造价师考试《土建工程》第四章:道路工程施工技术

发表时间:2018/1/10 9:38:19 来源:互联网 点击关注微信:关注中大网校微信
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(二)路面施工

路面施工包括备料、路床施工、路面基层施工、路面面层施工、路容整修等。

1.路面基层的施工

(1)砾料类基层施工。

1)级配碎(砾)石基层施工。级配碎(砾)石料基层是将粒径不同的石料和砂(或石屑)组成良好级配的混合料,经碾压形成密实的基层结构。其施工方法有路拌法和厂拌法两种。级配碎(砾)石料基层的施工关键是保证级配拌和均匀,含水量适宜,摊铺均匀,压实度达到规定的要求

级配碎(砾)石路拌法施工的工艺流程:准备下承层→施工放样→运输和摊铺主要集料→洒水湿润→运输和摊铺石屑→拌和并补充洒水→整形→碾压。

级配碎(砾)石厂拌法:级配碎石混合料可以在中心站采用强制式拌和机、卧式双轴浆叶式拌和机、普通水泥混凝土拌和机等进行集中拌和,然后运输至现场进行摊铺、整形和碾压。

2)填隙碎石基层施工。用单一尺寸的粗碎石作骨料,形成嵌锁作用,用石屑填满碎石间的孔隙,以增加密实度和稳定性,这种结构称为填隙碎石。按照施工方法的不同,填隙碎石基层可分为干压碎石和水结碎石。其施工的工艺流程:准备下承层→施工放样→运输和摊铺粗碎石→初压→撒布石屑→振动压实→第二次撒布石屑→振动压实→局部石屑及扫匀→振动压实填满孔隙→终压。

(2)稳定土类基层施工。

1)水泥稳定土基层施工。水泥稳定土基层施工方法有路拌法和厂拌法。

对于二级或二级以下的一般公路,水泥稳定土可以采用路拌法施工。其施工工艺流程:准备下承层→施工放样→粉碎土或运送、摊铺集料→洒水闷料→整平和轻压→摆放和摊铺水泥→拌和(干拌)→加水并湿拌→整形→碾压→接缝处理→养生。

高速公路和一级公路的稳定土基层,应采用集中厂拌法施工。

中心站集中厂拌法施工与路拌法施工的主要区别在:

第一,水泥稳定土混合料在中心站用强制式拌和机、双转轴桨叶式拌和机等厂拌设备进行集中拌和。厂拌设备一般由供料系统(包括各种料斗)、拌和系统、控制系统(包括各种计量器和操纵系统)、输送系统和成品储存系统五大部分组成。

第二,混合料用摊铺机进行摊铺。其特点是:配料精度高,混合料拌和质量好,缩短了延迟时间,摊铺的厚度均匀,平整度好。

不足之处是厂拌设备安装在固定地点作业,且装置多,整机庞大,占地面积较大。

厂拌法施工的工艺流程:准备下承层→施工放样→拌和与运输→摊铺→整形→碾压→接缝处理→养生。

2)石灰稳定土基层施工。石灰稳定土路拌法施工的工艺流程:准备下承层→施工放样→粉碎土或运送、摊铺集料→洒水闷料→整平和轻压→摆放和摊铺石灰→拌和→加水并湿拌→整形→碾压→接缝处理→养生。

3)工业废渣基层施工。目前已广泛采用石灰稳定工业废渣混合料来代替常用的路面基层。石灰工业废渣材料可分为两大类,一类是石灰与粉煤灰类,另一类是石灰与其他废渣类,包括煤渣、高炉矿渣、钢渣(已经崩解稳定)、其他冶金矿渣、煤矸石等。石灰工业废渣基层的施工方法可分为路拌法和厂拌法两种,其施工工艺与石灰稳定土基层的施工基本相同。

4)沥青稳定土基层施工。沥青稳定基层是指以沥青为结合料,将其与粉碎的土拌和均匀,摊铺平整,碾压密实成型的基层。沥青稳定混合料的拌和有人工和机械两种。关键在拌和与碾压。沥青稳定土碾压可采用胎轮式压路机碾压,也可采用钢轮压路机碾压,但应选用轻型或中型,且只压一遍即可,否则会出现裂缝和推移。碾压后再过2?3d复压1?2遍效果最佳。

2.路面面层施工

(1)沥青路面面层施工。

沥青路面按施工方法分为层铺法、路拌法和厂拌法。

层铺法是用分层洒布沥青、分层铺撒矿料和碾压的方法修筑路面。该法施工工艺和设备简单、工效高、进度快、造价低,但路面成型期长。用此种方法修筑的沥青路面有层铺式沥青表面处治和沥青贯入式两种。

路拌法即在施工现场以不同的方式(人工的或机械的)将冷料热油或冷油冷料拌和、摊铺和压实的办法。通过拌和,沥青分布比层铺法均匀,可以缩短路面成型期。但该法要求沥青稠度较低,故混合料强度较低。路拌法较有利于就地取材,乳化沥青碎石混合料和拌和式沥青表面处治即按此法施工。

厂拌法即集中设置拌和基地,采用专门设备,将具有规定级配的矿料和沥青加热拌和,然后将混合料运至工地热铺热压或冷铺冷压的方法。当碾压终了温度降至常温即可开放交通。此法需用黏稠的沥青和精选的矿料,因此,混合料质量高,路面使用寿命长,但一次性投资的建筑费用也较高。采用厂拌法施工的沥青路面有沥青混凝土和厂拌沥青碎石。

1)热拌沥青混合料路面施工。热拌沥青混合料路面的施工过程包括四个方面:混合料的拌制、运输、摊铺和压实成型。

①沥青混合料拌制。沥青混合料必须在拌和厂采用拌和机械拌制,拌和机械设备的选型应根据工程量和工期综合考虑,而且拌和设备的生产能力应与摊铺能力相匹配,最好高于摊铺能力5%左右。拌和机可以是固定式的或移动式的。

②运输。热拌沥青混合料采用自卸汽车运输到摊铺地点。运送路途中,为减少热量散失、防止雨淋或污染环境,应在混合料上覆盖篷布。混合料运送到摊铺地点的温度应符合相应规定。为防止沥青同车厢的黏结,车厢底板上应涂薄层掺水柴油(油和水比例为1:3)。运送到工地时,已经成团块、温度不符合要求或遭受雨淋的沥青混合料,应予废弃。

③摊铺。铺筑沥青混合料前,应检查确认下层的质量。当下层质量不符合要求,或未按规定洒布透层、粘层、铺筑下封层时,不得铺筑沥青面层。热拌沥青混合料应使用摊铺机作业。摊铺前,根据施工需要调整和选择摊铺机的结构参数及运行参数。

④压实及成型。沥青混合料的分层厚度不得大于10cm。应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤,以求达到最佳效果,压实应按初压、复压、终压(包括成型)三个阶段进行。初压应在混合料摊铺后较高温度条件下进行,不得产生摊移、开裂,压路机应从外侧向路中心碾压,应采用轻型钢筒式压路机或关闭振动装置的振动压路机碾压2遍;复压应紧接在初压后进行,宜采用重型轮胎式压路机,也可采用振动压路机或钢筒式压路机,碾压遍数应经试压确定,不宜少于4?6遍;终压应紧接在复压后进行。终压后选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压,不宜少于2遍,并要求压后无轨迹。压路机应以慢而均匀的速度碾压。

2)乳化沥青碎石混合料路面施工。沥青碎石路面的施工方法和施工要求基本上与沥青混凝土路面相同。乳化沥青碎石混合料宜采用拌和厂机械拌和。在条件限制时也可以现场用人工拌制。其施工顺序类同热沥青的施工。

乳化沥青碎石混合料的碾压可与热拌沥青混合料相同,但应注意:

①混合料摊铺后,初压可采用6t左右的轻型压路机压1?2遍,使混合料初步稳定,再用轮胎式压路机或轻型钢筒式压路机压1?2遍。初压应匀速进退,不得在碾压路段紧急制动或快速启动。

②当乳化沥青开始破乳,混合料由褐色变成黑色时,用12?15t压路机或10?12t钢筒式压路机复压,复压2?3遍后立即停止,待晾晒一段时间,水分蒸发后再补充复压密实为止。

③碾压时,发现局部混合料有松散或开裂时,应立即挖除,补换新料,整平后继续碾压密实。

④上封层应在压实成型、路面水分蒸发后方可加铺。

3)沥青贯入式路面施工。根据沥青材料贯人深度的不同,贯入式路面可分为深贯入式(60?80mm)和浅贯入式(40?50mm)两种。其施工程序如下:

①放样和安装路缘石。

②清扫基层。

③厚度为40?50mm的浅贯式应浇洒透层或粘层沥青。

④撒铺主层矿料,其规格和用量符合规定,并检查其撒铺厚度。

⑤主层矿料摊铺后,先用6?8t压路机进行慢速初压,至无明显推移为止。然后再用10?20t压路机碾压,直至主层矿料嵌挤紧密、无明显轨迹而又有一定孔隙,使沥青能贯入为止。

⑥浇洒第一次沥青。

⑦趁热撒铺第一次嵌缝料,撒铺应均匀,扫匀后应立即用10?12t压路机碾压(约碾压4?6遍),随压随扫,使其均匀嵌人。

⑧以后施工程序为浇洒第二层沥青,撒铺第二层嵌缝料,然后碾压,再浇洒第三层沥青,铺封面料,最后碾压。最后碾压采用6?8t压路机,碾压2?4遍,即可开放交通。

4)沥青表面处置施工。沥青表面处治最常用的施工方法是层铺法。按其浇洒沥青及撒铺矿料次数多少可分为单层式、双层式及三层式三种。单层式厚度为1.0?1.5cm,双层式厚度为1.5?2.5cm,三层式度为2.5?3.0cm。层铺法沥青表面处治的施工工序及要求如下:

①清理基层。在表面处治层施工前,应将路面基层清扫干净,使基层的矿料大部分外露并保持干燥。对有坑槽、不平整的路段应先修补和整平。

②洒布沥青。在浇洒透层沥青后4?8h,或已作透层(或封层)并开放交通的基层清扫后,即可浇洒第一次沥青。沥青要洒布均匀,不应有空白或积聚现象。

③铺撒矿料。洒布沥青后应趁热迅速铺撒矿料,按规定用量一次撒足并要铺撒均匀。

④碾压。铺撒一层矿料后随即用6?8t双轮压路机或轮胎压路机及时碾压。碾压应从一侧路缘压向路中心,然后再从另一边开始压向路中。碾压时,每次轮迹重叠约30cm,碾压约3?4遍。压路机行驶速度开始不宜超过2km/h,以后可适当提高。双层式或三层式沥青表面处治的第二、三层施工即重复第②?④工序。

⑤初期养护。碾压结束后即可开放交通,但应禁止车辆快速行驶(不超过20km/h),要控制车辆行驶的路线,使路面全幅度都获得均匀碾压,加速处置层反油稳定成型。对局部泛油、松散、麻面等现象,应及时修整处理。

(2)水泥混凝土路面施工。

1)水泥混凝土路面小型机具施工。水泥混凝土路面的小型机具施工是指由机器拌和,人工摊铺,辅助配备一些小型机具(如插入式振捣器、平板振动器、振动梁、真空吸水设备、切缝机等)进行混凝土路面施工的方式。

2)水泥混凝土路面轨道摊铺机施工。高等级公路水泥混凝土路面的技术标准(如平整度)要求高,工程数量大,要保证施工进度和工程质量,应尽可能采用机械化施工。轨道式摊铺机铺筑混凝土板,就是机械施工的一种方法,它利用主导机械(摊铺机、拌和机)和配套机械(运输车辆、振捣器等)的有效组合,完成铺筑混凝土板的全过程。

3)水泥混凝土路面滑模式摊铺机施工。滑模式摊铺机是机械化施工中自动化程度很高的一种方法。它具有现代化的自控高速生产能力,与轨道式摊铺机械施工不同,滑模式摊铺机不需要人工设置模板,其模板就安装在机器上。机器在运转中将摊铺路面的各道工序:铺料、振捣、挤压、熨平、设传力杆等一气呵成,机器经过之后,即形成一条规则成型的水泥混凝土路面,可达到较高的路面平整度要求,特别是整段路的宏观平整度更是其他施工方式所无法达到的。

(三)筑路机械

常用的筑路机械包括土石方施工机械、压实机械和路面施工机械。

1.土石方施工机械

道路工程施工中常用的土石方施工机械有推土机、铲运机、平地机、装载机、挖掘机和破碎筛分机械。其中推土机、铲运机、装载机和挖掘机在其他工程中亦为常见,不做介绍。

(1)平地机。平地机是在前后轮轴之间装一平地板,可按各种坡度要求平整地面和摊铺物料的铲土运输机械,更换工作装置后还可以进行多种作业。其工作装置有推土铲和松土器,可进行地面平整、挖沟、刮土、推土、松土、除雪等多种作业。

平地机是由拖拉机作牵引动力的机械,分机械操纵式和液压操纵式两种。根据车轮数目,又有四轮与六轮两种。

(2)破碎筛分机械。破碎筛分机械是一种可将开采得到的岩石破碎,并按一定规格进行筛分的机械设备。为了满足各种基本建设工程对碎石的需求,破碎筛分机械已成为一种不可缺少的施工设备。

2.压实机械

压实机械是一种利用机械自重、振动或冲击的方法,对被压实材料重复加载,排除其内部空气和水分,使之达到一定密实度和平整度的作业机械。根据工作原理的不同,压实机械可分为静力压路机、振动压路机和夯实机械三类。

(1)静力压路机。静力压路机是用碾轮沿被压实材料表面往复滚动,靠自重产生的静压力作用,使被压物产生永久变形达到压实的目的。静力压路机又分为光轮压路机和轮胎压路机。

1)光轮压路机。光轮压路机又称钢轮压路机,用来压实路基路面,有时也被用来碾压密实土方,是公路和城市道路施工必备的施工机械。根据光轮压路机的整机质量,可分为轻型(6?8t)、中型(8?10t、10?12t)、重型(12?15t以上)。轻型压路机大多为二轮二轴式,适用于城市道路、简易公路路面压实和临时场地压实及公路养护工作等;中型压路机有二轮二轴式和三轮二轴式两种,前者大多用来压实、压平各种路面,后者大多用于压实路基、地基以及初压铺砌层;重型压路机大多为三轮二轴式,主要用于最终压实路基和其他基础层。

2)轮胎压路机。轮胎压路机用于压实工程设施基础,压平砾石、碎石、沥青混凝土路面,是市政、公路和水利等工程不可缺少的压实机械。轮胎压路机具有可增减配重与改变轮胎充气压力的性能。轮胎对被压实材料既有一定的静负荷,又有一定的缓冲作用,故压实砂质土壤和黏性土壤都能取得良好的效果,即压实时不破坏原有的黏度,使各层间有良好的结合性能。在压实碎石路面时,不会破坏碎石的棱角。由于前轮能够摆动,故压实较均匀,不会出现假象压实。

(2)振动压路机。振动压路机是在静力压路机的碾轮上安装激振机构,工作时,碾轮沿被压实材料表面做往复滚动,又以一定的频率、振幅对被压实材料振动,使被压层间同时受到碾轮的静压力和振动力的综合作用,提高压实效果。振动压路机适用于公路工程的土方碾压,垫层、基层、底基层的各种材料碾压,在沥青混凝土路面施工时,初压和终压适宜静压,在复压时可以使用振动碾压。振动压路机以其行走形式不同分为拖式(单轴单轮)、手扶式(单轴两轮、两轴两轮)、自行式(两轴两轮常规式、两轴组合式、两轴综合式)三种类型。新型压路机有轮胎驱动光轮式振动压路机和轮胎驱动凸块式振动压路机,适用于各种土质的碾压,压实厚度可达150cm;还有适宜边坡、路肩、堤岸、水渠、人行道、管道沟槽等狭窄地段施工的手扶振动压路机;适用黏土坝坝面板压实的平斜面两用振动压路机等。

(3)夯实机械。

夯实机械是一却冲击式机械,适用于对黏性土壤和非黏性土壤进行夯实作业,夯实厚度可达到1?1.5m。在筑路施工中,可用在桥背涵侧路基夯实、路面坑槽的振实,以及路面养护维修的夯实、平整。

根据夯实冲击能量大小,分为轻型(0.8?1kN· m)、中型(1?10kN·m)和重型(10?50kN·m)三种。按结构和工作原理分为自由落锤式夯实机、振动平板夯实机、振动冲击夯实机、爆炸式夯实机和蛙式夯实机。

3.路面施工机械

(1)摊铺机。

1)沥青混凝土摊铺机。沥青混凝土摊铺机是用于铺筑沥青混凝土路面的专用设备。

沥青混凝土摊铺机与沥青混凝土搅拌设备、自卸汽车配套施工,适用于公路、城市道路、机场等铺筑作业。

沥青混凝土摊铺机分自行式与拖式两类。自行式又分为履带式与轮胎式两种。

履带式摊铺机的最大优点是对路基的不平度敏感性差,因而摊铺工作稳定性好,又因其接地压力低,具有较大的牵引力,所以很少出现打滑现象,多用于新建公路及大规模的城市道路施工。

轮胎式沥青混凝土摊铺机的最大优点是机动性好,适用经常转移工地或较大距离的运行。但在摊铺宽度较大、厚度超厚时,轮胎易出现打滑现象,轮胎式摊铺机多用于城市道路施工。

目前,大量用于公路建筑施工的沥青混凝土摊铺机多为进口设备。其共同特点是微机控制,精度高,速度快。

2)水泥混凝土摊铺机。水泥混凝土摊铺机是完成水泥混凝土路面铺筑的专用机械。除发动机外,主要由布料机、捣实机、平整机、表面修光机组成。

水泥混凝土摊铺机因其移动形式不同分为轨道式摊铺机和滑模式摊铺机两种。

水泥混凝土摊铺机适用于水泥混凝土路面(公路、机场跑道、大面积地坪等)的混凝土摊铺。

(2)沥青洒布机。沥青洒布机是一种黑色路面机械,沥青贯入式路面在碎石层摊铺碾压挤密实、平整均勻后,在表面清扫干净、保持干燥的基层上用沥青洒布机喷洒第一遍沥青;在趁热撒布嵌缝料均匀覆盖后,再由沥青洒布机喷洒第二遍沥青,直至喷洒罩面沥青形成路面。沥青洒布机被用来运输与洒布各类液态沥青。

沥青洒布机按运行方式可分为自行式和拖式两种。自行式是将整套沥青洒布设施装在汽车底盘上,沥青油箱容量大,适用于大型路面工程和距离沥青供应基地较远的野外筑路工程。拖式又分手压式和机压式,手压式是手压油泵,机压式是单缸柴油机驱动油泵,拖式沥青洒布机构造简单,适用于路面维修。


(责任编辑:zyc)

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