道路桥梁毕业论文.docx
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道路桥梁毕业论文
吉林大学交通学院自学考试
毕业论文
题目名称道路施工工艺
学院名称内蒙古交通职业技术学院
专业名称道路桥梁
学生姓名张晓波
起止日期2010年6月15日至2010年8月19日
指导教师韩青松
【摘要】
道路工程是国民经济的重要组成部分,对国民经济具有举足轻重的促进和制约作用。
改革开放以来,我国公路建设得到了持续、快速、健康的发展,取得了举世瞩目的成就。
多年来,国家和地方一直致力于公路管理体制的建设、完善,建立科学合理的公路管理体制和强化公路的行业管理,积累了宝贵的经验,奠定了扎实的基础。
在本课题设计中,考虑到施工组织设计里面涵盖了非常详细的施工现场管理以及现场施工方法,掌握路基、路面的施工工艺,保证施工质量及工期进度,为了工程顺利的进行做好准备是十分必要的。
关键词:
路基;路面;施工工艺
【Abstract】
Roadandbridgeprojectisanimportantpartofthenationaleconomy,thenationaleconomywithapivotalroleinpromotingandconstraints.Sincereformandopeningup,China'shighwayconstructionhasbeenasustained,rapidandhealthydevelopment,andmaderemarkableachievements.Inthepastyears,nationalandlocalhighwaymanagementsystemhasbeencommittedtotheconstructionofimprovements,theestablishmentofscientificandreasonablesystemofroadmanagementandthestrengtheningofroadsectormanagement;also,ithasaccumulatedvaluableexperience,layingasolidfoundation.Inthecoursedesign,duetoissuesrelatetodetailsofconstructionsitemanagementandon-siteconstructionmethod,knowingtheconstructiontechnologyofsubgrade,roadsurface,assuringthequalityandtimespentandpreparingthoroughlyareimportantandnecessary.
Keywords:
subgraderoadsurfaceconstructiontechnology
绪论1
第一章垫层施工2
第二章石灰粉煤灰稳定土基层施工方法2
第三章沥青透层、粘层、封层的施工8
第四章路面沥青混凝土施工10
参考文献16
致谢16
绪论
道路建设工程是国民经济的重要组成部分,对国民经济具有举足轻重的促进和制约作用。
道路建设与发展在公路运输发展战略中至关重要,它直接关系到中国能否逐步形成高质量的运输体系,从而实现经济发展战略目标的重大问题。
所以在道路建设项目中,都要求精心组织,精心施工。
在对工程及其所在地情况进行详细调查,编制科学合理的施工方案。
在施工中认真实施,并根据工程进展情况及时调整,保证施工按照既定计划有序进行。
在论文中分别从现场施工,路基土方开挖、填筑,路面沥青混凝土施工,沥青混凝土等方面进行学习研究,综合运用基础课和专业课等方面的理论知识到具体的设计实践中,掌握道路施工组织设计的方法和步骤,培养创造性思维能力、独立工作能力和解决实际问题的能力,为以后的工作打好基础,使自己能够尽快融入到工作中。
Introduction
Roadconstructionprojectisanimportantpartofthenationaleconomy,thenationaleconomyplaysanimportantroleinpromotingandconstraints.Roadconstructionanddevelopmentinroadtransportdevelopmentstrategyisessential,itisdirectlyrelatedtowhetherChinawillgraduallyformahighqualityofthetransportationsystem,inordertoachievethestrategicobjectivesofeconomicdevelopmentamajorissue.Therefore,inroadconstructionprojectsrequirecarefulorganizationandconstruction.Inthesituationwheretheprojectanditsdetailedinvestigation,preparationofscientificandreasonableconstructionplan.
Inthepaper,respectively,fromthesiteconstruction,subgradeearthworkexcavation,filling,constructionofasphaltconcretepavement,asphaltconcreteandotheraspectsofstudyandresearch,comprehensiveuseofbasiccoursesandspecializedcoursessuchastheoreticalknowledgetospecificdesignpractice,tomastertheroadconstructionorganizationdesignmethodsandstepstofostercreativethinking,abilitytoworkindependentlyandresolvepracticalproblems,tolaythefoundationforfuturework,soassoonaspossibleintotheirownwork.
第一章垫层施工
1.1概况
路面的垫层介于路面基层和土基之间,其主要作用是调节和改善土基的水温状况,以保证面层和基层具有必要的强度、稳定性、抗冻胀能力以及基层的荷载应力,减小土层变形。
采用砂垫层的施工,砂垫层具有较大的空隙,能切断毛细水上升,冻融时又能蓄水、排水,可减少路面的冻胀和沉陷。
1.2砂垫层施工要点
1.2.1施工时分层铺砂,逐层压实,分层厚度为15~20cm。
1.2.2砂砾垫层应无明显粒料分离,最大粒径不大于5cm。
1.2.3砂垫层的宽度应宽出基层边脚0.5~1.0m,两侧应以片石护砌,以免砂料流失。
1.2.4碾压时最佳含水率控制在8%~12%。
1.2.5当地基表层很软时,首先要改善地基表层的持力条件,采用地基表层铺土工聚合物措施。
路面结构示意图(见图8)。
图8路面结构示意图
第二章石灰粉煤灰稳定土基层施工方法
混合料拌和方式采用集中拌合方法(厂拌法)施工,稳定粒料摊铺机铺筑。
施工前准备:
施工机械设备、原材料准备、施工配合比的设计。
基层施工工艺图(见图9)。
配合比的计算:
级配基层施工,料场有三处,甲料场产粉煤灰、乙料场细粒土、丙料场石灰。
甲、乙、丙三个料场材料筛分试验结果表(见表7)配合比计算表(见表8)。
表7料场材料筛分试验结果表
通过孔径(mm)
37.5
31.5
19
9.5
4.75
2
0.5
0.075
塑性指数
质量通过百分率(%)
甲料
100
90
81
28
13
3
0
0
0
乙料
100
100
100
88
82
70
51
8
1.5
丙料
100
100
100
100
100
100
100
85
30
计算步骤如下:
(1)仅有乙、丙材料有塑性指数,因此先计算乙、丙材料的配合比,即要使塑性指数达到15,按下式计算:
(1)
P—拟定的塑性指数,为15;
P1、P2—乙、丙材料的塑性指数;
S1、S2—乙、丙材料小于0.6mm颗粒含量的百分率;
X、Y—乙、丙材料所占的百分率。
将已知带入式,得:
(2)
688.5X-1500Y=0,同时X+Y=100;解得:
X=69%,Y=31%;
表8配合比计算表
通过粒径(mm)
37.5
31.5
19
9.5
4.75
2.36
0.6
0.075
塑性指数
百分率总和
标准组成
100
85~100
70~90
50~70
40~60
25~40
20~32
8~15
15
425.5
质量通过百分率(%)
甲料
100
90
81
28
13
3
0
0
0
315
乙料
100
100
100
88
82
70
51
8
1.5
丙料
100
100
100
100
100
100
100
85
30
乙料69+丙料31
100
100
100
92
88
79
66
32
15
657
甲料60+乙料28+丙料31
100
94
88
53
43
33
26
12
15
449
(2)将乙料和丙料按69%与31%的比例配合。
(3)计算百分率总和:
标准组成的百分率总和M1=100+92.5+80+60+50+32.5+26+11.5=452.5
甲料的百分率总和M2=100+90+81+28+13+3=315
乙、丙混合料的百分率总和M3=100+100+100+92+88+79+66+32=657
M1>M2,说明甲料通过各筛孔的百分率低于标准组成;M3>M1,说明乙、丙混合料通过各筛孔的百分率高于标准组成。
甲料与标准组成的百分率总和差数:
M1-M2=452.5-315=137.5
乙、丙混合料于标准组成的百分率总和差数:
M3-M1=657-452.5=204.5
(4)计算甲料与乙、丙混合料的配合比。
甲料的配合比=204.5/(137.5+204.5)≈60%
乙、丙混合料的配合比=137.5/(137.5+204.5)≈40%
所以,乙料的配合比=40%×69%≈28%
丙料的配合比=40%×31%≈12%
(5)根据甲料(60%)、乙料(28%)、丙料(12%)的配合比计算新的组成,列入配合比计算表中,并符合标准组成配合比。
检测验收
图9基层施工工艺图
2.1试铺
正式铺筑前,先铺筑单幅200-500m左右的试验段,每一种方案的长度试验段为100-200m。
当试验段确定、验证内容符合要求,且试验段路面各项检测结果符合规定,即可向监理工程师申请基层正式施工。
2.2下承层的检查
按质量验收标准验收下承层,凡不符合要求的路段,均进行的处理直至满足要求。
并进行沉降观测。
2.3施工放样
包括标高测定与平面控制两项内容。
在已验收合格的底基层上进行中线恢复,并设置标志物,在施工中跟踪测量。
2.4石灰粉煤灰稳定土混合料拌和
为保证配料精确,拌合均匀,采用中心站集中拌合法。
土块、粉煤灰块要粉碎,配料要精准,含水率要略大于最佳含水率,拌合要均匀,石灰要储藏在筒仓中,粉煤灰可露天覆盖堆放,含水率为15%~20%。
其生产工艺流程图(见图10)
图10石灰粉煤灰稳定土生产工艺流程图
2.5混合料的运输
用普通自卸车运料,并适当覆盖,以防水分损失或沿路飞扬。
2.6混合料的摊铺
二灰稳定土基层主机动车道采用二台同型号摊铺机梯队同时作业。
2.6.1梯队作业的两台摊铺机一前一后相隔约5-10m,同步向前摊铺混合料。
并一起碾压。
保证速度、摊铺厚度、松铺系数、路拱横坡、摊铺平整度、振动频率等一致。
2.6.2摊铺机后设专人检查,消除粗、细集料离析部位,铲除局部粗集料“窝”,并用新拌混合料填补,及时压实。
2.6.3在摊铺前应对作业面洒水进行适当进行湿润。
2.7混合料的压实
2.7.1摊铺后立即碾压,碾压长度确定为50-80m。
遵循先轻后重、先慢后快的碾压原则。
压路机械选型和碾压程序规程严格按规范和设计要求进行。
2.7.2直线段由两侧向路中心碾压,平曲线段由内侧向外侧碾压。
碾压轮迹应重叠1/2轮宽,均匀地压实,最后用钢轮压路机光面,稳定表面。
大型机械不能压实的地方,采用小型机械压实。
2.7.3压实时,禁止压路机在碾压路段调头和急刹车。
碾压完成后,及时检测压实度,如压实度未达到规范要求,应在水泥的终凝时间前立即补压。
2.8横缝的设置
2.8.1摊铺时,如因故中断时间超过2h,设置横缝;每日收工断面应设置横缝;桥涵的两边也需要设置横缝。
2.8.2横缝与路线中心线垂直设置。
2.9养生及交通管制
2.9.1每段碾压后,及时养生,同时进行压实度检查。
2.9.2养生方法:
用250g/m2以上的无纺土工布保湿养生。
覆盖2小时后,再洒水车喷雾定期洒水。
保持路面7d内处于湿润状态,28d内正常养护。
2.9.3养生期内洒水车必须在另一侧车道上行驶。
2.9.4养生期间内封闭交通。
2.10注意事项
2.10.1起点、终点与原有道路自然接顺。
2.10.2施工前应进行原材料常规试验,严禁使用不合格材料。
2.10.3石灰粉煤灰稳定土基层施工时应按照施工规范要求限制车辆通行。
同时达到规范要求的养生湿度,七天无侧限抗压强度不小于0.8MPa,压实度大于97%。
第三章沥青透层、粘层、封层的施工
3.1透层施工
根据《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004在基层上必须喷洒透层油,透层油采用慢裂乳化沥青在基层养生具有一定的强度后,采用智能沥青洒布车喷洒。
用包括稀释剂和水分等在内的乳化沥青,乳化沥青中的残留物含量以50%为基准。
乳化沥青的技术要求见设计图纸。
喷洒透层前,路面应清扫干净,一般情况下不用水冲洗。
必要时用水冲洗时,晾干厚方可进行施工。
对路缘石及人工构造物应遮挡防护,以防污染。
气温低于10摄氏、大风或即将降雨时,不得喷洒透层油。
应按确定的用量一次性浇洒均匀,当有遗漏时,应用人工补洒。
喷洒透层油后,严禁车辆、行人通过。
在铺筑下封层前,若局部地方尚有多余的透层沥青未渗入基层时,应予清除。
喷洒透层油后严禁车辆、行人通过。
在铺筑下封层前,若局部地方尚有多余的透层沥青未渗入基层时,应予以清除。
3.2、粘层的施工
3.2.1在热拌热铺沥青混合料路面的沥青层之间喷洒粘层油。
3.2.2粘层沥青采用洒布型乳化沥青。
3.2.3在洒布沥青前,必须将结构层上面的杂物清除干净,经监理工程师批准后,才能洒布沥青材料。
3.2.4洒布沥青用量:
用量折算纯沥青技术指标应满足《沥青路面施工及验收规范》对粘层油的要求。
3.2.5洒布沥青采用定型洒布车,并保证洒布车的各种输油管道及喷嘴畅通,保持良好的工作性能。
洒布粘层沥青的气温不应低于10℃,且是稳定而上升的温度,风速适度。
风大、有雾或下雨不宜施工。
3.2.6当路面潮湿时亦不得喷洒粘层油。
路面上有脏物、尘土时应清除干净,当有沾粘的土块时,应用水洗刷后需待表面干燥后喷洒。
喷洒的粘层油必须成均匀雾状,在路面全宽度内均匀分布成一薄层,不得有洒花漏空或成条带状,也不得有堆积。
3.2.7在洒布前,先选择适当地段,进行洒布试验,以确定洒布汽车的行驶速度、油泵及汽车变速箱排挡位置。
3.2.8沥青洒布要均匀,当洒布汽车无法作业的路段或部位,以及漏洒的部位均应用手提式喷洒器进行人工喷洒或补洒。
3.2.9设置粘层油的构造物和纵、横接缝的侧壁应采用涂刷。
喷洒温度:
乳化沥青在常温下喷洒,道路沥青按照技术规范要求的温度进行喷洒。
沥青洒布段禁止车辆、人员通行。
在洒布沥青材料时,所有结构物、护拦、路缘石和其他附属构筑物的表面,都必须加以保护,以防被沥青污染。
3.3封层的施工
3.3.1采用智能洒布车喷洒乳化沥青、石屑的方法进行层铺法施工。
3.3.2采用一次洒布法喷洒乳化沥青。
喷洒前,保持表面干燥,用智能乳化沥青洒布车由内向外纵向匀速喷洒乳化沥青。
不重叠喷洒,露白处备进行补洒。
3.3.3喷洒完一个车道停车后,立即用小油桶接住排油管滴下的乳化沥青;对于局部喷量过多的乳化沥青刮除,对于宽度不足或漏喷的地方补洒。
3.3.4改性乳化沥青洒布完后,石屑洒布车立即进行集料洒布,必须在乳化沥青破乳前完成。
集料撒布要均匀,使覆盖乳化沥青表面60-90%,仅保持少量露黑。
3.3.5集料撒完后,用YL16胶轮压路机匀均碾压,碾压应重叠1/3轮宽。
局部露黑处发生粘轮时,再补撒少量集料。
3.3.6碾压完毕后封闭交通2-3天后,方可允许施工车辆通行,如必须行驶的施工车辆在破乳后才能上路,并保证车速低于5Km/h。
在下封层上严禁急刹车或调头。
第四章路面沥青混凝土施工
本标段主线沥青路面结构厚度为:
5cm+7cm。
上面层:
中粒式沥青混凝土;下面层:
粗粒式沥青混合料。
沥青摊铺进度安排:
根据工程数量和工期安排,每日计划摊铺300-500米。
商品沥青混合原料厂家选择:
至少选择3家单日生产1500t以上的厂家供应本合同沥青混合原料。
机械台班配置:
沥青摊铺机配置4台。
沥青运输车配置根据拌和站到施工现场的运距和摊铺机拌和能力情况定,以保证摊铺机连续作业为准。
摊铺作业过程中,保证每台摊铺机前有5台以上沥青运输车不间断等候卸料。
沥青混凝土路面施工工艺流程图(见图11)
图11沥青混凝土路面施工工艺流程图
4.1、施工准备:
4.1.1人员准备:
按沥青面层施工各环节所需管理、控制、施工力量和施工计划等情况,进行人员配置和进场;同时将施工目标、质量管理点、相关岗位职责、规定及特殊要求等进行交底。
4.1.2材料准备:
根据各种原材料的需用量及规范质量要求,通过试验检测选择确定能够满足施工质量的料源,并在开工前28天对各种原材料进行符合性检验,报送监理工程师审批。
批准后组织进场,进行备料,分类堆放。
①沥青:
本工程所用沥青与应分别符合相应技术规范制订的相关技术要求。
每一批沥青材料都应有厂家的技术标准、试验分析证明书,并提交监理工程师审核。
每批沥青都附有制造厂地证明和出厂试验报告。
不同厂家、不同标号地沥青必须分开存放,不得混杂。
不得长时间存放;对现场加工的沥青必须不间断地搅拌,以防离析。
制作好的沥青的温度应该满足沥青泵输送及喷嘴喷出的要求。
②集料:
碎石由岩石或砾石轧制而成,应洁净、干燥,并具有足够的强度和耐磨耗性。
其颗粒形状应具有棱角,接近立方体,不得含有软质和其它杂质。
集料存放场地进行15cm砼硬化处理,并设置良好的排水系统。
③填料:
沥青混合料的填料必须采用石灰岩经磨细得到的矿粉,原石料中不得含有泥土等杂质。
矿粉要求干燥、洁净、能自由地从矿粉仓流出,每50t检验一次,不得使用回收粉。
严格控制0.075mm以下含量,允许偏差控制在±1%。
④抗剥落剂:
酸性石料花岗岩碎石与沥青粘附性较差,拌和时需掺抗剥落剂,抗剥落剂的种类根据试验测试确定。
⑤矿粉:
矿粉要满足技术规范的规定。
⑥纤维稳定剂:
纤维稳定剂应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTJF40-2004)规定。
4.1.3配合比设计
①目标配合比设计:
在施工现场取足够数量的代表性样品,包括集料、沥青、矿粉等,委托科研院对沥青中、下面层目标配合比进行设计。
②生产配合比设计:
目标配合比设计完成后,以目标配合集料比例对拌和站进行热料筛分,取有代表性样品进行生产配合比设计,取目标配合比比最佳油石比和最佳油石比±0.3%三个油石比拌和混合料进行马歇尔试验,对目标配合比进行验证。
③拌和站试拌:
本合同段沥青混凝土一律采用商品沥青。
但我项目部派驻工程师进驻沥青混凝土厂,指导监督生产。
沥青混凝土生产配合比设计完成后,用目标配合比集料比例作为拌和站冷料上料比例,生产配合比比例作为拌和站热料投放比例,在拌和站进行小批量拌和,取有代表性混合料进行马歇尔试验和抽提试验,对沥青混合料各项技术指标、沥青含量和矿料级配是否符合要求进行验证。
同时确定拌和站上料速度、拌和数量、拌和时间、拌和温度和试铺生产配合比等施工参数。
④试验段铺筑:
沥青面层采用两台同型号的摊铺机,进行梯队摊铺,两摊铺机一前一后相隔约5~10米。
正式铺筑前,先铺筑单幅200-300m的试验段。
确定用于正式施工的生产配合比、拌和站操作参数;松铺系数(约为1.20-1.25);施工机械组合匹配情况;摊铺机摊铺方法(包括摊铺机的行进速度、夯锺振级、摊铺厚度的控制方式、梯队作业时摊铺机的间隔距离等);压实机械的选择和组合、压实的顺序,速度和遍数;拌和、运输、摊铺和碾压机械的协调和配合;施工缝的处理方法;确定拌和产量及作业段长度,修订施工组织计划;完善施工组织及管理体系、质保体系、人员、机械与检测设备、通讯和指挥方式。
当试验段确定、验证内容符合要求,且试验段路面各项检测结果符合规定,即报请监理工程师、总监申请沥青面层的正式施工。
4.1.4施工机械设备的准备:
配备齐全的施工机械和配件,做好开工前的安装、调试、检修、保养、试机工作,并保证在施工期间一般不发生有碍施工进度和工程质量的故障。
设备进场后即向监理工程师报验。
沥青路面施工设置一个摊铺作业点,主线单幅全宽双机联机摊铺。
4.1.5下承层检查
①施工前,认真对下承层进行检查。
如有破损、宽度不足、基层外露等不完整性缺陷,则进行相应的补铺处理。
②认真清扫、清洗下承层的浮动矿料或杂质,必要时用水冲刷。
对于局部被水泥等杂物污染冲刷不掉的,则用人工将其凿除,并补做下封层或粘层。
③面层施工前应进行透层、粘层及封层的喷洒施工。
4.2、沥青混合料拌和
4.2.1沥青混合料应严格按确定的生产配合比比例、各项拌和参数进行拌和。
4.2.2设置间歇式沥青混凝土拌和站两台,装有保温的成品贮料仓、二次除尘设备以及足够精度的计量、测量装置。
4.2.3拌和站设试验室,对沥青混合料及时进行检测。
4.2.4拌和站控制室逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度,并定期对拌和楼的计量和测温进行校核。
4.2.5沥青、骨料的加热温度控制按技术规范要求办理,拌和温度根据混合料类型、施工规范、结构层厚度、天气状况等因素进行控制。
混合料运到施工现场的温度按技术规范要求办理。
4.2.6已过度加热的混合料或已炭化,起泡和含水的混合料予以废弃。
混合料须均匀一致,无花白,无粗细料离析结块现象。
4.2.7材料规格或配合比发生改变时,根据室内试验资料进行试拌,做相应的试验,并报请监理工程师批准。
4.2.8拌和时间应由试拌确定,以所有集料颗粒全部裹