要求(3类要求的不同—1个选择点)
(一)路基
1.路基在环境和荷载作用下不产生不均匀变形。
2.性能主要指标
①整体稳定性
路基在不利的环境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变形量控制:
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。
如地基软弱产生沉陷、固结和不均匀变形。
(二)基层(路面结构中的承重层)
1.基层的作用一是承受车辆荷载的竖向力,并把面层传来的应力扩散到土基,为面层施工提供稳定坚实的工作面,控制或减少路基不均匀冻胀或沉降变形对面层产生的不利影响。
①应满足结构强度、扩散荷载的能力以及水稳定性和抗冻性的要求。
②不透水性好。
底基层顶面宜铺设沥青封层或防水土工织物,排水基层下应设置不透水底基层。
(三)面层:
直接同行车和大气接触的层位,承受行车荷载引起的竖向力、水平力和冲击力;
1.面层的作用是承受行车的作用,改善行驶条件,提高道路服务水平,满足汽车运输要求。
2、路面承受行车何在引起的竖向力、水平力和冲击力作用,受降水侵蚀和温度变化影响;
3.面层使用指标:
①承载能力(具有足够抗疲劳破坏和塑性变形的能力,即强度和刚度)、②平整度(为减缓路面平整度的衰变速率,应重视路面结构和面层材料的强度和抗变形能力)、③温度稳定性(具有较低的温度、湿度敏感度)、④抗滑能力(路面平整、密实、粗糙和耐磨,具有较大的摩擦系数和较强的抗滑能力)、⑤透水性(具有不透水性)、⑥噪声量
4、降噪排水路面的上面层(磨耗层)采用OGFC沥青混合料,中面层、下面层等采用密级配沥青混合料,满足了沥青路面强度高、高低温性能好和平整密实等功能,又实现了道路排水降噪功能;
1K411013掌握水泥混凝土路面构造特点
水泥混凝土路面结构的组成包括路基、垫层、基层及面层;
一、构造特点(类型要求)——3个选择点
(一)垫层:
在温度和湿度状况不良环境下,城市水泥混凝土道路应设置垫层。
1、季节性冰冻地区设防冻垫层(采用砂、砂砾等颗粒材料);
水文地质条件不良、湿度较大设排水垫层(采用砂、砂砾等颗粒材料);
不均匀沉降或变形设半刚性垫层(采用低剂量水泥、石灰等无机结合稳定粒料或土类材料)。
2、垫层的宽度应与路基宽度相同,最小厚度为150mm。
3、防冻垫层和排水垫层采用砂、砂砾等颗粒材料。
半刚性垫层采用低剂量水泥、石灰等无机结合稳定粒料。
(二)基层——根据道路交通等级和路基抗冲刷能力来选择基层材料;
1.基层作用:
防止或减轻由于唧泥产生的板底脱空和错台等病害;
与垫层共同作用,可控制或减少路基冻胀或变形对面层的不利影响;
为面层施工提供稳定而坚实的工作面,改善接缝的传荷能力。
2.基层材料选用原则:
根据道路交通等级和路基抗冲刷能力选择。
特重交通选用贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土;
重交通选用水泥稳定粒料或沥青稳定碎石;
中、轻交通宜选择水泥或石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料。
湿润和多雨地区,繁重交通路段宜采用排水基层;
3.基层宽度:
比面层每侧至少宽出300mm(小型机具施工时)或500mm(轨模式摊铺机施工时)或650mm(滑模式摊铺机施工时)。
5.为防止下渗水影响路基,应设置不透水底基层,底基层顶面宜铺设沥青封层或防水土工织物。
6.碾压混凝土基层应设置与混凝土面层相对应的接缝。
(三)面层
1、面层混凝土分为普通(素)混凝土板、钢筋混凝土板、连续配筋混凝土板、预应力混凝土板。
目前我国多采用普通(素)混凝土板,具有足够的强度、耐久性(抗冻性),表面抗滑、耐磨、平整。
2、为防止胀缩导致板体裂缝或翘曲,混凝土板设有垂直相交的纵向和横向缝,形成矩形板。
一般相邻的接缝对齐,不错缝。
3、纵向接缝是根据路面宽度和施工铺筑宽度设置的,铺筑宽度小于路面宽度时,应设置带拉杆的平缝形式的纵向施工缝。
一次铺筑宽度大于4.5m时,应设置带拉杆的假缝形式的纵向缩缝,纵缝应与线路中线平行。
4、横向接缝可分为横向缩缝、胀缝和横向施工缝;
横向施工缝尽可能选在缩缝或胀缝处。
快速路、主干路的横向缩缝应加设传力杆;
在临近桥梁或其他固定构筑物处、板厚改变处、小半径平曲线等处,应设置胀缝。
5、对于特重及重交通等级混凝土路面,横向胀缝、伸缩缝设置传力杆。
在自由边处,承受繁重交通的胀缝、施工缝,小于90度的面层角隅,下穿市政管线路段,以及雨水口和地下设施的检查井周围,应配筋补强。
6、抗滑构造:
采用刻槽、压槽、拉槽或拉毛等方法形成一定的构造深度。
参考1、胀缝设置:
除夏季施工的板,且板厚大于等于200mm时可不设胀缝外,其他季节施工时均应设胀缝。
胀缝间距一般为100~200m。
横向缩缝为假缝时,可等间距或变间距布置,一般不设传力杆
二、主要原材料选择(要求)——1个选择点
1、水泥——重交通以上等级道路、城市快速路、主干路应采用42.5以上道路硅酸盐水泥或硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥;
其他道路可用矿渣水泥、其强度等级不低于32.5;
2、粗骨料——最大公称粒径,碎砾石不得大于26.5mm;
碎石不得大于31.5mm;
砾石不宜大于19.0mm;
钢纤维混凝土粗骨料最大粒径不宜大于19.0mm。
3、砂——海砂不得直接用于混凝土面层。
淡化海沙不得用于城市快速路、主干路、次干路,可用于支路。
细度模数2.5以上,机制砂检验砂浆磨光值,其值大于35。
4、钢筋——具有生产厂的牌号、炉号,检验报告和合格证,并经复试(含见证取样)合格。
5、胀缝板——厚20mm,水稳定性好经防腐处理。
填缝材料——用树脂类、橡胶类、聚氯乙烯胶泥类、改性沥青类填缝材料,宜加入耐老化剂。
1K411014熟悉沥青混合料组成与材料
(一)材料组成(1个选择点)
1、沥青混合料是一种复合材料,主要由沥青、粗骨料、细骨料、矿粉组成,有的还加入聚合物和木纤维素拌合而成的混合料的总称。
2、沥青混合料的力学强度,主要由矿物颗粒间内摩阻力和嵌挤力,以及粘结力所构成。
3、沥青混合料的结构取决于下列因素:
矿物骨架结构、沥青的结构、矿物材料与沥青相互作用的特点、沥青混合料的密实度及其毛细孔隙结构的特点。
4、沥青混合料结构包括沥青结构、矿物骨架结构及沥青-矿粉分散系统结构等。
(二)基本分类(1个选择点)
1、按材料组成及结构——连续级配、间断级配混合料。
2、矿料级配组成及孔隙率大小——密级配、半开级配、开级配混合料。
密级配
开级配
半开级配
连续级配
间断级配
沥青碎石
沥青混凝土
沥青稳定碎石
沥青玛蹄脂碎石
排水式沥青磨耗层
排水式沥青碎石基层
3、按公称最大粒径——特粗式(公称最大粒径大于37.5mm)、粗粒式(公称最大粒径等于或大于26.5mm或31.5mm)、中粒式(公称最大粒径16mm或19mm)、细粒式(公称最大粒径9.5mm或13.2mm)、砂粒式(公称最大粒径小于4.75mm)沥青混合料。
4、按生产工艺——热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、再生沥青混合料等。
(三)结构类型(1个选择点)
沥青混合料,可分为按嵌挤原则构成和按密实级配原则构成的两大结构类型。
1.按嵌挤原则构成的沥青混合料的结构强度,是以矿物质颗粒间嵌挤力和内摩阻力为主、以沥青结合料粘结力为辅而构成的,受自然因素(温度)的影响较小。
2.按密实级配原则构成的沥青混合料的结构强度,是以沥青与矿料间粘结力为主、以嵌挤力和内摩阻力为辅而构成的,受温度的影响较大。
3.按级配原则构成的沥青混合料,其结构组成通常有下列三种形式:
密实-悬浮结构、骨架-空隙结构、骨架-密实结构。
●结构组成三种形式——密度ρ、空隙率W、矿料间隙率VMA不同
悬浮一密实结构:
较大的黏聚力c,但内摩擦角φ较小,高温稳定性较差。
(AC型沥青混合料)
骨架一空隙结构:
内摩擦角φ较高,但黏聚力c较低。
沥青碎石混合料(AM)和OGFC排水沥青混合料是这种结构典型代表。
骨架一密实结构:
内摩擦角φ较高,黏聚力c也较高。
沥青玛谛脂混合料(简称SMA)是代表。
二、主要材料与性能(1个选择点)
(一)沥青
我国行业标准《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1规定:
城镇道路面层宜优先采用A级沥青,不宜使用煤沥青。
主要技术性能:
1、粘结性——抵抗变形的能力即沥青的黏度。
对高等级道路,夏季高温持续时间长、重载交通、停车场等等行车速度慢的路段,汽车荷载剪应力大的结构层,宜用稠度大(针入度小)的沥青;
对冬季寒冷、交通量小的道路宜用稠度小的沥青。
需满足高低温性能,优先考虑高温性能的要求;
2、感温性——日温差、年温差大地区宜用针入度指数大的沥青。
高等级道路、夏季高温持续时间长地区、重载交通、停车站、有信号灯控制的交叉路口、车速较慢路段需选用软化点高的沥青,反之,则用软化点较小的沥青;
黏度随温度变化的感应性。
表征指标是软化点、针入度指数(PI)。
3、耐久性——采用薄膜烘箱加热试验,测老化后沥青的质量变化、残留针入度比、残留延度(10℃或5℃)等。
用水煮法测沥青和骨料的黏附性,反映其抗水损害能力,等级越高,黏附性越好。
4、塑性——外力作用下发生变形而不被破坏的能力,即反映沥青抵抗开裂的能力。
25℃延度改为10℃延度或15℃延度。
在冬季低温或高、低温差大的地区,要求采用低温延度大的沥青,
5、安全性——通过闪点确定它的安全使用范围,沥青越软(标号高),闪点越小。
(二)粗骨料:
应具有较大的表观相对密度、较小的压碎值、洛杉矶磨耗损失、吸水率、针片状颗粒含量以及水洗法小于0.075mm颗粒含量和软石含量。
1、城市快速路、主干道路表面层粗骨料压碎值不大于26%,吸水率不大于2%;
快速路、主干路集料对沥青的黏附性应大于或等于4级,次干路及以下道路应大于或等于3级。
(三)细骨料
1、沥青混合料中天然砂用量不宜超过骨料总量的20%,SMA、OGFC不宜使用天然砂。
(四)矿粉
1、城市快速路、主干道的沥青路面不宜采用粉煤灰作填料。
应采用石灰岩等憎水性石料磨成。
(五)纤维稳定剂
1、不宜使用石棉纤维。
2、纤维稳定剂应在250℃高温条件下不变质。
三、热拌沥青混合料主要类型
1、普通沥青混合料(AC型沥青混合料)——适用于城市次干道、辅路或人行道等。
2、改性沥青混合料——较高的高温抗车辙的能力、低温抗开裂的能力、耐磨耗能力和延长使用寿命。
城市主干道和城镇快速路。
3、改性(沥青)SMA——采用改性沥青,材料配比采用SMA结构形式。
(一)普通沥青混合料即AC型沥青混合料,适用于城市次干道、辅路或人行道等场所。
(二)改性沥青混合料具有较高的路面抗流动性即高温下抗车辙的能力,良好的路面柔性和弹性即低温下抗开裂的能力,较高的耐磨耗能力和延长使用寿命。
适用城市主干道快速路和城镇快速路。
(三)SMA(沥青玛蹄脂碎石混合料)是当前国内外使用较多的一种抗变形能力强,耐久性较好的沥青面层混合料,适用于城市主干道和城镇快速路。
(四)改性(沥青)SMA
1.采用改性沥青,材料配比采用SMA结构形式。
2.具有非常好的高温抗车辙能力、低温抗变形能力和水稳定性,且构造深度大,抗滑性好,耐老化性及耐久性等路面性能都能较大提高。
3.适用于交通流量和行驶频速急剧增长、客运车的轴重不断增加,严格实行分道单向行驶的城市主干道和城镇快速路。
1K411015了解沥青路面材料的再生应用
一、再生目的与意义
(一)再生机理
●旧沥青路面材料的再生,关键在于沥青的再生。
(二)再生技术
二、再生剂技术要求与选择
(一)再生剂作用
●调节过高的黏度并使脆硬的旧沥青混合料软化,便于充分分散,和新料均匀混合。
(二)技术要求
1、具备适当的黏度;
——软化、渗透能力
2、良好的流变性质;
3、具有溶解分散沥青质的能力;
4、具有较高的表面张力;
5、良好的耐热化和耐候性
(三)再生剂的技术指标
①25℃黏度②25℃复合流动度大于0.9;
③芳香分含量大于30%;
④25℃表面张力⑤薄膜烘箱试验黏度比小于3。
三、再生材料生产与应用
(一)再生混合料配合比
1、再生剂选择与用量的确定应考虑旧沥青的黏度、再生沥青的黏度、再生剂的黏度等因素。
(二)生产工艺
1、目前再生沥青混合料最佳沥青用量的确定方法采用马歇尔试验方法。
2、再生沥青混合料性能试验指标—空隙率、矿料间隙率、饱和度、马歇尔稳定度、流值等。
3、再生沥青混合料检测项目—车辙试验动稳定度、残留马歇尔稳定度、冻融劈裂抗拉强度比等。
1K411016不同形式挡土墙的结构特点p13-14页
1、常见挡土墙的结构形式及特点:
1、在城市道路桥梁工程中常见挡土墙由现浇钢筋混凝土结构挡土墙、装配式钢筋混凝土结构挡土墙、砌体结构挡土墙和加筋土挡土墙;
2、按挡土墙结构形式和特点分:
重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、柱版式、锚杆式、自力式和加筋土等不同挡土墙;
3、重力式挡土墙是靠抵抗墙体后图提到侧向推力,以维持土体稳定,目前城镇道路中常用;
二、挡土墙结构受力
1、挡土墙结构承受土压力:
主动土压力<
静止土压力<
被动土压力(位移最大);
1K411020城镇道路路基施工
1K411021掌握城镇道路路基施工技术
本条介绍了城市道路路基工程施工的特点、施工程序、施工要求及质量检验的要点。
一、路基施工特点与程序(2个选择点)
(一)施工特点
1.露天作业,受自然条件影响大;
专业类型多、结构物多、各专业管线纵横交错;
专业之间及社会之间配合工作多、干扰多,导致施工变化多。
2.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;
流水或分段平行作业。
(二)基本流程
1.准备工作
(1)按照交通导行方案设置围挡,导行临时交通。
(2)开工前,进行技术安全交底,强调工程难点、技术要点、安全措施。
(3)施工控制桩放线测量,建立测量控制网,恢复中线,补钉转角桩、路两侧外边桩等。
(4)施工前,根据勘察报告,对路基土进行天然含水量、液限、塑限、标准击实、CBR试验,必要时做颗粒分析、有机含量、易溶盐含量、冻胀和膨胀量等试验。
2.附属构筑物
(1)涵洞(管)等构筑物可与路基(土方)同时进行,地下管线施工必须遵循“先地下,后地上”、“先深后浅”的原则。
(2)地下管线的拆改保护;
(3)修筑排水设施;
3.路基(土、石方)施工
开挖路堑、填筑路堤,整平路基、压实路基、修整路床,修建防护工程等。
二、路基施工要点(案例题)
(一)填土路基(5条要点)
1.排除地面积水,清除树根、杂草、淤泥等。
妥善处理坟坑、井穴,并分层填实至原基面高。
2.填方段内应事先找平,当地面坡度陡于1:
5时,需修成台阶形式,每层台阶高度不宜大于300mm,宽度不应小于1.0m。
3.根据测量中心线桩和下坡脚桩,分层填土,压实。
4.碾压前检查铺筑土层宽度与厚度,碾压“先轻后重”,最后碾压采用不小于12t级的压路机。
5.填方高度内的管涵顶面填土500mm以上才能用压路机碾压。
6.按标高增加预沉量值。
填土至最后一层时,按设计断面高程控制填土厚度,并及时碾压修整。
(二)挖土路基(4条要点)
1.路基施工前,应将现况地面上积水排除、疏干,将树根坑、粪坑等部位进行技术处理。
2.根据测量中线和边桩开挖。
3.挖土时应自上而下分层开挖,严禁挖洞开挖。
机械开挖时,在距管道边1m范围内、在距直埋缆线2m范围内必须采用人工开挖;
挖方段不得超挖,应留有碾压到设计标高的压实量。
4.压路机不小于12t级,碾压应自路两边向路中心进行,直至表面无明显轮迹为止。
5.碾压时,应视土的干湿程度而采取洒水或换土、晾晒等措施。
6.过街雨水支管沟槽及检查井周围应用石灰土或石灰粉煤灰砂砾填实。
(三)石方路基
1.修筑填石路堤应进行地表清理,先码砌边部,然后逐层水平填筑石料,确保边坡稳定。
2.先修筑试验段,以确定松铺厚度、压实机具组合、压实遍数及沉降差等施工参数。
3.填石路堤宜选用12t以上的振动压路机、25t以上轮胎压路机或2.5t的夯锤压(夯)实。
4.路基方范围内管线、构筑物四周的沟槽宜回填土料。
(不能填砂石)
三、质量检查与验收(1条要点)
1、主控项目——压实度和弯沉值
2、一般项目——路基允许偏差和路床、路堤边坡等要求。
(石方不做弯沉,只做压实)
1K411022掌握城镇道路路基压实作业要点(案例)
●处理好压实机具、压实方法与压实厚度三者的关系,达到所要求的压实度。
一、路基材料与填筑
(一)材料要求
1、填料的强度(CBR)值应符合设计要求。
2、不使用淤泥、沼泽土、泥炭土、冻土、有机土及含生活垃圾的土做路基填料。
填土内不得含有草、树根等杂物,粒径超过100mm的土块应打碎。
(二)填筑
1、填土应分层进行,填土宽度应比设计宽度宽500mm。
2、对过湿土翻松、晾干,或对过干土均匀加水,使填料含水量接近最佳含水量范围之内。
二、路基压实施工要点(3个方面要点)
(一)试验段
1、试验目的主要有:
(1)以便确定路基预沉量值。
(2)合理选用压实机具;
选用机具考虑因素有道路不同等级、工程量大小、施工条件和工期要求等。
(3)按压实度要求,确定压实遍数。
(4)确定路基宽度内每层虚铺厚度。
(5)根据土的类型、湿度、设备及场地条件,选择压实方式。
(二)管道回填与压实(3条)
1.当管道位于路基范围内时,管顶以上500mm范围内不得使用压路机。
2.当管顶至路床的覆土厚度小于500mm时,应对管道结构进行加固。
3.当管顶面至路床的覆土厚度在500~800mm时,路基压实时应对管道结构采取保护或加固措施。
(三)路基压实(1条)
1.压实方法(式):
重力压实(静压)和振动压实两种。
2.土质路基压实原则:
“先轻后重、先静后振、先低后高、先慢后快,轮迹重叠”,压路机最快速度不宜超过4km/h。
3.碾压应从边缘向中央进行,压路机轮外缘距路基边应保持安全距离。
4.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。
三、土质路基压实质量检查(3条)
1、主要检查指标——各层压实度和弯沉值
2、路床应平整、坚实,