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南平一级公路毕业设计.doc

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'南平一级公路设计(水泥路面)南平一级公路毕业设计1绪论1.1毕业设计的目的和意义毕业设计是教学计划最后一个重要的教学环节,是培养学生综合应用所学的土木工程基础理论、基本理论和基本技能,进行工程设计或科学研究的综合训练,是前面各个教学环节的继续、深化和拓展,是培养我们综合素质和工程实践能力的重要阶段。毕业设计是在学院培养计划所规定的基础课、技术基础课及各类必修和选修专业课程之后,较为集中和专一地培养我们综合运用所学基础理论、基本理论和基本技能,分析和解决实际问题的能力。和以往的理论教学不同,毕业设计要求我们在教师指导下,独立地、系统地完成一个工程设计,以及能掌握一个工程设计的全过程,学会考虑问题,分析问题和解决问题,并可以继续学习到一些新的专业知识,有所创新。1.2毕业设计的主要任务本次毕业设计主要任务是南平一级水泥路面设计,其主要的设计任务有:确定公路等级,选择并确定路线线形;计算平曲线要素;确定路线纵坡、绘制纵断面图;计算竖曲线要素;路基设计、挡土墙设计与验算;横断面设计以及绘制路线横断面图,计算土石方量,土石方调配;设计路面结构;路基路面排水设计,此外还包括施工组织设计等。1.3公路设计的研究与发展方向平纵线形的组合,是道路设计的重点,它对视觉诱导起重要作用,在视觉上违背自然诱导的线形组合是危险的。在平纵线形设计中,要避免竖曲线与回旋曲线重合,特别是凹形竖曲线与平面上两反向回旋线的拐点重合;避免竖曲线顶部有急弯,以免驾驶员靠近顶部来不及判断,从而造成速度过高引发交通事故。在平曲线的组合中,尽量避免或少采用反向曲线、断背曲线和复曲线。看起来扭曲的路段,破坏了线形的一致性,造成驾驶员心理、视觉不舒服,对线形变化不适应,使视觉诱导紊乱,往往是行驶上危险的路段。特别是行车速度较高时,公路粗线条的轮廓成了驾驶员判断方向的重要因素,因此特别应该注意线形的配合与视觉效果。我国公路设计发展趋势应在绿色环保方面应有新的技术突破,要特别注重道路工程建设与沿线周边的“生态、环保、旅游、景观”97 南平一级公路设计(水泥路面)的协调,为未来的交通基础工程建设持续发展,打下了良好的基础。97 南平一级公路设计(水泥路面)2技术等级和技术指标的确定南平公路为一级公路,主要技术指标如下表2.1平面线形设计主要技术指标汇总简表2—1圆曲线最小半径(m)一般值400极限值250圆曲线最大半径值(m)10000缓和曲线最小长度(m)70平曲线最小长度(m)一般值400最小值140圆曲线间最小直线长度(m)同向曲线480反向曲线1602.2路线纵断面设计主要技术指标汇总简表2—2最大纵坡5%最小纵坡0.3%最小坡长(m)200凸形竖曲线最小半径(m)一般值450097 南平一级公路设计(水泥路面)极限值3000凹形竖曲线最小半径(m)一般值3000极限值2000竖曲线长度(m)一般值170最小值70不同纵坡最大坡长(m)3%11004%9005%7006%5002.3路基横断面设计主要技术指标汇总简表2—3车道数4车道宽度(m)3.75路基宽度(m)一般值24.5最小值21.5右侧硬路肩宽度(m)一般值2.5最小值1.5土路肩宽度(m)一般值0.75最小值0.75停车视距(m)11097 南平一级公路设计(水泥路面)会车视距(m)220超车视距(m)一般值550最小值350不设超高圆曲线最小半径(m)路拱<=2%2500路拱2%3350不加宽圆曲线最小半径(m)>250合成坡度最大值9.0%合成坡度最小值0.5%3路线平面设计3.1纸上选线3.1.1路线方案的预选如地形图所示,预选的路线方案有:(1)方案一:路线ACDB(2)方案二:路线AEFB3.1.2预选方案走向的理由(1)路线要避免穿越城镇、工矿区及较密集的居民点。(2)新建线路应少占农田,尽可能避免和减少破坏现有水利灌溉系统。(3)坚持技术标准,尽可能缩短行车里程。(4)处理好路线和桥位的关系,通常桥涵的位置要服从路线的走向。(5)宜曲则曲,宜直则直。3.1.3预选方案的试算(1)计算平曲线要素方案一路线ACDBJD1=400m=80m内移值97 南平一级公路设计(水泥路面)切线增值缓和曲线角圆曲线长切线长平曲线长外距 切曲差1计成符合规范要求。JD2=350m=90m内移值切线增值缓和曲线角圆曲线长切线长平曲线长外距 切曲差1计成符合规范要求。方案二路线AEFBJD3=350m=90m内移值97 南平一级公路设计(水泥路面)切线增值缓和曲线角圆曲线长切线长平曲线长外距 切曲差1计成符合规范要求。JD4=260m=130m内移值切线增值缓和曲线角圆曲线长切线长平曲线长外距 切曲差1计成符合规范要求。(2)起点A、JD1、JD2、JD3、JD4、JD5、终点B坐标计算如下A点:N:E:JD1:N:E:JD2:N:E:JD3:N:E:97 南平一级公路设计(水泥路面)JD4:N:E:B点:N:E:方案一路线ACDBA-JD1JD1-JD2JD2-B两反向曲线之间的距离为方案二路线AEFBA-JD3JD3-JD4JD4-B两反向曲线之间的距离为(3)预选方案路线长度及延长系数AB间的直线长度方案一:路线ACDB路线长度:延长系数:方案二:路线AEFB路线长度:97 南平一级公路设计(水泥路面)延长系数:3.2方案比选3.2.1公路选线基本原则根据设计要求、公路现状,确定公路线路走向的基本原则是:(1)一级公路的任务主要是解决起终点间直达客货运输,因此,路线除必须经过的控制点外,一般对沿线城镇不宜过多靠近,路线的走向应力求顺直,不可过多偏离路线走向,以缩短直通客货运输的距离和时间。(2)对于严重不良的地质地区,缺水地区,高烈度地震地区,选线时应进行绕避。(3)避让村镇、干渠及高压干线等,尽可能减少拆迁民房等建筑物。(4)应尽可能避免和减少破坏现有水利灌溉系统。(5)宜曲则曲,宜直则直。3.2.2合理考虑线形影响因素(1)正确处理好道路与农业之间的关系,尽量做到少占和不占高产田。(2)合理考虑路线和城镇的联系,做到“靠村不进村,利民不扰民”。(3)处理如路线与桥位之间的关系,特大桥是路线基本走向的控制点,中、小桥和涵洞位置应服从路线走向。(4)注意土壤水文条件。(5)正确处理新、旧路的关系。(6)尽量靠近建筑材料产地。方案比较是确定路线方案的有效方法,在可能布局的多种方案中,通过方案比较决定取舍,选择出技术合理、费用经济、切实可行的最佳方案。通过方案的粗算,相关指标见下表主要指标比较表3—1指标单位方案一方案二路线长度m2314.982485.23路线延长系数1.031.10转角数个22转角平均度数32.5°55°97 南平一级公路设计(水泥路面)最小半径m350260占用农田较少较少线形优势好较好工程量比较结果推荐总结:根据道路路线要避免穿越城镇、工矿区及较密集的居民点,做到“靠村不进村,利民不扰民”,及服务方便运输又保证安全,可得出,方案一与方案二均占用较少或不占用房屋,但方案二距一处池塘较近。本次设计是V=80km/h的一级公路,从线形美观和舒适的角度来看,方案二路的转角较大,线形不如方案一美观,工程量大,不经济,综上所述,方案一优于方案二,即路线ACDB3.3路线方案的精算由方案比选可知,选择方案一,从起点到终点之间有两个转角,交点分别为JD1和JD2,比例尺选择1:2000。3.3.1根据坐标推算方位角和转角坐标:A(N3006,E3452)JD1(N2188,E3356)JD2(N1650,E2970)B(N808,E2974)从A点到JD1象限角方位角从JD1点到JD2象限角方位角从JD2点到B97 南平一级公路设计(水泥路面)象限角方位角转角负号为左转,正号为右转。2.3.2平曲线要素及主点桩号计算(1)JD1K0+823.61=400m内移值切线增值缓和曲线角圆曲线长切线长平曲线长外距 切曲差1计成符合规范要求。JD2K1+481.00=350m=90m内移值切线增值缓和曲线角97 南平一级公路设计(水泥路面)圆曲线长切线长平曲线长外距 切曲差1计成符合规范要求。(2)各主点桩桩号计算取A点桩号为K0+000JD1桩号为K0+823.61校核:满足要求JD2桩号为823.61+662.154.76=K1+481.00校核:满足要求B点桩号:A到JD1之间直线长度:JD1到JD2之间直线长度:JD2到B之间直线长度:3.4直线曲线及转角表直线、曲线及转角一览表是平面设计的主要成果之一,它反映了平面线形设计的直线、曲线要素及数据,是施工时恢复路线的主要依据之一,见附表1。97 南平一级公路设计(水泥路面)3.5逐桩坐标计算(1)曲线的敷设方法采用切线支距法,QZ点前以ZH点为原点,QZ点后以HZ点为原点。在缓和曲线上:式中:R为圆曲线半径,L为弧上任意计算点到坐标原点的距离,为缓和曲线长度。在圆曲线上:ZH点:K0+680.11:K0+700.00:K0+720.00:K0+740.00:K0+760.00:97 南平一级公路设计(水泥路面)HY点:K0+760.11:K0+780.00:K0+800.00:K0+820.00:QZ点:K0+821.23:K0+840.00:K0+860.00:K0+880.00:97 南平一级公路设计(水泥路面)YH点:K0+882.35:K0+900.00:K0+920.00:K0+940.00:K0+960.00:HZ点:K0+962.35:L=0x=0y=0ZH点:K1+322.22:L=0x=0y=0K1+340.00:97 南平一级公路设计(水泥路面)K1+360.00:K1+380.00:K1+400.00:HY点:K1+412.22:K1+420.00:K1+440.00:K1+460.00:QZ点:K1+476.94:97 南平一级公路设计(水泥路面)K1+480.00:K1+500.00:K1+520.00:K1+540.00:YH点:K1+541.66:K1+560.00:K1+580.00:K1+600.00:97 南平一级公路设计(水泥路面)K1+620.00:HZ点:K1+631.66:L=0x=0y=0JD1、JD2处切线支距坐标表3—2桩号L(m)计算切线支距缓和曲线圆曲线X(m)Y(m)φ()X(m)Y(m)ZHK0+680.11000K0+700.0019.89019.8900.041K0+720.0039.89039.8880.331K0+740.0059.89059.8711.119K0+760.0079.89079.8112.656HYK0+760.118079.9202.667K0+7808.5899.6665.147K0+80011.44119.3278.617K0+82014.31138.85713.081QZK0+821.2314.48140.00713.376K0+84011.80121.7889.123K0+8608.93102.0815.519K0+8806.0782.2872.913YHK0+882.358079.922.667K0+90062.35062.3271.262K0+92042.35042.3470.396K0+94022.35022.3500.058K0+9602.3502.3500.000HZK0+962.35000ZHK1+322.22000K1+34017.78017.7800.030K1+36037.78037.7780.285K1+38057.78057.7641.021K1+40077.78077.7082.49097 南平一级公路设计(水泥路面)HYK1+412.229089.8513.857K1+4208.6497.5593.012K1+44011.92117.2718.507K1+46015.19136.68713.188QZK1+476.9417.96152.90418.015K1+48017.46149.99417.086K1+50014.19130.77811.639K1+52010.92111.2837.298K1+5407.6491.5124.075YHK1+541.669089.8513.857K1+56071.66071.6121.947K1+58051.66051.6510.729K1+60031.66031.6590.168K1+62011.66011.6600.008HZK1+631.66000(2)逐桩坐标的实际计算直线上:(A点)K0+000.00X=3006Y=3452K0+50.00:K0+100.00:K0+150.00:K0+200.00:K0+250.00:K0+300.00:97 南平一级公路设计(水泥路面)K0+350.00:K0+400.00:K0+450.00:K0+500.00:K0+550.00:K0+600.00:K0+650.00:(ZH点)K0+:680.11:曲线上:第一缓和曲线上的任意点坐标:缓和曲线上任意一点的切线横距:缓和曲线上任意一点到ZH点的曲线长:方位角:转角符号,右转为“+”,左转为“—”R:圆曲线半径:缓和曲线长圆曲线上任意一点的坐标97 南平一级公路设计(水泥路面)第二缓和曲线上任意点的坐标(HZ—YH):第二缓和曲线内任意点到HZ点的曲线长第一缓和曲线上K0+700.00:K0+720.00:K0+740.00:K0+760.00:97 南平一级公路设计(水泥路面)(HY点)K0+700.00:圆曲线上K0+780.00:K0+800.00:K0+820.00:(QZ点)K0+821.23:K0+840.00:K0+860.00:97 南平一级公路设计(水泥路面)K0+880.00:(YH点)K0+882.35:第二缓和曲线上:JD1坐标=2188=3356(HZ点)K0+962.350:K0+900.00:K0+920.00:K0+940.00:97 南平一级公路设计(水泥路面)K0+960.00:直线上K1+000.00:K1+50.00:K1+100.00:K1+150.00:K1+200.00:K1+250.00:K1+300.00:(ZH点)K1+322.22:第一缓和曲线上K1+340.00:K1+360.00:97 南平一级公路设计(水泥路面)K1+380.00:K1+400.00:(HY点)K1+412.22:圆曲线上K1+420.00:K1+440.00:K1+460.00:97 南平一级公路设计(水泥路面)(QZ点)K1+476.94:K1+480.00:K1+500.00:K1+520.00:K1+540.00:(YH点)K1+541.66:97 南平一级公路设计(水泥路面)第二缓和曲线上:JD2坐标=1650=2970(HZ点)K1+631.66:K1+560.00:K1+580.00:K1+600.00:K1+620.00:直线上K1+650.00:K1+700.00:97 南平一级公路设计(水泥路面)K1+750.00:K1+800.00:K1+850.00:K1+900.00:K1+950.00:K2+000.00:K2+50.00:K2+100.00:K2+150.00:K2+200.00:K2+250.00:K2+300.00:K2+314.89:逐桩坐标表3—3桩号坐标(m)方向角(º)桩号坐标(m)方向角(º)XYXYK0+000.0030063452186.69K1+250.001837.693104.65215.66K0+50.002956.343446.16186.69K1+300.001797.073075.50215.6697 南平一级公路设计(水泥路面)K0+100.002906.683440.35186.69K1+322.221779.023062.55215.66K0+150.002857.023434.53186.69K1+340.001764.563052.21215.56K0+200.002807.363428.70186.69K1+360.001748.163040.76215.23K0+250.002757.703422.88186.69K1+380.001731.493029.70214.65K0+300.002708.043417.05186.69K1+400.001714.143019.27213.83K0+350.002658.383411.23186.69K1+412.221703.773013.30213.20K0+400.002608.723405.40186.69K1+420.001772.133058.94207.66K0+450.002559.063399.58186.69K1+440.001754.063050.37206.02K0+500.002509.403393.75186.69K1+460.001735.533042.84204.38K0+550.002459.743387.93186.69K1+476.941719.533037.30203.00K0+600.002410.093382.10186.69K1+480.001716.613036.40202.75K0+650.002360.433376.28186.69K1+500.001697.343031.02201.11K0+680.112330.523372.77186.69K1+520.001677.803026.77199.47K0+700.002310.773370.41186.81K1+540.001658.053023.64197.83K0+720.002290.943367.79187.16K1+541.661656.413023.42197.70K0+740.002271.193364.68187.76K1+560.001562.842972.36181.29K0+760.002251.563360.84188.59K1+580.001542.872971.24180.54K0+760.112251.453360.81188.60K1+600.001522.882970.77180.03K0+780.002232.143356.05193.84K1+620.001502.882970.70179.77K0+800.002212.993350.30195.25K1+631.661491.222970.75179.73K0+820.002194.143343.61196.71K1+650.001472.882970.83179.73K0+821.232192.993343.16196.80K1+700.001422.882971.07179.73K0+840.002175.663335.98198.14K1+750.001372.882971.31179.73K0+860.002157.583327.44199.57K1+800.001322.882971.54179.73K0+880.002139.953317.99201.01K1+850.001272.882971.78179.73K0+882.352137.913316.84201.17K1+900.001222.882972.01179.73K0+900.002122.793316.80214.50K1+950.001172.892972.25179.73K0+920.002106.053296.70215.12K2+000.001122.892972.48179.73K0+940.002089.603285.32215.51K2+50.001072.892972.72179.73K0+960.002073.363273.71215.66K2+100.001022.892972.96179.73K0+962.352071.413272.34215.66K2+150.00972.892973.19179.73K1+000.002040.823250.39215.66K2+200.00922.892973.43179.73K1+50.002000.193221.25215.66K2+250.00872.892973.66179.73K1+100.001959.573192.10215.66K2+300.00822.892973.90179.73K1+150.001918.943162.95215.66K2+314.898082974179.73K1+200.001878.323133.80215.664纵断面设计4.1纵坡设计的一般要求纵坡设计必须满足《标准》的有关规定,一般不轻易使用极限值,97 南平一级公路设计(水泥路面)在地形条件特殊或困难地区方可使用,同时必须进行经济技术论证,在平原微丘区,纵坡应力求平缓,避免连续陡坡,过长陡坡,以及存在视距问题的坡度,纵断面线形应连续、平顺、均衡,并且要充分考虑平纵的组合。4.1.1纵坡设计注意事项从行车安全,舒适和视觉良好的要求来看,要求纵断面线形注意有以下几点:(1)在短距离内应避免线形起伏,易使纵断面线形发生中断,视觉不良。(2)避免“凹陷”路段,若线形发生凹陷出现隐蔽路段,使驾驶员视觉不适,产生莫测感,影响行车速度和安全。(3)在较大的连续上坡路段,宜将最陡的纵坡放在底部,接近顶部的纵坡宜放缓些。(4)纵坡变化小的,宜采用较大的竖曲线半径。(5)纵断面线形设计应注意与平面线形的关系,汽车专用公路应设计平、纵面配合良好协调的立体线形。4.2内差法读取各中桩地面高程通过内差法读取各中桩高程,点绘地面线。各中桩地面高程表。各中桩地面高程表4—1桩号高程(m)桩号高程(m)桩号高程(m)(A)K0+000.00197.60K0+860.00211.38K1+480.00189.86K0+50.00197.80K0+880.00210.21K1+500.00189.62K0+100.00197.48YHK0+882.35210.10K1+520.00189.58K0+150.00200.44K0+900.00208.95K1+540.00190.40K0+200.00207.08K0+920.00207.47YHK1+541.66190.42K0+250.00206.00K0+940.00206.50K1+560.00190.71K0+300.00196.00K0+960.00204.18K1+580.00190.92K0+350.00197.43HZK0+962.35203.83K1+600.00190.77K0+400.00206.21K1+000.00200.63K1+620.00190.13K0+450.00208.32K1+50.00199.31HZK1+631.66188.88K0+500.00208.10K1+100.00202.33K1+650.00188.63K0+550.00197.20K1+150.00206.40K1+700.00188.72K0+600.00196.00K1+200.00209.82K1+750.00188.8097 南平一级公路设计(水泥路面)K0+650.00198.80K1+250.00204.18K1+800.00188.89ZHK0+680.11207.78K1+300.00197.04K1+850.00188.99K0+700.00210.44ZHK1+322.22194.87K1+900.00189.09K0+720.00210.36K1+340.00193.08K1+950.00189.18K0+740.00212.83K1+360.00191.19K2+000.00189.42K0+760.00214.09K1+380.00191.76K2+50.00188.67HYK0+760.11214.18K1+400.00190.41K2+100.00188.52K0+780.00214.85HYK1+412.22190.34K2+150.00187.43K0+800.00215.48K1+420.00190.27K2+200.00186.42K0+820.00214.00K1+440.00190.15K2+250.00185.58QZK0+821.23213.84K1+460.00190.00K2+300.00185.58K0+840.00212.67QZK1+476.94189.88K2+314.89185.594.3在厘米格坐标纸上点绘地面线4.3.1纵断面图上的拉坡设计(1)坡度(2)竖曲线类型:当为正值时,为凹型竖曲线;当为负值时,为凸型竖曲线。(3)经过反复试坡、调坡,根据土石方填挖大致平衡和道路设计规范中最小坡长等设计要求最后确定出变坡点:变坡点桩号:K0+840.00地面高程212.67m(4)坡度=(211-196)/840×100%=1.8%=(181.5-211)/1474.89×100%=-2.0%(5)坡长的计算如下:由此路段的设计时速为80km/h,则最小坡长97 南平一级公路设计(水泥路面)为200m,以上两段坡长均大于最小坡长,均满足规范要求。4.4竖曲线要素计算为凸形竖曲线则竖曲线长度切线长外距4.5平纵组合检查校核平曲线与竖曲线宜相互重合,且平曲线稍长于竖曲线,这种结合方式是平曲线与竖曲线对应设置,且能做到“平包竖”。二者错开时间保留至少行程变坡点处,平曲线与竖曲线相互重合,竖曲线的起终点落在平曲线的两条缓和曲线上,满足“平包竖”的设置要求。4.6各中桩高程计算4.6.1竖曲线高程计算变坡点计算公式为:切线高程竖距设计高程(凹“+”凸“-”)式中:一变坡点标高一计算点切线高程一设计标高一竖曲线上任意点的纵距一计算点桩号与竖曲线起点的桩号差。一纵坡度,有正负参与计算。上坡为正,下坡为负。97 南平一级公路设计(水泥路面)—设计半径竖曲线起点桩号竖曲线终点桩号97 南平一级公路设计(水泥路面)97 南平一级公路设计(水泥路面)4.6.2直线段的设计高程式中:一直线段上任意点的设计高程一路线起点或终点设计高程一计算点桩号与路线起点或终点的桩号差。一纵坡度,有正负参与计算。上坡为正,下坡为负。97 南平一级公路设计(水泥路面)K0+000.00:K0+50.00:K0+100.00:K0+150.00:K0+200.00:K0+250.00:K0+300.00:K0+350.00:K0+400.00:K0+450.00:K0+500.00:K0+550.00:K0+600.00:K0+650.00:K0+680.11:K0+700.00:K0+720.00:K0+740.00:K0+50.00:K0+940.00:K0+960.00:K0+962.35:97 南平一级公路设计(水泥路面)K1+00.00:K1+50.00:K1+100.00:K1+150.00:K1+200.00:K1+250.00:K1+300.00:K1+322.22:K1+340.00:K1+360.00:K1+380.00:K1+400.00:K1+412.22:K1+420.00:K1+440.00:K1+460.00:K1+476.94:K1+480.00:K1+500.00:K1+520.00:97 南平一级公路设计(水泥路面)K1+540.00:K1+541.66:K1+560.00:K1+580.00:K1+600.00:K1+620.00:K1+631.66:K1+650.00:K1+700.00:K1+750.00:K1+800.00:K1+850.00:K1+900.00:K1+950.00:K2+00.00:K2+00.00:K2+50.00:K2+100.00:K2+150.00:K2+200.00:K2+250.00:97 南平一级公路设计(水泥路面)K2+300.00:K2+314.89:竖曲线上的高程计算表4—2桩号竖曲线设计切线高程(m)设计高程(m)x(m)h(m)KO+745.0000209.29209.29K0+760.00150.02209.56209.54K0+760.1115.110.02209.56209.54K0+780.00350.12209.92209.80K0+800.00550.30210.28209.98K0+820.00750.56210.64210.08K0+821.3376.230.58210.66210.08K0+840.00950.90211210.10K0+860.001151.32211.36210.04K0+880.001351.82211.72209.90K0+882.35137.351.89211.76209.87K0+900.001552.40212.08209.68K0+920.001753.06212.44209.38K0+935.001903.61212.71209.1直坡段上各中柱高程计算表4—3桩号地面高程设计高程桩号地面高程设计高程K0+000.00197.60196K1+400.00190.41199.8K0+50.00197.80196.9K1+412.22190.34199.56K0+100.00197.48197.8K1+420.00190.27199.4K0+150.00200.44198.7K1+440.00190.15199K0+200.00207.08199.6K1+460.00190.00198.6K0+250.00206.00200.5K1+476.94189.88198.26K0+300.00196.00201.4K1+480.00189.86198.2K0+350.00197.43202.3K1+500.00189.62197.8K0+400.00206.21203.2K1+520.00189.58197.4K0+450.00208.32204.1K1+540.00190.4019797 南平一级公路设计(水泥路面)K0+500.00208.10205K1+541.66190.42196.97K0+550.00197.20205.9K1+560.00190.71196.6K0+600.00196.00206.8K1+580.00190.92196.2K0+650.00198.80207.7K1+600.00190.77195.8K0+680.11207.78208.24K1+620.00190.13195.4K0+700.00210.44208.6K1+631.66188.88195.17K0+720.00210.36208.96K1+650.00188.63194.8K0+740.00212.83209.23K1+700.00188.72193.8K0+940.00206.50209K1+750.00188.80192.8K0+960.00204.18208.6K1+800.00188.89191.8K0+962.35203.83208.55K1+850.00188.99190.8K1+000.00200.63207.8K1+900.00189.09189.8K1+50.00199.31206.8K1+950.00189.18188.8K1+100.00202.33205.8K2+000.00189.42187.8K1+150.00206.40204.8K2+50.00188.67186.8K1+200.00209.82203.8K2+100.00188.52185.8K1+250.00204.18202.8K2+150.00187.43184.8K1+300.00197.04201.8K2+200.00186.42183.8K1+322.22194.87201.36K2+250.00185.58182.8K1+340.00193.08201K2+300.00185.58181.8K1+360.00191.19200.6K2+314.89185.59181.50K1+380.00191.76200.24.7竖曲线计算表竖曲线计算表是纵断面涉及的重要成果之一,详细资料见附表2。5横断面设计5.1横断面组成5.1.1主要技术指标(1)路基宽度据任务书知道该公路等级为一级,车道数拟定四车道。设计速度取80Km/h,双车道设计车道宽度为3.75×4=15m,路肩宽度3.25m=硬路肩2.5m+土路肩0.75m,中间带宽度3m=中央分隔带宽度2m+2×路缘带0.5m。97 南平一级公路设计(水泥路面)路基宽度为:15+3.252+3=24.5m(2)路拱横坡度,采用双向坡面,由中央分隔带向双侧倾斜。(3)路肩坡度为了能迅速排出地面的降水,(4)超高横坡度最大超高横坡值(5)路基横坡度由《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)得知,当地质条件良好,其边坡坡度不宜陡于规定值,此时路堤边坡高度H≤20m,对于边坡高度超过20m的路堤,边坡形式宜采用阶梯形,边坡坡率由稳定性分析计算确定,并应进行个别设计,故本次设计取1:1.5(6)边沟设计采用梯形,且底宽为0.5m,深0.4m,内侧边坡坡度为1:1.55.2超高、加宽计算5.2.1加宽计算JD1和JD2平曲线半径大于250m,故不需加宽5.2.2超高计算合理地设置超高,可以全部或部分抵消离心力,提高汽车行驶在曲线上的稳定性和舒适性。根据设计速度、超高和平曲线半径的关系表,可以选取合适的超高。(1)超高计算JD1处超高值R=400m计算时,速度应采用实际行驶速度约为设计速度的70%—90%,高速取低值,低速取高值。当计算出的超高值小于路拱横坡时,取97 南平一级公路设计(水泥路面);当计算的超高值大于最大超高,取。故JD1处JD2处超高值R=350m因为,故(2)超高度方式按绕中央分隔带边缘旋转的超高过渡方式(3)最小超高过渡长度计算超高渐变率JD1此时取JD2此时取具体计算公式见下表绕中央分隔带边线旋转超高值计算公式表5-1超高位置计算公式X距外行车道横坡值备注外侧C1.计算结果为设计高差D02.设计高程为中央分隔带外侧边缘D点高程97 南平一级公路设计(水泥路面)内侧D03.加宽值按加宽计算公式计算C4.当时,为圆曲线上的超高值注:—左侧(右侧)行车道宽度—左侧路缘带宽度—右侧路缘带宽度—路拱横坡度—超高横坡度—超高过渡段中任意一点至超高过渡段起点的距离—距离处路基加宽值以上长度单位均为m采用上面公式计算曲线上的超高值如下:ZH:K0+680.1外侧:内侧:K0+700.00外侧:内侧:97 南平一级公路设计(水泥路面)K0+720.00外侧:内侧:K0+740.00外侧:内侧:K0+760.00外侧:内侧:K0+760.11外侧:内侧:97 南平一级公路设计(水泥路面)K0+780.00,K0+800.00,K0+820.00,K0+821.23,K0+840.00,K0+860.00,K0+880.00,K0+882.35桩号的内外侧超高值与K0+760.11相同。K0+900.00外侧:内侧:K0+920.00外侧:内侧:K0+940.00外侧:内侧:K0+960.00外侧:97 南平一级公路设计(水泥路面)内侧:K0+962.35外侧:内侧:ZHK1+322.22外侧:内侧:K1+340.00外侧:内侧:K1+360.00外侧:内侧:K1+380.00外侧:97 南平一级公路设计(水泥路面)内侧:K1+400.00外侧:内侧:K1+412.22外侧:内侧:桩号K1+420.00,K1+440.00,K1+460.00,K1+476.94,K1+480.00,K1+500.00,K1+520.00,K1+540.00,K1+541.66的内外侧超高值同桩号K1+412.22K1+560.00外侧:内侧:K1+580.0097 南平一级公路设计(水泥路面)外侧:内侧:K1+600.00外侧:内侧:K1+620.00外侧:内侧:K1+631.66外侧:内侧:JD1、JD2处的超高计算值如下表所示超高计算表5—2桩号x(m)外侧(m)内侧(m)CDCDZHK0+680.110-0.17000-0.1700097 南平一级公路设计(水泥路面)K0+700.0019.89-0.08330-0.17170K0+720.0039.890.00340-0.17430K0+740.0059.890.09100-0.17600K0+760.0079.890.17770-0.17850HYK0+760.11800.17850-0.17850K0+780.0099.890.17850-0.17850K0+800.00119.890.17850-0.17850K0+820.00139.890.17850-0.17850QZK0+821.23141.120.17850-0.17850K0+840.00122.350.17850-0.17850K0+860.00102.350.17850-0.17850K0+880.0082.350.17850-0.17850YHK0+882.35800.17850-0.17850K0+900.0062.350.10200-0.17680K0+920.0042.350.01450-0.17430K0+940.0022.35-0.07230-0.17260K0+960.002.35-0.15980-0.17000HZK0+962.350-0.17000-0.17000ZHK1+322.220-0.17000-0.17000K1+340.0017.78-0.10120-0.17170K1+360.0037.78-0.02380-0.17340K1+380.0057.780.05360-0.17510K1+400.0077.780.13090-0.17770HYK1+412.22900.17850-0.17850K1+420.0097.780.17850-0.17850K1+440.00117.780.17850-0.17850K1+460.00137.780.17850-0.17850QZK1+476.94154.720.17850-0.17850K1+480.00151.660.17850-0.17850K1+500.00131.660.17850-0.17850K1+520.00111.660.17850-0.17850K1+540.0091.660.17850-0.17850YHK1+541.66900.17850-0.17850K1+560.0071.660.10710-0.1768097 南平一级公路设计(水泥路面)K1+580.0051.660.02980-0.17510K1+600.0031.66-0.04760-0.17340K1+620.0011.66-0.12500-0.17090HZK1+631.660-0.17000-0.170005.3横断面视距的验算查规范可知一级公路设计速度80Km/h时,应满足会车视距要求S=110m。视距台断面图5-1如下:5.3.1平曲线视距验算在JD1处平曲线:已知:式中:—最大横净距(m)—停车视距(m)97 南平一级公路设计(水泥路面)—圆曲线长度(m)—缓和曲线长度(m)—曲线内侧视点轨迹线的半径(m),其值为未加宽前路面内缘的半径加上1.5m,即,B为路面宽度(m)B—路面宽度(m)r—视线所对应的圆心角()由此可得:因为最大横净距,满足视距要求,故不需开挖视距台。在JD2处的平曲线,它位于填方路段,路线内侧并无障碍物的存在,故不必开挖视距台,进行视距验算。5.4、横断面计算桩号K0+300~~K0+800中桩的横断面方向地面高程如下表5-3所示横断面方向地面高程表5-397 南平一级公路设计(水泥路面)97 南平一级公路设计(水泥路面)5.5路基设计表“路基设计表”在道路设计文件中占有重要地位,见附表35.6土石方调配5.6.1土石方的计算和调配取K0+300至K0+800做横断面面积计算,在K0+300到K0+800进行路基的土石方调配及运距计算。5.6.2调配要求(1)土石方调配应按先横向后纵向的次序进行,以减少总的运量。(2)纵向调运的最远距离一般应小于经济运距,选择适当的运输方式。(3)土石方调运的方向应考虑桥梁与路线纵坡对施工运输的影响,一般情况下,不跨越深沟和少做上坡调运。(4)借方、弃方应与借土还田,整地建田相结合,尽量少占田地,减少对农业的影响,对于取土和弃土地点应事先同地方商量。(5)不同性质的土石应分别调配。5.6.3土石方调配的目的为确定填方用土的来源,挖方弃土的去向,以及估价土石方的数量和运量等,通过调配,要合理的解决各路段土石方平衡与利用,使从路堑挖出的土石方,在经济运距的条件下移挖作填,避免不必要的路外借土和弃土,以减少耕地占用,降低道路造价,减轻对环境的破坏。5.6.4调配方法土石方调配方法采用表格调配法,由于表格调配法不需绘制累积曲线图与调配图,直接可在土石方表上进行调配。具体的调配步骤如下:(1)准备工作调配前先要对土石方计算进行复核,确认无误后方可进行。(2)横向调运即计算本桩利用、填缺、挖余的数量。(3)纵向调运根据施工方法及可能采用的运输方式确定合理的经济运距,根据填缺、挖余情况结合调运条件拟定调配方案,确定调运方向和调运起讫点,并用箭头表示。97 南平一级公路设计(水泥路面)(4)计算调运数量和运距调配的运距是指计价运距,就是调运挖方中心到填方中心的距离(5)计算借方数量、废方数量和总运量借方数量=填缺—纵向调入本桩的数量废方数量=挖余—纵向调出本桩的数量总运量=纵向调运量+废方调运量+借方调运量(6)复核横向调配+纵向调配+借方=填方横向调配+纵向调配+弃方=挖方挖方+借方=填方+弃方以上检查一般是逐页进行复核,如有跨页调运,须将其数量考虑在内,最后按总公里合计复核。(7)计算计价土石方计价土石方=挖方数量+借方数量(8)运量土石方运量为平均运距与土石方数量的乘积。即总运量=调配(土石方)数免费运距(m),取值大小与运输方式有关,本次取20m—平均运距单位(级)—平均运距(m)5.6.5土石方数量计算路基土石方是公路工程的一项主要工程量,具体调配见土石方调运表(见附表4)。校核:横向调运+纵向调运+弃方=4829.3+17554.85=22384.15挖方=22384.15故横向调运+纵向调运+弃方=挖方,符合要求,计算无误。横向调运+纵向调运+借方=4829.3+17554.85+10312.5+28335.07=61031.72填方=61031.72故横向调运+纵向调运+借方=填方,符合要求,计算无误。挖方+借方=填方+弃方97 南平一级公路设计(水泥路面)故土石方调配计算无误。6路基设计6.1路基设计由《公路路基设计规范》(JTGD30—2004)可知,平原区采用低路堤设计理念,路基尽量避免高填深挖,土质挖方边坡高度不易超过20m,岩质挖方边坡高度不易超过30m。6.1.1路基横断面布置在横断面设计中,查《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)可知,一级公路路基宽度为24.5m,行车道宽度,硬路肩宽度为,土路肩;路面横坡为2%,土路肩横坡为3%,中央分隔带宽度为3m,整个路基横断面采用整体式。如下图所示:图6—16.1.2路基最小填土高度查《公路路基设计规范》(JTGD30—2004)[3]可知,当路基填筑高度时,采用1:1.5的坡度,当填筑高度大于8m时,采用1:1.75的坡度,挖方深度小于,可采用1:1.5的坡度。(1)地基表层处理1)地面横坡缓于1:5时,在清除地面草皮,腐殖土后,可直接在天然地基上填筑路基。2)地面横坡为1:5—1:2.5时,原地面应挖台阶,台阶宽度不应小于2m.3)地面横坡陡于1:2.5地段的陡坡路堤,必须检算路堤整体沿基底的抗滑稳定性,其中抗滑稳定系数不得小于规定值。97 南平一级公路设计(水泥路面)4)应将地基表层碾压密实。在一般土质地段,高速公路和一级公路的压实度不应小于90%,路基填土高度小于路面和路床总厚度时,应将地基表层土进行开挖并分层回填压实。5)当挖方边坡较高时,可根据不同的土质,岩石性质和稳定要求开挖成折线形或台阶边坡,边沟外侧设置碎落台,其宽度不应小于1m,台阶式边坡中部应设置边坡平台,其宽度不应小于3m。(2)路床处理路床土质应均匀、密实、强度高,上路床压实度达不到要求时,必须采取晾晒,掺石灰等技术措施。路床顶面横坡应与路拱坡度一致。(3)路基防护路基填土高度H<3m时,采用草坪网布被防护,为防止雨水,对土路肩边缘及护坡道的冲刷,草坪网布被在土路肩上铺入土路肩25cm,在护坡道上铺到边沟内侧为止,路基填土高度H>3m,时,采用浆砌片石衬砌拱防护,当3≤H≤4m时,设置单层衬砌拱,当4<H≤6m时,设置双层衬砌拱,拱内铺设草坪网布被,为保证路面水或坡面水不冲刷护坡道,相应于衬砌拱拱柱部分的护坡道也做铺砌,并设置C20混凝土预制块至边沟内侧。6.2路基稳定性验算6.2.1路堤稳定性验算本路线为一级公路,设计任务书要求不低于路基设计洪水频率。(1)路基宽度,最大挖深位于K0+200.00处,高差为7.48m,最大填方位于K0+600.00,高差为10.8m。(2)沿线土质路况查《公路路基设计规范》(JTGD30—2004)及设计资料,该路段路堤,路堑均为粘性土,粘聚力,内摩擦角,土的容重(3)汽车荷载当量换算将级荷载换算成土柱标高,式中:—横向分布的车辆数,单车道,双车道—每一辆车的重量(kN),标准车辆重量()—路基填料的容重97 南平一级公路设计(水泥路面)—汽车前后轴的总距(m),对公路一级和公路二级汽车荷载=12.8m—横向分布车辆轮胎外缘之间的距离式中:—每一辆的轮胎外缘之间的距离(m)—相邻两辆车轮胎(或履带)之间的净距(m)则标高那么利用条分法计算路堤稳定性,将土条的高度,宽度及弧长统一换算成边坡高度的函数。即那么变为其中由于则97 南平一级公路设计(水泥路面)则边坡系数表6-1圆心项目A3.042.542.151.901.71B6.256.507.158.3310.10K7.277.067.257.959.16稳定系数>1.25故满足要求6.2.2路堑稳定性验算本路段最大挖方深度为7.48m,路堑挖方坡度1:1.5,路堑上无车辆荷载所以边坡系数表6-2边坡坡度滑动圆弧的圆心ABABABABAB97 南平一级公路设计(水泥路面)1:1.53.046.252.546.502.157.151.908.331.7110.1K9.969.8610.3211.5413.51由表可知稳定系数>1.25故满足要求6.3路基排水设计6.3.1路基排水注意事项(1)本工程所在地区为平原微丘区,地表潮湿,在这些地段施工前应在路堤两侧护坡道外开挖纵向排水沟,在路基范围内开挖纵横向排水沟,排出积水,切断或降低地下水,并统一将水排入自然排水沟渠内。(2)在护坡道外侧的排水沟,应在沟的外侧填筑土埂、防止水流入。(3)在路基范围内开挖的横向排水沟,当为切断或降低地下水位作用时,应回填渗水性良好的砂砾料。(4)在路基范围内有大片低洼积水地段时,可先做土埂排除积水,并将杂草、淤泥以及不适宜的材料清除路堤以外,并将此地面进行翻松,经处理后再进行压实。对旱地或地表土质疏松时也应进行原地面压实;对压实度的要求应符合本施工组织要求。6.3.2设计路基排水设施本公路处Ⅳ2区,查《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)选取边沟横断面形式为梯形,梯形边沟内外侧边坡坡度均为1:1.5,公路的边沟的深度为0.4m,底部宽0.5m边沟纵坡宜与路线纵坡一致,边沟采用浆砌片石,水泥混凝土预制块防护,采用M5的砂浆强度。截水沟采用梯形横断面,沟坡坡度外侧为1:1.5,内侧1:1,沟底宽0.4m,深度为0.4m。97 南平一级公路设计(水泥路面)6.3.3路基排水设计(1)行车道路面应设置双向横坡,坡度为2%,硬路肩的坡度与行车道相同,土路肩坡度宜比行车道路面的横坡度大1.0%-2.0%,取3%,汇水量不大,路堤较低,宜采用横向漫流的方式排水。(2)遇有下列情况时,宜设置路面内部排水系统:1)年降水量为600mm以上的湿润和多雨地区,路基由透水性差的细粒土组成的高速公路,一级或重要的二级公路。2)路基两侧有滞水,可能渗入路面结构内。3)严重冰冻地区,路基为粉性土组成潮湿,过湿路段。4)现有路面改建或改善工程,需排除积滞在路面结构内的水分。本路线工程不存在以上任一情况,所以不用设置路面内部排水。(3)在路堤较高,边坡坡面未做防护而易遭受路面表面水流冲刷,或坡面虽已采用防护措施但仍有可能受到冲击时,应沿路肩外侧边缘设置拦水带,汇集路面表面水,然后通过泄水口和急流槽排离路肩。(4)本次设计为一级公路,包含有中央分隔带,宜采用中央分隔带排水;本次设计的中央分隔带未采用铺面封闭,分隔带表面做成向内微凹的横断面形式,降落在分隔带处的表面水横向流向分隔带的低凹处,汇集在带的中央部,一部分水通过中央分隔带回填土的渗透性向下渗流,一部分水沿纵坡方向流动,排到桥涵水道中。7路面设计7.1水泥混凝土路面设计7.1.1交通组成一级公路设计不同车型交通参数表7-1序号汽车车型前轴重(kN)后轴1(kN)后轴2(kN)后轴3(kN)后轴距(cm)交通量(辆/日)1红岩C03029062.0119.0119.0425802江淮HF15045.1101.53803黄河SPP20050.7113.376.7576.7541004湘江HQP4023.173.273.23205尼龙克276667.0102.5102.5102.541326KB22250.2104.3104.341507XD36147.690.790.720097 南平一级公路设计(水泥路面)7.1.2路面结构设计计算(1)本路段为一级公路,路面宽15m,路面设计年限年,标准轴载为BZZ—100,交通量平均年增长率为6%,车辆轮迹横向分布系数为0.17—0.22()2、轴载换算轴载换算公式如下—第i级轴重,联轴换每一根轴载单独计算(KN)—设计轴载重,取100KN—各类轴型i级轴载的作用次数—各级轴型的轴载级位数—设计轴载的作用次数红岩C030290前轴后轴江淮HF150前轴后轴97 南平一级公路设计(水泥路面)黄河SPP200前轴后轴湘江HQP40前轴后轴尼龙克2766前轴后轴97 南平一级公路设计(水泥路面)KB222前轴后轴XD361前轴后轴7.1.3设计年限累计当量轴次设计基准期内水泥混凝土路面设计车道临界荷位处所承受的设计轴载累计作用次数,应按下式计算:97 南平一级公路设计(水泥路面)式中:设计基准期内设计车道所承受的设计轴载累计次数;设计基准期;基准期内货车交通量的年平均增长率;临界荷位处的车辆轮迹横向分布;查《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG040-2011交通分级如下表7-2交通荷载分级表7—2交通等级极重特重重中等轻设计基准器内设计车道承受设计轴载累计作用次数()由此可知,该类交通类型为特重交通7.2路面结构设计7.2.1、路面结构的初拟各结构层要求表7—3一级公路特重交通面层厚度基层类型及适宜厚度(mm)碾压混凝土底基层宽度(mm)与路基同宽24500最小厚度(mm)150面板长宽比不宜超过1:1.35,面层板的平面尺寸不宜大于25㎡依据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40—2011),一级公路的安全等级为一级,变异水平为低级。初拟新建单层水泥混凝土路面,混凝土面层厚度为0.28m,基层采用碾压混凝土,厚0.18m,面层与基层之间设置40mm厚的沥青混凝土夹层,底基层为0.16m的级配碎石。水泥混凝土板的平面尺寸为m,纵缝为设拉杆平缝,横缝为设传力杆的假缝。硬路肩面层采用与行车道面层等厚的混凝土,并设拉杆与行车道板相连。7.2.2、路面材料参数确定(1)查规范得特重交通的混凝土设计弯拉强度为5.097 南平一级公路设计(水泥路面)MPa,相应弯拉强度弹性模量为31GPa,泊松比为0.15。碾压混凝土弯拉强度为4.0MPa,相应弹性模量为27GPa,泊松比为0.15。砾石粗集料混凝土的线膨胀系数为,取黏土质砂的回弹模量为100MPa,取地下水位1.0m时的湿度调整系数为0.80,。由此,路床顶综合回弹模量取为,级配碎石底基层回弹模量取为220MPa,泊松比为0.35.(2)按下列公式计算板底地基综合回弹模量:式中:——基层顶面的当量回弹模量;——路床顶面的回弹模量,——基层和底基层或垫层的当量回弹模量,——基层和底基层或垫层的当量厚度,——底基层或垫层的厚度,——与有关的回归系数按照公式计算基层顶面当量回弹模量如下,97 南平一级公路设计(水泥路面)板底地基综合回弹模量取为118MPa(3)混凝土面层板的弯曲刚度Dc,半刚性基层板的弯曲刚度Db,路面结构总相对刚度半径按下列公式计算:按照公式计算如下:(4)荷载应力1)按下式计算标准轴载和极限荷载在临界荷位处产生的荷载应力其中,,则按上式计算为97 南平一级公路设计(水泥路面)2)按下列公式计算面层荷载疲劳应力和面层最大荷载应力式中:—设轴载在面层板临界处产生的荷载疲劳应力()—设轴载在四边自由板临界处产生的荷载疲劳应力()—最重轴载Pm在面层板临界荷位处产生的荷载疲劳应力()—考虑接缝传荷能力的应力折减系数,(路肩与路面面层等厚)—考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数—考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数—设计基准期内设计轴载累计作用次数—材料疲劳指数,普通混凝土取0.057,碾压混凝土取0.065综合系数Kc表7—4公路等级高速公路一级公路二级公路三、四级公路Kc1.151.101.051.00由此取97 南平一级公路设计(水泥路面)具体计算为面层疲劳应力系数基层疲劳应力系数面层荷载疲劳应力面层最大荷载应力基层荷载疲劳应力(5)温度疲劳应力在面板临界荷位处产生的温度疲劳应力按下式计算式中:—最大温度梯度时混凝土板的翘曲应力(MPa)—温度疲劳应力(MPa)—温度疲劳应力系数—混凝土的线膨胀系数—最大温度梯度,按下表取用最大温度梯度标准值表7—5公路自然区划Ⅱ、ⅤⅢⅣ、ⅥⅦ()9398由上表可取=92()—综合温度翘曲应力和内应力作用的温度应力系数,按下式确定97 南平一级公路设计(水泥路面)取按上述公式计算为:温度疲劳应力系数式中:—回归系数,按下表选取回归系数表7—6系数公路自然区划ⅡⅢⅣⅤⅥⅦ97 南平一级公路设计(水泥路面)0.8280.8550.8410.8710.8370.8341.3231.3551.3231.2871.3821.2700.0410.0410.0580.0710.0380.052查上表可得,则温度疲劳应力为(6)结构极限状态校核依据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2011)设计规范,一级公路变异水平为低级,确定可靠度系数按下式校核路面结构的极限状态是否满足要求:所拟路面结构满足车辆荷载和温度应力的综合疲劳作用,最大轴载在最大温度梯度时的一次作用产生结构应力比混凝土弯曲强度小。取混凝土面层设计厚度为0.28m,碾压混凝土基层厚度0.18m,沥青混凝土夹层厚度为0.04m,级配碎石底基层厚度为0.16m。7.3路面接缝的构造及设计7.3.1纵向接缝形式的选择依据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG040-2011)一次性铺筑宽度小于路面宽度时,应设置纵向缝,纵向缝采用施工缝,缝深H=50mm,缝宽B=5mm,拉杆14×700×600(直径长度间距)中部100mm防锈处理,施工布设时采用布置等间距,采用车道宽度3.75m,平行与道路中线。填缝材料为泡沫橡胶板。97 南平一级公路设计(水泥路面)7.3.2横向接缝形式的选择依据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG040-2011)纵向缝采用施工缝,缝深H=55mm,缝宽B=5mm,传力杆28×400×300(直径长度间距),端部100mm防锈处理,不等间距垂直于纵缝设置,填缝材料选择泡沫橡胶板。7.3.3横向缩缝形式的选择横向缩缝:等间距布置,采用设传力杆缝型,顶部锯切槽口,深度缝深H=55mm,缝宽B=5mm,传力杆28×400×300(直径长度间距),端部100mm防锈处理,不等间距垂直于纵缝设置,填缝材料选择泡沫橡胶板。具体构造如下图所示97 南平一级公路设计(水泥路面)7.3.4交叉口接缝布设因该地段没有交叉口,没有道路相交情况,故不需进行交叉口接缝布设。7.4路面结构层8施工组织设计8.1设计基本资料南平一级公路(水泥路面),内容包括路基,路面,沿线设施等,达到交通部颁发的现行的交付验收标准,并办理交验为止的过程8.2编制原则(1)认真贯彻我国公路建设和经济发展的方针政策(2)根据建设期限的要求,统筹安排施工进度97 南平一级公路设计(水泥路面)(3)采用先进技术,实现快速施工(4)实现连续均衡而紧凑的施工(5)保证工程质量和安全施工(6)增产节约,降低工程成本8.3编制依据和程序8.3.1本路段编制依据组织设计需要各种资料,依据实际资料编制的施工组织文件,才能满足使用要求。根据公路工程建设的不同阶段,以及施工组织设计的具体用途不同,对资料的内容及深度要求不尽相同,概括起来主要有如下种类:(1)计划文件和合同文件(2)工程设计文件(3)现场自然条件调查资料(4)各种定额、概(预)算资料及技术规范(5)施工时可能调用的资源(6)类型相似或相近项目的经验资料(7)其他资料8.3.2编制程序编制施工组织设计要遵守一定的程序,要按照施工的客观规律,协调和处理好各个影响因素的关系,用科学的方法进行编制。一般的编制程序如下:(1)分析设计资料,了解工程概况,进行调查研究(2)提出施工整体部署,选择施工方案和施工方法(3)编制工程进度图(4)计算人工、材料、机具、设备需要量,编制人工、主要材料和主要机具计划(5)编制临时工程计划(6)工地运输组织(7)布置施工总平面图(8)计算技术经济指标(9)编制施工组织设计总说明书8.3.3编制施工组织设计时注意的事项施工组织设计关系到技术、经济、管理、政策等诸多方面,不是一个单纯的数学计算问题。在编制过程中,特别是编制实施性施工组织设计时,应认真注意处理好以下问题,才能使施工组织设计对工程施工具有指导意义。97 南平一级公路设计(水泥路面)(1)根据工程的特点,解决好施工中的主要矛盾,既要突出重点,又要概括全面。但要防止面面俱到,繁琐冗长。(2)认真而细致的做好工程排队工作。安排工程进度是施工组织设计必须解决的关键问题。各项工程的施工顺序和搭接关系以及保证重点工程的施工等问题,只能通过工程排队并合理调整来解决。(3)施工展开的进行方向应注意技术物资与生活资料的补给,为工地运输创造条件。(4)留有余地,便于调整。由于影响施工的因素较多,所以在执行时必然会出现未能预见的问题。这就要求编制时力求可行,执行时又可根据现场具体情况进行调整、修改和补充。因此编制施工组织设计时应留有恰当的调整余地。8.4工程概况8.4.1工程地质及自然地理概况(1)气候特点南阳境属暖温带和北亚热带的过渡地带,季风型大陆性亚湿润性气候。冬、夏季长,春、秋季短,四季分明。年均气温14.9°C,年均日照2116小时,无霜期233天,年均降水量805.8毫米。(2)地形与地貌南阳市地处中国第二级地貌台阶向第三级地貌台阶过渡的边坡上,东边是桐柏山、北面是伏牛山,西靠秦岭.南边是襄北丘岭地,整个地形成为一个近椭圆的盆地.其地貌,山地、丘岭、平原约各占三分之一。(3)地质与土质全市土壤分为黄棕壤、砂姜黑土、潮土、水稻土和风沙土五个土类,八个亚类,十六个土属,六十一个土种。其中黄胶土占43.9%,老黄土占26.1%,暗黄石渣土占1.9%,灰沙土占7.8%,灰两合土占17.5%,沙姜黑土占1.8%。PH值在6.5—7.5之间。(4)植被、作物等概况根据中国自然地理区划,南阳境属暖温带和北亚热带的过渡地带,季风型大陆性亚湿润性气候,全市宜林面积达1821万亩,有林面积1384万亩,占全省的34.1%,森林覆盖率达29%,是全省主要的用材林基地。8.4.2设计资料(1)公路技术等级南平一级公路,计算行车速度v=80km/h(2)路线路线段内共有2个转角点,平均每公里0.86个。平曲线最小半径35097 南平一级公路设计(水泥路面)m,最大半径400m。缓和曲线最小长度80m,平曲线最小长度282.24m。平曲线要素组合为直线、缓和曲线、圆曲线、缓和曲线、直线顺序的基本型。路线段内共有1个变坡点,平均每公里0.43个。最大纵坡-2.0%,最小纵坡1.8%。最短坡长840m,凸形竖曲线最小半径5000m。(3)路基、路面行车道宽度3.75m,总车道宽度15m。中央分隔带宽度为3m,硬路肩宽度2.50m,土路肩宽度0.75m,路基宽度24.5m。路面结构为28cm水泥混凝土+18cm碾压混凝土基层+40mm沥青混凝土夹层+16cm级配碎石底基层。8.4.3主要工程量主要工程量表8—1工程项目单位数量路基工程开挖土方22384.15填方土方61031.72路基弃土土方0路基利用土方22384.15路面工程28cm水泥混凝土15880.154cm沥青混凝土2268.5918cm碾压混凝土8750.2816cm级配碎石7778.038.4.4合同工期本项目合同工期为6个月,考虑工程的具体情况,将按6个月的工期计划组织施工。8.4.5总体施工目标(1)工期目标本路段拟于2014年4月1日开工,2014年10月1日完工,总工期6个月。(2)质量目标①工程质量符合国家现行有关设计,施工及验收规范的要求达到优良等级②创省部级优质工程,精品工程③97 南平一级公路设计(水泥路面)分项工程合格率达100%,其中分项工程中的关键项目优良率为100%,单位工程达到优良等级(3)安全目标①杜绝因工死亡,现场施工人员的年负伤率不大于5%②不发生重大及以上设备事故,重大交通事故和重大突发事故③杜绝因施工造成的沟源堵塞,道路交通中断,通讯电力损伤等工程责任事故(4)环境保护目标工程弃碴,泥浆排放,生活垃圾处理均按有关施工与环境管理办法执行,并积极响应业主提出的其他环保要求。(5)文明施工目标遵照业主有关工地文明施工要求,配制各类牌图和宣传标语;施工人员统一着装,挂牌上岗,行为文明,控制噪音,场地整洁有序,争创文明施工现场。(6)项目机构设置及现场管理根据该段工程特点,以加强管理、便于协调、充实作业层为原则,设立南平三级公路项目经理部。该项目经理部下设工程技术部、安全质量部、计划财务部、物资设备部、综合办公室。工程技术部设技术室、调度室、量测班和资料室;安全质量部设质检室、安检室、试验室和贯标办公室;计划财务部设财务室、计划室、合同室;物资设备部设物资室和机修站;综合办公室设交管办、综合办、后勤室。项目经理部工程技术部安全质检部计划财务室物资设备部技术室调度室测量室资料室质检室安检室实验室综合办公室财务室计划室合同室物资室机修室交管处综合办后勤室97 南平一级公路设计(水泥路面)8.5施工方案和施工方法为确保该合同段工程质量标准达到优质工程,我们在施工中坚持以信誉为本、技术夺优、质量取胜、用户第一的思想,在工程施工中严格按照施工技术规范及质量标准执行,在施工中采用平行交叉流水作业式进行工程施工,力争排满时间,占领空间,确保工程按期完成。8.5.1施工前的准备(1)复合导线点,如导线点不能满足施工要求,应加密导线点,保证两相邻导线点之间能相互通视,复测导线时,必须保证和相邻的施工段导线闭合。(2)校核水准点。在人工结构物附近,高填深挖地段,工程量集中及地形复杂地宜增设水准点,临时水准点必须符合精度要求,并要设在便于观察的坚硬基石上或永久性建筑物的牢固处,也可设在埋入土中至少1m深的混凝土桩上,水准点间距不宜大于1km。(3)在填方和借方地段的原地面进行表面清理,清理深度应根据种植土厚度决定,清除的种植土应集中堆放,填方地段在清理地表面后,应整平压实到规定要求,才可进行填方作业。8.5.2土方工程按自然段分填筑区,全断面分层填筑,即按常规的四区段八流程水平分层填筑法施工,并且必须进行CBR值检测。四区段是:填土区段、平整区段、碾压区段、检验区段;八流程是:施工准备测量放线、基底处理、分层填筑、铺摊平整、碾压夯实、检验签证、路面整修、边坡整修;水平分层填筑是:在一个填筑区内按路基横断面全宽,纵向分层填筑。在一个填筑区内施工,只许在该段内流程作业,不许几种作业交叉进行。施工顺序,安排施工机械和劳力时,必须做到当天填土当天碾压完成8.5.3路基填筑施工方案和施工方法(1)测量放样路基填筑前首先做填方材料和填方试验路段—路线的复测和放样。(2)现场清理对占地范围内树木、石头、废物和草皮进行处理;对所有路基范围内沟渠、坑槽按规范要求及监理工程师现场确定的范围清除杂物,然后用合格材料分层回填并压实。(3)碾压97 南平一级公路设计(水泥路面)路基压实均采用的压路机有振动压路机、光轮压路机,同时配有手扶式振动碾,缺口填土使用。碾压时应遵循先轻后重的次序安排各型压路机,以先慢后快的方法逐步碾压密实。碾压过程中若出现弹簧、松散、起皮等不良现象时,应将这些部位的混合料翻松,重新拌和均匀再碾压密实。在直线段由两侧向路中心碾压,在平曲线范围内由弯道内侧逐步向外侧碾压。(4)检查、整修土拱坡1)基地平整,密实,坡面高低偏差不超过20cm;2)坡用水浇湿,土壤不出现浮土;3)坡面整形后,进行护坡放样,骨架施工采用挖槽法施工;4)砌筑片石网格骨架;5)用M5水泥砂浆砌筑与勾缝;6)定期浇水,在草发芽后并完全固定于边坡土石前保证土体潮湿。(5)不同填筑材料必须分层摊铺,每种填料层累计总厚度不小于50cm。(6)结构物处回填采用振动压路机不能到的地方,在回填压实施工中,选用材料较好的砂砾土对称回填、压实,并保持结构物完好无损。每层松铺厚度不大于150mm。(7)自检各类数据及尺寸、横坡(8)路基填筑完毕、单项工程交工8.5.5路堑开挖施工方案和施工方法(1)路堑开挖过程中,须加强检测工作,确保边坡坡度和开挖尺寸,同时土质路堑开挖时,边坡须留20—30cm余量用人工休整,以防机械施工时造成超挖。(2)对于地质不良设挡墙等防护设施的路堑边坡,采用分段挖掘、分层段修筑防护设施的方法,以确保边坡稳定。(3)路堑路床顶面以下0—80cm范围内的压实度不得小于95%。因此,当挖方至设计标高时,须做80cm的压实度检测。若压实度不符合要求,必须采用重型压路机或其他特殊的压实机械进一步压实,直至符合要求为止。(4)土质路堑施工标高,须考虑压实的下沉值,避免造成超挖或者欠挖。若挖方段开挖完成时,发现属于不良土质地段或非适用的材料,须经监理工程师鉴定和批准后,采用改良土质或换填土等措施处理。8.5.5排水及防护设施的施工1.排水及防护设施的施工(1)种类边沟97 南平一级公路设计(水泥路面)设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧,多与路中线平行,用以汇集和排除路基范围内或流向路基的少量地面水。边沟的排水量不大,一般根据沿线具体条件,选用标准横断面形式。边沟不宜过长。截水沟一般设置在挖方路基边坡坡顶以外,或山坡路堤上方的适当地点,用以拦截路基上方流向路基的地面径流,减轻边沟的水流负担,保护挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。截水沟的横断面形式,一般为梯形,沟的边坡坡度因岩土条件而定,沟底宽度为0.4m、沟深为0.4m。截水沟的位置,应尽量与绝大多数地面水流方向垂直,以提高截水效能和缩短沟的长度。排水沟其主要用途在于引水,将路基范围内各种水源的水流,引至路基范围以外的指定地点。当路线受到多段沟渠或水道影响时,为保护路基不受水害,可以设置排水沟或改移渠道,以调节水流,整治水道。排水沟的横断面形式,一般采用梯形,用于边沟、截水沟及取土坑出水口的排水沟,不需特殊计算,底宽与深度均不应小于0.5m,排水的位置应离路基尽可能远一些,据路基坡脚不宜小于2m,连续长度不超过500m。(2)施工本项目设计中,边沟断面设为梯形,施工时,其平面位置、断面尺寸、坡度、高程及所用材料应符合设计文件和施工技术规范要求,修筑的线性美观,直线顺直,曲线圆滑,无突然转弯等现象,纵坡顺适,沟底平整,排水畅通,无冲刷和阻水现象,表面平整美观。2.路面排水设施及施工路肩排水设施的纵坡应与路面纵坡一致。当路肩汇水量较大时,可在路肩上设置路肩排水沟。在实际工程中,由于自然条件、路线布置及其其他人为因素不同,情况往往比较复杂,需要进行路基排水的综合设计,以提高排水效果,发挥各类排水设备的优点,降低工程费用。排水综合设计中,流向路基的地面水和地下水,需在路基范围以外的地点,设置截水沟与排水沟进行拦截,引离指定地点。3.路基防护工程施工由岩土所筑成的路基,大多暴露于空间,长期受到自然因素的作用,岩土在不利水温条件作用下,物理,力学性质将发生变化。浸水后湿度增大,土的强度降低,岩性差的岩体,在水温变化条件下,加剧风化,路基表面在温差作用下形成涨缩循环,可导致强度衰减和薄弱,地表水流冲刷,地下水源浸入,使岩土表层失稳。所有这些取决于岩土的物理力学性质及自然因素,且与路基承受行车荷载的情况密切相关。97 南平一级公路设计(水泥路面)合理的路基设计,应在路基位置,横断面尺寸,岩土等组合方面综合考虑。为确保路基的强度于稳定性,路基的防护,也是必不可少的工程技术措施。随着公路等级的提高,为维护正常的汽车运输,减少公路灾害,确保行车安全,保持公路与自然环境相互协调,路基的防护与加固有着更为深刻的意义。路基防护与加固工程,主要有边坡坡面防护、沿河路提河岸冲刷防护与加固以及湿软地基的加固处治。坡面防护,主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷,减缓温差及湿度变化的影响,防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变进程,从而保护路基边坡的整体稳定性,在一定程度上还可兼顾路基美化和协调自然环境。坡面防护设施,必需要求坡面岩土整体稳定牢固。土质边坡坡度一般不陡于1:1~1:1.5。植物防护可美化路容,协调环境,调节边坡土的湿温,起到固结和稳定边坡的作用。其方法有种草、铺草皮和植树。防护形式:根据当地的土壤和气候条件,选用容易生长、根部发达、叶茎低矮、枝叶茂密或有匍匐茎的多年生草种,种植时宜采用几种草仔混合,掺砂或与土粒混合均匀播种。适用地质条件:适用于边坡稳定,坡面冲刷轻微,且易于草类生长的土质路堤边坡。主要工程方案:边坡高度h>6m路段边坡生态防护。方案综合比较:使用范围广泛,施工工艺较为简单,收效慢,项目区域施工经验较丰富,工程造价相对较低,对环境无影响。在路基设计中,根据沿线岩土性质、构造特征、裂隙发育程度及水文地质条件等因素进行边坡设计。填方路基边坡设计:边坡高度小于8m,边坡坡度采用1:1.5。挖方路基边坡设计:根据岩土性质,边坡开挖高度等因素,综合考虑拟定边坡,边坡高度在20m范围为1:1。8.6路面基层施工8.6.1材料的选择1、砂砾选用天然砂砾,天然砂砾符合规定的级配要求,级配不符合要求的,需筛除其中的超尺寸颗粒。或掺加另一种砂砾或砂,或筛除部分过多的砂或土,使其符合级配要求,同时其最大粒径宜控制在30mm以下。2、水泥水泥采用普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥。所有的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥都可使用,但宜选用标号较低而终凝时间又较长(宜在697 南平一级公路设计(水泥路面)小时以上)的水泥。快硬水泥、早强水泥以及已经受潮变质的水泥不得使用。采用其他种类水泥应报监理工程师批准。8.6.2混合料组成设计工程开工前两个月即可进行配合比设计,水泥稳定砂砾混合料组成设计按照有关规定进行,按不同配比最佳含水量和计算得的干密度制备试件,试件在规定温度下保温养生6天,浸水1天后,进行无侧限抗压强度试验,计算试验结果的平均值和偏差系数,试验结果提交监理工程师批准。碾压混凝土的配合比应满足工程设计的各项指标及施工工艺要求,包括以下几点:混凝土质量均匀,施工过程中粗骨料不易发生分离;工作适当,拌合物较易碾压密实,混凝土容量较大。8.6.3试验路段(1)试验路段的目的是为了验证混合料的稳定性,检验承包人采用的机械能否满足备料、运输、摊铺、拌和和压实的质量要求和工作效率,以及施工组织和施工工艺的合理性和适应性,以取得监理工程师的认可后即作为今后施工现场控制的依据。(2)根据批准的混合料组成设计,提出具体实施方案,包括技术力量和施工机械配备,以及施工程序和工艺操作等详细说明,报监理工程师批准。(3)在正式开工前至少28天,在监理工程师批准的现场试铺一段面积为400~800m2的试验路段,此项试验应在监理工程师监督下进行。现场压实试验应进行到监理工程师和承包人对达到规定的压实度的方法取得一致意见为止。记录下一致同意的压实方法、压实机械类型、工序、压实系数,碾压遍数和压实厚度、压实时材料的含水量范围、干密度等。(4)该试验路段如经检验合格可作为永久工程的一部分,否则应及时清除。8.7混凝土面层施工水泥混凝土面层采用滑模摊铺机施工。施工用电准备在3月初安装一个300KW变压器以满足水泥砼拌和站用电要求。施工用水采用沿线打井和水产用水相结合原则。8.7.1材料的选择1、水泥(1)采用强度高,收缩性小、耐磨性强,抗冻性好的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。其物理性能和化学成份符合相关规定。并经监理工程师批准。(2)水泥进场时,有产品合格证及化验单。对品种、标号、包装、数量、出厂日期等进行检查验收,报监理工程师核查。97 南平一级公路设计(水泥路面)(3)不同标号、厂牌、品种、出厂日期的水泥,分开堆放,先进库的先用,后进库的后用,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,按其试验结果决定正常使用或降级使用。已经结块变质的水泥不使用。2、砂采用洁净、坚硬、符合规定级配、细度模数在2.5以上的粗、中砂;当无法取得粗、中砂时,经配合比试验可行,可采用泥土杂物含量小于3%的细砂。3、碎(砾)石用质地坚硬的Ⅲ级以上石料。碎石和砾石的技术要求应分别符合下列表中的规定,其最大粒径不应超过40mm。用于抗冻混凝土的碎(砾)石,应进行冻融和坚固性试验。4、水混凝土搅拌和养护用水应清洁,采用饮用水。5、外掺剂在水泥混凝土路面施工中加入引气剂,经配合比实验符合《水泥混凝土路面施工及验收规程》的要求,并经监理工程师批准。6、钢筋钢筋网、拉杆、传力杆、边缘钢筋及角隅钢筋必须符合钢筋的各项技术指标标规定。7、接缝材料接缝板选用能适应混凝土面层的膨胀与收缩,施工时不变形,复原率高和耐久性好的木板类,并应符合下列要求:①接缝板吸水后的复原率应不小于不吸水的90%。②木板类接缝板上的树节应挖除,以原质木材修补好。8.7.2混合料组成设计工程开工前二个月即进行配合比设计,水泥混凝土混合料组成设计参照有关规定进行。设计包括材料标准试验、混凝土抗折和抗压强度、集料级配、水灰比、坍落度、水泥用量、质量控制等。报监理工程师核查。已批准了的混凝土混合料的生产方法和材料,未经监理工程师的同意不应改变。如需改变时,应重新试拌试验报批。为了保证新拌混凝土易于摊铺、不离折、不塌边、不麻面、不泌水,在配合比设计时注意下面几个方面。1、良好的级配。按密级配进行粗、细骨料的搭配。在这所着重的是粗骨料至少分2级,粒径规格良好,针片比例一定要小于15%,尽量选用最大粒径较小(3cm)的粗骨料。97 南平一级公路设计(水泥路面)2、较大的砂率。由于河砂的边角较圆滑,在新拌砼中可以有效地改善和易性,因此,用于滑模摊铺机的砼的砂率比普通砼要大些,一般在0.36-0.40之间。3、选用性能良好的减水剂。减水剂的作用不仅仅在于减水而节约水泥,而且是在减水之后能保证有足够的塌落度以利于摊铺。减水剂是一种表面活性剂,可以降低水泥与水界面的张力,从而增大和易性。从而较小的水灰比是减小塌边的前提,但过小的水灰比又将使新拌的砼变成塌落度很小的干硬性砼,加入高效减水剂是解决这一矛盾的最好办法。4、一定要使用引气剂。加入引气剂使砼的空气含量达到4-6%,这是由于滑模摊铺机的工艺所决定的。8.7.3施工工艺1、施工准备(1)培路肩:施工前用人工配合机械回填两侧土路肩,用双钢轮压路机碾压至少2遍,然后人工切槽,保证结构宽度并避免混和料浪费。切槽时要特别注意预留排水口。(2)施工放样:在结构层施工前,对中心线及水准点高程必须准确放设和复测。设置基准线,采用高度为120cm一端打尖的12mm圆钢筋作线桩,每根桩配备一个架臂扣和一个夹线臂。用3mm钢绞线作基准线,两端设紧线器。测设基准线的高度为混凝土路面的高程25cm。(3)在已成型的路面基层上洒水。2、混和料拌和拌合时应根据拌合物粘聚性、均质性及强度稳定性试拌确定最佳拌合时间。通常全部原材料放齐的最短纯拌时间不少于40s,最长总搅拌时间不应超过240s,具体搅拌机性能确定。外加剂应以稀释溶液加入,并加除相应用水量。所生产的拌合物应色泽一致,有生料、干料、离析或外加剂成团的非物质混合物严禁用于路面铺筑。一台搅拌楼每盘出料之间的坍落度最大允许值偏差为10mm,并适合现场铺筑。3、混凝土拌合物运输与机前布料把搅拌好的混凝土拌合物运到摊铺现场,在运输过程中要保证不漏浆、不变干、不离析,卸料时尽量不要堆积太高,卸料高度不应超过1.5m,远距离运输或运输碾压混凝土拌合物时宜采用混凝土运输车。机前布料尽量使用混凝土在全宽方向厚度较均匀,中间可高一点,布料高度一般比成型后的路面高出6—10cm为宜。4、摊铺机摊铺采用滑模式摊铺机进行摊铺。97 南平一级公路设计(水泥路面)启动自动找平和自动转向传感器,向前行驶,当布料机接触到混凝土,根据料的情况进行二次布料,调整计量门位置使料充分进入振动料仓,振动棒完全接触混凝土后启动振动棒,抹平板和左右侧模板把振实的混凝土通过相互挤压后,经过传力杆和连接筋的安装、搓平梁的搓平、超级抹平器抹平,形成混凝土路面。在开始摊铺的5m内,应在摊铺进行中队摊铺出的路面高程、边缘厚度、中线、横坡度等参数进行复核测量所摊铺路面精确度应满足要求。滑模摊铺机应缓慢、匀速、连续不断德作业。严禁料多追赶,然后随意停机等待间歇摊铺。摊铺速度应根据拌合物稠度、供料多少盒设备性能控制在0.5—3.0m/min之间,一般控制位1.0m/min。拌合物稠度发生变化时应相应改变摊铺速度。正常摊铺时的振捣频率在6000—1100r/min之间,应防止过振、欠振和漏振。每天摊铺工作结束时,将两侧尾模板逐渐内收大约1—2cm,以利于第二天摊铺。5、对路面进行整修加工为保证质量,对摊铺机摊铺机过的路面,应人工检查并及时对有缺陷的部分进行整修抹平,同时还应及时检测路面的平整度和高程。一定时间后,由拉毛养生机对路面进行防滑和养生处理。6、摊铺机的第二天摊铺启动自动找平及自动转向传感器,外放尾模板,并将找平机上调0.5cm左右,按导向线后退,直至计量门与前一天施工的路面齐平,之后进行工序,在刚刚开始摊铺段逐渐下调找平机构至原来位置。7、接缝(1)纵缝纵缝应按图纸要求设置,并符合下列规定:①整幅浇筑纵缝的切缝在混凝土强度达到25%~30%时,用切缝机切割,切锯产生的粉末在其干燥前清除干净。②纵缝设置拉杆时,拉杆应采用螺纹钢筋,并设置在板厚中间。(2)横胀缝①横胀缝应与路面中心线垂直,缝壁必须一致;缝中不得连浆。缝隙上部应浇灌填缝料,下部应设置胀缝板。②胀缝传力杆的活动端,设在缝的一边,固定后的传力杆必须平行于板面及路面中心线,其误差不得大于5mm③多车道路面横胀缝做成一条连续缝。(3)横缩缝①缩缝的形式、尺寸、间距应按图纸的规定设置。②缩缝的施工采用切缝法。③当缘石与混凝土面层整体施工时,接缝及其密封延伸到缘石面上5cm。97 南平一级公路设计(水泥路面)(4)施工缝①每天工作结束或浇筑工序中断超过30分钟混凝土已初凝时,应设置平接施工缝②施工缝的位置宜与胀缝或缩缝设计位置吻合,与路面中心线垂直。多车道路面的施工应避免设在同一横断面上。8.7.4施工注意事项1.在浇筑混凝土面层前,对基层进行检测符合检评标准各项指标要求,并将经监理工程师认可的基层表面上的浮土杂物予以清除,并进行必要的修整。2.对混合料的振捣,每一位置的持续时间,应以混合料停止下沉,不再冒气泡并泛出砂浆为准,不宜过振。3.做面时严禁在混凝土面板上洒水、撒水泥粉,当烈日曝晒或干旱风吹时,宜在遮荫棚下进行。4.混凝土板做面完毕,应及时养生。8.7.5质量标准1、实测项目水泥混凝土面层的允许偏差及检查方法见下水泥混凝土面层实测项目表8—2项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率一级公路其他公路1抗折强度(Mpa)在合格标准之内按JTJ071—98附录C检查2板厚度(mm)代表值—5按JTJ071—98附录H检查;每200M每车道测2处极值—103平整度(mm)标准偏差σ1.52.5平整度仪:抽一车道连续检测,按每100m计算。最大间隙h2.54.23m直尺:半幅车道板带,每200m测2处×10尺4抗滑构造深度(mm)0.80.6砂铺法每200m测1处5相邻板高差(mm)23抽量:每条胀缝2点,每200m抽纵、横缝各2条,每条测2点6纵、横缝顺直(mm)10纵缝20m拉线,横缝沿板宽拉线:每200m测4处,每200m测4条7中线平面偏位(mm)20经纬仪:每200m测4点8路面宽度(mm)±20抽量:每200m测4处9纵断高程(mm)±10±15水准仪:每200m测4点10横坡(%)±0.15±0.25水准仪:每200m测4断面2、外观鉴定(1)混凝土板的断裂块数,一级公路不得超过评定路段混凝土板总块数的2‰,其他公路不得超过4‰。97 南平一级公路设计(水泥路面)(2)混凝土板表面有脱皮、印痕、裂纹、石子外露和缺边掉角等病害现象,对于一级公路有上述缺陷的面积不得超过受检面积的2‰,其他不得超过3‰;(3)路面侧石直顺、曲线圆滑;(4)接缝填筑饱满密实。8.8质量管理本工程要求达到公路优良工程质量标准,我单位将以其质量标准为基础,在施工中高标准、严要求,严格按规范施工。8.8.1质量保证体系质量保证体系的组成及上下级安排如图所示。图质量保证体系组织图管施工的副总经理总工程师项目经理总经理施工队长工长(施工员)质量检查工程师试验工程师项目经理部质检工程师项目经理部试验工程师施工队质检工程师施工队试验工程师班组不脱产质检员班组不脱产试验员8.8.2质量保证措施1、从组织机构上保证:建立、健全三级质量保证体系,具体做法是单位组织定期检查外,在项目经理部设置专门的安全质量检查室,安全质量室直接对总工程师负责,各施工队有专职工程师,在施工班组有质量监督员,形成一个有组织的相互监督、制约、帮助的整体。2、从制度上健全机制:由总工程师组织各专业工程师按技术规范的要求,完善各专业、各工序的各种规程和条例,加强对上岗人员的专业技能和质量意识的培训教育,使每个职工责任分明。97 南平一级公路设计(水泥路面)3、建立一套单位内部的奖罚制度:制订一套完整的奖罚制度,坚持以工程施工质量优劣,作为考核各级人员最基本的主要指标,“优质优价”,奖罚分明5、加强质量意识的教育,搞好技术交底:每道工序开工和各专业人员进场上岗前,全体参战人员都必须经岗前培训和进行专业技术交底,由专业工程师负责实施。6、认真及时协调好施工相互干扰,避免返工影响施工质量。8.8.3保证工期的措施1、单位在劳动力和机械设备的配备方面,已有足够的保证。2、明确阶段目标,保证节点计划和总体计划的完成根据对总工期进行剖析,对整个工程工期施行分阶段控制,实施中明确每个阶段的目标、任务,突出重点,全方位的抓落实。作业班组以工序保证日计划,施工队以日计划保证总计划的完成。项目经理部除掌握总体计划外,要以旬计划下达施工任务。层层包任务落实。8.8.4资金保证措施(1)优化施工方案,合理组织调配机械、劳力、选择最佳组合,以较少的投入获得较多的产出。(2)积极多渠道组织材料,控制原材料价格,减少中间环节。(3)开展“双增双节”活动,发扬我单位艰苦奋斗的优良传统,使各项开支控制到最低限度。按工料机分析表发料,根据工程特点,制订“三材”节约指标,并制订具体措施实施。(4)杜绝各类事故,减少意外损失。(5)压缩非生产性人员,降低管理费用开支。8.9雨季施工安排及措施雨季施工时的具体安排及相关措施如下:1、成立雨季防洪防汛领导小组,全面负责本合同段的防汛工作,设立专职值班人员,观察险情,密切关注气象预报,并随时与当地水利、气象部门取得联系,对有可能发生的洪水做到提前防范。2、雨季来临前须做好准备工作,修好施工便道并保证晴雨畅通;住地、仓库、车辆机具停放场地、生产设施安置在远离河滩的高地;修建临时排水设施,保证雨季作业的场地不被洪水淹没并能及时排走。3、增加材料的储备数量,防止发生因雨水而停工待料的情况发生。4、随时检查料库,水泥库的封闭状态,对漏雨破损之处及时修补。5、对己绑扎的钢筋笼及时灌注砼,防止锈蚀。97 南平一级公路设计(水泥路面)6、砼在雨天施工时,必须搭设工棚,以保证砼的质量。7、路基填土施工应尽量避开雨天;8、每年雨季来临前对沿线设施、排水沟渠进行一次全面检查,对有危害线路和构筑物的因素及时排除。8.10安全生产、文明施工8.10.1加强安全施工管理机构1、项目经理部成立以项目经理为组长的安全生产领导小组。2、施工队队长全面负责安全工作。8.10.2继续坚持贯彻落实行之有效的安全管理制度1、技术交底的同时要有安全交底,详细讲解施工顺序,工艺流程,安全注意事项。关键部位的安全操作要领等等。2、施工机械要加强管理,临时工程已考虑了施工机械停放场修理棚,待修机械和备用机械要及时运回停放场管理。搅拌机械和运输机具的管理一定要落实到人。3、配备消防设施:灭火器、砂袋、消防水池、消防通道、消防栓等按规定数量、规格、地点购买安置。4、施工班组、施工队要根据每个阶段施工的不同情况制订切实可行的安全措施执行。5、项目经理部安全领导小组,各施工队专职安全员要及时发现和排除安全隐患。8.10.3文明施工文明施工作为工程施工中一项重要内容应给予充分重视,施工中必须遵守国家和地方所有控制环境污染的法律和法规,设立兼职环境监督检测小组,随时进行环境监督。施工中做到材料堆放整齐,施工段落有条不紊,井然有序。8.11施工总体部署8.11.1计算主要工程量主要工程数量表8—3工程项目项目名称距离km面积体积临时工程汽车便道2.314路基工程清除表土5669317007.9挖掘土石方22384.15排水工程挖掘排、截水沟1018.1697 南平一级公路设计(水泥路面)路面工程级配碎石底基层566939070.88碾压混凝土基层5669310204.74沥青混凝土夹层485941943.76普通混凝土面层4859413606.32防护工程植草防护11570浆砌片石防护462.88.11.2计算主要工程所需机械台班和人工主要工程所需机械台班和人工表8—4工程项目项目名称所需机械台班人工(工日)临时工程汽车便道75kw以内履带式推土机24.1640.26-8t光轮压路机2.28-10t光轮压路机1.712-15t光轮压路机6.40.6t以内手扶式振动碾13.1路基工程清除表土90kw以内履带式推土机44.368.2挖掘土石方75kw以内履带式推土机45.78172.0以内履带式単斗挖掘机210.212t以内的自卸汽车1208.8铲运机铲运土石方75kw以内履带式推土机49.481710以内拖式铲运机289.7机械碾压路机75kw以内履带式推土机310.2549.8120kw以内自行式平地机29810t以内振动式压路机591.2整修路基(路拱及边坡)120kw以内自行式平地机5.2783.88-10t光轮压路机86000L以内洒水汽车943.4排水工程人工挖排、截水沟197.0浆砌片石排、截水沟788.2路面工程级配碎石120kw以内自行式平地机18.745.16-8t光轮压路机14.112-15t光轮压路机37.26000L以内洒水汽车21.4碾压混凝土3以内轮胎式装载机68.71717.66-8t光轮压路机16.912-15t光轮压路机15.39.5m以内稳定土摊铺机25.540/h以内混凝土搅拌站70.16000L以内洒水汽车24.8沥青混凝土6-8t光轮压路机15.278.212-15t光轮压路机11.66.0m以内沥青混合料摊铺机7.897 南平一级公路设计(水泥路面)16-20t光轮压路机5.2普通混凝土3以内轮胎式装载机60.22896.5滑模式水泥混凝摊铺机24混凝土刻纹机419.8混凝土切缝机186.26以内混凝土搅拌运输车179.860/h以内混凝土搅拌站42.66000L以内洒水汽车91防护工程人工植草178.8浆砌片石565.28.11.3劳动力资源计划及时间安排根据以上各项目施工队机械台班数及所需工日数,可确定各项目所需劳动力资源及各工程施工时间安排,如下表各专业施工队施工时间表8—5工程项目施工人数任务说明时间安排天数施工准备10机械施工为主,人工为辅4.1—4.77临时工程25机械施工为主,人工为辅4.8—5.227路基工程50机械施工为主4.16—6.1460排水工程15人工为辅4.21—6.1455防护工程15人工为辅4.26—6.1450底基层10机械施工为主6.10—6.145基层50机械施工为主6.11—7.1535夹层10机械施工为主7.8—7.158面层50机械施工为主7.11—9.759路面养护5人工为辅9.8—9.21148.11.4施工进度安排1、按任务书所给规定,正式开工时间为2014年4月1日。2、由劳动力资源计划表可知时间安排为97 南平一级公路设计(水泥路面)8.11.5主要材料、机械设备计划根据工程进度图安排的施工进度,对施工所需要的材料,机械设备按照时间进行汇总,得到主要材料和机具计划表主要材料计划表8—6材料名称单位各月材料需用量合计量45678932.5水泥t4.3226.671840.243098.722641.74600.128211.81天然级配m32752.60408.123160.72砂m321.08131.213342.155172.813251.11729.7312648.09M10砂浆m31.609.724.4515.77碎石(4cm)m33912.145812.531316.7111041.38碎石(2cm)m35901.234396.3410297.57片石m357.12356.14159.87573.13碎石m310467.4710467.47水m3221.0238.21872.291433.371141.39257.753964.03石油沥青t204.010.360.07204.44主要机具设备计划表8—7机械名称单位数量各月需用计划4月5月6月7月8月9月75KW以内履带式推土机台班429.4121.8213.094.6台数43426-8t光轮压路机台班48.41.90.323.722.5台数1111197 南平一级公路设计(水泥路面)8-10t光轮压路机台班9.72.45.02.3台数111112-15t光轮压路机台班70.519.528.112.210.7台数111110.6t以内手扶式振动碾台班13.111.21.9台数11190KW以内履带式推土机台班44.311.122.910.3台数11112m3内履带式单斗挖掘机台班210.252.3108.749.2台数211212t以内自卸汽车台班1208.8302.1624.7282台数25613610m3以内拖式铲运机台班289.772.4149.767.6台数3231120KW以内自行式平地机台班303.275.9157.569.8台数22226000L以内洒水汽车台班989.6210441231.243.644.119.7台数1051061113m3以内轮胎式装载机台班128.939.350.731.17.8台数11111120t以内沥青拌合设备台班7.17.1台数119.5m以内稳定土摊铺机台班25.514.610.9台数11140m3/h以内混凝土搅拌站台班70.14030.1台数1116.0m以内沥青混合料摊铺机台班7.87.8台数1116-20t以内轮胎式压路机台班5.25.2台数11滑模式水泥混凝土摊铺机台班248.712.42.9台数1111混凝土刻纹机台班419.8147.2212.759.9台数4341混凝土切缝机台班186.266.297.122.9台数2121台班179.863.796.1297 南平一级公路设计(水泥路面)6m3以内混凝土搅拌运输车台数212160m3/h以内混凝土搅拌站台班42.615.122.35.2台数11118.12临时设施组织临时设施组织计划如下:工程项目施工的正常进行,除了安排合理的施工进度外,还需要在正式开工前做好相应的准备工作,建造相应的临时设施。布置原则:统筹安排,合理布局,减少干扰,便于管理,节约用地,符合环保要求,施工队根据工程量的分布划分,组织机构设置和任务划分选择合适地点设置,临时设施力争做标准、统一、美观、实用、经济。(1)临时设施采用租赁的形式。(2)临时便道进场后,在清表的同时修筑施工便道,便道修建在线路的左侧,在路基填土前,施工便道必须完工,在清理地表后,填筑40cm厚土料碾压,然后填筑20cm厚8%石灰土碾压密实,然后在其上铺设40cm厚碎砖片进行碾压处理,便道宽度为5m,纵坡不大于5%,施工时对便道要经常进行洒水养护,以保证路面晴雨通畅,并满足25t的汽车通行条件。(3)工程及生活用水各临时驻地生活用水及施工用水通过沿路线打井取水。(4)临时通讯项目部安排程控电话两部,一部用于外界通讯,一部用于传真和联网,施工队及拌合站主要人员应配备移动电话,作为工程调度指挥,联络外界使用。8.13运输计划根据材料需要计划,计算出每天都平均消耗量,计算各种材料的每天运输量和最大库存量,对该各种材料统筹计划。1、水泥采用汽车运输,当天开始运输,每天运输55t到第152天运完,最大困存量为60t。按次修建临时仓库。97 南平一级公路设计(水泥路面)2、砂砂采用汽车运输,当天运输,运量为85.运输时间为(第1—第151天)。最大库存量为4946.34,发生在第60天。97 南平一级公路设计(水泥路面)4、碎石运输计划碎石运输提前12天运输,采用汽车运输。运量为140.运输时间为80天(第80—第159天)。最大库存量为1895.16,发生在第120天。8.14施工平面布置图施工平面布置图如下,本工程路线长度为2.332Km,水泥储池,搅拌站、料储库、仓库尽可能在路线中点附近,如下图所示:97 南平一级公路设计(水泥路面)参考文献[1]杨少伟.道路勘测设计[M].北京:人民交通出版,2013[2]邓学均.路基路面工程[M].北京:人民交通出版,2009[3]程培峰,王付洲,于秀娟.路基路面工程[M].北京:科学出版社,2009[4]魏建明.公路施工技术与管理[M].北京:人民交通出版社,2010[5]中华人民共和国行业标准.公路工程技术标准(JTGB01-2003)[S].北京:人民交通出版社,2004[6]中华人民共和国行业标准.公路路线设计规范(JTGD20-2006)[S].北京:人民交通出版社,2006[7]中华人民共和国行业标准.公路路基设计规范(JTGD30-2004)[S].北京:人民交通出版社,2005[8]中华人民共和国行业标准.公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2011)[S].北京:人民交通出版社,2013[9]中华人民共和国行业标准.公路排水设计规范(JTGD33-2012)[S].北京:人民交通出版社,2013[10]中华人民共和国行业标准.公路水泥混凝土路面施工技术规范(JTGF30-2003)[S].北京:人民交通出版社,2004[11]中华人民共和国行业标准.公路工程定额原理与估价(JTGB06-02-2007)[S].北京:人民交通出版社,200797 南平一级公路设计(水泥路面)附录附表1:直线曲线及转角表附表2:竖曲线计算表附表3:路基设计表附表4:土石方调配表97'