道路工程结构质量控制要点课件.ppt
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1、江苏省建设工程质量监督人员培训道路工程部分,徐州市土木建筑工程质量监督站郭苏彭,培训与考核目的,了解基本概念和基础理论熟悉工作程序、主要内容、相关理论知识掌握道路实体监督的工作方法培训重点是监督业务知识,不是基本技术知识,技术知识是监督员首先必须具备的。,江苏省建设工程质量监督人员培训与考核大纲第二部分 工程质量监督工作业务 科目四:工程实体质量监督十二、市政工程1、道路工程,了解:道路的分类;道路工程结构质量特征;预制品、半成品的质量控制。熟悉:各类道路结构层的质量控制要点;常见质量缺陷的预防措施。掌握:道路路基、基层、面层及附属结构物的质量标准和验收方法。本讲义的编写围绕培训与考核大纲的要
2、求。,与市政道路有关的部分规范、规程、标准、强制性条文,1、城市道路设计规范CJJ37-90中国建筑工业出版社1991年2、连锁型路面砖路面施工及验收规程CJJ79-98建筑出版社1998年3、市政道路工程质量检验评定标准CJJ1-90建筑出版社1991年4、市政道路路基工程施工及验收规范CJJ4-97中国建筑工业出版社1998年5、工程建设标准强制性条文(城市建设部分)中国建筑工业出版社2000年6、沥青路面施工及验收规范GB50092-96中国计划出版社1996年7水泥混凝土路面施工及验收规范GB97-87中国计划出版社2000年8、粉煤灰石灰类道路基层施工及验收规程CJJ4-97,一、道
3、路的分类,(一)按力学特性的路面分类柔性路面:荷载作用下产生的弯沉变形较大,抗弯强度小,在反复荷载作用下产生累积变形,它的破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变。柔性路面主要指各种沥青路面。刚性路面:行车荷载作用下产生板体作用,抗弯拉强度大,弯沉变形微小,呈现出较大的刚性,它的破坏取决于极限弯拉强度。刚性路面主要指水泥混凝土路面。,(二)城市道路的分类与等级 按照道路在道路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能等,城市道路分为(快速路、主干路、次干路、支路)四类。(城市道路设计规范CJJ37-90)一、快速路 快速路应为城市中大量、长距离、快速交通服务。快速路对向车行道之间应设中间分车带,其
4、进出口应采用全控制或部分控制。快速路两侧不应设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的进出口,两侧一般建筑物的进出口应加以控制。二、主干路 主干路应为连接城市各主要分区的干路,以交通功能为主。自行车交通量大时,宜采用机动车与非机动车分隔形式,如三幅路或四幅路。主干路两侧不应设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的进出口。,三、次干路 次干路应与主干路结合组成道路网,起集散交通的作用,兼有服务功能。四、支路 支路应为次干路与街坊路的连接线,解决局部地区交通,以服务功能为主。除快速路外,每类道路按照所在城市的规模、设计交通量、地形等分为、级。大城市应采用各类道路中的级标准;中等城市应采用级标准;小城市应采用
5、级标准。,二、道路工程结构质量特征,(一)路面结构的层次 行车荷载和自然因素对路面的影响,随深度的增加而逐渐减弱。因此,对路面材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐降低。为了适应这一点,路面结构通常是分层铺筑的,按照使用要求、受力状况,土基支承条件和自然因素影响程度的不同,分成若干层次。通常按照各个层位功能的不同,划分为三个层次,即面层、基层和垫层。如图示 基层有时包括底基层。处于潮湿地带及冰冻地区的道路一般应设垫层。,(二)路面结构质量特征,1)面层面层是直接同行车和大气接触的表面层次,它承受较大的行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用。同时还受到降水的侵蚀和气温变化的影响
6、。因此,同其它层次相比,面层应具较高的结构强度、抗变形能力,较好的水稳定性和温度稳定性,而且应当耐磨、不透水,其表面还应有良好的抗滑性和平整度。2)基层基层主要承受有面层传来的车辆荷载的垂直力,并扩散到下面的垫层和土基中去。实际上基层是路面结构中的承重层,它应具有足够的强度和刚度,并具有良好的扩散应力的能力。基层遭受大气因素的影响虽然比面层小,但是仍然有可能经受地下水和通过面层渗入雨水的侵蚀,所以基层结构应具有足够的水稳定性。基层表面虽不直接供车辆行驶,但仍然要求有较好的平整度,这是保证面层平整性的基本条件。,3)垫层垫层介于土基与基层之间,它的功能是改善土基的湿度和温度状况,以保证面层和基层
7、的强度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的不良影响。另一方面的功能是将基层传下的车辆荷载应力加以扩散,以减小土基产生的应力和变形,同时也能阻止路基土挤入基层中,影响基层结构的性能。修筑垫层材料,强度要求不一定高,但水稳定性和隔温性能要好。常用的垫层材料分为两类,一类是由松散材料如砂、砾石、炉渣等组成的透水性垫层;另一类是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层。,(三)路基工程及质量结构特征,路基是路面的基础,它承受着本身土体的自重和路面结构的重量。同时还承受由路面传递下来的行车荷载,所以路基是道路的承重主体。路基属于带状结构,随着天然地面的高低起伏,标高不同,路基设计需根据路线平、纵、横设
8、计,精心布置确定标高,为路面结构提供足够宽度的平顺基面。路基承受行车荷载作用,主要在应力作用区的范围内,其深度一般在路基顶面以下0.8m范围以内。此部分路基按其作用可视为路面结构的路床,其强度与稳定性要求,可根据路基路面结合设计的原则确定。一般路基指填方高度和挖方深度不大的路基。路基横断面的典型形式分为路堤、路堑和填挖结合等三种类型。坚固的路基,不仅是路面强度与稳定性的重要保证,而且能为延长路面使用寿命创造有利条件,所以,为了确保路基的强度与稳定性,使路基在外界因素作用下,不致产生不允许的变形,在路基的整体结构中还必须包括各项附属设施,如路基排水、路基防护与加固等。,三、道路预制品、半成品的质
9、量控制,1)预制侧石、缘石的质量要求:预制侧石、缘石的表面不得有蜂窝、露石、脱皮、裂缝等现象。预制侧石、缘石的允许偏差 表一,(市政道路工程质量检验评定标准GJJ1-90),四、各类道路结构层的质量控制要点,1、质量检查路基碾压完成时,按质量验收项目(宽度、纵、横断面高程、平整度、压实度)检查,不合格处修整到符合规范、标准要求。压实度:筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比,以百分率表示。,(一)路基质量控制要点,1)路基施工在确保设计要求的前提下,可因地制宜,合理利用当地材料和工业废料,应防止有害物质的污染。路基用地范围内的各种管线工程及附属结构物,应按“先地下,后地上”,“先深后浅”的
10、原则,避免道路反复开挖。必须重视管线沟槽回填土的质量,使其达到与路基相同的设计强度。2)路基防护与加固工程施工,其材料必须符合设计规定的强度、规格和其他品质要求。3)各类挡土墙(路基支挡工程)砌石工程的材料质量,应符合下列规定:砌体用的水泥、石灰、砂、石及水等,要求质地均匀,水泥不失效,砂石洁净,石灰充分消解,水中不得含有对水泥、石灰有害的物质。石料强度不得低于设计要求,不应小于30mpa,无裂缝,不易风化,河卵石无脱层、蜂窝,表面无青苔、泥土,厚度与大小相称。,2、路基施工的强制性条文规定(城市道路路基工程施工及验收规范GJJ44-91),片石最小边长及中间厚度,不小于15cm,宽度不超过厚
11、度的二倍。块石形状大致方正,厚度不宜小于20cm,长、宽均不小于厚度,顶面与底面应平整;用于镶面时,应打去锋棱凸角,表面凹陷部分不得超过2cm。砂浆强度不低于设计标号,拌和均匀,色泽一致,稠度适当,和易性适中。4)机动车车行道土质路基的压实度应达到压实标准规定的压实度,以确保路基的强度和稳定性。5)土质路基原地面以下的墓穴、井洞、树根必须清理,并分层回填压实。6)路基挖土必须按设计断面自上而下开挖,不得乱挖、超挖,严禁捣洞取土。7)路基填土不得使用腐植土、生活垃圾土、淤泥、冻土块和盐渍土。8)路堤基底为耕地或松土,填土高度小于1.5m时,必须清除树根、杂草,应先压实再填筑。9)路基穿过水网和水
12、稻田地段时,应抽干积水,清除淤泥和腐植土,压实基底后方可填筑。,10)填土路基必须根据设计断面分层填筑压实,其分层最大厚度必须与压实机具功能相适应。11)路基填土宽度每侧应宽于填土设计宽度,压实宽度不得小于设计宽度,最后削坡。12)桥台和路基接合部填土应分层仔细压实,层铺虚厚不得大于20cm。路床顶以下2.5m以内应采用砂砾等透水性材料或石灰土,压实度不得低于填土规定的数值。13)土质路基的压实标准一般情况下应采用重型击实标准,特殊情况下,可采用轻型击实标准。14)土基受地下水或地面水的影响,呈潮湿或过湿状态难以压实时,必须进行处理。15)路基工程基本完工后,工地测量人员必须进行全线的竣工测量
13、。竣工测量包括中心线的位置、标高、横断面图式、附属结构和地下管线的实际位置和标高。测量成果应在竣工图中表明。,(二)基层施工及质量控制,1、水泥稳定土、石灰稳定土和石灰工业废渣稳定土基层的施工要求水泥土、石灰土中土块应尽可能粉碎,土块最大尺寸不应大于15mm。配料应准确,水泥土中水泥剂量不应超过6%。无论是厂拌还是路拌,洒水与拌合应均匀。应严格控制基层厚度和高程,其路拱横坡应与面层一致。应在混合料处于最佳含水量时碾压,达到以重型击实试验法为标准的最低压实度的要求。应用12t级以上的压路机碾压,压实厚度最多不超过20cm;使用压路机应先轻型后重型。水泥土路拌法施工,从加水拌合到碾压终了的延续时间
14、,不得超过34小时,并应小于水泥的终凝时间。集中厂拌法施工,不应超过2小时。,严禁用薄层贴补法进行找平。必须保湿养生应在春末和夏季组织施工养生期内严禁车辆通行。,3、基层施工质量控制粉煤灰石灰类道路基层施工的强制性条文规定:(粉煤灰石灰类道路基层施工及验收规范CJJ4-97)1)修筑道路基层使用的粉煤灰(硅铝灰)化学成分中的SIO2+AL2O3总量宜大于70%;在温度为700的烧失量宜小于或等于10%。2)生石灰的CaO+MgO含量宜大于60%,消石灰的CaO+MgO含量宜大于50%;严禁采用含有有害物的石灰类下脚料。3)土的塑性指标(用100g平衡锥测定)宜为1125,并不得小于6或大于30
15、。土中有机质含量应小于8%。,4)集料的压碎值、抗压强度与适用范围应符合下列规定:集料压碎值、抗压强度与其适用范围 表三,5)悬浮密实型混合料中集料的最大粒径不应大于50mm,并应小于混合料每层压实厚度的1/3。骨架密实型混合料中集料的最大粒径不应大于40mm,并应小于混合料每层压实厚度的1/3。6)粉煤灰石灰类混合料7d龄期抗压强度应符合下列规定:混合料7d龄期抗压强度(mpa)表四,道路种类,注:试件在温度201和湿度大于90%条件下养生后的饱水抗压强度。,7)粉煤灰石灰类混合料28d龄期抗压强度,要求快速路、主干路的基层抗压强度不得小于1.75Mpa;次干路基层抗压强度不得小于1.38M
16、pa。8)钙质石灰应在用灰前7d,镁质石灰应在用灰前10d加水充分消解,严禁随消解随使用。9)拌合均匀的粉煤灰石灰类混合料中,不应含有大于15mm的土团粒和大于10mm的石灰粉煤灰团粒。拌合后的混合料应颜色均匀,无夹心,集料无离析现象。(对比CJJ1-90第四章第六节)10)最后应碾压至混合料基层表面无明显轮迹;基层压实度应达到设计要求,当设计无规定时,应符合下列规定:,表五,11)压实成型并经检验符合标准的粉煤灰石灰类混合料基层,当经12d后,应保持潮湿状态下养生,当环境温度在20以上时,不得小于7d;当环境温度在520时,不得小于14d;当日平均气温低于5时,不宜施工。12)粉煤灰石灰类基
17、层应在达到设计规定的结硬强度后,方可在其上铺筑沥青面层或其他结构层。当超过规定养生期,基层仍未达到设计强度时,应延长养生期限。,(三)沥青混凝土路面施工及质量控制,沥青混凝土路面是指沥青混凝土做面层的路面,其面层可由单层或双层获三层沥青混合料组成,各层混合料的组成设计应根据其层厚和层位、气温和降雨量等气候条件、交通量和交通组成等因素确定,以满足对沥青面层使用功能的要求。沥青混凝土常作高等级道路的面层。1、沥青混凝土路面对基层的要求1)强度、刚度、干燥收缩和温度收缩变形、高程符合要求2)具有稳定性3)表面应平整密实;拱度和面层的拱度应一致。,2、沥青路面施工的的强制性条文规定(沥青路面施工及验收
18、规范GB50092-96),1、沥青路面施工应确保施工安全,施工人员应有良好的劳动保护。沥青拌和厂应具备防火设施。配备液体石油沥青的车间严禁烟火。使用煤沥青的施工人员应采取防止吸入煤沥青蒸汽或皮肤直接接触煤沥青而使身体受到损害的保护措施。2、路面抗滑表层粗集料应选用坚硬、耐磨、抗冲击性好的碎石或破碎砾石,不得使用筛选砾石、矿渣及软质集料。3、当各层均采用沥青碎石混合料时,沥青面层下必须做下封层。4、经配合比设计确定的各类沥青混凝土混合料的技术指标应符合下表的规定,并应具有良好的施工性能。热拌沥青混合料马歇尔试验技术指标,4)、当沥青碎石混合料试件在60水中浸泡即发生松散时,可不进行马歇尔试验,
19、但应测定密度、空隙率、沥青饱和度等指标;5)、残留稳定度可根据需要采用浸水马歇尔试验或真空饱和水后浸水马歇尔试验进行测定。5、对用于高速公路、一级公路和城市快速路、主干路沥青路面的上面层和中间层的沥青混凝土混合料进行配合比设计时,应通过车辙试验机对抗车辙能力进行检验。在温度60、轮压0.7Mpa条件下进行车辙试验的动稳定度,对高速公路和城市快速路不应小于800次/mm,对一级公路及城市主干路不应小于600次/mm。6、压实成型后的路面应进行早期养护,并封闭交通26h。开放交通初期,应设专人指挥,车速不得超过20km/h,并不得刹车或调头。在未稳定成型的路段上,严禁兽力车和铁轮车通过。当路面有损
20、坏时,应及时修补。,3.GB50092-96与CJJ1-90关于沥青混凝土面层工程质量检查与验收的相关规定(城市道路),(四)水泥混凝土路面施工及质量控制,1、水泥混凝土路面对基层的要求 水泥混凝土路面是由水泥混凝土板、基层、垫层组成。1)水泥混凝土路的面层在自然环境条件下直接承受车辆荷载及各种环境影响,应具有较高的抗弯、拉能力和耐久性;同时应具有良好的耐磨、抗滑、平整和低噪声的表面特性。按组成材料和施工方法不同,可采用普通混凝土、碾压混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、装配式混凝土、钢纤维混凝土等。就地浇筑的普通混凝土路面,(简称混凝土路面)目前广泛采用。2)在水泥混凝土板下设置基层,给混凝
21、土提供稳定均匀的支撑,更重要的是能防止唧泥和错台,抗冰冻和抗渗水,保证路面强度和延长使用寿命。它应具有足够的强度和稳定性,表面平整密实、强度均匀、整体性好、防水。水泥稳定砂砾、石灰煤渣、石灰粉煤灰混合料、石灰土等是整体性较好的基层材料3)为改善路基湿度状况和提供均匀支撑,并为基层施工提供较坚实和稳定的基础,可在路基顶面铺设垫层。为改善基层的耐水性和耐久性,国外还在路基顶部设置一定厚度的沥青垫层。,2、水泥混凝土路面施工的强制性条文规定(水泥混凝土路面施工及验收规范GBJ97-87),1、施工前必须对混凝土路面原材料进行取样试验分析,并应提供混凝土配合比试验数据。2、用于混凝土板的水泥,应符合下
22、列要求:公路、城市道路、厂矿道路应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥(见称普通水泥),水泥标号不应低于425号。当条件受限制时,可采用矿渣水泥,其标号不应低于425号,并应严格控制用水量,适当延长搅拌时间,加强养护工作;亦可采用325号普通水泥,但应采取掺外加剂、干硬性混凝土或真空吸水等措施。民航机场道面和高速公路,必须采用标号不低于425号的硅酸盐水泥。不同标号、厂牌、品种、出厂日期的水泥,不得混合堆放,严禁混合使用。出厂期超过三个月或受潮的水泥,必须经过试验,按其试验结果决定使用或降级使用。已经结块变质的水泥不得使用。,3、混凝土板用的砂,应符合下列要求:应采用洁净、坚硬、符合规定级配、细度模
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