时计量装置。 (5)在桩顶设计范围内降低钻杆提升速度,并进行二次复拌,保证单桩承载力。
(6)水泥粉喷桩,当地基土天然含水量低于30%时,为保证灰土的水化和固结,应在下钻和提升搅拌时边搅边注水。 8、软土、沼泽地基处理的措施。
答:软土、沼泽地基应根据软土、淤泥的物理力学性质、埋层深度、路堤高度、材料条件、公路等级等因素分别采取置换土、抛石挤淤、超载预压、反压护道、渗水及灰土垫层、土工积物、塑料排水板、碎石桩、砂桩、袋装砂井、水泥粉喷桩、水泥搅拌桩、轻质路堤、深层加固等措施。为加强效果,各项措施可配合使用。
9、路堑开挖的方案有哪几种?如何选用? 答:(1) 横挖法,用于短而深的路堑;
(2) 纵挖法,用于路堑较长运距过远的情形;
(3) 混合法,用于长而深、工程量大而又集中的路堑。 10、监理工程师在填方施工前应从哪些方面进行监理?
答:a、挖除树根、排除地表水;b、清除表层淤泥、杂草;c、平地机、推土机整平;d、压路机压实。 11、确定路基土最大干密度的方法有哪几种?各方法的特点是什么? 答:常见的测定土的最大干密度的方法有:击实法、振动台法、表面振动压实仪法。 各方法的特点是:击实法适合于细粒土及粗粒土,试验过程方便;后两种方法适合于测定无粘性自由排水粗粒土及巨粒土,或者适用于通过0.074mm标准筛的干颗粒质量百分率不大于15%的粗粒土及巨粒土,振动台法与表面振动压实仪法从试验原理上有所差别,前者是整个土样同时受到垂直方向的振动作用,后者是振动作用自土体表面垂直向下传递的。
12、土的液、塑限含水量为什么叫界限含水量?我国现行规范采用什么方法测定界限含水量? 答:因为液限是土从塑性体状态向粘滞流动状态过渡的分界含水量,塑限是土从半固体状态向可塑状态过渡的分界含水量,故称其为界限含水量。现行规范采用液、塑限联合测定仪测土的液限、塑限。
13、CBR值的定义?怎样求施工现场标准压实下的CBR值? 答:CBR值—试验材料贯入2.5mm(5.0mm)时产生的单位压力与标准材料也贯入2.5mm(5.0mm)的单位压力7.0MPa(10.5MPa)的比值,以百分率计。
14、什么叫快剪,固结快剪,慢剪,快和慢含意的实质是什么? 答:快剪:竖向力施加后,立即加水平力,剪切速度很快,3-5分钟,土样被剪破,试件受剪过程不排水。固结快剪:先使试样在法向力作用下达到完全固结,然后加水平力进行剪切快速的3-5分钟把试样剪破,剪切过程不让孔隙水排出。慢剪:先使试样在法向力作用下完全固结,然后慢速加水平力,(1-4h)将土样剪破,土样剪切的过程有时间排水。
快慢的实质是:通过加载速度的不同达到排水与不排水的目的。
15、颗粒分析试验有何意义?
答:①能定量描述土粒粒度;②分析土的粒度成分;③为了解土的工程性质提供依据; ④为土的工程分类使用;⑤供工程设计及施工使用。 16、常用的压缩指标有哪几个?室内压缩试验与现场载荷试验在条件上有哪些不同? 答:压缩指标:①压缩系数:
a?e1?e2P; ②压
2?P1缩指数:
Ce1?e2C?lgP
2?lgP1E1?e ③压缩模量:1s?a ④变形模量:
?E2?2Es(1?1??)?Es(1?2?k0);
室内压缩试验无侧胀,而现场载荷试验是有侧胀的。 17、高填方路基沉降的防治措施有哪些?
答:1)施工时应考虑高填方路基早开工,避免填筑速度过快,路面基层施工时应尽量安排晚开工,以使高填方路基有充分的沉降时间。
2)加强对基底的压实或对地基进行加固处理,当地基位于斜坡和谷底时,应做挖台阶处理。
3)施工时要严格分层填筑,控制分层的厚度,并充分压实。 4)在软弱地基上进行高填方路基施工时,除对软基进行必要处理外,从原地面以上1-2m高度范围内不得填筑细粒土,应填筑硬质石料,并用小碎石、石屑等材料嵌缝、整平、压实。 18、路堤边坡病害的防治措施有哪些?
答:路堤边坡的常见病害是路堤边坡坍塌、边坡冲沟、防护体滑落、防护剥蚀、急流槽悬空等。
1)设计合理的道路横断面,做好排水工程,避免局部冲刷淘空路基边坡坡脚。
2)对路基边坡采取综合的防护措施,如植草或植树,采用砌石或混凝土块对边坡进行防护。
3)施工中采用正确的填筑方法,避免边坡过陡,填筑中适当增加宽度并进行压实,提高边坡的压实度。
4)重视圬工砌筑,勾缝要密实,提高急流槽、护坡的施工质量。
19、路基施工测量有哪些常用方法? 答:1)坐标法放样
根据设计单位布设的导线点和设计单位提供的逐桩坐标表进行放样的一种方法。
全站仪架设在第n号导线点,后视第n-1号导线点或者第n+1号导线点,计算出两导线点所组成的边与仪器所在点和欲放点所组成的边的夹角α,及仪器所在点和欲放点之间的距离d,利用全站仪进行放样。 2)传统法放样
(1)切线支距法:在没有全站仪的情况下,利用经纬仪和钢尺,以曲线起(终)点为直角坐标原点,计算出欲放点x、y坐标,进行放样的一种方法。
(2)偏角法:在没有全站仪的情况下,利用经纬仪和钢尺,以曲线起(终)点为极坐标极点,计算出欲放点Δ、d偏角和距离,进行放样的一种方法。
第三章 路面工程
第一节 考点解析
第一部分 施工准备工作
【考点1】路面工程用水泥混凝土的控制要点 1、原材料的控制要点 (1)水泥的控制要点
① 特重、重交通(即《公路工程结构可靠度设计统一标准》(GB/T50283-1999)中的结构安全等级一级、二级)水泥混凝土路面应采用旋窑生产的道路硅酸盐水泥、硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。中、轻交通的路面,可采用旋窑生产的矿渣硅酸盐水泥。冬季施工、有快通要求的路段可采用快硬早强R型水泥,一般情况下宜采用普通型水泥。
② 在高速公路、一级公路水泥混凝土路面使用掺有10%以内活性混合物材料的道路硅酸盐水泥和掺有6%-15%活性混合材料或10%非活性混合材料的普通硅酸盐水泥时,必须控制不得再掺火山灰、煤矸石、窑灰和粘土四种混合材料。路面有抗盐要求时,不宜使用掺5%石灰石粉的II型硅酸盐水泥和普通水泥。
③ 各级公路水泥混凝土路面所使用水泥的化学成分、物理性质等路用品质要求符合规定。水泥进场时每批量应附有齐全的化学成分,物理、力学指标合格的检验证明。水泥的存放期不得超过3个月。
④ 水泥的各项路用品质必须合格,并应通过混凝土配合比试验来控制。根据其试配弯拉强度、耐久性和工作性来确定使用水泥的品种、强度等级及生产厂家。
⑤ 滑模摊铺水泥混凝土路面宜采用散装水泥。在散装水泥供应不上时,可采用吨包装或袋装水泥。
⑥ 无论气温多高,散装水泥的出厂温度均应限制在55℃以内,并控制混凝土搅拌时的水泥温度不得高于50℃。冬季施工应控制水泥温度不宜低于10℃。 (2)粉煤灰的控制要点
① 滑模摊铺水泥混凝土路面工程可掺用粉煤灰。在水泥混凝土路面中使用I、II级粉煤灰时,应确切了解所用水泥中已经掺加混合材料的种类和数量,以便控制掺量。
② 粉煤灰进货时应有等级检验报告。滑模施工宜采用散装干粉煤灰。使用粉煤灰的搅拌楼应增设1个水泥罐仓装粉煤灰。 ③ 水泥混凝土路面工程,必须控制不得使用潮湿的粉煤灰,控制禁止使用已结块的湿排干燥粉煤灰。 (3)粗集料的控制
滑模施工水泥混凝土路面砾石最大粒径不得小于20mm,破碎砾石和碎石最大粒径不得大于30mm,超径、逊径含量均应控制不得大于5%,粒径水于0.15mm的石粉含量不宜大于1%。 (4)细集料的控制
滑模水泥混凝土路面用砂的级配曲线应控制在I、II区,并符合级配要求,宜为细度模数在2.3-3.2范围内的中砂或偏细粗砂。
2、配合比的控制要点
滑模摊铺水泥混凝土路面所用混凝土拌和料的配合比通过满足弯拉强度、工作性、耐久性和经济性四项基本要求来进行控制。其中,保证滑模施工的最佳工作性及其稳定性和可滑性是其独特的要求。
经过试验室试拌配合比至搅拌楼实拌配合比后,再确定施工配合比。即对经搅拌楼实拌调整好的配合比,在施工中,还应根据天气、季节和运距等的变化,微调缓凝减水剂、引气剂或保塑剂的掺量,保证摊铺现场的振动粘度系数、坍落度等工作性适宜于滑模摊铺,且波动最小。同时,应根据当天不同时间的气温变化微调加水量,维持坍落度不变,其他配合比参数不得随意变动。
在重要路面工程中应采用正交试验法。但该法对试验人员的试验技能和精度要求很高,不允许在正交的每个试验中出现任何试验偏差,有一个试验数据出了问题,全部试验将报废。因此,对重要的高速公路、一级公路水泥混凝土路面工程,当工地试验室难以完成正交试验要求时,应委托正规试验室进行正交试验。
特别强调指出:根据《中华人民共和国工程建设标准强制性条文 公路工程部分》的规定,对公路水泥混凝土路面滑模施工必须按强制性规定执行。
【考点2】热拌沥青混合料的控制要点 热拌沥青混料适用于各等级的沥青面层。高速公路、一级公路沥青面层的上面层、中面层及下面层应采用沥青混凝土混合料铺筑。沥青碎石混合料仅适用于过渡层及整平层。 1、配合比设计的控制要点
配合比设计分三阶段,三个设计阶段即目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段及生产配合比验证阶段,施工企业应对每一阶段严格控制。以决定沥青混合料的材料品种、矿料级配及沥青用量,生产出符合设计和使用要求的混合料。 (1)目标配合比设计阶段
用工程实际使用的材料计算各种材料的用量比例,配合成符合相关规定的矿料级配,进行马歇尔试验,确定最佳沥青用量。以此矿料级配及沥青用量作为目标配合比,供拌和机控制确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。 (2)生产配合比设计阶段 对间歇式拌和机,必须从二次筛分后进入各热料仓的材料取样进行筛分,以确定各热料仓的材料比例,供拌和机控制室使用。
同时反复调整冷料仓进料比例,以达到供料均衡,并取目标配
合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量±0.3%等三个沥青用量进行马歇尔试验,确定生产配合比的最佳沥青用量。 (3)生产配合比验证阶段
拌和机采用生产配合比进行试拌、铺筑试验路段,并用拌和的沥青混合料及路上钻取的芯样进行马歇尔检验,由此确定生产用的标准配合比。标准配合比应作为生产上控制的依据和质量检验的标准。标准配合比的矿料级配至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm(圆孔筛0.074mm、2.5mm、5mm)三档的筛孔通过率接近要求级配的中值。
经设计确定的标准配合比在施工过程中不得随意变更。生产过程中,如遇进场材料发生变化并经检测沥青混合料的矿料级配、马歇尔技术指标不符合要求时,应及时调整配合比,使沥青混合料质量符合要求,并保持稳定,必要时应重新进行配合比设计。
2、混合料温度的控制要点
一般热拌沥青混合料均是在出厂之后即运往工地摊铺施工,其摊铺温度有规定要求。要保证沥青面层的施工质量对沥青加热温度及沥青混合料的温度应于控制。其控制要点是:沥青加热温度及沥青混合料出厂的正常温度、摊铺温度、碾压温度必须严格按相关规定控制选用。
【考点3】热拌热铺沥青混合料路面试验段
试验段的长度应根据试验目的确定,通常宜为100 - 200m,宜选在正线上铺筑。
热拌热铺沥青混合料路面试验段铺筑分试拌及试铺两个阶段,应包括下列试验内容:
(1)检验各种施工机械的类型、数量及组合方式是否匹配。
(2)通过试拌确定拌和机的操作工艺,考察计算机打印装置的可信度。
(3)通过试铺确定透层油的喷洒方式和效果、摊铺、压实工艺,确定松铺系数等。
(4)验证沥青混合料生产配合比设计,提出生产用的标准配合比和最佳沥青用量。
(5)建立用钻孔法与核子密度仪无破损检测路面密度的对比关系。确定压实度的标准检测方法。核子仪等无破损检测在碾压成型后热态测定,取13个测点的平均值为1组数据,一个试验段的不得少于3组。钻孔法在第2天或第3天以后测定,钻孔数不少于12个。 (6)检测试验段的渗水系数。 【考点4】沥青层压实度评定方法
沥青路面的压实度采取重点进行碾压工艺的过程控制,适度钻孔抽检压实度校核的方法。钻孔取样应在路面完全冷却后进行,对普通沥青路面通常在第二天取样,对改性沥青及SMA路面宜在第三天以后取样。
施工及验收过程中的压实度检验不得采用配合比设计时的标准密度,应按如下方法逐日检测确定:
1以实验室密度作为标准密度,即沥青拌和厂每天取样1-2次实测的马歇尔试件密度,取平均值作为该批混合料铺筑路段压实度的标准密度。其试件成型温度与路面复压温度一致。当采用配合比设计时,也可采用其他相同的成型方法的实验室密度作为标准密度。
2以每天实测的最大理论密度作为标准密度。对普通沥青混合料,沥青拌和厂在取样进行马歇尔试验的同时以真空法实测最大理论密度,平行试验的试样数不少于2个,以平均值作为该批混合料铺筑路段压实度的标准密度;但对改性沥青混合料、SMA混合料以每天总量检验的平均筛分结果及油石比平均值计算的最大理论密度为准,也可采用抽提筛分的配合比及油石比计算最大理论密度。计算法确定最大理论密度的方法按附录B的规定进行。
3以试验路密度作为标准密度。用核子密度仪定点检查密度不再变化为止,然后取不少于15个的钻孔试件的平均密度为计算压实度的标准密度。
4可根据需要选用实验室标准密度、最大理论密度、试验路密度中的1-2种作为钻孔法检验评定的标准密度。
5施工中采用核子密度仪等无破损检测设备进行压实度控制时,宜以试验路密度作为标准密度,核子密度仪的测点数不宜少于39个,取平均值,但核子密度仪需经标定认可。 压实度钻孔频率、合格率评定方法等按要求执行。 【考点5】沥青
道路石油沥青的质量应符合下表规定的技术要求。各个沥青等级的适用范围应符合下表的规定。经建设单位同意,沥青的PI值、60℃动力粘度,10℃延度可作为选择性指标。
道路石油沥青的适用范围
沥青路面采用的沥青标号,宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位及受力特点、施工方法等,结合当地的使用经验,经技术论证后确定。
1 对高速公路、一级公路,夏季温度高、高温持续时间长、重载交通、山区及丘陵区上坡路段、服务区、停车场等行车速度慢的路段,尤其是汽车荷载剪应力大的层次,宜采用稠度大、60℃粘度大的沥青,也可提高高温气候分区的温度水平选用沥青等级;对冬季寒冷的地区或交通量小的公路、旅游公路宜选用稠度小、低温延度大的沥青;对温度日温差、年温差大的地区宜注意选用针入度指数大的沥青。当高温要求与低温要求发生矛盾时应优先考虑满足高温性能的要求。
2 当缺乏所需标号的沥青时,可采用不同标号掺配的调和沥青,其掺配比例由试验决定。 沥青必须按品种、标号分开存放。除长期不使用的沥青可放在自然温度下存储外,沥青在储罐中的贮存温度不宜低于130℃,并不得高于170℃。桶装沥青应直立堆放,加盖苫布。 道路石油沥青在贮运、使用及存放过程中应有良好的防水措施,避免雨水或加热管道蒸气进入沥青中。 【考点6】乳化沥青
乳化沥青适用于沥青表面处治路面、沥青贯入式路面、冷拌沥青混合料路面,修补裂缝,喷洒透层、粘层与封层等。乳化沥青的品种和适用范围宜符合表4.3.1的规定。
表4.3.1乳化沥青品种及适用范围
乳化沥青的质量应符合表4.3.2的规定。在高温条件下宜采用粘度较大的乳化沥青,寒冷条件下宜使用粘度较小的乳化沥青。
第三部分 路面面层
【考点1】改性沥青及其分类 一、改性沥青的提出
沥青作为胶结材料用于路面工程,需经受高温等气候因素和重复荷载的作用,要求它具有足够的粘结性,高温不流淌,低温不脆裂,并有一定的耐久性。近年来由于交通运输的迅速发展,交通量与轴载迅速增加、行驶渠化,因此对沥青和沥青混凝土路面提出了更高的要求。一方面要求沥青混合料具有高温稳定性,不产生车辙;另一方面要求具有低温抗裂性、抗疲牢性,并延长路面的使用年限。要兼顾上述各种技术要求而取得综合效果。因此,对改性沥青的研究和应用就特别重要。 二、改性沥青的分类:
1、改性沥青按改性剂的不同,一般将其分为三类:
1)第一类是热塑性橡胶类,主要是苯乙烯类嵌断共聚物如SBS、SIS(苯乙烯—异戊二烯—苯乙烯)等。 2)第二类是橡胶类,如SBR(丁苯橡胶)、BP(丁乙烯橡胶)等。
3)第三类是树脂类,即热塑性树脂,如PE(聚乙烯)、EVA(乙烯—乙酸乙烯脂共聚物。
以上三类改性剂中,使用最多的是SBS,约占改性沥青总量40%-44%。
2、对于高分子聚合物按改性工艺不同有如下几类:
1)机械搅拌法。直接将改性剂加入到热的沥青中去,在机械所产生的剪切、挤压及对流和热力综合作用下,使改性剂不断变细,并均匀地分布在沥青当中。
2)溶剂法。将聚合物溶于有机溶剂中,在掺入到热沥青中去,搅拌均匀后,
回收溶剂,聚合物就以细小颗粒分布在沥青中。
3)胶粉法。将橡胶磨成粉状,而后采用干法或湿法制成橡胶改性沥青。
4)胶体磨。将聚合物与沥青一同加入间隙可以精确调整的胶体磨中混磨,从而形成均匀细分布的改性沥青。 此外,还有胶乳法制备改性乳化沥青和胶乳改性沥青,塑炼共混法以及二次掺配法等。
【考点2】沥青混合料及其分类 一、什么是沥青混合料
是由矿料与沥青拌和而成的混合料的总称。是主要的路面材料,由于它能满足现代汽车交通对路面的要求,因而广泛应用于高速公路、城市快速路、主干路和其他公路中。最常用的沥青路面包括:沥青表面处理、沥青贯入式、沥青碎石和沥青混凝土等四种。
二、沥青混合料的分类 1、按组成结构分为三类: 1)“密实—悬浮”类; 2)“骨架—空隙”类; 3)“密实—骨架”类。 目前,最常用的为1)、2)两种。 2、按矿料级配分为四类:
1)密级配沥青混凝土混合料。各种粒径的颗粒级配连续,相互嵌挤密实的矿料,与沥青拌和而成,压实后剩余空隙率小于10%的沥青混合料。剩余空隙率3~6%(行人道路2-6%)的Ⅰ型密实式改性沥青混凝土混合料;剩余空隙率4~10%为Ⅱ型半密实式改性沥青混凝土混合料。
2)半开级配沥青混合料。由适当比例的粗集料、细集料及少量填料(或不加填料)与沥青拌和而成,压实后剩余空隙率在10%以上的半开式改性沥青,也称为改性沥青碎石混合料。 3)开级配沥青混合料。矿料级配主要由粗集料组成,细集料较少,矿料相互拨开,压实后空隙率大于15%的开式沥青混合料。
4)间断级配沥青混合料。矿料级配组成中缺少1个或几个档次而形成的级配间断的沥青混合料。 3、按矿料粒径分为五类:
1)砂粒式沥青混合料。最大集料粒径等于或小于4.75mm(园孔筛5mm)的沥青混合料,也称为沥青石屑或沥青砂。
2)细粒式沥青混合料。最大集料粒径为9.5mm或13.2mm(园孔筛10mm或15mm)的沥青混合料。
3)中粒式沥青混合料。最大集料粒径为16mm或19mm(园孔筛20mm或25mm)的沥青混合料。 4)粗粒式沥青混合料。最大集料粒径为26.5mm或31.5mm(园孔筛30~40mm)的沥青混合料。
5)特粗式沥青碎石混合料。最大集料粒径等于或大于37.5mm(园孔筛45mm)的沥青混合料。 4、按混合料温度分为两类:
1)热拌热铺沥青混合路面。沥青与矿料在热态下拌和,热态下铺筑施工成型的沥青路面。
2)常温沥青混合路面。采用乳化沥青或稀释沥青与矿料在常温状态下拌和,铺筑的沥青路面。 【考点3】各类沥青混合料的使用性能 应具有下面的主要使用性能:
1、高温抗车辙性能,即抵抗流动变形的能力; 2、低温抗裂性能,即抵抗低温收缩裂缝的能力;
3、水稳性,即抵抗沥青混合料受水的侵蚀逐渐产生沥青的剥离、掉粒、松散、坑槽而破坏的能力;
4、耐疲劳性能,即沥青混合料在反复荷载(包括交通和温度荷载)作用下的破坏能力;
5、抗老化的能力,即沥青混合料,受气候影响发脆逐渐丧失粘结力等各种良好性能的能力;
6、表面服务性能,包括低噪声及潮湿情况下的抗滑性能,防止雨天的雨水在车后产生水雾等性能,这些性能直接影响交通安全与环境保护; 7、行驶舒适性能,主要指消除因平整度不良产生的行车颠簸。 以上性能除平整度与沥青混和料关系较小外,其他都是由沥青
混合料决定的。
8、具有良好的路面的层间粘结 高速公路沥青路面结构一般由面层、基层、底基层和垫层组成。面层一般又由三层组成,分为表面层、中间层和底面层,考虑到路面强度因荷载应力随深度变化的规律。这三层结构分别选用不同的混合料级配,以使沥青面层具有较好的承载力和耐久性。为加强路面结构层之间的紧密结合,提高路面结构的整体性,应采取相应的技术措施,避免产生层间滑移,因此沥青路面的面层间粘结技术是十分重要的。
粘层油的作用在于上下沥青完全粘结成一整体,能在每层表面都形成一层薄厚均匀的膜,为交通繁忙,超重载道路提供更高的层间粘结力和韧性。沥青之间的粘层油,在国外的规范中规定层与层之间必须洒粘层改性沥青,我国在规范中则规定连续摊铺未受到污染时可省去粘层油,遇到污染,清除后,则洒布粘层油。可见,粘层油的洒布在我国的高速公路沥青路面层中,运用的并不多见。
【考点4】沥青路面早期破损的施工养护预防措施 1、摊铺中的预防措施
摊铺中常见的质量缺陷主要有:厚度不准、平整度差(小波浪、台阶),混合料离析、裂纹、拉沟等。与这些质量缺陷相关的因素有:机械本身的调整、摊铺机的操作和混合料的质量等,见表所列。
沥青路面施工缺陷的产生原因
注:○表示缺陷。
为了防止和消除施工中可能发生的上述质量缺陷,施工中预防措施如下:
(1)波浪形基层地段的摊铺。在波浪形基层地段,即使摊铺得很平整,在碾压后仍会出现与基层相似的波浪形状。因此对有大波浪的基层应在其凹陷处预先铺上一层混合料,并予以压实。在平整度较差的地段摊铺联结层和面层时,应预先测好各点铺层的标高,把厚度调节器调整到与各点标高相适应的位置。但要求达到更高平整度时,最好采用自动调平装置。 (2)摊铺机的操作及本身的调整对摊铺质量影响很大。摊铺机速度的改变会导致摊铺厚度的变化。为了保持恒定的摊铺厚度,当速度变快时,厚度调节器应稍微向右(增加厚度方向)转动。当速度减慢时,则稍微向左(减小厚度的方向)转动。其调整量还应根据混合料种类的不同而不同。转动厚度调节器时,每次不应超过1/4圈,一般尽量避免转动它(除非发现了严重的凹凸与波浪),因为利用熨平装置的自动调平能力可能比转动厚度调节器去调整更好些。 振捣梁起捣实混合料的作用,同时混合料对熨平板有一定支承的作用,如果工作不正常,会改变混合料的支承能力,从而使摊铺厚度发生变化,铺层出现不平。振捣梁的底面比熨平板底面低得太多时,熨平板的边缘容易粘附混合料,这样熨平板底面就不能全部用来压实混合料,而使铺层易形成裂纹和拉沟。如果振捣梁的底面过高时,熨平板底板容易磨损。振捣梁的底面应调整到比熨平板底面低0.4~0.5mm为宜。 熨平板底面磨损或严重变形时,铺层容易产生裂纹和拉沟,故应及时更换。有时熨平板的工作仰角太小,也会使铺层的两边形成裂纹或拉沟。在这种情况下,可调整熨平板的前缘拱度,并在试铺过程中应多次调整,直到能铺出具有良好的铺层为止。如果多次调整仍不能消除上述缺陷,就应该更换熨平板的底板。
(3)沥青混合料的性质也是影响摊铺质量的主要原因之一。混合料的性质不稳定,易使摊铺厚度发生变化。如温度过高,沥青量过多,矿粉掺量过多等都会使铺层变薄。 混合料中的沥青与矿粉过量会减小其承载能力,所以熨平板的工作仰角应增大,使铺层增厚一些。这种混合料还容易受温度的影响。一般温度应控制在140℃~160℃的范围内,当高于此范围时,混合料变软而支承力大大降低。温度过低时,混合料又会变硬。此外,在混合料搅拌及运输过程中,如管理不当会使其性质发生变化,从而影响铺层厚度。所以,此时应根据混合料性质的变化而及时改变熨平板的工作仰角,此种变化可从铺层厚度突然变化中觉察到。含沥青、矿粉及小于0.074mm的石屑较多的混合料都是很难铺的,在摊铺过程中,铺层厚度变化也较频繁,亦应给以足够的重视。 当矿料中的大颗粒尺寸大于摊铺厚度时,在摊铺过程中该颗粒将被熨平板拖着滚动,使铺层产生裂纹、拉沟等。所以应严格控制矿料粒径,使其最大粒径小于摊铺厚度的一半。 混合料的配比不当,会产生全铺层的裂缝。因为振捣梁在摊铺过程中对混合料进行振实的同时,还要将它向前铺移,如果混合料的大颗料过多,就会出现全铺层的大裂缝。为了消除这种裂缝,有时可将熨平板加热进行热熨,但大多数情况需要改变混合料的配比。 (4)其它因素。轮胎摊铺机气压超限(一般为0.5~0.55MPa),摊铺机易打滑;气压过低,机体会随受料质量变化而上下变动,使铺层出现波浪。履带式摊铺机履带松紧超限将导致摊铺速度发生脉冲,进而使铺面形成搓板。履带或轮胎的行驶线上因卸料而撒落的粒料未清除,该部分摊铺厚度易突变。被顶推的料车刹车太紧,使摊铺机负荷增大,或料车倒退撞击摊铺机或单侧轮接触、另侧脱空等会引起速度变化或偏载,使铺面出现凸棱。施工中往往第一、二车料质量较差,注意取舍或调剂使用。自动熨平装置运用中,挂线不紧,中间出现挠度,会引起铺层波浪。采用冷接茬法摊铺时,其纵向接茬由于密实度不够,行车不久往往会产生坑洼和裂缝,因此必须注意接茬的重叠量,并在前一条摊铺带未被弄脏或变形之前就摊铺后一条。以上这些因素,在施工中加以注意,缺陷是基本能够避免和消除的。 2、施工管理措施
沥青路面施工必须按全面质量管理的要求。建立健全有效的质量保证体系,实行目标管理、工序管理,明确岗位责任制,对施工的全过程、各阶段、每道工序的质量进行严格的检查、控制、评定,以保证达到规定的质量标准。要以分项工程、分部工程、单位工程逐层的质量保证来最终保证建设项目的整体质量。抓好以下工作是搞好工程质量的关键。 1)加强原材料的检验工作
材料的质量是沥青路面质量的保证。沥青路面早期破坏,其中
材料不合格是原因之一。因此,施工开始前、施工过程中发现
材料来源、规格变化时,应对材料的质量进行全面检查。 ● 材料的质量是否符合要求,对质量不合格的材料,绝不能使用,并不准运入工地,已运入工地的,必须限期清除出场。 ● 由于一项工程往往使用多个不同料场或分几次购入材料,故必须以“批”为单位,每批都要进行检查。
● 材料的数量、供应来源、储存堆放等也要进行检查。 ● 施工单位质量保证体系必须逐一进行自检。
● 驻地监理工程师在企业自检的基础上,必须进行抽验。 ● 质量监督部门加大监督力度。 2)加强沥青混合料材料配比的控制
● 施工单位自检体系要严格控制材料规格、用量和矿料级配组成及沥青用量。
● 沥青混凝土的沥青用量应按马歇尔稳定度试验确定,并应在施工过程中经常加以校验。施工中自始至终用一次马歇尔稳定度试验来控制质量是不合理的。
● 驻地监理工程师应对马歇尔稳定度试验、材料规格、用量等进行抽检。
3)施工前设备检查
机械设备是保证沥青路面施工质量的又一个重要因素,特别是沥青混凝土等高级路面,没有先进的配套的机械设备,是修不出符合质量标准的路面的。因此在沥青路面施工前,驻地监理工程师必须对拌和厂、摊铺、压实等施工机械设备的配套情况、性能、计量精度等进行严格检查,对不符合要求的机械设备,应责令施工单位限期更换,直至符合要求后,才可下达开工令。 4)铺筑试验路段 铺筑试验路段的目的,在于验证施工方案的可行性,通过铺筑试验路段来修改、充实、完善施工方案和技术练兵,以利指导生产。 高速公路、一级公路一般在施工前都要铺筑试验路段,其他等级公路在缺乏施工经验或初次使用较大设备时,也应铺筑试验路段。驻地监理工程师应监督、检查试验路段的施工质量,与施工单位商定有关正式工程施工时的技术措施、工期安排和质量保证体系等。
热拌热铺沥青混合料路面试验路应解决以下一些问题: (1)确定施工机械设备的型号、数量和组合方式;
(2)确定拌和机上料速度、拌和数量、拌和时间、拌和温度等操作工艺;
(3)确定透层油的沥青标号、用量、喷洒方式和温度; (4)确定摊铺机的摊铺温度速度、宽度和自动找平方式等操作工艺;
(5)确定压路机的型号、压实顺序、碾压温度速度和遍数等压实工艺;
(6)验证沥青混合料配合比,提出生产用的矿料配比和沥青用量,确定混合料的松铺系数、接缝方法等。
(7)测定密度的对比关系(钻孔法与核子密度仪法对比),确定压实标准密度;
(8)全面检查材料及施工质量;
(9)确定施工产量、作业段长度,修定施工进度计划; (10)确定施工组织、管理体系、质量自检体系、人员、通讯联络、指挥方式等等。
5)加强施工过程中的质量管理与检查
(1)施工单位的质量监督检查人员应跟班对施工质量进行自检和对各种施工材料进行抽验。 对沥青混合料拌和厂的拌和温度、均匀性、出厂温度进行检查,并取样进行马歇尔稳定度试验;检测混合料的矿料级配和沥青用量,对于拌和温度过高,致使沥青老化的沥青混合料,应予废弃或另作他用。
铺筑现场必须检查混合料质量、施工温度(摊铺温度、压实温度)、沥青层厚度、压实度、平整度。
(2)驻地监理工程师应按规定频率进行抽验或旁站检验,并及时对施工单位自检结果报告进行检查签认,发现异常情况,应追加试验检查或立即报告。
(3)质量监督部门要随机进行中间质量检查、评定、发布质量动态。
3、沥青路面早期破损的养护措施
沥青路面早期破损除设计、施工、材料、管理等原因外,养护不及时,养护不当也是原因之一。因此,不仅要重视修建,也要重视养护。
由于各种原因所潜伏的路面隐患,多在竣工后1~2年内显露出来,因此应特别重视路面竣工后至交、竣工验收阶段的养护管理,使路面得到及时养护。
1)要经常保持路面清洁,无杂物和硬物存于沥青路面上。 2)要疏通排水系统,特别是雨季到来之前,以免积水渗入路基、路面,影响路面强度和稳定性。
3)沥青贯入式路面和沥青表面处治,要加强初期养护,通过行车反复碾压,促进油层稳定、成型。 4)要及时养护,把病害消灭在萌芽期。
5)要讲究养护方法,沥青混凝土、沥青碎(砾)石等路面的养护,要用拌和好的沥青混合进行热铺、热压,及时开放交通,切勿采取喷油、撒料的层铺法养护。
【考点5】引起水泥混凝土路面裂缝破坏的原因 引起水泥混凝土路面产生裂缝有两个方面,一个是设计方面考虑不周到,另一个是施工不当造成。施工中水泥混凝土裂缝破坏原因,归纳为如下几个方面: 1、面层施工工艺不当
1)搅拌不足或过分,振捣不密实,形成的混凝土强度不足或不均匀,易导致早期开裂断板。振捣时间不宜过长,否则会造成分层,粗颗粒沉入底层,细颗粒及水留在上层,造成混凝土强度不均匀,表面收缩裂缝增加。
2)混凝土拌和时,如果水泥和集料温度过高,再加上水泥的水化热,会使混凝土拌和物的温度很高,在冷却、硬化过程中会使温差收缩加大,导致开裂。
3)混凝土浇筑间断。因停电、机械故障、运输不畅、气候突变停料等原因使混凝土浇筑作业中断,再浇筑时未按施工缝处理,新旧混凝土由于结合不良和收缩不一致,会形成一条不规
则的接缝。
4)养生不及时或养护方法不当。尤其是气温高、湿度小、风速大的不利条件下,就会使混凝土表面水分蒸发太快,从而形成干缩裂缝。
5)切缝不足时。由于机具故障或操作人员切缝时间掌握不准确或切缝深度不足,造成混凝土内应力集中,在混凝土板的薄弱处形成不规则的贯穿裂缝。
6)施工车辆过早通行。某些施工作业面,由于受到地理条件的限制或因混凝土养护作业需要在混凝土强度不足条件下过早地通车,产生荷载应力,这是产生裂缝的又一个原因。 7)采用真空吸水工艺时,如果因两吸垫之间未重叠而导致漏吸,则漏吸处水会比较两侧大,混凝土强度较低,收缩也大,会形成薄弱环节而开裂。如果真空吸水参数控制不好,两吸垫交界处也会因两边的拉力过大而开裂。
8)传力杆安装不当,上下翘曲,则在混凝土伸缩和传力过程中混凝土就会被破坏,形成裂缝破坏。
9)在日温差较大的季节和地区,混凝土表面修整过程中要避免阳光直射,整修后要及时覆盖养生,防止混凝土白天过多的升温,造成夜间降温时收缩过大。 2、基层施工工艺不当
1)基层标高失控,造成路面厚度不一致,过薄或厚薄交界处将成为薄弱断面,在混凝土收缩时,难以承受拉应力而开裂。 2)基层不平整会大大地增加其与混凝土界面的摩阻力,易在较薄弱面开裂。
3)用松散材料处理基层标高失控或不平整时,上层混凝土拌和物的水分或砂浆会下渗或被基层吸收,使下部混凝土变得疏松,强度下降。
4)基层干燥会吸收混凝土拌和物中的水分,使底部混凝土失水,强度降低,导致开裂。
5)路基发生不均匀沉降,导致混凝土路面开裂。一般路基不均匀沉降主要发生在:
(1)填挖相交断面处,半填半挖结合处,新老路基交接处,土基密度不同部位等;
(2)软弱地基,湿陷性黄土及采空区、陷穴等特殊路段; (3)桥涵、构造物附近压实机械难以施工的部位; (4)路基不同填料的界面或层面; (5)压实度不足。 压实不均匀路段,在路面长期使用过程中,由于水温条件的变化和行车荷载作用,路基产生不均匀沉降,致使沉降量不同的结合面产生错台,面板由于荷载作用导致断裂。 3、材料原因引起施工中断板 1)原材料不合格
(1)水泥安定性差,强度不足。水泥中游离氧化钙(f-ca0)在凝结硬化后还在继续起水化作用,当f-ca0超过一定限量时,就会破坏已经硬化的水泥石或使抗拉强度下降。水泥强度不足也会影响混凝土的初期强度,使开裂断板的机率大大增加。水泥的水化热高、收缩大,也易导致开裂。
(2)集料(砂、碎石等)含泥量及有机质超标。水泥混凝土中水泥石与集料的界面粘结不良,往往是产生初期开裂的薄弱部位。集料的含泥量和有机质含量超过规范要求,必然会造成界面缺陷容易开裂。另外,有资料表明,在同样的水灰比条件下,石灰岩、石英岩等亲水性集料与水泥石界面粘结力大,花岗岩等亲水性差的集料则反之。 2)混凝土配合比不当
(1)单位水泥用量偏大。混凝土中引起收缩的主要是水泥石部分,过多的水泥用量,必然会导致较大的收缩。
(2)水灰比偏大。水泥完全水化所需的结合水最低水会比约0.26~0.29,施工中采用较高的水灰比是为了满足和易性需要。但偏大的水灰比,增大了水泥水化初期集料表面的水膜厚度,影响了混凝土强度。
(3)施工中计量不准,尤其是未根据集料中的含水量及时调整用水量,会影响混凝土的配合比的准确性,从而影响其初期强度。
(4)一般情况下,混凝土配合比按“饱和面干”状态设计,如使用长期在日光嚗晒下的过干集料,会大量吸收拌和用水而影响水灰比的准确性,影响混凝土强度。 4、边界原因引起混凝土产生裂缝
1)在双幅路面施工中,已浇筑一边的缩缝在另一边未开始浇筑前已经裂通,气温下降一定幅度时,断裂的缩缝两边混凝土板收缩,这样后浇筑还未切割的混凝土板受到较大的拉应力,而这时其混凝土强度还较低,当拉应力大于混凝土初期抗拉强度时,就会在先浇筑板缩缝对应位置发生不规则裂缝。
2)有中央分隔路缘石等高速公路和街道施工中,路缘石常设有混凝土平基背座,由于路缘带先于路面施工,当温度下降时,路缘带本身会收缩,路缘带下部具有粗糙面会带动初期强度很低的混凝土面板在路缘带裂缝处产生边界裂缝。
3)同样原因,如果基层稳定层已经发生裂缝,裂缝两边基层在气温下降时收缩,由于摩擦力作用,同样也会带动上面初期混凝土面板开裂。 5、初期微裂缝的扩展
初期混凝土收缩形成未反映到表面的微小裂缝,使用一段时间后,受行车荷载及温度应力的双重作用,部分裂缝将逐渐增长,变深,以致造成面板断裂。 6、排水不良
1)路基及基层排水不良,长期受水浸泡,引起路基失稳或强度不足,使路面产生不规则断裂。
2)裂隙水或边沟水等渗入路基、基层和底基层,冬季冻胀时使路面产生纵向开裂。 7、挤(涵)面铺装破坏
钢筋混凝土明盖板挤涵上的水泥混凝土路面铺装层,由于厚度不足或与盖板、涵台结合部处理不当,在行车作用和盖板胀缩下,产生层间搓动和面板断裂。
某些产生初期断板的原因也会在使用期继续强化,导致路面开裂、断板或使病害程度更趋恶化。 8、超重车的影响
由于交通运输业的迅速发展,大吨位的车辆逐年增加,单轴轴
载比原设计计算轴载增加几倍,由于轴载等效换算系数f=
(P16
i/P0),即超载(Pi)与标准轴载(Po)换算成16次方关系,所以,超重车的增加是水泥混凝土路面使用期开裂断板的重要原因。 总之,与水泥混凝土路面裂缝有关的因素很多,而强度、气温、材料施工方法等是比较主要的因素。因此,在施工中要多加注意,最大限度地避免和预防裂缝。
【考点6】水泥混凝土路面裂缝预防措施 一、施工工艺控制 1、基层施工质量控制
1)基层标高、平整度的控制
(1)严格控制基层顶面标高,确保混凝土厚度的均匀一致。 (2)按水泥混凝土路面平整度要求控制基层平整度,采取加铺塑料薄膜等方法减少水泥混凝土路面板与基层的摩阻力。 (3)对于标高不足的基层应坚决返工重做,禁止采用抛撒松散基层材料填补标高的方法。
(4)加强基层养护工作,保持基层湿润状态,直至浇筑水泥混凝土路面板。 2)路基质量的控制
(1)路基压实质量要求达到规定的压实度值和弯沉值,特别是桥涵、构造物附近(死角部位)更应加强压实工作,保证路基有足够的,均匀的强度;
(2)排水设施应完善,并要充分考虑地下水对路基稳定的影响;
(3)路基填筑中,不同种类的土壤应分层填筑,避免土壤类型在路基上突变造成沉降不一致,影响路面板结构性能; (4)对于填挖交界,半填半挖结合处应按路面板的要求进行特殊设计,施工中要对路槽以下部分进行处理;
(5)对于路基不稳定,特殊软弱土基、湿陷性黄土、采空区、陷穴滑坡等路段,应避免采用水泥混凝土路面,其他特殊路基应经过特殊处理后方可进行水泥混凝土路面施工。 3)路面基层质量控制
水泥混凝土路面不要求基层有很高的强度,最重要的是基层强度的均匀性、稳定性要好。
(1)基层应尽量采用水泥稳定基层,严格控制细料,以增加基层的水稳性,防止唧泥;
(2)建立验槽制度,确保基层厚度均匀一致,保证强度均匀; (3)采用厂拌法基层料,确保拌和均匀和配料准确; (4)按照设计要求,保证基层密实度。 2、面层施工工艺控制
(1)混凝土的拌和时间要根据机械性能准确掌握,最长拌和时间不应超过最短拌和时间的3倍;振捣应均匀密实,避免漏振或超振现象产生。
(2)混凝土拌和时,若集料温度过高,应采用降温措施后再配料拌和。若采用撒水降温方法,应及时测定含水量,调整拌和用水量,保证水灰比值不变。
(3)混凝土路面施工开盘前,要仔细检查发电机、振动梁、运输车辆等机具设备,确保其完好。现场中要有备用机具,严禁故障机具施工,并检查施工运料道路是否通畅,确保施工的连续性。配料、拌和、运输摊铺作业面要有序配合,对于气候突变、停电、停料等情况,应提前做好准备工作,调整工序,暂停面板工作。重新铺装时应按施工缝处理接缝。
(4)重视混凝土面板养生,采用优质养护剂,或湿法养护,不要采用没有覆盖物仅洒水的养生方法。
(5)及时切缝,根据施工现场气温及水泥品种试验确定最早切缝时间,一般应采用多台切缝机同时作业,以保证切缝及时。切缝深度为混凝土面板厚的1/3~1/4,不宜切缝太浅(少于1/4),剩余断面部分能吸收由于高温产生的内应力。有资料表明,软切缝工艺可提前切缝时间,预防水泥混凝土路面断板。 (6)控制交通车辆,避免在混凝土强度不足的条件下,过早开放交通,养护车辆也应尽量避免直接在面板上通行。
(7)采用真空吸水工艺时,一定要注意两吸垫之间重叠足够尺寸,避免漏吸。
(8)正确安装传力杆,防止上下翘动,可采用双模板控制。浇筑下一混凝土板时要按设计要求安设塑料套管和涂沥隔层。 (9)在昼夜温差较大的季节或地区,混凝土表面修整过程中,要设遮阳棚,避免阳光直射,修整完成后要覆盖养生,以保持温度变化不大。 二、施工材料控制 1、不合格材料的控制 严格做好材料管理工作,杜绝在水泥混凝土路面施工中使用不合格材料。合格的原材料是保证混凝土质量的必要条件。 1)对于安定性差,游离氧化钙(Ca0)超标及强度不足的水泥强度应禁止使用;不同标号、不同厂家、不同种类、不同批产的水泥严禁混合使用;尽量采用旋转窑生产的发热量少、收缩量小的硅酸盐道路水泥或普通硅酸盐水泥。
2)选择合格的含泥量较少的材料,集料(砂、碎石)含泥量超标时应更换料源或将其认真冲洗至达到要求方可使用。对有机质含量超标的集料应严格禁止使用。 2、严格控制混凝土配合比 1)按试验混凝土配合比准确配料;单位水泥用量要精确称量,误差值控制在1%以内。
2)集料的含水量要及时取得,以便控制适宜的用水量,保持水灰比准确;为减少用水量,改善和易性可使用合适的外掺剂;用水量误差不得超过1%,外加剂控制在2%以内。
3)采用电子称或其他现代配料机械设备准确配料,尽量不采用人工手推车按车计量的配料方法;集料称量误差控制在3%以内。
三、其他条件的控制 1、边界原因控制
1)要尽早将后浇的面板切缝。
2)有中央分隔带、路缘石等结构物施工时,应在与混凝土面板接触处涂刷沥青,使双方自由伸缩。
3)基层养生结束后,及时浇筑水泥混凝土路面,以防止基层因暴露时间长产生干缩裂缝。基层若出现裂缝,在面板浇筑前应采取封闭裂缝处理,预防因基层裂缝反射到面板上来。
2、及时采取措施,封填微裂缝。
3、加强养护工作,对排水系统中发现的问题及时处理,避免造成较大的病害。
4、桥涵施工过程中,应结合桥面铺装,认真处理好路桥结合部位,防止不均匀沉降。
5、严格依法治路,严格控制超重车辆通行。 第二节 重点解析 (一)施工准备工作 重点一:充分了解有关路面各结构层施工前对下承层的检测内容及要求
[例题] 简述无机结合料稳定基层施工前下承层检查内容及要求。
[答案] 铺筑稳定类型基层前应检查下承层的压实度、平整度、高程、横坡度、平面尺寸等,其指标应符合设计文件或质量标准要求,对于土基必须用12—15t压路机或等效的压路机进行碾压检查(3—4遍)。如有表面松散、弹簧等现象必须进行处理,达到质量标准要求后方可施工基层。
[解题思路] 此题应从基层下承层质检指标和质量标准要求方面解答,并对可能产生的问题提出处理方法。 重点二:掌握路面材料要求
[例题] 简要说明水泥混凝土路面材料质量要求。 [答案](1)面层混凝土材料的要求。 修筑水泥混凝土面层所用的混合料,比其他结构物所使用的混合料要有更高的要求,因为它受到动荷载的冲击、摩擦和反复弯曲作用,同时还受到温度和湿度反复变化的影响。 ①面层混凝土材料必须具有较高的抗弯拉强度和耐磨性,良好的耐冻性以及尽可能低的膨胀系数和弹性模量。 ②湿混合料应有适当的施工和易性,一般规定其坍落度为0-30mm,工作度约30s。
③在施工时,要求混凝土强度满足设计要求。通常,要求面层混凝土的28d抗弯拉强度到4.0—5.0MPa,28d抗压强度达到30-35MPa。
(2)粗集料的要求。
①混凝土混合料中的粗集料宜选用岩浆岩或未风化的沉积岩碎石。最好不用石灰岩碎石,因为易被磨光,导致表面过滑。
②粗集料(碎石或砾石)应质地坚硬、耐久、洁净,符合规定级配,最大粒径不应超过40mm。
③碎石或砾石的技术要求应符合相应的技术标准。 (3)细集料的要求。 ① 混凝土中小于5mm的细集料可用天然砂。 ②要求颗粒坚硬耐磨,具有良好的级配,表面粗糙而有棱角,清洁和有害杂质含量少,细度模数在2.5以上。 ③其技术要求应符合相应的技术标准。 (4)水泥的要求。
面层混凝土一般使用普通硅酸盐水泥,强度为42.5、52.5和62.5级。对照标准可参见相应的施工规范。 (5)水的要求。
拌制和养生混凝土用的水,以饮用水为宜,受污染水应予以检验,符合要求方可使用。
(6)外掺剂的种类和使用方法可参见相应的设计和施工技术规范。
[解题思路] 原材料是路面工程质量控制的基础,有关原材料要求是质量监理应熟悉的基本内容,本题考察考生对主要材料要求的掌握情况。
重点三:掌握路面工程工艺试验要求、内容、目的、结论 [例题] 承包人进行路面工程工艺试验时应符合哪些要求?
[答案](1)承包人提出的工艺试验施工方案和实施细则应经监理审查批准。
(2)工艺试验的机械组合、人员配额、材料、施工程序、预埋观测以及操作方法等应有两组以上方案,以便通过试验作出选定。
(3)工艺试验过程中,应有监理工程师旁站,否则不得进行工艺试验。
(4)试验结束后承包人应提出试验报告,并经监理工程师审查批准。
[解题思路] 此题主要考察考生有关工艺试验的四个基本要求的掌握情况。工艺试验在路面工程施工准备阶段进行,为全面指导施工提供依据。 重点四:掌握路面工程施工准备阶段承包商应完成的工作内容
[例题] 简述水泥混凝土路面施工准备阶段承包商应完成的工作内容。
[答案](1)提交水泥混凝土配合比。 (2)提交施工工艺流程图。
(3)试验设备、施工设备准备完好。
(4)下承层检查符合要求,施工放样正确。
(5)完成试验路铺筑,并提交试验路总结报告。
[解题思路] 施工准备阶段是监理工程师重点质量控制的阶段,监理工程师应明确主要审查内容。 (二)基层、底基层、垫层 重点一:掌握无机结合料和粒料类基层的适用条件和对材料性能的要求
[例题1l 简述无机结合料基层材料适用范围。
[答案](1)水泥稳定类、石灰粉煤灰稳定类材料适用于各级公路的基层和底基层,但是水泥或石灰、粉煤灰稳定细粒土不能用做高级路面的基层。
(2)石灰稳定类材料适用于各级公路的底基层,也可用做二级和二级以下公路的基层,但石灰稳定细粒土不能用做高级路面的基层。
[解题思路] 不同稳定类基层材料由于其性能不同,适应环境不同,施工监理中应注意它们的区别及限制。
[例题2] 简述无机结合料稳定类基层材料的技术要求。 [答案要点](1)水泥:普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可作结合料,宜选用终凝时间较长的
水泥。
(2)石灰:石灰质量应符合(GB 1594)规定的Ⅲ级以上消石灰或生石灰的技术指标。
(3)粉煤灰:粉煤灰中Sio2、AI203和FE03的总含量应大于
70%,烧失量不宜大于20%,比表面积宜大于2500em2
/g。 (4)集料:集料除应符合规范压碎值要求,还要满足级配要求的规定。
(5)采用无机结合料稳定细粒土时,细粒土应符合要求。 (6)水泥稳定类材料的压实度(按重型击实标准)及7d(在非冰冻区25℃、冰冻区20℃条件下湿养6d、浸水ld)龄期的无侧限抗压强度应满足规范的要求。
重点二:掌握基层施工工艺和施工注意事项
[例题1] 简述无机结合料稳定类基层集中拌和法施工工艺流程和混合料拌和要求。
[答题要点](1)中心站集中拌和法施工工艺流程:准备下承层→施工放样→厂拌混合料→混合料运输→布置基准线钢丝→摊铺→碾压→质检→养生→自检验收。 (2)混合料拌和:
无机结合料稳定土可以在中心站用厂拌设备进行集中拌和,对于高速公路和一级公路,应采用专用稳定土集中厂拌机械拌制混合料。
集中拌和时,应符合下列要求:土块应粉碎,最大尺寸不得大于15mm;配料应准确,拌和应均匀;含水量宜略大于最佳值,使混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量不小于最佳值;不同粒级的碎石或砾石以及细集料(如石屑和砂)应隔离,分别堆放。集料的最大粒径和级配应符合规范要求。
正式拌和之前必须先调试设备,使?昆合料的颗粒组成和含水量都达到规范规定的要求,当原材料的颗粒组成发生变化时,应重新调整生产配合比。
在潮湿多雨的地区或者其他地区的雨季施工时,应采取措施,保护集料,特别是细集料应有覆盖,防止雨淋;应根据集料和?昆合料的含水量大小及时调整加水量。
[解题思路] 集中拌和是高等级公路基层常用的施工方法,监理工程师应明确其施工工艺过程及有关要求。 [例题2] 简述无机结合料基层施工注意事项。
[答案要点](1)水泥稳定土基层水泥剂量不宜超过6%。 (2)水泥稳定土基层施工时,必须采用流水作业法,使各个工序紧密衔接。特别是要尽量缩短从拌和到完成碾压之间的延迟时间。
(3)水泥稳定土基层施工时,应做水泥稳定土的延迟时间对其强度影响的试验,以指导施工,确保不合格混合料不用于工程。
(4)水泥稳定土基层施工时,要综合考虑水泥终凝时间对施工运输车辆、运距、摊铺碾压时间的要求,必要时添加缓凝剂,确保施工顺利进行。
(5)水泥稳定土基层分层施工时,第二层必须在第一层养生7d后方可铺筑。铺筑第二层之前,应在第一层顶面撒少量水泥或水泥浆。
(6)石灰稳定土基层、石灰工业废渣稳定土基层,分层施工时,下层石灰稳定土碾压完成后,可以立即铺筑上一层石灰稳定土,不需要专门的养生期。
(7)无机结合料基层施工时,严禁用薄层贴补的办法进行找平。
(8)无机结合料基层施工宜在春末和气温较高的季节组织施工,施工期的日最低气温应在5cC以上,在有冰冻的地区,并应在第一次重冰冻(-3~5℃)到来之前半个月到一个月完成。
(9)如无机结合料基层上为薄沥青层,基层每边应较面层展宽20cm以上。在基层全宽上喷洒透层或粘层沥青或设下封层,沥青面层边缘向外侧做成三角形。
重点三:掌握基层施工质量控制要点和要求
[例题] 简述无机结合料稳定类基层施工横向接缝施工质量控制要点和要求。
[答案要点]横向接缝应按照以下要求制作: (1)摊铺机摊铺混合料时,不宜中断,如因故中断超过2h,应设置横向接缝,摊铺机应驶离混合料末端。
(2)人工将末端含水量合适的混合料弄整齐,紧靠混合料放两根方木,方木的高度应与混合料的压实厚度相等,整平紧靠方木的混合料。
(3)方木的另一侧用砂砾或碎石回填约3m长,其高度高出方木几厘米。
(4)将混合料碾压密实。
(5)重新开始摊铺混合料之前,将砂砾或碎石和方木除去,并将下承层清理干净。
(6)摊铺机返回已压实层的末端,重新开始摊铺混合料。 如果摊铺中断后,未按上述方法处理横向接缝,而中断时间超过2h,则应将摊铺机附近及其下面末端未经压实的混合料铲除,并将已压实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直向下的断面,然后再摊铺新的混合料。
[解题思路] 横向接缝是面层施工中难以控制的一个环节,本题要求考生掌握有关控制要点。
重点四:掌握基层施工质量缺陷的防治
[例题] 简述稳定类基层(底基层)施工开裂的防治措施。 [答案](1)改善用土的性质,用塑性指数低的土。 (2)掺粉煤灰。 (3)控制含水量。
(4)石灰类施工宜在基层和面层之间铺设碎石过渡层。 (5)加强养生。 (6)掺入粒料。
(7)必要时要有构造措施。
[解题思路] 稳定类基层(底基层)施工开裂与材料、施工、养护有关,考生应了解其原因,并能结合工程实际情况提出有效的防治措施。 (三)路面面层
重点一:掌握透层、粘层、封层的适用条件及施工控制要点
[例题] 简述透层、粘层、封层的作用和适用条件。 [答案](1)透层的作用和适用条件
透层的作用为:使沥青面层与非沥青材料基层结合良好,在基层上浇洒乳化沥青、煤沥青或液体沥青而形成的透人基层表面的薄层。
符合下列情况,应浇洒透层沥青:
①沥青路面的级配砂砾、级配碎石基层。
②水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土。 ③粒料的半刚性基层上必须浇洒透层沥青。 (2)粘层的作用和适用条件 粘层的作用:为加强路面的沥青层与沥青层之间、沥青层与水泥混凝土路面之间的粘结而洒布的沥青材料薄层。 符合下列情况,应浇洒粘层沥青:
①双层式或三层式热拌热铺沥青混合料路面在铺筑上层前,其下面的沥青层已被污染。
②旧沥青路面层上加铺沥青层。 ③水泥混凝土路面上铺筑沥青面层。 ④与新铺沥青混合料接触的路缘石、雨水进水口、检查井等的侧面。
(3)封层的作用和适用条件 封层的作用为:封闭表面空隙、防止水分浸人面层或基层而铺筑的沥青混合料薄层。铺筑在面层表面的称为上封层,铺筑在面层下面的称为下封层。
符合下列情况之一时,应在沥青面层上铺筑上封层: ①沥青面层的空隙较大,透水严重。 ②有裂缝或已修补的旧沥青路面。
③需加铺磨耗层改善抗滑性能的旧沥青路面。 ④需铺筑磨耗层或保护层的新建沥青路面。 (4)稀浆封层的作用和适用条件 稀浆封层的作用:是用适当级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)与乳化沥青、外加剂和水,按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料,将其均匀摊铺在路面上形成的沥青封层。
符合下列情况之一时,应在沥青面层下铺筑下封层: ①位于多雨地区且沥青面层空隙较大,渗水严重。 ②在铺筑基层后,不能及时铺筑沥青面层,且须开放交通。 [解题思路] 本题用于考察考生有关透层、粘层、封层的区别和用途,要求考生掌握透层、粘层、封层的适用条件。 重点一:掌握改性沥青及其沥青混合料技术要求和施工控制要点
[例题] 在工程中如何控制SMA混合料的质量?对SMA混合料的马歇尔试验,最主要的控制指标有哪些? [答案要点](1)SMA混合料的质量控制
SMA混合料的制造过程中的质量控制,与普通热拌沥青混合料并没有大的差别,主要是下列四方面: ①拌和温度。改性沥青的原材料和成品温度、集料烘干加热温度、混合料拌和温度及混合料出厂温度,应该严格按照施工规范或技术要求的规定,随时随地进行检验。 ②矿料级配。对间歇式拌和机,必须要求逐盘打印各个热料仓的材料质量、矿粉质量及一盘混合料的总质量,随机计算出矿料级配,与标准配合比进行对照。SMA的标准级配范围本身就比普通沥青混合料的容许范围窄得多,其配料误差的要求也必须要比普通沥青混合料的严格。 ③沥青用量(油石比)。对大部分目前尚不具备打印条件的拌和机,与普通沥青混合料一样检测矿料级配和油石比是质量检验的重点,要求每天每台拌和机取样抽提筛分不少于一次,这是例行的常规检验。
④尽管马歇尔试验的稳定度和流值并不像普通热拌沥青混合料那么重要,但马歇尔试验仍然是拌和厂最主要的质量检测项目。
对SMA路面的质量检测,原则上可以按照普通的热拌热铺沥青混合料路面的质量要求和检测频度进行检测。 (2)SMA混合料的马歇尔试验,最主要的指标 SMA混合料的马歇尔试验,最主要的指标是VV、VMA、VCA、VFA四大指标。稳定度和流值并没有像普通沥青混合料那么重要,如果遇到不合格,只要不相差太大,没有必要太在意。但四大体积指标则一点都不能含糊,这就要求从材料本身的相对密度开始就测定得非常准确,否则将会陷入困难的境地。 [解题思路] 近几年已有很多高等级路面工程使用了SMA混合料,监理工程师应熟悉如何控制SMA混合料的质量。本题要求考生掌握其技术要求和施工控制要点。 重点二:掌握水泥混凝土路面、沥青路面施工监理程序及控制要点
[例题] 简述水泥混凝土路面横向接缝设置与施工要求。 [答案]
(1)每天摊铺结束或摊铺中断时间超过30min时,应设置横向施工缝,其位置宜与胀缝或缩缝重合,确有困难不能重合时,施工缝应采用设螺纹传力杆的企口缝形式。横向施工缝在缩缝处采用平缝加传力杆型,在胀缝处其构造与胀缝相同。 (2)普通混凝土路面横向缩缝宜等间距布置。不宜采用斜缝。不得不调整板长时,最大板长不宜大于6 .0m,最小板长不宜小于板宽。
(3)在中、轻交通的混凝土路面上,横向缩缝可采用不设传力杆假缝型。
(4)在特重和重交通公路;收费广场、邻近胀缝或路面自由端的3条缩缝应采用假缝加传力杆型。缩缝传力杆的施工方法可采用前置钢筋支架法或传力杆插入装置(DBI)法。
(5)横向缩缝的切缝方式有全部硬切缝、软硬结合切缝和全部软切缝三种,切缝方式的选用,应由施工期间该地区路面摊铺完毕到切缝时的昼夜温差确定。
[解题思路] 横向接缝是水泥混凝土路面面层施工中难以控制的一个环节,本题要求考生掌握有关控制要点。
重点三:掌握常见路面工程施工质量问题防治与处理方法
四、综合分析题
1、半刚性基层和粒料类基层的实测项目有哪些差别?为什
么? 答:差别有:半刚性基层有强度检查项目,而粒料类基层没有。原因为:半刚性基层材料为整体性材料,配合比设计时,以无侧限抗压强度为控制指标,为此,施工质量控制时,对应地应检测无侧限抗压强度。由于粒料类基层材料为松散性材料,无法测定抗压强度,原“评定标准”用弯沉指标控制其承载能力。 “评定标准”认为当压实度、厚度满足要求后,弯沉一般也能满足要求,故对于粒料类基层,目前既不检测强度,也不检测弯沉。
2、基层施工前,监理工程师应检查的内容? 答:(1)施工机械设备。主要指摊铺设备,压实机械及其它机械设备的数量、型号、生产能力等。(2)混合料拌和场的位置,拌和设备以及运输车辆能否满足质量要求及连续施工的要求。(3)路用原材料。(4)混合料配合比设计试验报告。(5)试验路段施工与总结报告。
3、沥青路面铺筑试验段的目的是什么? 答:(1)确定合理的施工机械、机械数量及组合方式。
(2)确定拌和机的上料速度、拌和数量及时间、拌和温度等工艺。
(3)确定透层的材料和工艺。沥青摊铺机的摊铺温度、速度、宽度、自动找平方式等操作工艺;压路机的压实顺序、碾压温度、速度及遍数等压实工艺;松铺系数、接缝方法。
(4)验证混合料配合结果,提出生产用的配比和沥青用量。 (5)确定压实标准密度。
(6)确定施工产量及作业段长度,制定施工进度计划。 (7)全面检查材料及施工质量。
(8)确定施工组织及管理体系、人员、通讯联络及指挥方式。 4、测定路面平整度常用的方法有哪些?各方法适用场合是什么?
答:常用的方法有:
(1)3米直尺法,用于测定压实成型的路基、路面各层表面平整度以评定路面的施工质量及使用质量,根据“评定标准”规定,不能用于测定高速公路、一级公路沥青混凝土面层和水泥混凝土面层的平整度。
(2)连续式平整度仪:用于测定路面表面的平整度,评定路面的施工质量和使用质量,但不适用于已有较多的坑槽、破损严重的路面上测定。
(3)车载式颠簸累积仪:适用于测定路面表面的平整度,以评定路面的施工质量和使用的舒适性,但不适用于已有较多坑槽、破坏严重的路面上测定。 5、论述路基压实度评定方法。
答:计算压实度代表值K:K?K?t?S/n
当K≥K0,且单点压实度Ki全部大于等于规定值减2个百分点时,评定路段的压实度可得规定满分;当K≥K0且单点压实度全部大于等于规定极值时,对于测定值低于规定值减2个百分点的测点,按其占总检查点数的百分率计算扣分值。 当K 6、试述路面厚度的检测方法和评定方法。 答:(1)检测方法 : 路面厚度的检测方法有挖坑法和钻孔取样法。往往与灌砂法(水袋法)、钻芯法测定压实度同步进行。 (2)评定方法 x 计算厚度代表值 1?x?t?Sn 当厚度代表值大于等于设计厚度减去代表值允许偏差时,则按单个检查值的偏差是否超过极值来评定合格率并计算相应得分数,当厚度代表值小于设计厚度减去代表值允许偏差时,则厚度指标评为零分。 7、试述贝克曼梁测定路基路面弯沉的主要过程。 答:1)试验前首先要做好准备工作:包括对试验用车、试验仪器、测点的准备。具体如下:①检查并保持测定用车的车况及刹车性能良好,轮胎内胎符合规定充气压力;②汽车装载使后轴符合标准轴载的要求;③测定轮胎接地面积,求出当量圆直径;④检查测试用百分表灵敏情况。 2)测试步骤:①选点,按照测试性质、频率在测试路段上选点;②将测试车后轮轮隙对准测点后约3~5cm处的位置上;③将弯沉仪插入汽车后轮轮隙的缝隙处,与汽车行驶方向一致,弯沉仪测头放置在轮隙中心偏前3~5cm处,将百分表安装在弯沉仪测杆上;④汽车缓缓前进,百分表顺着变形的增加顺时针转动,当转动到最大时迅速读取初读数L1,汽车仍在前进,表针反时针回转,待汽车驶出弯沉影响半径后,汽车停止,读取终读数L2;⑤计算回弹弯沉值。 3)回弹值修正:①如在非不利季节测试应进行季节修正;②沥青面层厚度大于5cm且路面温度超过(20±2)℃范围时,应进行温度修正;③当采用3.6m的弯沉仪对半刚性基层沥青路面进行测定时,应进行支点修正。 8、规范中规定的路面抗滑性能的检测方法有哪些?并简述其原理。 答:①摆式仪法:测定指标为摩擦摆值BPN,测定原理为摆式仪的摆锤底面装一橡胶滑块,当摆锤从一定高度自由下摆时,滑块面同试验表面接触。由于两者间的摩擦而损耗部分能量,使摆锤只能回摆到一定高度。表面摩擦阻力越大,回摆高度越小(即摆值越大)。 ②铺砂法(手工铺砂法或电动铺砂法):测定指标为构造深度TD(mm),测定原理为将已知体积的砂,摊铺在所要测试路表的测点上,量取摊平覆盖的面积。砂的体积与所覆盖平均面积的比值,即为构造深度。 ③摩擦系数测定车,测定路面横向力系数:测定指标为横向力系数SFC,测定原理为测试车上安装有两只标准试验轮胎,它们对车辆行驶方向偏转一定的角度。汽车以一定速度在潮湿路面上行驶时,试验轮胎受到侧向摩阻作用。此摩阻力除以试验轮上的载重,即为横向力系数。 9、半刚性基层、底基层在交工验收时应检测哪些内容?并说 明各自的检测方法。 答:(1)检测项目有7项:压实度、平整度、厚度、纵断高程、宽度、横坡、强度。 (2)各自对应的检测方法为:灌砂法(或环刀法、水袋法)、3m直尺法、水准仪法、尺量法、挖坑法或钻孔法(一般与压实度检测一起进行)、水准仪法、静力压实法(现场取样、室内成型试件) 10、简述基层材料配合比设计步骤?(以水泥土为例) 答:1)确定水泥稳定土中矿质混合料的比例。2)制备同一种矿质混合料?,不同水泥剂量的水泥稳定土的最大干密度dmax和最佳含水量Wo。3)按工地预定的压实度、最大干密度、最佳含水量及试模尺寸计算不同水泥剂量的试件材料用量,并制试件。4)试件养生,25℃±2℃,保湿养生6d,泡水1d后,进行抗压强度试验,并计算其抗压强度。 5)确定水泥稳定土中,水泥最佳剂量。 11、试述沥青用量的变化对沥青混合料马歇尔试验结果有何影响? 答:a、对稳定度的影响:随着沥青用量的增加,马歇尔稳定度值增加,达到峰值后再增加沥青用量稳定度趋于下降。 b、对流值的影响:随着沥青用量的增加,混合料的流值也增加,开始增加较平缓,当沥青用量增加到一定程度时,流值增加幅度加大。 c、对空隙率的影响:随着沥青用量增加,由于被沥青填充的矿料间隙的减小,混合料的剩余空隙率也随之减小,这种减小开始幅度较大,最终趋于平缓。 d、对饱和度的影响:随着沥青用量的增加,矿料间隙率的减小,沥青体积百分率的增加,混合料的饱和度也趋于增加,但到一定程度趋于平缓。 12、试述影响混凝土抗压强度的主要因素。 答:a、灰水比、水泥强度及骨料种类的影响,用下式说明: f?c?cu,0?Afce?? ?WB?? 从材料质量看混凝土强度主要受水泥强度的影响,水泥强度 高,混凝土强度高,从材料组成比例看混凝土强度主要取决于灰水比,灰水比大强度高,对碎石和砾石A、B取值不同,因此骨料品种也影响混凝土强度。采用碎石混凝土强度高。 b、养生条件影响:(1)温度高,强度高。反之亦然;(2)湿度大,强度高。反之亦然; (3)令期长,强度高。反之亦然; c、试验条件:(1)试件尺寸及形状:尺寸大强度低,高径比为2时,圆柱试件强度低于立方体强度;(2)试件干湿状况:试件干强度高,湿则低;(3)加载速度:速度快强度高,慢则低。 13、工程中选择沥青及沥青标号主要考虑的因素有那些? 答:依据工程所处的气候条件及路面结构类型查技术规范选择沥青及沥青标号。沥青路面施工规范以地区的日最低平均气温将全国分为寒区、温区、热区三个气候分区,对一个具体的地区可通过查技术规范确定其气候分区;路面结构类型标准分为四类,即表面处治,沥青贯入式及上拌下贯式,沥青碎石,沥青混凝土,路面结构类型可查路面设计文件。 另外,因粘稠石油沥青分为重交和中轻交通量沥青两个标准,选用沥青标号时还要考虑道路等级,高等级路选重交沥青,其它选中轻交沥青。 14、何谓水泥的凝结时间?它对道路及桥梁施工有何意义? 答:凝结时间分初凝和终凝。 从水泥加水拌和至开始失去塑性这段时间间隔称初凝,水泥加水拌和至最终失去塑性这段时间称为终凝。路桥混凝土施工中,混凝土从开始拌和、运输、浇注、到振捣成型等工艺过程需要一定的时间,若混凝土初凝时间过短,工艺过程未完成混凝土就开始凝结,将最终降低混凝土的强度,因此要有充分的初凝时间保证工艺过程的完成。混凝土拌和物一旦入模成型,就希望其快速凝结,以便尽早拆模进行下一道工序,因此终凝时间不宜过长。合适的凝结时间对保证混凝土强度和加快施工进度有重要意义。 15、确定桥涵扩大地基承载能力方法有哪些?分别说明之。 答:标准贯入法,规范法和现场荷载试验法三种。 (1)标准贯入法是将标准贯入器按规定要求打入土中30cm的锤击数N为指标,查表确定其承载力;(2)规范是现场取土样进行试验,根据土类分别求出其压缩模量。天然孔隙比和液性指标:含水比、天然含水量和液限比、天然孔隙比和含水比等指标按土类别分别查表确定地基承载能力。(3)现场荷载试验是将一个规定尺寸的荷载板置于地基上,然后分级加载,记录每级加载量及测试沉降量,以确定地基承载能力。 16、钻孔灌注桩泥浆的作用是什么?共有哪几个指标? 答:钻孔灌注桩泥浆的作用是:护壁、防止塌孔,浮渣、对钻头起润滑作用等。有相对密度、粘度、静切力、含砂率、胶体率、失水率、酸碱度等指标。 17、简述路面基层施工质量监控工作基本要点。 答:(1)初步控制:①施工机械设备审查。②施工技术方案和施工组织设计审查。③路用原材料检查。④混合料配合比设计把关。⑤试验路段铺筑总结。 (2)实施控制:①施工测量放样的校核检查。②混合料生产质量控制。③混合料运输和摊铺。④碾压质量控制。⑤施工接缝的处理。⑥加强初期养生和后期养护。 (3)合格控制(验收检查)。 18、简述沥青路面施工质量监控工作基本要点。 答:(1)试验路段铺筑。(2)施工设备安装调试。(3)沥青混合料生产质量控制。(4)沥青混合料的运送。(5)沥青混合料的摊铺。(6)沥青路面的压实成型。(7)施工接缝的处理。(8)验收检测把关。 19、土方路基、基层、沥青面层压实质量控制指标是什么?这些指标又是如何定义? 答:路基、基层(除填隙碎石外)、沥青面层压实质量控制指标是压实度,填隙碎石基层为固体体积率。 对于路基及基层(除填隙碎石外),压实度是指工地实际达到 的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值;对于沥青路面,压实度是指现场达到的密度与室内标准密度的比值。 固体体积率是指固体体积与总体积的比值。 20、沥青混凝土路面不平整的防治措施有哪些? 答:1)在摊铺机及找平装置使用前,应仔细设置和调整,使其处于良好的工作状态,并根据实铺效果进行随时调整。2)现场应设置专人指挥运输车辆,以保证摊铺机的均匀连续作业,摊铺机部不在中途停顿,不得随意调整摊铺机的行驶速度。3)路面各个结构层的平整度应严格控制,严格工序间的交验制度。4)针对混合料中沥青性能特点,确定压路机的机型及重量,并确定出施工的初压温度,合理选择碾压速度,严禁在未成型的油面表层急刹车及快速起步,并选择合理的振频、振幅。5)在摊铺机前设专人清除掉在“滑靴”前的混合料及摊铺机履带下的混合料。6)为改进构造物伸缩缝与沥青路面衔接部位的牢固及平顺,先摊铺沥青混凝土面层,再做构造物伸缩缝。7)做好沥青混凝土路面接缝施工。 21、水泥稳定土基层裂缝的主要防治措施? 答:(1)改善施工用土的土质,采用塑性指数较低的土或适量掺加粉煤灰。(2)控制压实含水量,需要根据土的性质采用最佳含水量,含水量过高或过低都不好。(3)在能保证水泥稳定土强度的前提下,尽可能采用低的水泥用量。(4)一次成型,尽可能采用慢凝水泥,加强对水泥稳定土的养生,避免水分挥发过大。(5)设计合理的水泥稳定土配合比,加强拌和,避免出现粗细料离析和拌和不均匀现象。 22、混凝土配合比设计有哪些基本设计步骤? 答:1)计算初步配合比; 2)提出基准配合比; 3)确定实验室配合比; 4)换算“工地配合比”。 23、路面基层(底基层)无侧限抗压强度试验有哪些基本步骤? 答:1)试料准备; 2)确定无机结合料的最佳含水量和最大干密度; 3)配制混合料按预定的干密度制作试件; 4)成型后试件应立即放入恒温室养生; 5)无侧限抗压强度试验; 6)整理数字并提供试验报告。 第四章 桥梁工程 第一节 考点解析 【考点1】桥梁工程用水泥混凝土的控制要点 对公路桥涵水泥混凝土、预应力混凝土及水下混凝土的控制要点如下。 1、正确选用水泥,控制水泥质量 (1)选用水泥时,应注意其特性对混凝土结构强度、耐久性和使用条件是否有不利影响。 (2)选用水泥时,应以能使所配制的混凝土强度达到要求、收缩小、和易性好和节约水泥为原则。 所有水泥应取自监理工程师同意的产源,在一个工程项目中所用的任一类水泥应取自同一生产厂商。 钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中,严禁使用含氯化物的水泥。 (3)水泥应符合现行国家标准,并附有制造厂家的水泥品质试验报告等合格证明文件。水泥进场后,应按其品种、强度、证明文件以及出厂时间等情况分批进行检查验收。对所用水泥应进行复核试验。为了快速鉴定水泥的现有强度,亦可用促凝压蒸法进行复验。 (4)袋装水泥在运输和储存时应防止受潮,堆垛高度应予控制。不同强度等级、品种和出厂日期的水泥应分别堆放并规整有序,采取措施,严防雨淋。 (5)散袋水泥的储存,应尽可能采用水泥罐或散袋水泥仓库,并注意防范搬运使用时的扬尘,控制对人和环境的污染。 (6)水泥如受潮或存放时间超过3个月,应重新取样检验,并按其复验结果使用或作出其他妥善处理。 (7)所有相关试验必须按规定试验方法、频率进行,试验应按规定格式真实记录并做好试验报告,妥善保管。 2、控制粗、细集料质量与规格 集料在生产、采集、运输与贮存过程中,应采取控制措施,严禁混入影响混凝土性能的有害物质。集料应按品种规格分别有序堆放,不得混杂。在装卸及存储时,应采取控制措施,使集料颗粒级配均匀,并保持洁净,防止受到污染。 粗集料最大粒径应不超过结构物最小尺寸的1/4和钢筋最小净距的3/4;当设置二层或多层钢筋时,不得超过钢筋最小净距的1/2。粗集料粒径也不得超过100mm。用混凝土泵运送混凝土时的粗集料最大粒径,除应符合上述规定外,对碎石不应超过输送管内径的1/3;对于卵石不应超过输送管内径1/2.5。 粗集料的技术要求表 3、拌和用水的控制 拌制混凝土用的水应符合下列要求。 (1)水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质或油脂、糖类及游离酸类等。 (2)污水、pH值小于5的酸性水及含硫酸盐量按SO2?4计超过0.27mg/cm3 的水不得使用。 (3)不得用海水拌制混凝土。 (4)饮用水,一般能满足上述条件,使用时可不经试验。 4、外加剂的控制 (1)应根据外加剂的特点,结合使用目的,通过技术经济比 较来控制确定外加剂的使用品种。应根据使用要求、施工条件、 混凝土原材料的变化控制掺量。 (2)所采用的外加剂,必须是经过有关部门检验并附有检验 合格证明的产品。其质量应符合现行《混凝土外加剂》(GB 8076)的规定。使用前应复验其效果,使用时应符合产品说明 及《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)中关于混凝土 配合比、控制、浇筑等相关规定以及外加剂标准中的有关规定。 不同品种的外加剂应分别存贮,做好标记,在运输与贮存时不 得混入杂物和遭受污染。 5、混合材料的控制 (1)混合材料包括粉煤灰、火山灰质材料、粒化高炉矿渣等。应采用生产单位专门加工,进行产品检验并出具产品合格证书的产品,其技术条件应符合现行《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB 1596)等标准的规定。使用时若对产品质量有怀疑时,应对其质量进行复查。 (2)混合材料在运输与贮存中,应有明显标志,严禁与水泥等其他粉状材料混淆。 (3)粉煤灰等混合材料作为水泥的替代材料或混凝土拌和物的填充材料掺与硅酸盐水泥、普通水泥或其他水泥配制的混凝土拌和物中时,其掺量应通过试验确定。 6、混凝土配合比的控制 作为能满足施工和易性、凝结时间、强度、耐久性(抗冻、抗渗、抗侵蚀)等施工条件和质量要求的复合材料水泥混凝土,决不是由水、水泥、砂、碎石(卵石)或再加入外加剂随便组合起来即可,而是必须要有恰当的配合比才行。这是关键所在,必须严加控制。 【考点2】测量 平面控制网可采用三角测量和GPS测量。平面控制网三角测量。三角网的基线不应少于2条,依据当地条件,可设于河流的一岸或两岸。基线一端应与桥轴线连接,并昼近于垂直。当桥轴线较长时,应尽可能两岸均设基线,长度一般不小于桥轴线长度的0.7倍,困难地段不得小于0.5倍。设计单位布设的基线桩精度够用时应予以利用。三角网所有角度宜布设在30°~120°之间,困难情况下不应小于25°。 平面控制测量等级 大、中桥的水中墩、台和基础的位置,宜用校验过的电磁波测距仪测量。桥墩中心线在桥轴线方向上的位置中误差不应大于±15mm。 桥涵放样测量有何要求? 1)当有良好的丈量条件时可采用直接丈量法进行墩台施工定位,应对尺长、温度、拉力、垂度和倾斜度进行改正计算。 2)大、中桥的水中墩、台和基础的位置,宜用全站仪测量。 3)曲线上的桥梁施工测量,应按照设计文件参照公路曲线测定方法处理。 桥梁施工过程中的测量和竣工测量有哪些要求? 1)施工过程中,应测定并经常检查桥涵结构浇砌和安装部分 的位置和标高,并作出测量记录和结论,如超过允许偏差时,应分析原因,并予以补救和改正。桥轴线超过l000m的特大桥梁和结构复杂的桥梁施工过程,应进行主要墩、台(或塔、锚)的沉降变形监测,桥梁控制网应每年复测一次,以确保施工安全和质量。 2)桥梁竣工后应进行竣工测量,测量项目如下: (1)测定桥梁中线,丈量跨径; (2)丈量墩、台(或塔、锚)各部尺寸; (3)检查桥面高程。 【考点3】梁式桥梁 (一)简支梁(板)桥 简支梁(板)桥在小跨径桥梁中广泛采用,其施工主要有支架现浇和预制安装两种方法。 支架现浇法是指在桥跨间设置支架,安装模板、脚扎钢筋、现场浇注混凝土的施工方法。采用这种方法施工时,要特别注意支架的强度、刚度和稳定性(包括局部和整体稳定)要满足要求,支架地基可靠,浇注顺序合理,预应力(如果为预应力混凝土梁板桥)张拉控制有效等技术问题。 预制安装法主要用于预应力混凝土梁(板)桥施工,安装方法较多、根据实际情况可采用自行式吊车安装、跨墩龙门架安装、架桥机安装、扒杆安装、浮吊安装等。这种桥梁施工中关键是控制好预制精度、预应力体系的建立、预拱度的设置,避免梁体在预制时由于张拉不当引起的开裂,对架桥机等安装设备的强度,刚度和稳定予以监控。 (二)等截面连续梁(板)桥 在中小跨径的桥梁(特别是立交桥)中采用等截面连续梁(板)桥较多。其施工方法包括: 1、逐孔现浇法 逐孔现浇法又分为在支架上逐孔现浇和移动模架逐孔现浇两种。这种现浇法与前述简支梁(板)桥现浇不同处仅在于只需在一孔(或二孔)间设置支架。施工中同样要注意支架或模架的强度,刚度与稳定。另外,对不断进行的体系转换(施工接头位于跨间,连续孔数逐渐增多)时的结构受力与变形要特别注意。 2、先简支后连续法 这种施工与简支梁预制安装施工相似,但桥面系施工往往在已成的连续体系上进行,需注意梁体的受力变化。 3、顶推法 顶推法是指在桥台平台上后预制梁体,逐节向前推出。这种桥梁施工的关键包括:梁体预制精度(特别是梁体底面平整度),顶推同步、临时支墩(如果有)的变形、梁体在顶推过程中的内力、挠度变化等。 (三)预应力混凝土变截面连续梁桥 变截面连续梁桥主要用于大中跨径连续梁桥,常用施工方法有: 1、支架现浇法 支架现浇法适用于旱地且跨径不太大的桥梁,施工中支架的安 全、变形等是必须引起重视的问题。 2、悬臂施工法 悬臂施工法是大跨径连续梁桥常用的施工方法,属于一种自架 设方式,分为悬臂拼装与悬臂浇筑两种。 悬臂拼装指在预制场预制梁节段、然后进行逐节对称拼装,拼 装方法主要有扒杆吊装法、缆索吊装法、提升法等。 悬臂浇注法则是利用挂蓝在桥墩两侧对称浇注箱梁节段、待已 浇节段混凝土强度达到要求的张拉强度后进行预应力张拉,然 后移动挂蓝进行下一节段施工,直至合拢。目前主要采用该法 施工。