《道路桥梁施工》PPT课件.ppt
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1、,目录,下页,上页,9 道路桥梁施工,目录,下页,上页,内容提要,能力要求,本章详细介绍了路基、路面的结构、构造及施工方法,预制梁的架设方法和现浇梁的施工方法,特别在桥梁架设和施工方面,结合近几年高速铁路建设,通过实例介绍架桥机架梁、移动模架现场制梁以及连续梁施工的方法、技术和注意事项。,通过本章的学习,使学生全面掌握路基、桥梁的施工方法和施工技术,具备现场工程师应掌握的基本知识,为将来更好的适应和服务社会打下基础。,9 道路桥梁施工,9.1 路基工程9.2 路面工程9.3 桥梁施工9.4 案例 习题与思考题,目录,下页,上页,目录,下页,上页,路基是道路的基本结构,是支撑路面结构的基础,与路
2、面共同承受行车荷载的作用,同时承受气候变化和各种自然灾害的侵蚀和影响,是开挖或堆填而成的岩土结构物。,路堤,路堑,半填半挖路基,目录,下页,上页,一、路基的构造路基设计的一个主要内容是进行路基工程结构主体设计,即路基的几何尺寸设计。路基的几何尺寸由宽度、高度和边坡坡度三者所构成。,路基宽度取决于公路的技术等级及交通量,路基高度(包括路中心线的填挖高度、路基两侧的边坡高度)取决于地形和线路(公路或铁路)的纵断面设计,路基边坡坡度取决于地质、水文条件、路基高度和横断面经济性等因素,路基的整体稳定性来说,路基边坡坡度及相应采取的措施,是路基设计的主要内容,目录,下页,上页,一、路基的构造,1、路基宽
3、度1 路基宽度:行车道路面及其两侧路肩宽度之和。,对高等级公路,可能包括中间带、路缘带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带、慢行道或路上设施。,目录,下页,上页,一、路基的构造,1、路基宽度2 路面宽度:根据设计通行能力及交通量大小而定。双车道、双向四车道、双向六车道、双向八车道等。四级公路6.5m,交通量较大或有特殊需要时,采用7.0m。在特别困难段以及交通量很小的公路,可采用4.5m,设错车道。,车道宽度:每个车道宽度为3.503.75m。等级公路,可能包括中间带、路缘带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带、慢行道或路上设施。路肩宽度:最小每边为0.5m,一般1.0m,城镇近郊行人与非机动车比较集
4、中,般取13m。中间带,中间带由两条左侧路缘带和中央分隔带组成。,目录,下页,上页,一、路基的构造,2、路基高度1 路基高度:路基高度是指路堤的填筑高度或路堑的开挖深度,是路基设计标高与原地面标高之差。指线路中心线处的设计标高与原地面标高之差。路基边坡高度:指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差。,路基高度,目录,下页,上页,一、路基的构造,2、路基高度2 路基的填挖高度,是在路线纵断面设计时,综合考虑路线纵坡要求、路基稳定性要求和工程经济要求等因素确定的。,根据路基强度和稳定性的要求,路基高度除指路槽底距原地面的高度外,更重要的是指路槽底距地表长期积水位或地下水水位的高度。为了保证路基上部
5、土层处于干燥或中湿状态,路基高度应根据临界高度并结合公路沿线具体条件和排水及防护措施确定路堤的最小填土高度。公路工程技术标准大于18m(土质)或20m(石质)的填方视为高路堤,将大于20m的挖方视为深路堑。高路堤和深路堑应尽量避免使用。,目录,下页,上页,一、路基的构造,3、路基边坡坡度1 路基边坡坡度对路基整体稳定性起重要作用,正确决定路基边坡坡度是路基设计的重要任务。公路路基的边坡坡度,可用边坡高度H与边坡宽度b之比表示,并取H=1,通常用1:m或1:n表示其比率(为边坡坡率),也可用边坡角或表示。,目录,下页,上页,一、路基的构造,3、路基边坡坡度2 路基边坡坡度的大小,取决于边坡的土质
6、、岩石的性质及水文地质条件等自然因素和边坡的高度。根据工程经验和设计规范推荐的数值采用。(1)路堤边坡 一般路堤边坡坡度可根据填料种类和边坡高度按下表9-1所列坡度选定。,目录,下页,上页,一、路基的构造,3、路基边坡坡度3,表9-1 路堤边坡坡度表,目录,下页,上页,一、路基的构造,3、路基边坡坡度4 总高度超过表9-1数值时,应按高路堤另行设计。在地震地区,还应参照JTJ004-89公路工程抗震设计规范的有关规定。该规范规定,高速公路和一级公路的路堤,边坡高度大于表9-2规定时,应放缓边坡坡度。,表9-2 路堤边坡高度限值,目录,下页,上页,一、路基的构造,3、路基边坡坡度5 总高度超过表
7、9-1数值时,应按高路堤另行设计。在地震地区,还应参照JTJ004-89公路工程抗震设计规范的有关规定。该规范规定,高速公路和一级公路的路堤,边坡高度大于表9-2规定时,应放缓边坡坡度。,表9-2 路堤边坡高度限值,目录,下页,上页,一、路基的构造,3、路基边坡坡度6 沿河受水浸淹路基的填方边坡坡度,在设计水位以下视填料情况可采用1:1.751:2.0,在常水位以下部分可采用1:2.01:3.0。当公路沿线有大量天然石料或路堑开挖的废石方时,可用以填筑路堤。填石路堤应有不易风化的较大(大于25cm)石块码砌,边坡坡度一般可采用1:1。,目录,下页,上页,一、路基的构造,3、路基边坡坡度7(2)
8、路堑边坡 土质(包括粗粒土)挖方边坡坡度,应根据边坡高度、土的密实程度、地下水和地面水的情况、土的成因类型及生成时代等因素确定。在一般情况下,土质(包括粗粒土)挖方边坡坡度可参照表9-3确定,且挖方边坡高度不易超过30m。,目录,下页,上页,一、路基的构造,3、路基边坡坡度7(2)路堑边坡,表9-3 土质挖方边坡坡度表,目录,下页,上页,一、路基的构造,3、路基边坡坡度8,表9-4 土的密实程度划分表,目录,下页,上页,二、路基施工技术,1、土质路堤地基表面处理要求1,(1)压实度应不小于90(二级及以上公路)85(三、四级公路)。(2)原地面的坑、洞、墓穴等,清除沉积物,用合格填料分层回填分
9、层压实。(3)耕地、土质松散、水稻田、湖塘、软土、高液限土等按设计要求处理。(4)当地下水影响路堤稳定时,采取拦截引排地下水或在路堤底部填筑渗水性好的材料等措施。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,1、土质路堤地基表面处理要求2,(5)地面横坡为1:51:2.5时,原地面应挖成台阶,如图9-4,台阶宽度不小于2m。地面横坡陡于1:2.5地段的陡坡路堤,必须验算路堤整体沿基底及基底下软弱层滑动的稳定性。,在非岩石地基上填筑填石路堤前,应设过渡层,目录,下页,上页,二、路基施工技术,2、路基填料的选择1,填料要求:挖取方便,压实容易,强度高,水稳定性好。巨粒土,级配良好的砾石混合料是较好的路基填
10、料。石质土,具有较高的强度和足够的水稳定性,属于较好的路基填料。砂土可用作路基填料,但没有塑性,在使用时可掺入黏性大的土;轻、重黏土不是理想的路基填料,规范规定液限大于50、塑性指数大于26的土,以及含水量超过规定的土,不得直接作为路堤填料,需要应用时,必须采取技术措施(例如含水量过大时加以晾晒),经检查合格后方可使用;粉质土不宜直接填筑于路床,不得直接填筑于冰冻地区的路床及浸水部分的路堤。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,2、路基填料的选择2,泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土,不得直接填筑路基。含草皮、生活垃圾、树根、腐殖质的土严禁作为填料。煤渣、高炉矿渣、钢
11、渣、电石渣等工业废渣可以用作路基填料,但在使用过程中应注意避免造成环境污染。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,3、土方路堤施工技术1,性质不同的填料,应水平分层、分段填筑、分层压实。每种填料填筑压实后的连续厚度不宜小于500mm。路床最后一层,压实后的厚度应不小于100mm。对潮湿或冻融敏感性小的填料应填筑在路基上层。强度较小的填料应填筑在下层。有地下水的路段或临水路基范围内,宜填筑透水性好的填料。在透水性不好的压实层上填筑透水性较好的填料前,应在其表面设24的双向横坡。不得在由透水性较好的填料所填筑的路堤边坡上覆盖透水性不好的填料。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,3、土方路堤施工技
12、术2,每一填筑层压实后的宽度不得小于设计宽度。路堤填筑时,应从最低处起分层填筑,逐层压实;当原地面纵坡大于12或横坡陡于1:5时,应按设计要求挖成台阶,或设置坡度向内并大于4、宽度大于2m的台阶。填方分几个作业段施工时,接头部位如不能交替填筑,则先填路段,应按1:1坡度分层留台阶;如能交替填筑,则应分层相互交替搭接,搭接长度不小于2m。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,3、土方路堤施工技术3,填筑方法:常用的路基填筑方法有分层填筑法、竖向填筑法、混合填筑法。分层填筑法又包括水平分层填筑法和纵向分层填筑法两种。水平分层填筑法:填筑时按照横断面全宽分成水平层次,逐层向上填筑。是路基填筑的常用方
13、法。纵向分层填筑法:依路线纵坡方向分层,逐层向上填筑。宜用于推土机从路堑取土填筑距离较短的路堤。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,3、土方路堤施工技术4,填筑方法:竖向填筑法:仅用于无法自下而上填筑的深谷、陡坡、断岩、泥沼等机械无法进场的路堤。混合填筑法:路堤下层用竖向填筑而上层用水平分层填筑。适用于因地形限制或填筑堤身较高,不宜采用分层法自始至终进行填筑的情况。单机或多机作业均可,一般沿线路分段进行,每段距离以2040m为宜,多在地势平坦,或两侧有可利用的山地土场的场合采用。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,4、填石路基施工技术1,(1)路堤施工前,应先修筑试验路段,确定松铺厚度、压
14、实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。(2)二级及二级以上公路的填石路堤应分层填筑压实。二级以下公路砂石路面公路在陡峻山坡地段施工特别困难时,可采用倾填;将石料填筑于路堤下部,但在路床底面以下不小于1.0m范围内仍应分层填筑压实。(3)岩性相差较大的填料应分层或分段填筑。严禁将软质石料与硬质石料混合使用。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,4、填石路基施工技术2,(4)中硬、硬质石料填筑路堤时,应进行边坡码砌。边坡码砌与路堤填筑基本同步进行。(5)压实机械宜选用不小于18t的振动压路机。(6)在填石路堤顶面与细料土填土层间应按设计要求设过渡层。,目录,下页,上页,二、路基施工技
15、术,4、填石路基施工技术3,常用的填筑方法包括:竖向填筑法、分层压实法、冲击压实法和强力夯实法。(1)竖向填筑法(倾填法):主要用于二级及二级以下且铺设低级路面的公路在陡峻山坡施工特别困难或大量爆破以挖作填路段,以及无法自下而上分层填筑的陡坡、断岩、泥沼地区和水中作业的填石路堤。(2)分层压实法(碾压法):是普遍采用并能保证填石路堤质量的方法。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采用此方法。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,4、填石路基施工技术3,常用的填筑方法包括:竖向填筑法、分层压实法、冲击压实法和强力夯实法。(1)竖向填筑法(倾填法):主要用于二级及二级以下且铺设
16、低级路面的公路在陡峻山坡施工特别困难或大量爆破以挖作填路段,以及无法自下而上分层填筑的陡坡、断岩、泥沼地区和水中作业的填石路堤。(2)分层压实法(碾压法):是普遍采用并能保证填石路堤质量的方法。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采用此方法。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,4、填石路基施工技术4,填石路堤将填方路段划分为四级施工台阶、四个作业区段、八道工艺流程进行分层施工。四级施工台阶是:在路基面以下0.5m为第1级台阶,0.515m为第2级台阶,1.53.0m为第3级台阶,3.0m以下为第4级台阶。四个作业区段是:填石区段、平整区段、碾压区段、检验区段。八道工艺流程
17、是:施工准备、基底处理、分层填筑、摊铺整平、洒水晾晒、碾压夯实、检验签证、路基整修。填石作业自最低处开始、逐层水平填筑,每一分层先是机械摊铺主骨料,平整作业铺撒嵌缝料,将填石空隙以小石或石屑填满铺平,采用重型振动压路机碾压,压至填筑层顶面石块稳定。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,4、填石路基施工技术5,(3)冲击压实法(碾压法):冲击压实法与是利用冲击压实机的冲击碾周期性大振幅低频率地对路基填料进行冲击,压密填方。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,4、填石路基施工技术6,(4)强力夯实法(简称强夯法):强力夯实法是用起重机吊起夯锤从高处自由落下,利用强大的动力冲击,迫使岩土颗粒位移,
18、提高填筑层的密实度和地基强度。强夯法与碾压法相比,只是夯实与压实的工艺不同,而填料粒径控制、铺填厚度控制都要进行,强夯法控制夯击次数,碾压法控制压实遍数,机械装运摊铺平整作业完全一样,强夯法需要进行夯坑回填。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,5、土质路堑施工技术,路堑的开挖方法:横向挖掘法、纵向挖掘法和混合式挖掘法 横向挖掘法包括适用于挖掘浅且短的路堑的单层横向全宽挖掘法和适用于挖掘深且短的路堑的多层横向全宽挖掘法;纵向挖掘法具体有分层纵挖法、通道纵挖法、分段纵挖法;混合式挖掘法为多层横向全宽挖掘法和通道纵挖法混合使用。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,5、土质路堑施工技术,目录,下页
19、,上页,二、路基施工技术,5、土质路堑施工技术,目录,下页,上页,二、路基施工技术,5、土质路堑施工技术,(1)推土机开挖土质路堑作业:土质路堑开挖多使用推土机开挖。有下坡推土法、槽形推土法、并列推土法、接力推土法和波浪式推土法。另有斜铲推土法和侧铲推土法。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,5、土质路堑施工技术,目录,下页,上页,二、路基施工技术,5、土质路堑施工技术,(2)挖掘机开挖土质路堑作业:公路工程施工中以单斗挖掘机最为常见,而路堑土方开挖中又以正铲挖掘机使用最多。正铲工作面的高度一般不应小于1.5m。其作业方法有侧向开挖和正向开挖。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,6、石质路
20、堑施工技术,石质路堑施工主要是选择开挖方式 1钻爆开挖:是当前广泛采用的石质路堑开挖施工方法。有薄层开挖、分层开挖(梯段开挖)、全断面一次开挖和特高梯段开挖等方式。2机械开挖法:适应于没有钻爆作业的风化严重和比较松软的石质路堑,不适于坚硬岩石。3静态破碎法:使用静态破碎剂静态爆破或采用挖掘机的液压破碎锤机械破碎,适用于在设备附近、高压线下以及开挖与浇筑过渡段等特定条件下的开挖。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,6、石质路堑施工技术,石质路堑施工主要是选择开挖方式 1钻爆开挖:是当前广泛采用的石质路堑开挖施工方法。有薄层开挖、分层开挖(梯段开挖)、全断面一次开挖和特高梯段开挖等方式。2机械开
21、挖法:适应于没有钻爆作业的风化严重和比较松软的石质路堑,不适于坚硬岩石。3静态破碎法:使用静态破碎剂静态爆破或采用挖掘机的液压破碎锤机械破碎,适用于在设备附近、高压线下以及开挖与浇筑过渡段等特定条件下的开挖。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,6、石质路堑施工技术,(1)光面爆破:沿开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药或装低威力炸药,在主爆区起爆后起爆,以形成平整轮廓面的爆破作业。光面爆破基本作业方法有预留光爆层法和一次分段延期起爆法两种。预留光爆层法是先将主体石方进行爆破开挖,预留设计的光爆层厚度,然后再沿开挖边界钻密孔进行光面爆破。光爆层厚度是指周边孔与最外层主爆孔之间的距离。一次分段延
22、期起爆法是光爆孔和主爆孔用毫秒延期雷管同次分段起爆,光爆孔迟后主爆孔150200ms起爆。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,6、石质路堑施工技术,(2)预裂爆破:沿开挖边界布置密集炮孔,采取不耦合装药或装低威力炸药,在主爆区爆坡之前起爆,在爆破和保留区之间形成一道有一定宽度的贯穿裂缝,以减弱主体爆破对保留岩体的破坏,并形成平整的轮廓面的爆破作业。预裂爆破基本作业方法有预裂孔先行起爆法和一次分段延期起爆法两种。预裂孔先行起爆法是在主体石方爆破钻孔前,先沿边坡密集孔进行预裂爆破,然后再进行主体石方爆破。一次分段延期起爆法是预裂孔和主爆孔用毫秒延期雷管同次分段起爆,预裂孔先于主爆孔100150m
23、s起爆。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,6、石质路堑施工技术,(1)浅孔台阶爆破法:是指利用气腿式凿岩机钻孔径小于50毫米、深度小于5米的炮孔,装入延长药包进行爆破。该方法的优点是爆破规模较小,技术上较简单,爆后石碴块度小;爆后对抛碴方向和范围要求不高,爆破的有害效应容易控制;施工机具简单,操作起来容易,对边坡稳定影响较小,爆后边坡平整光滑。缺点是一次爆破方量少,进度缓慢,不能满足土石方机械高效率作业的要求;工人劳动强度大,生产效率低下,成本较高。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,6、石质路堑施工技术,(2)深孔台阶爆破法:是指在台阶或事先平整的场地上采用孔径大于50毫米、深度大于5
24、米的深孔,装入延长药包进行爆破。该方法的优点是:一次性爆破方量大(最多可达8000方左右),可以满足机械高效率作业的要求,如果爆破各参数掌握得当,可以取得较好的爆破效果;工人劳动强度小,生产效率高,成本低。缺点是对边坡稳定影响较大,如控制不当易造成边坡破碎,引起大面积垮塌;爆破规模较大、爆破技术上较复杂、施工精度上要求严格,对施工人员的经验和技术素质要求高。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,6、石质路堑施工技术,(3)峒室爆破法:是指将大量炸药装入峒室或巷道内进行爆破的方法。由于峒室爆破法对爆破的有害效应上难于控制、对边坡的稳定影响太大,虽然它有成本低、一次爆破方量大、对施工机具要求不高等
25、优点,但难于适应路堑的施工环境和复杂地形,考虑到较大的爆破风险,一般不采用此爆破方法。,目录,下页,上页,二、路基施工技术,7、路基雨期施工技术,1)、雨期施工地段的选择(1)雨期路基施工地段一般应选择丘陵和山岭地区的砂类土、碎砾石和岩石地段和路堑的弃方地段。(2)重黏土、膨胀土及盐渍土地段不宜在雨期施工;平原地区排水因难,不宜安排雨期施工。,2)、雨期填筑路堤(1)雨期路堤施工地段除施工车辆外,应严格控制其他车辆在施工场地通行。(2)在填筑路堤前,应在填方坡脚以外挖掘排水沟,保持场地不积水,如原地面松软,应采取换填措施。(3)应选用透水性好的碎(卵)石土、砂砾、石方碎渣和砂类土作为填料。利用
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