道路工程施工技术教案(共60页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上第1章 绪论一、公路的分级、分类与组成1、分级 五个等级:高速、一、二、三、四级,技术指标见表1-12、组成 基本构成:路基、路面、桥涵、隧道、防护与加固、排水设施等 附属工程:公路标志、路用房屋、加油站及绿化栽植等3、对路基的基本要求 特点:工艺简单、工程量大、耗费劳力多、涉及面广、耗资大。 基本要求:断面形状及尺寸 稳定性 强度 水温稳定性4、路面的基本要求 等级越高对路面的要求一般也越高 基本要求:强度和刚度 稳定性 平整度 抗滑性能二、公路施工的方法与特点1、公路施工方法:人工及简单机械 水力机械化 爆破施工 机械化施工2、公路施工特点:公路为线性建筑物,施工
2、管理量大 野外作业受外界条件影响大 施工项目间协调困难 工程质量要求严格高等级公路施工特点: 3、公路工程基本建设项目划分建设项目 单项工程 单位工程 分部工程 分项工程4、公路工程的施工过程 接受施工任务开工前的规划组织准备 熟悉、核对图纸 补充调查资料 组织先遣人员进场 编制施工组织设计及预算开工前的现场准备 征地及拆迁 技术准备 临建设施 人员、机具、材料进场 提出开工报告工程施工 竣工验收验收准备 验收 技术总结 建立技术档案第2章 施工前的准备工作基本任务:根据建设工程的特点和进度要求,摸清施工的客观条件,合理安排施工力量,从技术、物资、人力和组织等方面为建筑安装施工创造一切必要的条
3、件。施工前应做好组织、物质和技术三大准备。2.1技术准备1、 熟悉设计文件2、 现场补充调查3、 设计交桩和设计技术交底4、 建立工地实验室5、 编制施工组织设计6、 编制施工预算2.2组织准备和物质准备1、 组织准备建立施工项目经理部2、 物质准备临时房屋及临时设施办公设备施工机械设备实验设备2.3施工放样1、路线中线的施工放样一、概述路线中线施工放样就是利用测量仪具和设备,按设计图纸上的各项元素和控制点坐标,将公路的中心线准确无误的放到实地,指导施工作业。1)用导线控制点放样2)用路线控制桩放样(常用于低等级公路:公路两旁没有布置控制点,公路中线都是用交点桩号、曲线元素标定的;施工单位没有
4、测距仪,无法利用控制点)注意:施工前应对导线控制点和路线控制桩进行复测公路路基施工技术规范(JTJ033-95)规定,对高速公路、一级公路,应用坐标法恢复路线主要控制桩。二、控制点复测1、 导线控制点和路线控制桩的复测以下两种情况均属于导线复测的范畴: 1)施工前进行复测核对; 2)导线点过稀,施工时不便使用,或导线点在施工范围内,可能遭到破坏.导线复测的实质就是导线测量,具体作业方法如下:导线点的复测主要是检查它的坐标和高程。(1)根据导线点的坐标反算转角和导线边长(2)实地观测各转角和导线边长比较观测值和计算值,要求:,(3)水准点高程的检测高速公路和一级公路的水准点闭合差按四等水准控制;
5、二级以下公路按五等水准控制。注意:复测导线时,必须与相邻标段的导线闭合。2、导线控制点的补测与移位(1)导线控制点间断性的丢失,可利用前方交会法或任意测站方法补测。(2)导线控制点连续丢失,则要用导线测量的方法补测。三、用导线控制点恢复中线根据导线点和公路中线各桩的坐标,采用极坐标法,将公路中线放到实地。1、根据中线上P点的里程桩号求算坐标(1)P点在中线的直线段上;(2)P点在中线的圆曲线上;(3)P点在中线的缓和曲线段上;2、根据求得的P点坐标进行放样(1)置仪;(2)输入数据;(3)后视已知导线点,配置水平度盘读数至后视导线点坐标方位角;(4)根据待放样点的桩号,计算该点的放样资料;(5
6、)拔角、测距、检查是否正确。四、用路线控制桩恢复中线1、恢复交点(1)个别交点桩丢失时,可采用交会法(2)大部分交点桩丢失时:2、恢复转点3、恢复中桩直角坐标法或偏角法。2、竖曲线的施工放样竖曲线要素:标高改正值:实际工作中测设竖曲线与测设路面高程桩一起进行。 例 设竖曲线半径R=3000m,相邻坡段的坡度i1=+3.1%,i2=+1.1%,变坡点的里程桩号为K16+770,其高程为396.67m.如果曲线上每隔10m设置一桩,试计算竖曲线上各桩点的高程. 解: 1.计算竖曲线测设元素L=R(i1i2)=3000(3.1-1.1)%=60mT=30m E = 0.15m 2.计算竖曲线起,终点
7、桩号及坡道高程起点桩号 K16+(770-30)=K16+740起点高程 396.67-303.1%=395.74终点桩号 K16+(770+30)=K16+800终点高程 396.67+301.1%=397.003、路基横断面的施工放样一、横断面的测量 确定横断面方向直线路段:与路线垂直,用方向架或经纬仪作垂线确定曲 线 段:与该点处切线相垂直(即法线方向),用弯道求心方向架或经纬仪确定 测量方法以中线地面点(即中桩位置)为直角坐标原点,分别沿断面方向向两侧施测地面各地形变化特征点间的相对平距和高差,由此点绘出横断面的地面线。1、 常用施测方法抬杆法:利用花杆直接测得平距和高差(适用于横向地
8、面变化较多较大的地段)手水准法:有花杆测量高差,用皮尺量距(适用于横坡较缓的地段)2、 特殊断面的施测方法不良地质地段:用经纬仪作视距测量和三角高程测量施测断面。深沟路段:钓鱼法高等级公路:经纬仪皮尺法、经纬仪视距法等二、横断面的放样(一)路基边桩放样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。 1、横断面方向的测量(1)直线段上横断面方向的测定直线段横断面方向与路线中线垂直,一般采用方向架测定。将方向架置于桩点上,方向架上有两个相互垂直的固定片,用其中一个瞄准该直线段上任一中桩,另一个所指明方向即为该桩点的横断面方向。(2)曲线段上横断面方向的测定 2、常用的边桩放样方法
9、有:(1)图解法(填挖方不大时用此法较多)直接在横断面上量取中桩至边桩的距离,然后在实地用皮尺沿横断面方向将边桩丈量并标定出来。(2)解析法:即计算出路基中心桩至边桩的距离,然后在实地沿横断面方向按距离将边桩放出来。平坦地段的边桩放样 倾斜地段的边桩放样 (3)渐近法路堤上侧坡脚A点的放样步骤如下:1)从横断面设计图中或计算求得上侧坡脚A至中桩O的水平距离,为概值;2)从O点沿横断面方向量出水平距离得A1点,同时测出A1、O两点的高差;3)根据用公式复算出水平距离,如果复算值大于或小于实测值,说明假定的边桩距中桩太远或太近,两者相差;4)继续假定增长或减小值,相应的重测,代入公式再计算,直到计
10、算距离与实测距离相等时为止。(二)路基边坡的放样1、 用竹杆、绳索放样边坡注意:当路堤填土高度不高时,可按上述方法一次挂线。 当路堤填土高度较高时,可分层挂线。2、 用边坡样板放样边坡按照设计的边坡坡度、高度确定边坡位置;3、 用固定边坡架放样边坡。如右图所示。开挖路堑时,在坡顶外侧即开口处固定边坡架。4、路面的放样一、路槽的放样1,从最近的水准点出发,用水准仪测出各桩的路基设计标高,然后在路基的中线上每隔一定的间距设立高程桩(如M),使各桩顶高程等于路面的设计标高. 2,由高程桩M沿横断面方向左,右各量路槽宽度的一半,钉出路槽边桩A,B,使其桩顶标高等于路面的设计标高. 3,在A,B,M桩旁
11、边各挖一小坑,在坑中钉一木桩,使桩顶高程符合路槽底的设计标高,这样就可以开挖了.二、路拱的放样 路拱在保证行车平稳的情况下,为有利于路面排水,使路中间按一定的曲线形式(抛物线,圆曲线)进行加高,并向两侧倾斜而形成的拱状. 1、抛物线形式的路拱放样 路拱的抛物线方程为:y = 4 f x2 /B2 ,其中f =B i0 /2(i0为横坡坡度)放样:从中桩沿横断面方向,左,右分别量取x1, x2 , x3 分别打桩,使桩顶高为y1, y2 , y3.2、圆弧路拱的放样圆弧路拱在两个斜面中间用圆弧连接的路拱.圆曲线长L=2 i0 R一般情况下L=2.0m,则圆曲线的半径R=1/ i0 外矢距E= i
12、0 /2 拱矢高 f = B i0 /2R圆弧半径 , f 拱矢高, B外矢距, i0路面的横坡度先将路拱做成模板,用模板进行放样即可.5、 桥涵施工放样内容:施工控制测量;桥梁墩、台中心定位;桥梁墩、台基础放样;高程放样;涵洞施工放样等第三章 路基土石方工程施工第一节 填方路基施工3.1.1 概述一、路基施工的重要性、特点及施工方法 1、重要性 路基施工的重要性:是路基强度和稳定性的保证,不少公路病害的重要原因就是路基施工质量不良,引起交通阻塞,并消耗大量的养护和维修费用。 在公路建设中,路基土石方工程数量很大,个别公路路基工程要占全部公路的65%,某些重点路段往往是公路施工进度的关键。 2
13、、特点1)、路基土石方工程量大,沿线分布不均匀;2)、路基工程的项目较多,如土方、石方、圬工砌体等;3)、公路施工是野外操作,经常会遇到自然条件差、运输不便、设备与施工队伍的供应与调度困难,路基工地分散,工作面狭窄,遇有特殊地质不良地段,使一般的技术问题复杂化;4)、隐蔽工程较多。3 、施工方法 主要有这么几种: a 人工施工(效率低、强度大、进度慢);b 简易机械化施工(生产效率较高),c 水力机械化施工d 机械化施工使用配套机械。二、 路基施工的一般程序与内容 路基施工过程: 1 、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。 2 、修建小型人工构筑物 主要是小桥涵、档土墙
14、。要求其先完工。 3 、路基土石方工程 包括开挖路堑,填筑路基,压实、整平,建排水沟渠及加固工程。 4 、 路基工程的检查与验收。 3.1.2 路基填筑一、路基填筑材料(一)、各类土的的工程性质1、不易风化的石块:包括漂石、卵石,强度高、稳定性好,使用场合与施工季节不受限制;2、碎(砾)石土:强度较高、内磨擦系数高、水稳性好、材料的透水性大、施工压实方便;若细粒含量增多,则透水性和水稳性会下降;3、砂土:无塑性、透水性和水稳性良好,具有较大的磨擦系数、粘结性小,易于松散,对流水冲刷和风蚀的抵抗能力差,不易压实;4、砂性土:强度、稳定性好,是最好的路基填筑材料5、粘性土:内磨擦系数小、粘聚力大、
15、毛细现象显著、透水性小、水稳性差6、粉性土:毛细现象严重,水稳性差,不良用土;7、膨胀土、重粘土:几乎不透水、粘结力特强,湿时膨胀性和可塑性都很大;8、易风化的软质岩石:水稳性差,浸水后易崩解、强度显著降低,变形量大。(二)、规范中对路基用土的规定1、路基填料不得使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土。采用盐渍土、黄土、膨胀土填筑路堤时,就遵照有关规定执行。2、液限大于50%,塑性指数大于26的土,以及含水量超过规定的土,不得直接作为路基填料。3、钢渣、粉煤灰等材料,可用作路基填料,其它工工业废渣在使用前应进行有害物质的含量试验。4、捣碎后的种植土,可用于路
16、堤边坡表层。二、路基填筑施工工艺流程(一)、路基填筑施工的工艺流程图(二)、路基填筑施工的主要施工工序1、料场选择2、基底处理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清理,砍伐的树木应移置于路基用地之外,进行妥善处理。2)、路堤压实:原地面的坑、洞、墓穴应用原地土或砂性土回填,并按规定压实。原地基为耕地或松土时应先清除有机土、种植土、草皮等,清除深度应达到设计要求,一般不小于15CM,平整后按规定要求压实。原土强度不符合要求时,应进行换填,深度不小于30CM,并予分层压实到规定要求。路堤原地基应在填筑前进行压实,当路堤填土高度小于路床厚度(80CM),基底的压实度不宜小于路床
17、的压实度标准。当路堤原地基陡于1:1.5时,应挖成台阶,台阶宽度不小于1M,并夯实。3、填筑(1)填筑方式水平分层填筑法:每填一层压实到规定值,再填。纵向分层填筑法:纵坡大于12%(20)的路段应沿纵坡分层,逐层碾压密实。横向填筑:适用于无法自下而上分层填土的陡坡、断岩或泥沼地区。(不易压实)混合填筑:当公路路线穿过深谷陡坡,尤其是要求上不的压实度标准较高时,下层采用横向填筑,上层采用水平分层填筑。施工程序:取土、运输、推土机初平、平地机整平、压路机碾压施工要领:控制每层填料布料均匀,松铺厚度不超过30CM,最佳含水量条件下碾压。(2)沿横断面一侧填筑的方法挖出向内倾斜的台阶,然后分层填筑碾压
18、到规定的密实度。(3)不同土质混填时的方法不同土质混填筑路堤时,不同性质土应分别填筑,不得混填。每种填料层累计总厚度不宜小于0.5m,以透水性较小的土填筑路堤下层时,应做4%的双向横坡;如用于填筑上层时,除干旱地区外,不应覆盖在由透水性较好的土所填筑的路堤边坡上。为防止相邻两段用不同土质填筑的路堤在交接处发生不均匀变形,交接处应做成斜面,并将透水性差的土填在斜面的下部。 (4)填石路堤的填筑方法1)填石路堤的基底处理同填土路堤。2)高速公路、一级公路和铺设高级路面的其他等级公路的填石路堤均应分层填筑,分层压实。二级及二级以下且铺设低级路面的公路在陡峻山坡段施工特别困难或大量爆破以挖作填时,可采
19、用倾填方式将石料填筑于路堤下部,但倾填路堤在路床底面下不小于1.0m范围内仍应分层填筑压实。 填石路堤的压实度检验:我国现行公路路基技术规范(JTJ033)规定的压实标准为在规定深度范围内,以通过12t以上振动压路机进行压实试验,当压实层顶面稳定,不再下沉(无轮迹)时,可判为密实状态。3)填石路堤的施工要求 填石路堤的石料强度不应小于15MPa(用于护坡的不应小于20MP。)。填石路堤石料最大粒径不宜超过层厚的23。 分层松铺厚度:高速公路及一级公路不宜大于0.5m;其他公路不宜大于1.0m。 填石路堤倾填前,路堤边坡坡脚应用硬质石料码砌。当设计无规定时,填石路堤高度小于或等于6m时,其码砌厚
20、度不应小于lm;当高度大于6m时,码砌厚度不应小于2m。高速公路及一级公路填石路堤路床顶面以下50cm范围内应填筑符合路床要求的土并分层压实,填料最大粒径不得大于10cm。其他公路填石路堤路床顶面以下30cm范围内宜填筑符合路床要求的土并压实,填料最大粒径不应大于15cm。 (5)土石路堤的混填方法土石路堤填筑应分层填筑,分层压实。当含石量超过7o时,整平应采用大型推土机辅以人工按填石路堤的方法进行,当含石量小于70时;土石混合直接铺筑;松铺厚度控制在40cm以内,接近路堤设计标高时,需改用土方填筑。分层松铺厚度:不宜超过40cm。土石混合料中石料强度大于20Mpa时,石料最大粒径不宜超过层厚
21、的23,否则应剔除。当石料强度小于15Mpa时,石料最大粒径不宜超过压实层厚。 高速公路及一级公路土石路堤路床顶面以下30-50cm范围内应填筑符合路床要求的土并分层压实,填料最大粒径不得大于10cm。其他公路土石路堤路床顶面以下30cm范围内宜填筑符合路床要求的土并压实,填料最大粒径不应大于15cm。3.1.3 路堤机械化施工(一)、推土机1、性能:切削、推运、开挖、填积、回填、平整、疏松、压实。2、适用性:适用于季节较强,工程量集中,施工条件较差的工程环境,主要用于50-100m短距离的作业。3、作业方式:铲土、运土、卸土、空回。(二)、铲运机1、适用性取决于土质特性、运距、机器本身的性能
22、和道路状况。铲运机的经济运距视类型不同而异,一般与斗容量的大小成正比。斗容量6m3以下的铲运机的最短运距不小于100m为宜,最长不应超过350m,经济运距为200-300m。斗容量10-30m3的自行式铲运机,最小运距不小于800m,最长运距可达1500m以上。注:铲运机在施工中应尽可能地利用地形下铲装和运输以提高生产率。一般铲装时的下坡角不应大于7-8度,如坡度过大,铲下的土不易进入斗内,效率反而降低。2、作业方式1)一次铲装法2)交替铲装法(跨铲法)3)波浪式铲土法4)下坡铲土法(三)、平地机平地机是一种装有以铲土刮刀为主。配备其他多种可换作业装置,进行刮平和整型连续作业的工程机械1、适用
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