北轨大巷过巷段架棚安全施工技术措施

篇2：公路工程项目施工技术与安全措施

技术管理是项目在施工过程中的一项重要工作,如何进行技术管理,很多资料中都有叙述,但大都是从编制技术文件、拟定方案、方案报批或开专家评审会、技术交底、技术创新、技术总结等方面进行管理。而施工技术与施工安全有着必然的联系,由于施工技术管理不到位造成的事故时有发生。笔者将将从施工技术与安全的角度介绍技术管理的内容。

一、施工专业化与机械化

施工专业化与机械化能有效杜绝事故的发生,施工进度也较快。所以在施工过程中,施工方应根据项目的具体情况选择专业化队伍施工,同时尽量采用机械化施工,以规避施工风险。

1.爆破作业。爆破作业是一种专业技术很强的工作,近年来国家对炸药的管理非常严格,对炸药的购买、保存、运输和施工都有严格的规定。因此,项目部如果将这一部分施工任务安排给专业技术人员或委托专业队伍施工,能有效杜绝事故发生。

2.桩基钻孔作业。桩基钻孔作业早已专业化,但还是一部分施工单位在桩基钻孔作业方面仍然比较弱,因此,这些单位也要找专业队伍施工。

3.制作安装。制作安装包括模板、大型施工设备、大型拱桥吊装、梁板安装、斜拉桥挂索等内容,大型施工设备的加工以及大型工程结构的安装也应考虑由专业施工队伍来进行,如很多项目的挂篮制作、钢管拱桥的钢管制作及大型拱桥的吊装都委托专业队伍施工。

4.机械化施工。机械化施工更好了解,比如架桥机比扒杆安全,电梯比爬梯安全,液压千斤顶比手摇千斤顶安全,装载机运输比人力运输安全,塔吊比摇头扒杆安全。尽管机械设备投入成本比较大,但从施工安全来说,机械化施工要安全得多。

二、施工对称性

施工对称性直接关系到施工结构和工程结构的安全性,其主要表现在以下几方面:

1.多点受力情况,这表现在大型支架多点受力上,在受力有明确规定的情况下,不能简单用卷扬机带钢丝绳的方式受力,而应改为液压千斤顶,以便于进行力的控制。

2.施工设备运行、受力对称性,如挂篮、架桥机、龙门吊等,这些具有对称结构的设备在运行过程中,必须时刻注意其受力的对称性。

3.工程结构本身的对称性,如T构和斜拉桥施工的对称性以及合龙时采取的配重措施,另外,现浇拱桥及悬索桥主梁安装也是对称施工,施工时必须充分理解对称的意义。

三、稳定性

稳定性是工程力学中的一个参数,是在工程实施中经常遇到的问题,由于结构失稳造成的生产安全事故是很多的。作为一名工程技术人员,必须随时要有稳定性的概念,并意识到它的重要意义。在施工过程中的稳定性表现在以下几个方面:

1.施工结构的稳定性。施工结构的稳定性主要是指工程结构本身的稳定性,由于工程结构较高(如高墩、高塔)或倾斜(如斜拉桥索塔钻石结构和倒V型结构),在施工中必须采取临时稳定措施。

在施工结构的稳定性上经常遇到的问题有:高墩施工中钢筋结构稳定,如结构中有劲型骨架就用劲型骨架稳定,如结构中无劲型骨架,就用临时体外劲型骨架,具体方法就是将体外劲型骨架临时支撑在下层模板上,以此作平台和临时支撑结构,将要施工段的钢筋安装就位,形成整体,然后拆除体外劲型骨架,安装模板,重复施工。该方法在很多高速路项目中均得到了成功运用;斜拉桥倾斜索塔施工稳定,向内倾斜部分通常采用钢管支撑,向外倾斜部分通常采用预应力对拉方式稳定;T梁、拱架、拱箱安装施工稳定,通常通过临时抗风稳定。

2.施工设备的稳定性。

(1)支架(塔架)稳定

支架的稳定一般情况下通过牢固的基础、斜撑、临时抗风等措施进行稳定,这里要提的是水中支架稳定的问题。水中支架一般在枯水季节开挖基础,然后进行支架搭设,在洪水期使用。为此,要解决两方面的问题,一是基础不能受冲刷,可采用桩基础或嵌岩的扩大基础;二是支架应采用整体性较好的钢管结构,节点间全部采用焊接,而不宜采用栓接,因螺栓会在水流冲击下形成周期振动,导致螺栓脱落,支架失稳。2003年,宜宾中坝大桥栈桥(万能杆件支架)发生了支架倒塌事故,原因就是如此。

(2)挂篮稳定

挂篮的稳定主要是针对后支点挂篮而言,要从以下几方面考虑它的稳定性;一是在满足挂篮的受力情况下,尽量降低挂篮高度;二是挂篮一般有2片或4片纵梁构成,所以要通过前后横向连接保证挂篮结构的整体性;三是挂篮在行走过程中要有必要的约束或配重;四是在浇注过程中,后锚必须有足够的安全系数。

(3)施工机械稳定

施工机械稳定的机械主要是指吊车、塔吊设备,吊车在使用中要掌握吊重、伸臂和倾角的关系,其稳定性也与车脚稳定有很大的关系。吊车在使用中经常出现倾覆现象,希望引起现场施工管理人员的重视。塔吊设备主要通过安装精度和正确使用保证其稳定。

四、回避与替换性

在施工现场,有些施工技术理论上是能行通的,但由于缺乏必要的检测手段和有效的保护措施,也会给施工造成事故隐患。而如果采用回避或替换方法,才可以从根本上解决事故隐患。回避和替换重点表现:

1.在受力件的连接方面。在施工现场的重要受力结构方面,一般应回避焊接,尽管焊缝的长度和高度是可以计算出来的,但现场环境、工人水平等往往达不到工艺要求,且现场没法对焊接质量进行检查,盲目焊接则容易造成事故发生。这方面,涪陵长江大桥挂篮坠江就是一个生动的案例。为此,施工方应将焊接改机械连接,这便于进行检查,保证质量。当然在水中的支架就不宜采用栓接。

在施工现场,还有许多焊接托架的现象,很多托架的斜撑直接焊在预埋钢板上,这样的焊缝受剪,对结构不利。可将预埋板改为预埋型钢,让斜撑支撑在预埋型钢上。

2.在材料选用方面。要避免脆性材料的使用,有些受力构件如挂篮吊带的使用,就要回避精轧螺纹钢,用特制钢吊带代替。

五、高空安全作业

高空作业是最危险的,一出事就无法挽救。针对塔柱结构容易出现事故的特点,最好的解决方法是在模板上设平台,同时增加一道悬吊平台,作为上下隔离平台,平台可随施工高度移动而移动;解决人员通行问题,一般要求40米以上高墩施工必须安装电梯,40米以下安装扣管支架,搭设转折爬梯;尽量避免重叠施工,如不能回避,应采取隔离措施,采取合理的施工组织;对高空作业下的人行通道、公路采取防护措施。

六、施工安全技术和成本的矛盾问题

很多项目都存在安全设施、防护未作好这样的问题,其原因是成本问题。在这个问题上,技术人员和项目经理存在一定分歧。为此,建议每个项目开工时,认真做好安全设施的总体设计,将其费用列出,公司和项目一起讨论执行问题。

七、教训

公路桥梁使天堑变通途,给人们以莫大的方便。但如果施工管理不到位,将造成巨大的损失。通过下面的一些例子,我们可以吸取教训,避免重蹈覆辙。

1.20**年11月7日凌晨4点,宜宾南门大桥(金沙江大桥)发生悬索及桥面断裂事故,桥两端同时塌陷,造成2人死亡、2人受伤,交通中断。南门大桥位于宜宾城内的金沙江上,连引桥在内,大桥全长约1000米左右,主桥跨度240余米。

2.2005年12月14日,正在施工的贵阳市至开阳县高等级公路小尖山大桥发生支架垮塌事故,共造成7人死亡。小尖山大桥2005年1月开工建设,全长155米,桥墩高度47米,支架最高50米,大桥主跨长65米,采用固定满堂式支架现浇梁体施工。

3.2006年12月9日上午10时3分,位于北京顺义减河的1号人行景观桥,在进行10辆载重汽车荷载试验时突然垮塌,300吨的设计重量只上55吨,10辆载重汽车坠河,3人受伤,原因是钢管与墩柱锚固不牢固。

技术与安全是既有区别又有密切联系的两个工程术语,前者是后者的必要条件,后者是前者的充分条件。也就是说,必须搞好技术工作,安全才得到保障。做好安全工作是保证技术工作顺利实施的条件之一。在工程施工过程中,技术与安全管理工作是一个系统的工作,涉及到工作中的方方面面。笔者仅从与安全有关的几个方面,结合部分工程施工教训进行了一些初浅的总结,提醒工程技术人员随时绷紧“技术安全”这根弦,以确保工程顺利实施。

篇3：人工挖孔灌注砼桩安全施工技术措施

?人工挖孔灌注砼桩采用人工挖土成孔,灌注砼浇捣成桩;在人工挖孔桩的底部扩大直径,称为人工挖孔扩底桩。这类桩由于其受力性能可靠,不需大型机具设备,施工操作工艺简单,可直接检查桩底岩土层情况,单桩承载力高,无环境污染,故在各地应用较为普遍。人工挖孔桩的缺点是挖孔中劳动强度较大,单桩施工速度较慢,尤其是安全性较差。下面根据本人的工程实践,试述人工挖孔桩施工中的常见安全事故及各种安全技术措施。

1、挖孔桩的常见安全事故

人工挖孔桩的常见安全事故有孔口石块或杂物掉入孔口砸伤正在孔中的施工人员;孔口操作人员被地下有害气体中毒昏迷甚至死亡,孔壁支护不当而坍塌砸伤甚至活埋操作工人;孔内电缆、电线磨损受潮导致工人触电伤亡;深孔中突然涌水淹没操作人员等等。实践证明,只要施工人员树立安全意识,加强安全教育,做好安全技术交底,各种安全技术措施到位,人工挖孔桩的这些常见安全事故是完全可以避免的。

2、孔口围护措施

孔口四周必须浇筑砼护圈,并在护圈上设置围栏围护,应高出地面0.8m,如图1所示。孔内作业时,孔口上面必须有人监护。挖出的土方应及时运离孔口,不得堆放在孔口四周1m范围内,砼围圈上不得放置工具和站人。孔内作业人员必须头戴安全帽、身系安全带,特殊情况下还应戴上防毒防尘面具。利用吊桶运土时,必须采取相应的防范措施,以防落物伤人,电动葫芦运土应检验其安全起吊能力后方可投入运行。施工中应随时检查垂直运输设备的完好情况和孔壁情况。

3、孔中防毒措施

地下特殊地层中往往含有CO、SO1、H1S或其它有毒气体,故每次下孔前,必须对桩孔内气体进行抽样检测(可用快速检测管),发现有害气体含量超过允许值时,应将有害气体清除至化学毒物最低允许浓度的卫生标准,并采用足够的安全卫生防范措施,如设置专门设备向孔内通风换气(通风量不少于15L/S)等措施,以防止急性中毒事故的发生。人工挖孔作业一旦发生人员中毒、窒息等事故,必须在现场按应急措施规范要求实施抢救,根据情况及时送医院进一步抢救治疗,并报当地建设行政主管部门和劳动、卫生部门,以便采取相应措施。

4、防触电措施

施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作。用电设备必须严格接地或接零保护且安装漏电保护器,各桩孔用电必须分闸,严禁一闸多用。孔上电缆必须架空1.0m以上,严禁拖地相埋压土中,孔内电缆、电线必须采用护套等有防磨损、防潮、防断等保护措施。孔内照明应采用安全矿灯或11V以下的安全灯。孔中操作工应手戴工作手套,脚穿绝缘胶鞋。

5、防止孔壁坍塌措施

在熟悉地质条件的基础上,开挖桩孔时原则上要设置砼护壁或钢护筒护壁,特别是直径在1.1m以上的桩孔。砼护壁每节高1m,厚约0.1m,可加配适量钢筋,砼强度等级不低于C10。一般每天挖1m深立即支模浇筑快硬砼,第二天继续施工。

扩底桩孔应做到:(1)当孔底扩头可能会引起孔壁失稳时,必须采取相应的措施,经企业技术负责人审批签字后方可施工;(1)已扩底的桩孔,要及时浇灌桩身砼或封底,不能尽快浇灌砼的桩应暂时不扩底,以防扩大头塌方。

人工挖孔桩开挖程序,应采用间隔挖孔方法,以减少水的渗透和防止土体滑移,防止在挖土或冲抓土成孔过程中因邻桩混凝土未初凝而发生窜孔现象。单桩挖孔应先中间后周边,并按设计桩径加1倍护壁厚度控制截面。

孔内一般不宜放炮,以防震塌土或震裂护壁造成事故,根据地质状况需爆破的,严格执行有关的爆破规程。

6、防止孔壁涌水措施

当相距10米以内的邻桩正在浇灌混凝土或桩孔积水很深时,要考虑对正在挖孔桩的危险影响,一般应暂停施工,人不准下孔。随时加强对土壁涌水情况的观察,发现异常情况应及时采取处理措施。采用潜水泵抽水时,基本上抽干孔中积水后,作业人员才能下至孔中进行挖土。地下水丰富时,可将中间部位桩孔提前开挖,汇集附近的地下水,用1~1台潜水泵将水抽出,起到深井降水作用。孔内必须设置应急软爬梯,供人员上下孔洞使用的电动葫芦、吊笼等应安全可靠并配有防坠落装置,不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸级上下。上、下孔洞必须有可靠的联络设备和明确的联络信号。

孔内作业人员应勤轮换,连续作业时间不宜超过1小时,以防止疲劳引发安全事故。

7、其它安全措施

施工时发现文物、古化石、爆炸物、电缆等应暂停施工,保护好现场,并及时报告有关部门,按规定处理后,方可继续施工。

人工挖孔桩施工前,应针对现场工程地质、水文状况和设计要求编制切实可行而又安全合理的施工方案,配备必要的机具和电器设备,确保各种安全措施及时到位。

篇4：永久船闸高强锚杆施工技术质量安全控制措施

1工程概述

三峡永久船闸,主体段全长1657m,最大开挖深度170m,双线闸槽间保留宽约56~60m,高45~68m的直立岩体中隔墩,形成4个直立墙面。

永久船闸岩石以闪长花岗岩为主,岩性很好,但是由于受断层裂隙切割、开挖后应力释放等因素影响,边坡稳定存在很大隐患。为改善高边坡岩体及薄衬砌混凝土墙的稳定,设计采用了高强锚杆加固方式,使混凝土墙通过高强锚杆与岩体连接共同组成结构,保障今后船闸安全运行。

永久船闸高强锚杆施工技术复杂,其主要特点是:

(1)地质条件复杂。永久船闸开挖完成后,暴露出较明显的断层、裂隙,特别在闸首交角附近及边坡顶层松动岩体较多,钻孔时易塌孔,注浆时易漏浆,施工起来困难。

(2)边坡高度大。在直立墙45~68m高的排架上施工,造孔设备吊装及安装时操作人员安全难以保障。

(3)工程量大,工期短,施工强度高。永久船闸的4个直立坡面,总面积达25.6万m2,优化后高强锚杆设计总量为9万余根,平均每100m2约38根。月最高强度达13000多根。

2高强锚杆的布置与结构设计

2.1布置

高强锚杆主要分布在4个直立坡衬砌段、机房小平台、闸首底板及陡坎处,呈上疏下密、下短上长规律分布,共9万余根。锚杆长6~13m,最顶上一排距闸顶1~2m,最底下一排距建基面1.5m,孑L距1.2~2.1m,排距1.5~2.0m。

2.2结构设计

高强锚杆采用φ32mmⅤ级精轧螺纹钢筋,锚杆结构分为内锚段、外露段、自由段三部分。

内锚段设半圆形托架,规格φ12mm,用钢筋钳夹紧,距离自由段、底端部1m处各一个,内锚段中间段所设托架间距不大于2m。外露段长1.05~3.0m,端部锚垫板由钢垫板(200mm×200mm×20mm)、螺母(长72mm)、弹簧垫圈、螺帽等组成。自由段经喷砂除锈,热喷锌200μm,涂层封闭200μm橡胶套管保护,防腐长度有50cm、100cm、150cm三种。

3设计要求

3.1钻孔

钻孔孔径应不小于φ76mm,孔斜偏差应小于2°~4°,孔位误差应小于100cm,孔深误差应小于10cm。

3.2高强锚杆材质及自由段防腐处理

采用φ32mm精轧螺纹钢筋,尺寸符合设计要求;表面干净、无锈、无油污;喷锌均匀,无起皮、鼓包;涂层光滑、平整、无针孔、气泡缺陷;外套橡胶管无划痕破损,两端绑扎结实。

3.3砂浆强度要求

砂浆强度标号采用R7=300#,砂浆原材料和配比符合设计要求,检验强度合格,注浆饱满密实,灌入量不小于理论值,灌浆压力满足设计要求。

4施工工艺

4.1高强锚杆施工艺流程

搭设排架→钻孔、冲洗,同时锚杆加工→验孔→插杆→校核安装线→封孔→外露段保护→灌浆→岩面冲洗→浇筑拉拔检测墩头(大于安装数的10%)→单元验收评定。

4.2搭设排架

高强锚杆孔位高度最高达到68m,须搭设排架进行造孔、安装。排架必须保征自身安全和稳定,钢管最小搭接长度为20cm,抗冲击、不摇晃,能满足承重要求。施工排架采用直径48mm,壁厚3.5mm的钢管。立杆基础固定在基岩面上,排架距岩壁30cm,立杆间距2.0m,横杆间距1.5m,架体与岩壁用插筋连接固定,插筋与岩壁成30°角,深入岩体50cm以上,按5m×6m(高×宽)布置,采用350#速凝早强砂浆固结,在排架外侧每隔6m设立斜支撑。每层铺设跳板,架体外侧设安全网,内侧设上下爬梯等应符合有关安全管理规定。

4.3钻孔及冲洗

钻孔机具采用宣化100B型水平孔机或改装的四平钻机,钻进方法采用全断面风动冲击法;造孔完毕后,孔内要清洗干净,无杂物、岩屑、积水。

4.4锚杆加工

采用车间生产方式,经防腐后的锚杆平放在车间工作台上,对单根锚杆用电动刷进行除污、除锈并按设计要求安装托架、绑扎进回浆管,在插杆前进行验收。

4.5验孔

按总造孔量的20%进行抽样测量,孔斜采用经纬仪测量,孔深用竹杆插入孔内量测。

4.6插杆

采用人工配以滑轮组相结合的施工办法。加工好的锚杆运输到需要安装的相应部位,用滑轮组把锚杆吊装到相应孔位的排架上,再用人工推送进孔。

4.7校核安装线

锚杆离模板间距采用测量仪器放样控制:底部第一台阶5~10cm,第二台阶5~10cm,第三台阶5~20cm。对于超挖大于30cm的部位,其自由段安装在孔内外的长度按原设计要求,端部采用冷挤压接长办法达到设计安装线;对于超挖大于10cm而小于30cm的部位,调节其自由段的孔内外长度,保证自由段在孔内10cm以上且使锚杆端部在设计安装线上;对于超挖小于10cm的部位,自由段位置按原孔内外长度设计安装。孔口用麻丝和水泥砂浆封堵,要求严密、不漏水。

4.8外露段保护

采用软橡胶套管,在混凝土开仓前取下,然后作除锈处理并安装锚垫板。

4.9制浆与灌浆

砂浆原材料按配合比称量好后,送入C232砂浆泵搅拌桶,每次搅拌3分钟以上,经网筛进入下层搅拌桶。采用挤压式灰浆泵或泥浆泵进行施灌,灌浆压力0.2~0.3MPa。灌浆时,认真做好灌浆记录,并有终检人员和现场监理工程师监督检查,采取自下而上的灌浆顺序,可以防止因浆液由于自重作用串至下部锚杆孔中,堵塞其它孔。回浆管管口应高于孔口2.0m,挂于上一层排架,灌浆出浓浆一分钟以上,结束灌浆,绑扎回浆管,为提高灌浆密实性,须继续压浆3~5s后绑扎进浆管。每根锚杆灌浆完毕后必须用清水冲洗岩面,保证岩面锚杆外露部分清洁、干净。

表1为南线二闸室南坡相邻两排高强锚杆灌浆情况记录表(随机抽取)。

表1高强锚杆灌浆情况记录表

编号123456789设计*15475..315479..315483.815485.115486.4孔位Y7934.57934.57934.57934.57934.57934.57934.57934.57934.5桩号Z114.25114.25114.25114.25114.25114.25114.25114.25114.25

锚杆长度(m)

888888888

自由段长度(m)

0.50.50.50.50.50.50.50.50.5自由段孔外长度(cm)设计实际.342.541.941.542.242.742.942.543.1编号123456789设计*15475..315479..315483.815485.115486.4孔位Y7934.57934.57934.57934.57934.57934.57934.57934.57934.5桩号Z115.6115.6115.6115.6115.6115.6115.6115.6115.6锚杆长度(m)888888888自由段长度(m)0.50.50.50.50.50.50.50.50.5自由段孔位

长度(cm)设计实际灌浆量(L)42.742.341.541.842.341.742.642.342.8

理论灌浆量:[π(D/2)2×h-π(φ/2)2×h]/1000=[3.14×(76/2)2×6.5-3.14×(32/2)2×6.5]/1000=24.2L

其中:π取3.14;D为锚杆孔直径,单位mm;φ为锚杆直径,单位mm;h为孔深(注:8m长的高强锚杆内锚段长6.5m),单位m。

结果表明实际耗浆量一般为理论需浆量的1.8倍左右。

4.10拉拔检测

为了检测灌浆的质量,采用YQT600-B型千斤顶单根拉拔检测,抽检数达设计安装量的10%以上,分5级,加压至450kN。

4.11单元验收

根据结构混凝土分区划分单元,每单元各工序要符合设计要求且施工记录完整,检测资料齐全才准予验收。每天每一灌浆区必须取一组砂浆试样。随机抽取两相邻区试样检测结果如表2。

实际结果表明锚杆砂浆强度均达到设计要求且优良。

5施工中的问题及解决方法

5.1钻孔深度控制

高强锚杆钻孔除了孔位、孔斜要严格控制外,孔深也是重要一项。高强锚杆外端受模板及孔内外自由段搁置长度的双重限制,钻孔深度不能小于设计孔深,但也不能超钻太多,一般控制在20cm以内。

表2

工程部位桩号高程设计标号水泥品种取样日期检验日期抗压强度(MPa)北线*=15714~1572493.7~132.71999-9-241999-10-132.91999-9-251999-10-246.3三闸室R7=300#普硅525#1999-9-171999-9-2456.7*=15724~1573493.7~132.71999-9-251999-10-246.3北坡1999-9-261999-10-339.1

5.2钻孔粉尘控制

钻孔施工为避免干钻法粉尘严重超标,湿钻法钻孔效率低的弊端,采取了喷水除尘干钻法,在干钻法施工的基础上,孔口处另设一个高压雾状水喷头,粉尘降低了98%左右。

5.3注浆密实性控制

采取锚杆上安装两根φ25mm的塑料进、回浆管办法,进浆管离孔底20cm左右,回浆管离孔口20cm左右,先插杆、封孔后,再注浆,保证孔内浆液是在一定压强下回浆。

5.4断层、裂隙的处理

岩体断层、裂隙发育较明显的地方,高强锚杆灌浆时易产生漏浆而导致不密实,为解决此类问题,应先进行固结灌浆处理(对地质条件特别差的地方,先对岩面喷护处理,再进行固灌),然后再造孔、安装。实践证明,此种方法起到了事半功倍的效果。

篇5：道路工程安全施工技术

一、路面基层(底基层)施工

路面基层(底基层)可分为无机结合料稳定类和粒料类。无机结合料(水泥、石灰)稳定类基层(底基层),在前期具有柔性路面的力学特性,当环境适宜时,其强度和刚度会随着时间的推移而不断增大,但其最终抗弯拉强度和弹性模量,还是远较刚性基层为低,因此把这类基层称为半刚性基层。在我国半刚性材料已广泛用于修建高等级公路路面基层或底基层,因此本节主要介绍半刚性基层的施工。

半刚性基层材料的显著特点是:整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好而且较经济。(一)稳定土路面材料的强度形成原理

采用一定的技术措施,使土成为具有一定强度与稳定性的筑路材料,以此修筑的路面称为稳定土路面。

稳定土的方法有多种,按其技术措施的不同可分为:机械方法(如压实)、物理方法(如改善水稳状况)、加入掺加剂(粒料、粘土、盐溶液、有机结合料、无机结合料、高分子化合物及其它化学填加剂等)。

无机结合料稳定土,按照土中单个颗粒(指碎石、砾石和砂颗粒,不指土块和土团)的粒径大小和组成,将土分为下列三种:

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95%;

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%;

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%。

石灰稳定土:在粉碎的或原来松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中掺入足量的石灰(水泥)和水,经拌和、压实及养生后,当其抗压强度符合规定的要求时,称为石灰(水泥)稳定土。

石灰土:用石灰(水泥)稳定细粒土得到的混合料,简称石灰(水泥)土。

水泥砂:用水泥稳定砂得到的混合料,简称水泥砂。

石灰砂砾土:用石灰(水泥)稳定粗粒土和中粒土得到的混合料,视所用原材料而定,原材料为天然砂砾土时,简称石灰砂砾土(水泥砂砾)。

石灰碎石土:原材料为天然碎石土时,称为石灰碎石土(水泥碎石)。

废渣稳定土:一定数量的石灰和粉煤灰或石灰和煤渣与其它集料相配合,加入适量的水,经拌和、压实及养生(养护)后得到的混合料,当其抗压强度符合规定的要求时,称石灰工业废渣稳定土(简称石灰工业废渣)。其中,用石灰、粉煤灰稳定细粒土(含砂)、中粒土和粗粒土时,视具体情况可分别简称二灰土、二灰砂砾、二灰碎石、二灰矿渣等。

二、沥青路面施工

沥青路面是用沥青材料作结合料粘结矿料或混合料修筑面层与各类基层和垫层所组成的路面结构。

沥青路面具有平整、无接缝、行车舒适、耐磨、噪音低、施工期短、养护维修简便、且适宜于分期修建等优点,因此得到广泛应用。在我国,高等级公路路面面层的最常见类型是沥青混凝土和沥青碎石。

(一)沥青路面的分类

1.按强度构成原理可将沥青路面分为密实类(级配类)和嵌挤类两大类:

(1)按密实级配原则构成的沥青混合料的结构强度,是以沥青与矿料之间的粘结力为主,矿料的嵌挤力和内摩阻力为辅而成的。沥青混凝土属于此类。这类沥青混合料的结构强度受温度的影响较大。

(2)嵌挤类沥青混合料的强度是以矿料之间的嵌挤力为主和内摩阻力为辅而构成的。沥青碎石就属于此类,这类沥青混合料是以颗粒较粗、尺寸均匀的矿料构成骨架,沥青混合料填充其空隙,并把矿料粘结成一个整体。这类沥青混合料的结构受温度的影响较小,但因空隙率较大,易渗水,因而耐久性较差。

2.按施工工艺的不同,沥青路面可分为层铺法和路拌法两大类:

(1)层铺法是用分层洒布沥青,分层铺撒矿料和碾压的方法修筑,其主要优点是工艺和设备简便,功效较高,施工进度快,造价较低,其缺点是路面成型期较长,需要经过炎热季节行车碾压之后路面才能成型。用这种方法修筑的沥青路面有沥青表面处治和沥青贯入式两种。层铺法施工宜选择在干燥和较热的季节施工,并在雨季前及日最高温度低于15℃到来以前半个月结束,使面层通过开放交通压实,成型稳定。

(2)拌和法是由一定级配的矿料和沥青材料在沥青拌和厂(场、站)用专用设备加热拌和,然后送到工地摊铺碾压而成的路面。矿料中细颗粒含量少,含少量填料(或不加填料),压实后剩余空隙率在10%以上的半开式沥青混合料,称为沥青碎石混合料;若矿料中含有填料,各种粒径的颗粒级配连续,相互嵌挤密实的矿料与沥青拌合,压实后剩余空隙率小于10%的称为沥青混凝土混合料。厂拌法按混合料铺筑时温度的不同,又可分为热拌热铺、热拌冷铺和冷拌冷铺三种。热拌热铺是混合料在专用设备加热拌和后立即趁热运到路上摊铺压实。如果混合料加热后储存一段时间再在常温下运到路上摊铺压实,即为热拌冷铺,热拌冷铺一般用于小面积修补。当采用乳化沥青作结合料,修筑乳化沥青碎石混合料路面时,沥青与矿料常温下拌合压实,称为冷拌冷铺法施工。另外,沥青表面处治也可采用拌和法施工。

三、水泥混凝土路面施工

水泥混凝土路面具有强度高、水稳定性好、耐久性好、养护费用少、经济效益高、夜间能见度好等优点,近年来在高等级、重交通的道路上有较大的发展。水泥混凝土路面,包括素混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、装配式混凝土、钢纤维混凝土、碾压混凝土和混凝土小块铺砌等面层板和基(垫)层所组成的路面。目前采用最广泛的是就地浇筑的素混凝土路面,简称混凝土路面。本节主要介绍这种路面的施工。

混凝土路面板下必须设置厚度约0.15m~0.20m的基层,或者具有足够刚度的老路面。在水温状况不良路段的路基与基层之间宜设置垫层,垫层应具有一定的强度和较好的水稳定性,在冰冻地区尚需具有较好的抗冻性。

(一)混凝土路面的构造特点

1.板厚:

理论分析表明,汽车轮载作用于板中部时板所产生的最大应力约为轮载作用于板边部时的2/3。因此,面层板的横断面应采用中间薄两边厚的型式,以适应荷载应力的变化。一般边部厚度较中部约厚25%,是从路面最外两侧板的边部,在0.6m~1.0m宽度范围内逐渐加厚。但是厚边式路面对于土基和基层的施工整型带来不便,而且使用经验也表明,在厚度变化转折处,易引起板的折裂。因此,目前国内常采用等边厚式路面,或在等中厚式断面板的最外两侧板边部配置边缘钢筋予以加固。

2.横缝:

混凝土路面具有热胀冷缩的性质,由于热胀冷缩会在混凝土板内产生温度胀缩应力,而在一昼夜中,白天气温高,夜间气温低,在板顶与板底之间会产生温差,使混凝土板发生翘曲变形,当这种翘曲受阻和在汽车荷载的作用下,会在板内产生过大的温度翘曲应力,造成板的断裂或拱胀等破坏。为避免这些缺陷,混凝土路面不得不在纵横两个方向建造许多接缝,把整个路面分成许多板块。横向接缝是垂直于行车方向的接缝,共有三种:胀缝(构造形式)、缩缝和施工缝(构造形式)。缩缝保证板因温度和湿度的降低而收缩时沿该薄弱断面缩裂,从而避免产生不规则的裂缝。胀缝保证板在温度升高时能部分伸张,从而避免产生路面板在热天的拱胀和折断破坏,同时胀缝也能起到缩缝的作用。另外,混凝土路面每天完工及因雨天或其它原因不能继续施工时,应尽量做到胀缝处。如不可能,也应做至缩缝处,并做成施工缝的构造形式。缩缝的间距一般为4m~6m(即板长),缝宽5m~10mm,深为4m~6cm;胀缝应少设或不设,但在邻近桥梁或建筑物处,小半径曲线和纵坡变换处,应设置胀缝。胀缝宽18~25mm,上部约为板厚1/4或5cm深度内浇灌填缝料,下部则设置富有弹性的嵌缝板。

3.纵缝(构造形式)是指平行于行车方向的接缝。纵缝一般按3~4.5m设置。

4.钢筋

当采用板中计算厚度时的等厚式板,或混凝土板纵、横向自由边缘下的基础有可能产生较大的塑性变形时,应在其自由边缘和角隅处设置边缘钢筋和角隅钢筋。

5.传力杆

对于交通繁重的道路,为保证混凝土板之间能有效地传递荷载,防止形成错台,可在胀缝处板厚中央设置传力杆。传力杆一般长0.4m~0.6m直径20~25mm的光圆钢筋,每隔0.3m~0.5m设一根。杆的半段固定在混凝土内,另半段涂以沥青,套上长约8cm~10cm的铁皮或塑料套筒,筒底与杆端之间留出宽约3cm~4cm的空隙,并用木屑与弹性材料填充,以利板的自由伸缩。在同一条胀缝上的传力杆,设有套筒的活动端最好在缝的两边交错布置缩缝处一般不必设置传力杆,但对于交通繁重或地基水文条件不良路段,也应在板厚中央设置传力杆。这种传力杆长0.3m~0.4m,直径14~16mm,每隔0.30m~0.75m一根,一般全部锚固在混凝土内,以使缩缝下部凹凸面的传荷作用有所保证;但为便于板的翘曲,有时也将传力杆半段涂以沥青,称为滑动传力杆,而这种缝称为翘曲缝。