工程质量监理第四章路面工程质量监理课件.ppt
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1、工程质量监理,徐慧智stedu126,工程质量监理徐慧智,第四章 路面工程质量监理,第四章 路面工程质量监理,第一节 概述,一、路面的功能和构造1、路面的功能路面是指用筑路材料铺在路基顶面,供车辆直接在其表面行驶的一层或多层的构造物。公路路面应该具有如下功能:1)全天候、稳定的供汽车行驶,保证路面良好的行车性能,使之不受任何季节和气候的影响。2)保证汽车高速和舒适地行使,即路面应具有和保持较好的平整度,使汽车在高速行驶时不发生颠簸。3)保证汽车安全和经济的行驶,即路面应该具有一定的粗糙度。2、对路面的基本要求1)具有一定强度和刚度2)稳定性。3)耐久性。4)表面性能。3、路面构造及结构层次划分
2、1)面层2)基层3)垫层,平整度:加工或者生产某些东西时,表面并不会绝对平整,所不平与绝对水平之间,所差数据,就是平整度。,粗糙度:用摩擦系数表示。,联结层的作用:主要是提高路面结构承载力和耐久性;使路面设计更加符合路面实际受力状况;此外,良好的层间处理措施能有效地防止半刚性基层干缩裂缝反射,并阻止地表水下渗和路基水上升。,平整度测量仪,第一节 概述一、路面的功能和构造平整度:加工或者生产某些东,二、路面的分级和分类1、路面的分级路面等级按面层材料的组成、结构强度、路面所能承担的交通任务和使用的品质划分为高级路面、次高级路面、中级路面和低级路面等四个等级。,2、路面的分类1)柔性路面 : 各种
3、基层(除水泥砼外) 各类沥青面层,碎石面层,块料面层。2)刚性路面 :水泥砼作面层或基层。3)半刚性路面:以石灰水泥稳定土,石灰水泥处治碎石,含工业废渣基层。,二、路面的分级和分类公路等级采用的路面等级面层类型高速,三、路面工程材料选择(1)沥青面层材料的选择1、沥青的分类按照交通标准,分为重交通沥青、轻交通沥青和中交通沥青按照使用的道路等级和层位,分为A级沥青、 B级沥青、 C级沥青,沥青:是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物,呈液态、半固态或固态,是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。,三、路面工程材料选择沥青等级 适用范
4、围 A级沥青 各个等级的,天然岩沥青,沥青材料:分为地沥青和焦油沥青两大类。地沥青又分为天然沥青和石油沥青,天然沥青是石油渗出地表经长期暴露和蒸发后的残留物;石油沥青是将精制加工石油所残余的渣油,经适当的工艺处理后得到的产品。焦油沥青是煤、木材等有机物干馏加工所得的焦油经再加工后的产品。工程中采用的沥青绝大多数是石油沥青,石油沥青是复杂的碳氢化合物与其非金属衍生物组成的混合物。,焦油沥青,石油沥青,石油沥青的炼制过程,天然岩沥青沥青材料:分为地沥青和焦油沥青两大类。地沥青又分为,2、沥青路面材料的选择1)沥青沥青密度:沥青试样在规定温度下单位体积所具有的质量,以t/计。针入度:在规定温度和时间
5、内,附加一定质量的标准针垂直贯入沥青试样的深度,以0.1mm表示(丝米,dmm)。针入度指数:一种沥青结合料的温度感应性指标,反映针入度随温度而变化的程度,有不同温度的针入度按规定方法计算得到。延度:规定形态的沥青试样,在规定温度下以一定速度受拉伸至断开时的长度,以cm表示。,沥青针入度测量设备,沥青延度仪,2、沥青路面材料的选择沥青针入度测量设备沥青延度仪,沥青软化点测量仪,沥青溶解度测量仪,克利夫兰开口杯,沥青运动粘度测量仪,软化点:沥青试样在规定尺寸的金属环内,上置规定尺寸和质量的金属钢球,放于水或甘油中,以规定的速度加热,至钢球下沉达规定距离时的温度,以表示。沥青的溶解度:沥青试样在规
6、定溶剂中可溶物的含量,以质量百分率表示。蒸发损失:沥青试样在内径55mm、深35mm的盛样皿中,在163温度条件下加热并保持5h后质量的损失,以百分率表示。闪点:沥青试样在规定的盛样器内按规定的升温速度受热时所蒸发的气体以规定的方法与试焰接触,初次发生一瞬即灭的火焰时的试样温度,以表示。沥青的粘度:沥青试样在规定条件下流动时形成的抵抗力或内部阻力的度量,也称粘滞度。,沥青软化点测量仪沥青溶解度测量仪克利夫兰开口杯沥青运动粘度测,针入度:标准圆锥体(一般重150克,也有规定100克的)在5秒钟内沉入保温在25时的润滑脂试样中的深度。,沥青面层使用的标号,应该根据气候、路面类型、施工方法和矿料类型
7、来选用。通常面层上层采用较为粘稠的沥青,下层或者粘结层采用较稀的沥青,对于渠化的道路,宜采用较为浓稠的沥青,即标号较小的沥青。,动力粘度:面积各为1并相距1m的两平板,以1m/s的速度作相对运动时,因之间存在的流体互相作用所产生的内摩擦力。单位:Ns/(牛顿秒每米方)既PaS(帕秒),针入度:标准圆锥体(一般重150克,也有规定100克的)在5,2)粗集料在沥青混合料中,粗集料是指粒径大于2.36mm以上的碎石、破碎砾石、筛选砾石和矿渣等;在水泥混凝土中,粗集料是指粒径大于4.75mm以上的碎石砾石和破碎砾石(针对最大粒径为13mm,最大公称粒径为9.5mm,1/2和1/4最大公称尺寸是影响空
8、隙率变化的关键 )。 3)细集料在沥青混合料中,细集料是指粒径小于2.36mm的天然砂、人工砂(包括机制砂)及石屑;在水泥混凝土中,细集料是指粒径小于4.75mm的天然砂、人工砂。,沥青混合料用粗集料质量技术要求,粒径:当被测颗粒的某种物理特性或物理行为与某一直径的同质球体(或组合)最相近时,就把该球体的直径(或组合)作为被测颗粒的等效粒径(或粒度分布)。,2)粗集料项 目高速、一级公路表面层其他层其他等级公路试验,4)填料沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆中的强基性岩石(憎水性石料)经磨细得到的矿粉。原石料中泥土含量应小于3%,当采用水泥、石灰、粉煤灰作为填料时,其用量不能超过矿料总量的2%
9、。,沥青混合料用矿粉质量要求,4)填料项目单位高速公路其他等级公路试验方法表观密度,不小于,(二)水泥混凝土层面材料选择普通混凝土是由水泥、沙、石和水所组成的。 1、水泥凡细磨成粉末状,加入适量水后,可成为塑性浆体,既能在空气中硬化,又能在水中硬化 ,并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料,通称为水泥。 GB1752019规定的六大类水泥,即硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。 (1)硅酸盐水泥凡是由硅酸盐水泥熟料、0%-5%石灰石或者粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥。国家统称的波特兰水泥。
10、(2)普通硅酸盐水泥凡是由硅酸盐水泥熟料、6%-15%混合料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为普通硅酸盐水泥。按照GB175-2019通用硅酸盐水泥的规定,采用GB/T17671-2019水泥胶砂强度检验方法(ISO法)规定的方法,将水泥、标准砂和水按13.00.5的比例,制成40mm40mm160mm的标准试件,在标准养护条件下(1d内为201摄氏度、相对湿度为90%以上的空气中,1d后为201摄氏度的水中)养护至规定的龄期,分别按规定的方法测定其3d和28d的抗折强度和抗压强度。根据测定的结果划分水泥强度等级。如硅酸盐水泥(P./P.)分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、
11、62.5和62.5R六个强度等级(分别代表试件28d的抗压强度标准值的最小值为32.5MPa、42.5MPa、52.5MPa、62.5MPa,带R的为早强型等级)。,集料(骨料),沙,石,(二)水泥混凝土层面材料选择集料(骨料)沙石,(二)水泥混凝土层面材料选择普通混凝土是由水泥、沙、石和水所组成的。 2、粗集料的技术特性,物理性质,力学性质,物理常数,表观密度(视密度)(A),毛体积密度(A),堆积密度(A),空隙率(A),级配,坚固性,压碎值(A),磨光值(A),冲击值(A),磨耗值(A),(二)水泥混凝土层面材料选择物理性质力学性质物理常数表观密度,名词解释:1.表观密度(视密度)单位体
12、积(包括实体、闭口孔隙)试样的干质量。2.毛体积密度单位体积(包括实体、闭口、开口孔隙所成轮廓线)试样的干质量。(另:饱和面干毛体积密度表干密度)3.堆积密度单位体积(包括实体、闭口、开口孔隙、颗粒间孔隙)试样的质量。(包括:自然堆积、振实、捣实,试样干质量、湿质量)4.空隙率堆积时空隙体积占试样总体积百分率5.级配颗粒分级及搭配状况(分计筛余、累计筛余、通过率)6.坚固性试样抵抗反复由硫酸钠结晶膨胀造成破坏或强度降低的性能(质量损失比)7.压碎值集料在逐渐增加荷载下抵抗压碎的能力,小于规定粒径颗粒质量百分率8.磨光值石料抵抗轮胎磨光作用的能力,测定摩擦系数9.冲击值石料抵抗冲击荷载的能力,小
13、于规定粒径颗粒质量百分率10.磨耗性石料抵抗磨耗作用的性能(洛杉矶法、道瑞法、狄法尔法),名词解释:,3、细集料的技术特性级配是集料各级粒径的分配情况。沙的级配情况可以采用筛分试验确定。方法是取试样500克,在整套标准筛上进行筛分,分别求出试样存留在各标准筛上质量的一种方法。相关概念及有关参数计算方法为:(1)分计筛余百分率:在某一型号筛子上的筛余质量占总质量的百分率。(2)累计筛余百分率:某号筛的分计筛余百分率和大余某号筛的各筛余百分率之总和(3)通过百分率:通过某筛的质量占总质量的百分率。(4)细度模数Mx通常沙的粗细程度用细度模数来表示,分为三类:粗砂( ) 中砂( ) 细砂( ),3、
14、细集料的技术特性,4、粗集料的技术要求1)分类、等级和规格2)颗粒级配对于水泥混凝土中细度模数为1.6-3.7的沙,其颗粒级配应该处于下表范围之内。,4、粗集料的技术要求尺寸(mm)累计筛余(%)级配区区,3)含泥量及泥块含量水泥混凝土用沙的含泥量(即粒径小于0.075mm的尘屑、淤泥和粘土的总含量百分比)及泥块(原颗粒含量大于1.25mm,经水洗和手压可破碎小于0.63mm颗粒)含量,应该符合下表规定:4)细集料坚固性用于水泥混凝土的沙的坚固性是指沙在气候、环境变化或者其他物理因素作用下抵抗破坏的能力。用硫酸钠溶液检验法,经过5次循环后,损失量应该符合下表规定:5)有害物质含量云母、轻物质、
15、有机物、硫化物、硫酸盐等为水泥混凝土中的有害物。,硫酸钠:俗称芒硝,是脱水剂,3)含泥量及泥块含量混凝土强度等级大于或者等于C30小于C3,第二节 路面基层(底基层)施工质量监理,一、基层的作用及对材料的基本要求路面基层与底基层主要承受由面层传来的车辆载荷的垂直力,并扩散到下面的垫层和土基去,实际上基层与底基层是路面结构的承重层,一般应具备有足够的强度和刚度、有足够的水稳定性和冰冻稳定性、有足够的抗冲刷能力、收缩能力、有足够的平整度、与面层结合良好等。1、用于路面基层材料土的一般定义按照土中单个颗粒的粒径大小和组成,将土分为细粒土、中粒土、粗粒土三类。,根据材料性质分类,柔性基层,半刚性基层,
16、刚性基层,根据稳定性分类,有机化合物稳定类,无机化合物稳定类,粒料类,土的分类,细粒土:颗粒的最大粒径小于10mm,其中小于2mm的粒径含量不少于90%,中粒土:颗粒的最大粒径小于30mm,其中小于20mm的粒径含量不少于85%,粗粒土:颗粒的最大粒径小于50mm,其中小于40mm的粒径含量不少于85%,第二节 路面基层(底基层)施工质量监理一、基层的作用及对材,土的工程分类标准 GB/T 50145-2019,百度词条:细粒土 :粒径小于0.075mm的颗粒含量大于或等于总质量50的土。 粗粒土 :粒径大于0.075mm的颗粒含量大于总质量50的土。,粒组粗组粒径范围(mm)粒 组 名 称国
17、 标水利标准公路标准,1)土(1)水泥混凝土:用水泥稳定粗粒土(颗粒的最大粒径小于50mm且其中小于40mm的颗粒含量不少于85%)和中粒土(颗粒的最大粒径小于30mm且其中小于20mm的颗粒含量不少于85%)得到的混合料,视所用原材料为碎石或砾石,而简称为水泥碎石或水泥砂砾。其特点是,强度高,水稳性好,抗冻性好,耐冲刷,温缩性和干缩性均较小。是一种优良的基层材料;(2)石灰稳定土:用石灰稳定细粒土(颗粒的最大粒径小于10mm且其中小于2mm的颗粒含量不少于90%)得到的混合料。简称石灰土。其特点是,具有板体性,强度比砂石路面要高。有一定的水稳性和抗冻性,初期强度低,但其强度随龄期较长时间增长
18、。收缩性大,容易开裂;石灰粒料适宜于作二级和二级以下公路与城市次干道的基层,也可作各级路面的底基层。 (3)石灰工业废渣:分为二灰粒料 、二灰土 、二渣类 、石灰钢渣类等四种。,石灰稳定土,水泥稳定土,二灰土,1)土石灰稳定土水泥稳定土二灰土,2)水泥选用终凝时间超过6小时的水泥,普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥均可以使用。3)石灰石灰一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。 应该满足级以上生石灰和消石灰的技术要求,高速公路和一级公路应该采用磨细生石灰粉。4)粉煤灰SiO2、Al2O3、Fe2O3等总含量应该大于70%,烧失量应不超过20%。5)煤渣煤渣的最大粒径不应大于3
19、0mm,组成应该具有一定的级配。6)强度标准无机结合料稳定土的强度标准应该满足下述标准:,无机结合料稳定土强度标准(单位:MPa),2)水泥材料名称高速公路、一级公路二级和二级以下公路基层底基,二、路面基层的类型1、粒料类基层(底基层)1)级配型粒料级配碎石 :粗、细碎石集料和石屑各占一定比例,并且其颗粒组成符合密实级配要求的混合料,称级配碎石。 级配砾石:粗、细砾石集料和砂各占一定比例,并且其颗粒组成符合密实级配要求的混合料,称级配砾石。 2)嵌锁型粒料填隙碎石 :用单一尺寸的粗碎石作主骨料,形成嵌锁,再用石屑填满碎石间的空隙,增加密实度,提高稳定性。 沥青稳定碎石:类似于填隙碎石,但在铺筑
20、时浇洒少量沥青于碎石层中,促进碎石层压实成型的一种改进填隙碎石,更有利于增加密实度,提高稳定性。,级配型粒料,嵌锁型粒料,二、路面基层的类型级配型粒料嵌锁型粒料,2、无机结合料稳定类基层(底基层)1)水泥稳定类:主要有水泥稳定土、水泥稳定碎石(或者砂)等2)石灰稳定类:石灰土、石灰碎石土、石灰砾石土、石灰稳定级配碎石、级配沙砾等3)综合稳定类:水泥石灰综合稳定土、水泥石灰稳定碎石(或者沙砾)、石灰稳定煤渣等4)石灰工业废渣类:二灰土、二灰砂、二灰沙砾、二灰碎石等,石灰煤渣、石灰煤渣土、石灰煤渣碎石、石灰煤矿渣等三、混合料配比设计1、混合料实验项目1)重型击实试验:对于回填土工程,为了达到土方回
21、填最大的密实程度要做击实试验,测定最佳含水率、最大干密度。 2)承载比:求工地预期干密度下的承载比,确定材料是否适宜做基层或者基底层3)抗压强度:进行材料组成设计,选定最最适用于水泥或者石灰稳定的材料,规定施工中用的结合料剂量,为工地提供质量评定标准4)耐久性:采用干式循环和冻融试验确定石灰或者水泥稳定的材料。,重型击实试验,2、无机结合料稳定类基层(底基层)重型击实试验,2、混合料配合比设计的一般方法1)一般原则所设计的所设计的组合料组成在强度上满足设计要求,抗裂性达到最优且便于施工,而配合比设计的基本原则是结合料计量合理,尽可能采用综合稳定及集料应有一定的级配。2)配合比设计方法选用适当的
22、材料,确定材料的配合比及最大干密度和最佳含水量。无机结合料稳定类材料的抗压强度如下表:,无机结合料稳定类材料的抗压强度(MPa),2、混合料配合比设计的一般方法公路等级高速公路、一级公路二级,水泥、石灰、土的比例参考值如下:实验室对试件测试的平均抗压强度的计算方法:,水泥剂量参考值(%),石灰剂量参考值(%),设计抗压强度,偏差系数,标准正态分布的保证率,水泥、石灰、土的比例参考值如下:土类层位水泥量中粒土和粗粒土,Thanks !,本 节 课 结 束,Thanks !本 节 课 结 束,四、基层(底基层)施工准备阶段的质量控制1、水泥稳定沙砾(碎石)、石灰粉煤灰稳定沙砾(碎石)施工1)拌合与
23、运输(1)拌合采用采用厂拌法。(2)厂拌的设备和位置需要监理工程师审批。(3)进行搅拌操作时,稳定料需要稳定的加入到被稳定料中。(4)运输混合料的运输设备,应该分散设备的压力,避免在已经完成的铺筑层产生不均匀碾压或者车辙(5)当厂拌距离铺筑位置较远时,混合料在运输过程中应该采用覆盖保证不损失水份。,水泥的厂拌设备,厂拌设备的组成,运输设备通过完成的铺筑层,四、基层(底基层)施工准备阶段的质量控制水泥的厂拌设备厂拌设,2)摊铺和整型(1)摊铺的使用的机械和厚度必须经过监理工程师审批。(2)考虑摊铺过程中的水分损失,摊铺混混合料的水分应该比最佳含水量高出0.5%1.0%(3)当压实厚度超过20cm
24、时,应该分成摊铺,最小的压实厚度为10cm。先摊铺的一层经过监理工程师审核并通过验收后,将先摊铺的一层表面翻松后,再继续摊铺上层,对路拱进行整形。,2)摊铺和整型,3)碾压(1)混合料经过摊铺和整形后,应立即在全宽度范围内进行碾压。直线段,由两侧向中心碾压,超高段,由内侧向外侧碾压。(2)碾压过程中,混合料的表面应该保持湿润(3)严禁压路机在已经完成或者正在碾压的路段上“调头”和紧急制动。(4)施工中,从加水搅拌到碾压结束的时间不得超过相关规定(从加水搅拌、运输、摊铺到碾压结束一般需要 34 个小时 )。,冲击碾压设备,路基层碾压现场,冲击碾压:冲击碾压时压路机的行进速度控制在10km/h-1
25、2km/h从路基的一侧向另一侧转圈冲碾冲碾顺序“先两边、后中间”以轮迹重叠1/2、铺盖整个路基表面为冲碾1遍冲碾遍数以满足压实度要求为准,静力碾压:压路机的行进速度控制在5km/h以下,3)碾压冲击碾压设备路基层碾压现场冲击碾压:冲击碾压时压路,4)接缝和“调头”的处理(1)横向接缝。采用平接缝,用6m直尺沿纵向位置,在摊铺端部的直尺呈悬臂状以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置,用锯缝机割齐后铲除,继续摊铺时应将接缝擦洗干净、涂上少量粘层沥青,摊铺机熨平板从接缝后起步摊铺,起步后人工把接缝面上的粗料刮去补上细料把接缝填满。接缝碾压坚实采用钢轮压路机进行斜横向压实,从先铺面上跨缝15cm,然后每
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