第7章 道路桥梁工程
第7章:道路桥梁工程 7.1 路基施工 道路工程: 路基、路面 桥梁工程: 上部结构、下部结构 桥面结构、桥跨结构 7.1.1概述: 7.1 路基施工 7.1.1概述: 路基:是道路的主体,是路面的基础。使用当地的土石填筑或 在原地面开挖而成的道路主体结构。 1.路基的类型: 路堤、路堑、半堤半堑 2.路基的构造: 路面宽、路肩、边坡、排水设施、挡土墙
3.路基的要素: 4.影响路基稳定的因素: 5.路基的变形与破坏: 6.路基施工的基本方法: 路基的中轴线、边缘线;宽度;各部分构造的位置及宽度; 填高或挖深;边坡及其坡率等。 4.影响路基稳定的因素: 水文地质条件、气候、设计、施工 5.路基的变形与破坏: ⑴变形:弹性、非弹性 ⑵破坏:路基沉陷、滑移、边坡破坏、不良的自然因素 冻胀: 在路基中积聚的水,冻结后体积增大,使路基隆起而造成的路面开裂。 翻浆: 路基土以水泥浆的形式从胀裂的路面缝隙中冒出而形成。 6.路基施工的基本方法: 人工加简易机械化、综合机械化、爆破等。
7.1.2 路基施工: 路堑挖掘成型、土的转移、路堤填筑压实,以及与路基直接有关的各项附属工程。 1.施工前的准备工作: 组织准备、技术准备、物资准备 2.路堑开挖方案: 横挖法、纵挖法、混合法 路基填方: 基底处理、填料选择、填筑方式 ◆全宽水平分层填筑。下层压实、检验合格后再填上一层; ◆不同性质的材料要分层填筑,不得混填,防止出现水囊 和薄弱层; ◆水稳性、冻稳性好的材料填在路堤上部(或水浸处)。
3.路基压实: 4.土基压实原理: 5.影响土基压实度的主要因素: 6.压实工具: 压实土基的作用:提高土体的密实度,降低土体的透水性,减少 毛细水的上升高度,以防止水分积聚和侵蚀而导致土体软化,或 因冻胀而引起不均匀变形。保证路基在全年各个季节内,都具有 足够的力学强度,从而为路面的正常工作和减薄路面厚度创造有 利的条件。 4.土基压实原理: 就是用机械的方法来改变土的结构,以达到提高土基强度和稳定性的目的。 5.影响土基压实度的主要因素: 6.压实工具:
7.2 路面施工 7.1.1 概述: 路面工程:是指在路基上面用各种筑路材料铺筑而成的一种层状 结构物。 1.路面结构的要求: 7.2 路面施工 路面工程:是指在路基上面用各种筑路材料铺筑而成的一种层状 结构物。 7.1.1 概述: 1.路面结构的要求: ⑴足够的强度和刚度; ⑵具有足够的稳定性:高温、低温、水、大气 ⑶耐久性; ⑷表面平整度; ⑸表面抗滑性能; ⑹少尘性。 路面的结构性能和行驶性能 2.路面结构层次划分: 面层、基层、垫层
3.路面的等级: 划分依据:面层材料类型、设计年限、承载能力、单车道流量 等级:高级、次高级、中级、低级 4.路面的类型: 沥青路面、水泥混凝土路面、其他类型路面 沥青路面 沥青混合料面层 乳化沥青碎石面层 沥青贯入式面层 沥青表面处治面层
7.2.2 沥青砼路面施工: 1.沥青路面的分类: ⑴按表层材料分: 沥青砼、热拌沥青碎石、乳化沥青碎石混合料、沥青贯入式、沥青表面处治 ⑵按强度构成原理分: 密实类、嵌挤类 ⑶按施工工艺不同分: 层铺法(洒铺法)、路拌法、厂拌法 ◆层铺法: 指集料与结合料分层摊铺、洒布、压实的路面施工方法。 适用:沥青表面处治路面、沥青贯入式路面 ◆路拌法: 是指在路上或沿线就地拌和混合料的摊铺、压实的路面施工方法。 ◆厂拌法: 是指在固定的拌和工厂或移动式拌和站拌制混合料,经摊铺压实的路面的施工方法。 适用:沥青砼、热拌沥青碎石
2.沥青表面处治: 也称沥青表处,是指用沥青和集料按拌和法或层铺法施工,厚度不超过3cm的一种薄层面层。 作用:是抵抗车轮磨耗,增强抗滑和防水能力,提高平整度, 改善路面的行车条件。 属于中低级路面。适用于三级及三级以下公路。 3.沥青贯入式: 是指在初步压实的碎石上,分层浇筑沥青、洒布嵌料缝,或再在上部铺筑热拌沥青混合料封层,经压实而成的沥青面层。厚度4~8cm。 属于次高级路面。适用于二级及二级以下公路。
4.热拌沥青混合料路面: 包括:沥青砼和热拌沥青碎石。 适用:各种等级公路的沥青面层。高速公路和一级公路的上面 层。 沥青碎石混合料仅适用于过渡层及整平层。 5.乳化沥青稀浆封层: 是指用适当级配的石屑或砂、填料与乳化沥青、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,并将其均匀地摊铺在路面上的沥青封层。 3~6mm。 作用:填充、防水、耐磨、抗滑、恢复路面使用品质和延长路 面使用寿命。
7.2.3 水泥砼路面施工: 包括:素砼、钢筋砼、连续配筋砼、预应力砼、装配式砼、纤维 砼和砼小块铺砌等面层板和基层所组成的路面。 1.特点: 强度高、刚度大;稳定性好;耐久性好;养护费用少、经济效益高;抗滑性能好;有利于夜间行车。但接缝多;水泥和水的需求量大;对超载敏感;修复困难;噪声大;开放交通迟。 2.材料要求: 水泥、细骨料、粗骨料、水和外加剂 接缝材料要求:接缝板、填缝料(加热施工式、常温施工式) 钢筋要求:拉杆、传力杆、补强钢筋 3.面层板的施工程序: 安装模板 →安设传力杆 →砼的拌和与运输 →砼的摊铺和振捣 →接缝的修筑 →表面整修 →砼的养护与填缝
⑴传力杆安设: 传力杆应采用光面钢筋。 目的:为了保证接缝的传荷能力和路面的平整度,防止产生错 台等设置的。主要用于横向接缝。 ⑵砼的拌和与运输: 拌和质量是保证水泥砼路面的平整度和密实度的关键。 尽量缩短运输距离,采取措施防止水分损失和砼离析。 ⑶摊铺和振捣: 拉杆:它的作用是防止因混凝土面板的 相对位移产生接缝变宽、拉住接 缝两边的板块,而不是分布车轮 荷载。 轨道式、滑模式摊铺机 插入式、平板式振捣器 ⑷修筑接缝: 胀缝:防止夏天高温砼膨胀造成路面破坏而预留的缝隙。 横向缩缝(假缝):防止冬天气温降低,砼收缩造成路面被破 坏。3~8mm 切缝法、锯缝法 :25%~30%时进行切割。
使路面平整、不缺浆、不漏浆,达到平整度要求。 拉毛、梳横槽、表面塑压。 ⑸表面整修与防滑处理: 使路面平整、不缺浆、不漏浆,达到平整度要求。 拉毛、梳横槽、表面塑压。 ⑹养护与填缝: 洒水、塑料薄膜 填缝宜在砼初凝后进行。 常用的填缝料:聚氯乙烯类、沥青玛蹄脂、聚氨酯、氯丁橡胶条 4.质量控制和检查: 主要项目:⑴土基密实度,基层强度、刚度和均匀性; ⑵水泥、砂、石,含水量,坍落度; ⑶抽查材料配量的准确性; ⑷检查基层的平整度、路拱横坡,校验模板的位置和 标高,检查传力杆的定位; ⑸测定砼拌和与摊铺时的温度; ⑹观察主要工序的质量; ⑺留样试验; ⑻外观鉴定符合相关规定。
7.3 常见桥梁施工 (a)梁式桥 (b)拱式桥 (c)刚架桥 (d)吊桥
桥梁的基本构造 桥梁工程施工的内容: 顶推施工、逐孔施工、提升、浮运施工 ◆上部结构施工:现浇、预制安装、悬臂施工、转体施工、 ◆基础施工:扩大基础;桩基础、沉井基础;组合基础 ◆墩台施工:石砌、现浇、预制拼装; ◆上部结构施工:现浇、预制安装、悬臂施工、转体施工、 顶推施工、逐孔施工、提升、浮运施工
7.3.1 悬臂施工法 在墩柱两侧对称平衡地分段浇筑或安装箱梁,并张拉预应力钢筋。逐渐向墩柱两侧对称延伸。 用于:建造预应力混凝土悬臂梁桥、连续梁桥、斜拉桥、拱桥。 (a)挂篮联结,保持平衡 (b)挂篮分离,压重平衡
7.3.2 逐孔施工法 采用一套施工设备或一、二孔施工支架逐孔施工,周期性循环直至完成。 使用落地式移动支架逐孔现浇
7.3.3 顶推法施工 在桥台后面的引道上或刚性好的临时支架上,预制箱形梁段(10~30m)2~3个,施加施工所需预应力后向前顶推,接长一段再顶推,直到最终位置。再调整预应力,将滑道支承移置成永久支座。 单向顶推、双向顶推 单点顶推、多点顶推 单向单点顶推法
按每联多点顶推法 双向顶推法
7.3.4 转体法施工 在河流两岸,利用地形或简便支架预制半桥,分别将两个半桥转体合拢成桥。 适用于:单孔或三孔桥梁。 施工方法: 竖向转体施工法 平面转体施工法:有平衡重法;无平衡重法。
*斜拉桥的施工要点 斜拉桥施工包括墩塔施工、主梁施工、斜拉索制作与安装三大部分。 斜拉桥主梁施工一般可采用支架法、顶推法、转体法、悬臂浇筑和悬臂拼装(自架设)方法来进行。在实际工作中,对混凝土斜拉桥则以悬臂浇筑法居多,而对结合梁斜拉桥和钢斜拉桥则多采用悬臂拼装法。
总结 类型 路基 路面 道路桥梁工程 桥梁上部结构施工方法 影响因素 压实作用 冻胀 翻浆 层铺法 路拌法 厂拌法 基本要求 类型 沥青路面 砼路面 拉杆、传力杆 胀缝、缩缝 桥梁上部结构施工方法
7.4路面的功能对路面的要求是什么?路面的作用是什么? 7.5水泥混凝土路面的平面构造和要求是什么? 7.6桥梁上部结构的施工方法有哪几种? 复习思考 7.1试述影响路基稳定的因素。 7.2土方路堤填筑的方法有哪几种? 7.3路面如何分级与分类? 7.4路面的功能对路面的要求是什么?路面的作用是什么? 7.5水泥混凝土路面的平面构造和要求是什么? 7.6桥梁上部结构的施工方法有哪几种? 7.7试简述拱桥的分类。 7.8顶推施工的方法有哪些? 7.9拱桥的施工方法有哪些?
名词解释: 1.路基 2.翻浆 3.胀缝 4.顶推施工法 5.传力杆: 6.拉杆: 7.悬臂施工法: 练习
练习 填空题: 1.路基的类型有:( )、( )、( )。 2.影响路基稳定的因素有:( )、( )、 ( )、( )。 1.路基的类型有:( )、( )、( )。 2.影响路基稳定的因素有:( )、( )、 ( )、( )。 3.路堑开挖的方案有:( )、( )、( )。 4.路面的等级按质量要求可分为:( )、( )、 ( )、( )。 5.压实土基的作用:提高土体的( ),降低土体的 ( ),减少毛细水的上升高度,以防止水分积聚和侵蚀 而导致土体化,或因冻胀而引起不均匀变形。保证路基在全年 各个季节内,都具有足够的力学强度,从而为路面的正常工作 和减薄路面厚度创造有利的条件。 6.沥青表面处治的作用:是抵抗车轮磨耗,增强抗滑和防水能 力,提高( ),改善路面的行车条件。 7.乳化沥青稀浆封层的作用:( )、( )、耐磨、抗滑、 恢复路面使用品质和延长路面使用寿命。 路堤 路堑 半堤半堑 水文地质条件 气候 设计 施工 横挖法 纵挖法 混合法 密实度 透水性 高级 次高级 中级 低级 平整度 填充 防水 练习
练习 8.水泥砼路面施工传力杆安设目的:为了保证接缝的( )能 力和路面的( ),防止产生错台等设置的。主要用于横 向接缝。 8.水泥砼路面施工传力杆安设目的:为了保证接缝的( )能 力和路面的( ),防止产生错台等设置的。主要用于横 向接缝。 9.桥梁工程施工的主要内容:( )、( )和 ( )。 10.桥梁工程上部结构施工的主要方法:现浇、预制安装、悬臂 施工、( )施工、( )施工、逐孔施工、提升、浮 运施工等。 11.悬臂施工法用于:建造预应力混凝土悬臂梁桥、斜拉桥、 ( )、拱桥。 12.顶推法施工可分为单向单点顶推法、双向单点顶推法、 ( )多点顶推、( )多点顶推法。 13.转体法施工适用于:单孔或三孔桥梁。施工方法分为:竖向 转体施工法、( )转体施工法。 14.平面转体施工法可分为:( )、( )。 15.路面结构要满足:路面的( 结构性能 )和( 行驶性能 )两 方面的基本要求。 传荷 平整度 基础施工 墩台施工 上部结构施工 转体 顶推 连续梁桥 单向 双向 无平衡重法 平面 有平衡重法 上部结构施工 练习
练习