第9章路面工程施工PPT課件

1、1第第9章章 路面工程施工路面工程施工土木工程施工多媒體2w9.1 路面等級與類型路面等級與類型w9.1.1 路面等級w依據(jù)面層材料的組成、結(jié)構(gòu)強度、路面所能承擔的交通量和使用的性能，通常把路面劃分為高級路面、次高級路面、中級路面和低級路面等四個等級。w9.1.2 路面類型w通常根據(jù)路面的力學特性，可把路面分為瀝青路面、水泥混凝土路面和其他類型路面。另外,路面還可以按其面層材料分類，如水泥混凝土路面、黑色路面(指瀝青與粒料構(gòu)成的各種路面)、砂石路面、穩(wěn)定土與工業(yè)廢渣路面以及新材料路面。這種分類用于路面施工和養(yǎng)護工作以及定額管理等方面。3w1.瀝青路面 w瀝青路面是指在各種柔性基層、半剛性基層上

2、，鋪筑一定厚度的瀝青混合料面層的路面結(jié)構(gòu)，亦稱柔性路面。瀝青面層可分為以下四種類型：瀝青混合料面層、乳化瀝青碎石面層、瀝青貫入式面層、瀝青表面處治面層。瀝青混合料可分為瀝青混凝土混合料和瀝青碎石混合料。 4w（1）瀝青混合料面層。瀝青混凝土混合料是由一定比例的粗、細集料及填料組成的符合規(guī)定級配的礦料，與瀝青拌和而制成的符合技術(shù)標準的瀝青混合料，因其可看成是用瀝青作為膠結(jié)料的混凝土，故又將其稱為瀝青混凝土混合料。瀝青混凝土混合料經(jīng)壓實成型的路面稱為瀝青混凝土路面。熱拌熱鋪瀝青混合料路面是指瀝青與礦料在熱態(tài)下拌和、熱態(tài)下鋪筑施工成型的瀝青路面，它適用于各種等級公路的瀝青面層。高速公路、一級公路瀝青

3、面層均應(yīng)采用瀝青混凝土混合料鋪筑。其他等級公路的瀝青面層的上面層，宜采用瀝青混凝土混合料鋪筑。5w（2）瀝青碎石路面。它是由不同粒徑大小、且摻有少量礦粉或不加礦粉的級配礦料，與一定比例瀝青均勻拌和后用其鋪筑的路面。瀝青碎石混合料僅適用于過渡層及整平層。一般采用乳化瀝青作為瀝青碎石混合料的結(jié)合料，即稱為乳化瀝青碎石混合料。乳化瀝青碎石混合料適用于：二級及三級以下公路的瀝青面層、二級公路的罩面層以及各級公路瀝青路面的聯(lián)結(jié)層或整平層。乳化瀝青碎石混合料路面的瀝青面層宜采用雙層式，單層式只宜在少雨干燥地區(qū)或半剛性基層上使用。6w（3）瀝青貫入式路面。它是在初步壓實的碎石(或軋制礫石)上，分層澆灑貫入瀝

4、青、撒鋪嵌縫料，或為增強水穩(wěn)定性、防止表水滲入，再在其上部加鋪熱拌瀝青混合料封層，經(jīng)壓實而成的路面結(jié)構(gòu)。瀝青貫入式路面的厚度通常為48cm，當在其上部加鋪熱拌瀝青混合料封層時，瀝青混合料封層的厚度宜為24cm，其總厚度宜為610cm；當采用乳化瀝青時稱為乳化瀝青貫入式路面，其厚度為45cm。瀝青貫入式路面屬于次高級路面，適用于二級及二級以下公路，也可作為瀝青混凝土路面的聯(lián)結(jié)層。7w（4）瀝青表面處治面層。它是用瀝青和集料按層鋪法或拌和方法裹覆礦料，鋪筑成厚度不大于3cm的一種薄層路面面層。它屬于中低級路面，適用于三級及三級以下公路、城市道路支路、縣鎮(zhèn)道路、各級公路施工臨時便道以及在舊瀝青面層上

5、加鋪罩面層或磨耗層。w2.水泥混凝土路面 w它指以水泥混凝土面板和基(墊)層組成的路面，亦稱剛性路面。w3.其他類型路面 w主要是指在柔性基層上用有一定塑性的細粒土穩(wěn)定各種集料的中低級路面。8w9.2 瀝青混凝土和瀝青碎石混凝土路面瀝青混凝土和瀝青碎石混凝土路面w9.2.1 施工工藝w按照施工工藝的不同,瀝青混凝土和瀝青碎石混凝土路面面層施工分為路拌法和廠拌法。w1.路拌法 w它是指在施工現(xiàn)場以人工的或機械的方式將瀝青和礦料拌經(jīng)過就地拌和、攤鋪和壓實而形成路面的方法。因通過拌和工序，瀝青在混合料中分布得較均勻，縮短了路面成型期。該法的優(yōu)點是較有利于就地取材。其缺點是因所使用瀝青結(jié)合料的稠度較低

6、，故混合料強度較低。9w2.廠拌法 w它是指集中設(shè)置拌和基地（拌和站、場、廠），采用專門設(shè)備，將具有規(guī)定級配的礦料和瀝青加熱拌和，然后將混合料運至工地熱鋪熱壓而形成路面的方法（圖9-1）。該法的優(yōu)點是當碾壓終了溫度降至常溫即可開放交通。另外，因工廠化生產(chǎn)瀝青混合料，故混合料質(zhì)量高，從而路面使用壽命長。其缺點是因拌和站（場、廠）的設(shè)備較昂貴，故初期的一次性投資費用較高。采用廠拌法施工的瀝青路面有瀝青混凝土和廠拌瀝青碎石。10w9.2.2 熱拌瀝青混合料路面施工w熱拌瀝青混合料路面的施工過程包括五個步驟：施工準備、混和料的拌制、運輸、攤鋪和壓實成型。w（1）施工準備。在攤鋪瀝青混合料前應(yīng)做到：基層

7、路拱高程無誤，表面平整堅實、干燥潔凈；施工機械相互配套、數(shù)量足夠、狀態(tài)完好；材料備足，檢驗用工器具備齊，攤鋪厚度放樣正確，施工計劃科學等。w（2）瀝青混合料拌制。瀝青混合料必須在拌和廠采用拌和機械拌制。拌和機械分為連續(xù)式和間歇式兩種，前者的單位時間生產(chǎn)能力大于后者。拌和設(shè)備的選型應(yīng)根據(jù)工程量和工期綜合考慮，并且拌和設(shè)備的生產(chǎn)能力應(yīng)與攤鋪能力相匹配，最好略高于攤鋪能力。拌和機可以是固定式的或移動式的。固定式的拌和機拌制混合料的工藝如圖9-1所示。11圖9-1圖 9-112w（3）瀝青混合料的運輸。熱拌瀝青混合料采用較大噸位的自卸卡車運輸?shù)戒佒さ?。運輸車的運能應(yīng)略大于拌和能力和攤鋪速度。運送路途

8、中，應(yīng)在混合料上覆蓋篷布，以便保溫、防止雨淋或污染環(huán)境?；旌狭线\送到攤鋪地點的溫度應(yīng)符合公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。車廂內(nèi)側(cè)板表面應(yīng)涂薄層摻水柴油(油:水=1:3)，以此來防止瀝青粘結(jié)到車廂體上。運送到工地時，已經(jīng)成團塊、溫度不符合要求或遭受雨淋的瀝青混合料，不得使用。13w（4）瀝青混合料的攤鋪。鋪筑瀝青混合料前，應(yīng)按規(guī)定灑布透層、粘層或鋪筑下封層。熱拌瀝青混合料一般應(yīng)使用攤鋪機作業(yè)。攤鋪前，根據(jù)施工需要調(diào)整和選擇攤鋪機的結(jié)構(gòu)參數(shù)及運行參數(shù)。在攤鋪過程中，應(yīng)隨時檢查攤鋪層厚度及路拱、橫坡，不合要求處應(yīng)及時糾正。w在不便于機械攤鋪部分以及小規(guī)模工程，可用人工攤鋪瀝青混合料。人工攤鋪時，用鐵

9、鍬鏟運，以扣產(chǎn)方式攤鋪均勻，同時防止遠鍬揚料造成粗料與細料分離。1415161718w（5）瀝青混合料的壓實及成型。壓實過程應(yīng)按初壓、復(fù)壓、終壓(包括成型)三個階段進行。碾壓時壓路機組合方式及碾壓步驟應(yīng)科學合理。初壓應(yīng)在混合料攤鋪后較高溫度條件下進行，應(yīng)采用輕型雙輪鋼筒式壓路機（機重6080kn）或關(guān)閉振動裝置的振動壓路機碾壓兩遍，使混合料初步壓實；復(fù)壓應(yīng)緊接在初壓后進行，宜采用重型輪胎式壓路機（機重150kn），也可采用振動壓路機或鋼筒式壓路機（機重120kn），通常碾壓不少于46遍，具體遍數(shù)應(yīng)經(jīng)試壓確定；終壓應(yīng)緊接在復(fù)壓后進行。終壓后選用壓路機型號與初壓時相同，宜壓24遍，并要求壓后無輪跡

10、，路面表面平整度符合要求。19w應(yīng)當注意，壓路機應(yīng)以慢而均勻的速度從外側(cè)向路中心碾壓，碾壓時不得產(chǎn)生攤移、開裂。瀝青混合料粘輪時，可向碾壓輪上灑少許水，但不得灑柴油。遇到壓路機無法壓實的地方時應(yīng)及時手工夯壓密實。20w9.2.3 乳化瀝青碎石混合料路面施工（錄像）w乳化瀝青碎石混合料宜采用拌和廠機械拌和，其施工方法、施工順序和施工要求基本上與瀝青混凝土路面相同。在條件限制時也可以現(xiàn)場用人工拌制。因乳化瀝青與熱拌瀝青的特性的差異，造成乳化瀝青碎石混合料路面施工有些不同，要點如下：w（1）初壓?；旌狭蠑備伜螅刹捎?0kn左右的輕型壓路機壓24遍，使混合料初步穩(wěn)定。壓路機應(yīng)勻速進退，不得在碾壓路段

11、緊急制動或快速起動。21w（2）復(fù)壓。當乳化瀝青開始破乳，混合料由褐色變成黑色時，用120150kn輪胎壓路機或100120kn鋼筒式壓路機碾壓23遍后立即停止，待晾曬一段時間，水分蒸發(fā)后再補充碾壓密實為止。w（3）碾壓。若發(fā)現(xiàn)局部混合料有松散或開裂時，應(yīng)立即挖除補換新料，整平后繼續(xù)碾壓密實。w（4）上封層。應(yīng)在壓實成型、路面水分蒸發(fā)后上凍前可加鋪完成。22w9.3 水泥混凝土路面水泥混凝土路面w9.3.1水泥混凝土路面的構(gòu)造w1.水泥混凝土路面的總體構(gòu)造 w水泥混凝土路面屬于剛性路面，其主要組成部分包括面層（水泥混凝土面板）、基層、墊層、路基、路肩和排水設(shè)施等，如圖9-2所示。圖 9-223

12、w2.土基和基層w（1）土基。它位于整個路面結(jié)構(gòu)之下，是混凝土路面的基礎(chǔ)，應(yīng)要求其有足夠的強度和穩(wěn)定性。地下水和地面水破壞路基的穩(wěn)定，故要注意加強路基排水。w（2）墊層。它修筑在土基之上、基層之下，其作用是改善土基的水溫狀態(tài)。對長期處于潮濕路段的土基，應(yīng)考慮設(shè)置墊層。w（3）基層。它修筑在土基或墊層（若設(shè)置墊層）上并置于混凝土面板下，要求其能均勻穩(wěn)定地支承混凝土面板，保證混凝土路面的整體強度，以防出現(xiàn)唧泥和凍脹或板底脫空及錯臺現(xiàn)象?；鶎右瞬捎谜w性強、穩(wěn)定性好、具有抗凍性的整體性半剛性基層。24w3.面層（面板）w水泥混凝土面層（面板）是整個路面結(jié)構(gòu)層的最上層，其表面直接承受大氣作用和行車荷重

13、，故水泥混凝土面板應(yīng)具有較高強度和穩(wěn)定性，表面平整耐磨，并有一定的粗糙度，達到路面的規(guī)定抗滑標準。水泥混凝土面板采用等厚式斷面。為了便于排水，面板表面應(yīng)有11.5的橫坡；路肩橫坡比路面橫坡大12。w必要時在混凝土面板邊部布置邊緣鋼筋，或在面板角隅處布置發(fā)針型補強鋼筋進行加固。有時亦可用鋼絲網(wǎng)加固。25w4.水泥混凝土路面接縫的構(gòu)造w為了防止過大的溫度應(yīng)力和不均勻的土基沉陷等引起混凝土板的開裂，或在施工過程中受每工作班鋪筑能力的限制，必須設(shè)置縱橫正交的縱向和橫向接縫。按接縫功能的不同，縱向接縫可分為縱向縮縫和縱向施工縫；橫向接縫可分為橫向縮縫、脹縫(又稱為伸縫)和橫向施工縫。橫向縮縫又可分為假縫

14、型和假縫加傳力桿型。脹縫又可分為傳力桿（滑動）型，邊緣鋼筋型和厚邊型。26w5.傳力桿和拉桿w（1）傳力桿。它將作用在接縫板邊的輪載分布到相鄰板塊上。傳力桿應(yīng)采用光面鋼筋。其長度的一半再加5cm應(yīng)涂以瀝青或加塑料套。脹縫的傳力桿還應(yīng)在涂瀝青一端加一套子，內(nèi)留3cm空隙并填充紗頭或泡沫塑料。套子宜在相鄰板間交錯布置。w（2）拉桿。它的作用是防止因混凝土面板的相對位移產(chǎn)生接縫變寬、拉住接縫兩邊的板塊，而不是分布車輪荷載。拉桿設(shè)在板厚的中央，應(yīng)采用直徑為1216mm的螺紋鋼筋。拉桿的中部10cm范圍內(nèi)應(yīng)做防銹處理。27w6.填縫料 w它是指填充在水泥混凝土路面接縫里的材料，分為接縫板和填縫料兩種。w

15、（1）接縫板。接縫板制作應(yīng)選用杉木板、纖維板、泡沫橡膠板或泡沫樹脂板等材料，它們能適應(yīng)混凝土板的膨脹收縮，且耐久性良好。w（2）填縫料。常用的填縫料有瀝青橡膠，聚氯乙烯膠泥和瀝青瑪蹄脂等加熱施工型填縫料。若不加熱而常溫施工，可使用氯丁橡膠或乳化瀝青橡膠類填縫料。這些材料與混凝土板粘結(jié)力強、回彈性好，耐疲勞、不滲水和不溶于水，高溫不溢出，低溫不脆裂。28w7.水泥混凝土路面與其他構(gòu)造物相接處的構(gòu)造 混凝土路面與橋梁、與瀝青路面，構(gòu)筑物橫穿水泥混凝土路面，以及混凝土路面交叉口等的構(gòu)造措施在此省略，其內(nèi)容詳見水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范的相關(guān)章節(jié)。29w9.3.2 水泥混凝土路面施工w水泥混凝土路面的包括

16、如下主要工序：w（1）放樣清底。放樣就是在質(zhì)量檢驗合格的水泥混凝土路面基層上打樁放樣；清底即是認真清掃基層。天氣干燥時可適當灑水潤濕基層。w（2）安裝模板。水泥混凝土路面施工時使用的模板類型和要求，與一般混凝土結(jié)構(gòu)工程相同。當模板為鋼模時，通常采用高度與面層板厚相同的槽鋼。安裝模板時，用鐵釘將模板按預(yù)先標定的位置打入基層并固定它。30w（3）安設(shè)傳力桿和拉桿。傳力桿的安裝，一般可采用頂頭定位木模固定（圖9-3a）和預(yù)制支架固定（圖9-3b）兩種方法。傳動桿的位置和間距應(yīng)符合設(shè)計。拉桿的安設(shè)與傳力桿相同。w（4）混凝土的制配。水泥混凝土混合料的制配分為兩種方法：在施工地點用攪拌機現(xiàn)拌現(xiàn)用；在中心

17、拌和場集中拌制，再用手推車、自卸汽車或混凝土輸送罐車運到工地。31圖 9-332w砂、石、水泥等材料的堆放地點和攪拌機（或攪拌簍）的布置要統(tǒng)籌安排，以方便混凝土混合料生產(chǎn)和運輸。水泥混凝土拌和時應(yīng)嚴格掌握配合比，特別應(yīng)注意根據(jù)天氣、砂、石的天然含水量調(diào)整拌制用水量。攪拌的投料順序為砂、水泥、碎(礫)石，或碎(礫)石、水泥、砂。投料后，一邊拌和一邊加水；攪拌時間由攪拌機性能和混凝土的施工和易性等因素來決定，一般為23min。w混凝土攪拌出料至澆筑完畢的最大時間應(yīng)以混凝土的初凝時間為限，否則，應(yīng)在混凝土中添加適量緩凝劑。33w5.澆筑攤鋪與振搗 w水泥混凝土面板澆筑攤鋪施工有三種方法：采用小型機具

18、攤鋪、軌道式攤鋪機攤鋪、滑模式攤鋪機攤鋪。w（1）小型機具攤鋪。水泥混凝土路面的小型機具施工是指由機器拌和，人工攤鋪，輔助配備一些小型機具(如插入式振搗器、平板振動器、振動梁、滾杠、真空吸水設(shè)備、切縫機等)進行混凝土路面施工的方式。w混凝土混合料直接卸在基層，先用鐵鍬翻拌均勻后再用“扣鍬”方法攤鋪均勻。攤鋪時應(yīng)注意防止離析現(xiàn)象出現(xiàn)。模板附近的混凝土易發(fā)生蜂窩麻面現(xiàn)象；為防止蜂窩麻面現(xiàn)象，攤鋪此處時，用鐵鍬插搗幾下，使灰漿搗出。攤鋪時的松鋪系數(shù)取值隨混凝土混合料塌落度的不同而不同，參考值見表9-1。34塌落度/mm12345松鋪系數(shù)1.25 1.22 1.19 1.17 1.15表表9-1 松鋪

19、系數(shù)松鋪系數(shù)35w混合料攤鋪均勻后，應(yīng)迅速先用插入式振搗器在混凝土板靠邊角部位順序振搗，然后用平板振搗器（其功率不小于2.2kw）的縱橫交錯全面振搗。振搗時的重疊寬度一般為1020cm。振搗器在混合料的每一處不宜過振，應(yīng)以混合料停止下沉、不再冒氣泡并泛出水泥砂漿為準。當混凝土板厚度大于22cm時，應(yīng)先用插振搗器振搗，后用平板振搗器振搗。平板振搗器振完后，再用振動梁兩端擱在側(cè)模上沿攤鋪方向往返拖拉23遍，即拖拉振實并初步整平。最后再用平直的滾杠進一步滾揉表面，使表面進一步提漿并調(diào)勻。w另外應(yīng)注意，當攤鋪或振搗混合料時，防止跑模，鋼筋、拉桿和傳力桿等移位。36w（2）軌道式攤鋪機攤鋪。軌道式攤鋪機

20、是一種整套機械系統(tǒng)在軌道上推進的攤鋪機，它以軌道為基準控制路面高程，軌道和模板同步安裝，統(tǒng)一調(diào)整定位，將軌道固定在模板上，既做路面的側(cè)模，也是每節(jié)軌道的固定基座。它利用主導(dǎo)機械(攤鋪機、拌和機)和配套機械(運輸車輛、振搗器等)的有效組合，完成鋪筑混凝土板的全過程。37w（3）滑模式攤鋪機攤鋪?；Ｊ綌備仚C是機械化施工中具有現(xiàn)代化高速生產(chǎn)能力的一種方法。其自動化程度很高，機器經(jīng)過之后，即形成一條規(guī)則成型的水泥混凝土路面；并且，施工形成的混凝土路面可達到較高的路面平整度，特別是整段路的宏觀平整度更是其他施工方式所無法達到的。與軌道式攤鋪機械施工不同的是，滑模式攤鋪機的模板就安裝在機器上，不需要人工

21、設(shè)置模板。它在作業(yè)過程中將攤鋪路面的各道工序：鋪料、振搗、擠壓、熨平、設(shè)傳力桿等工序自動完成。38w6.接縫施工w（1）脹縫。當要施做的脹縫兩側(cè)都是新澆混凝土時，一側(cè)脹縫的混凝土澆筑完后，拆除脹縫模板再澆筑另一側(cè)混凝土。通常情況下固定支撐傳力桿的鋼筋支架澆在混凝土內(nèi)無法取出。使用前應(yīng)在壓縫板條上涂廢機油、潤滑油或包裹塑料紙等隔離劑，在混凝土振搗完后先抽動一下，終凝前將壓縫板條取出。取出壓縫板條時注意不要擾動兩側(cè)混凝土，以免破壞縫槽口混凝土的正常硬化。在縫隙下部的嵌縫板可采用杉木板、纖維板、泡沫橡膠板、泡沫樹脂板等，嵌縫板中部按傳力桿設(shè)計位置預(yù)留圓孔，縫隙上部澆灌填縫料。w當脹縫一側(cè)是新澆筑混凝

22、土、另一側(cè)與既有結(jié)構(gòu)物相接，而無法設(shè)置傳力桿時，脹縫新澆側(cè)混凝土板可做成厚邊式，即接近結(jié)構(gòu)物一端適當加厚。39w（2）縮縫?？s縫的施工大多采用切縫法，當施工噪聲限制較嚴格時可采用壓縫法。w1)切縫法。用切縫機在混凝土強度達到設(shè)計強度的2530時進行切割。冷卻切縫的水量不易過多，以免切縫水滲入基層和土基。要注意掌握切縫時間，過早切縫時因槽口邊緣混凝土強度不足而易使混凝土松散開裂；過遲則尺寸很大的混凝土板溫度應(yīng)變和干縮應(yīng)變受阻，導(dǎo)致混凝土在非預(yù)定位置出現(xiàn)早期裂縫，并且因混凝土過硬致使刀片磨耗加速。合適的切縫時間應(yīng)根據(jù)氣候條件及經(jīng)驗并進行試切后確定。碎石混凝土的最佳切割抗壓強度為6.012.0mpa，礫石混凝土為9.012.0mpa。另外，要注意切縫的噪聲擾民問題。40w2)壓縫法。當混凝土振搗整平后，應(yīng)立即用振動梁將t形濕切壓縫刀壓縫。當壓至規(guī)定深度時，提出壓縫刀，用原漿修平縫槽。然后，應(yīng)放入鐵制壓縫板條，再次修平縫槽。待混凝土初泌水凝前，取出嵌條。w設(shè)置傳力桿的縮縫縫一般用鋼筋支架固定傳力桿，施工結(jié)束后鋼筋支架不取出。為節(jié)約鋼材，也可在混凝土澆搗后初凝前，把傳力桿在混凝土面上擺好，使用振動器把