道路综合课程设计说明书普通混泥土路面设计.doc

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1、编号： 道路综合课程设计说明书题 目： 普通混泥土路面设计 院 （系）： 建筑与交通工程学院 专 业： 交通工程专业 学生姓名： xxxxx 学 号： xxxxxx 指导教师： xxxxxxx 2012 年 9 月 3 日目录一、设计资料4二、设计内容41.交通量分析42.初拟路面结构43.路面参数的确定44.荷载应力55. 温度疲劳应力66.校核67方案确定7三.施工图纸7 1. 路面结构图.72.水泥混凝土路面板块布置图73.水泥混凝土路面板块构造图7四、工程量71.普通混凝土用量82.水泥稳定碎石用量83.石灰与粉煤灰用量84.钢筋用量8五、施工方案81.施工前的准备82.垫层的施工93

2、.基层的施工94.面层的施工10六、课设总结13参 考 文 献一、 设计资料公路自然区划区拟新建一条1Km的二级公路，路基回弹模量根据以往经验区30Mpa，采用普通混泥土路面，路面宽16m（双向四车道），设计车道使用初期标准轴载日作用次数为3100。交通量年增长系数取4%。 平面尺寸设计：板长5m，板宽4m。试设计该路面厚度。接缝设计：纵缝采用设拉杆平缝，横缝采用不设传力杆的假缝。初拟路面结构：底基层20cm石灰粉煤灰稳定土，基层18cm水泥稳定碎石。二、 设计内容1.交通分析根据表16-11.路基路面工程（第三版）人民交通出版社，2008年5月2、公路路基设计规范（JTG D30-2011）

3、，北京：人民交通出版社，2011年，二级公路设计基准期为20年，安全等级三级.由表16-31临界荷位处的车辆轮迹横向系数取0.36，交通年增长率为4%。根据式（16-4）1计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为 根据表16-41查，可知属于重交通荷载等级2.初拟路面结构施工变异水平中等级。初拟普通混凝土面层厚度为0.25m 水泥稳定砂砾基层0.18m底基层选用石灰粉煤灰稳定土，厚0.20m行车道水泥混凝土面层板平面尺寸取5.04.0m纵缝为设拉杆平缝横缝为设传力杆的假缝土基回弹模量3. 路面参数的确定初拟路面结构如下：- 普通水泥混凝土 0.25m - 水泥稳定碎石 0.18m -

4、 石灰与粉煤灰土 0.20m -土基 基层顶面当量回弹模量： 公式 1混凝土面层板的弯曲刚度Dc: 半刚性基层板的弯曲刚度: 当量厚度： 回归系数： 基层顶面当量回弹模量： 普通水泥混凝土面层的相对刚度半径： 4. 荷载应力： 接缝传荷折减系数：。疲劳应力系数： 综合系数：。荷载疲劳应力：5. 温度疲劳应力区最大温度梯度，取板长L=5m，,又混凝土板厚。Rb=0.1180温度应力系数: 温度疲劳应力系数： 式中，回归系数代入数值得 温度疲劳应力： 6. 校核可靠度系数，在以行车荷载和温度梯度综合作用产生的疲劳断裂作为设计极限状态时，需满足，代入数值：满足要求7. 方案确定因此拟定方案如下：-普

5、通水泥混凝土 0.26m -水泥稳定碎石 0.18m -石灰与粉煤灰土 0.20m -土基 图表 1路面设计结构图三、 施工图纸1. 路面结构图 详见另附图1 2. 水泥混凝土路面板块布置图 详见另附图2 3. 水泥混凝土路面板块接缝构造图 详见另附图3 四、 工程量1. 普通水泥混凝土用量M1=1000*0.25*16=4000(立方米)2. 水泥稳定碎石用量 M2=1000*0.18*16=2880（立方米） 3. 石灰与粉煤灰土用量 M3=1000*0.2*16=3200(立方米) 4. 钢筋用量 略五、 施工方案 1. 施工前的准备（1）测量准备 开工前的定线复测是各项工程开工的前提，

6、它对工程质量有着直接的影 响，为确保复测精度，由对测量有着丰富经验的专职测量工程师负责，在现 场交接主要控制桩点和获得相关的测量资料后，迅速组织对合同段进行定线 测量，主动处理好同相邻标段的衔接。视各项工程的实际情况，增设复测成 果的护桩图，并书面上报监理和业主审核，并对前期开工的分项工程及路线 边桩测量放样，为各分项工程的开工打下良好基础。 （2）技术资料准备 应在项目总工的主持下，召集全体技术人员认真仔细地阅读、审核图纸， 深入细致地领会设计意图，争取设计、监理单位对工程项目作更深一层的技 术交底，编制分项工程的作业指导书；全面分析，统筹安排，科学分解工序， 合理确定作业循环时间，制定严格

7、的技术交底、技术管理和质检制度，准备 好工程日志等各种记录簿和工程检查表格。 （3）现场准备 在现有的三通一平前提下，修建临时设施的同时，安排人员、机械 进行本合同段内临时道路修筑，地表清理，为正式开工做好准备。 （4）物资准备 物资部门在项目经理统一安排下，根据工程的轻重缓急，在业主等有关 部门的监督下对急需物资进行采购。在试验监理工程师认可后，部分物 资可分期、分批进场，以满足工程需要。2. 垫层的施工 1） 施工要求 1.在铺筑前，将路床表面的浮土、杂物全部清除，路床上的车辙松软以 及任何不符规定要求的部位均翻挖、清除，并以同类型材料填补，重新 整形、碾压。 2.根据松铺系数，将集料均匀

8、地摊铺在规定的宽度上。 3.采用重型压路机碾压。碾压时后轮重叠 1/2 轮宽，且须超过两段的接缝处，使每个摊铺碾压层整个厚度和宽度完全均匀地压实到规定的压实度 为止。 4. 碾压的方向与线路中心平行，直线段由边到中，超高段由内侧到外侧，依次连续均匀碾压。每层碾压连续进行，直到压实密度达到设计要求 的98%。 2） 质量控制 1.在已完成的手摆片石层上每 1000m2 随机取样 4 处进行集料、筛分，塑性指数体积比的试验，检测压实厚度和压实度。 2. 按规定的方法和频率进行质量检测项目，实测和外观鉴定。 3. 18t 压路机过后无明显轮迹。 3. 基层的施工 1. 水泥稳定层的下承层即片石垫层表

9、面应平整、坚实，没有任何松散的材 料和软弱地基，如发现低洼和坑洞，应仔细填补及压实，搓板和辙槽应 及时刮除。 2. 施工放样： 在下承层上恢复中线，直线段每 20 米一桩，平曲线段每 10 米设一桩， 并在两侧路基边缘外设指示桩。进行水平测量，并在指示桩上用明显标记标 出水泥稳定层的设计高程。 3. 拌和： 采用拌和机拌和成混合料，用运输车辆运送至施工现场，应根据设计配合比进料，并将拌和料搅拌均匀。 4） 摊铺： 摊铺前尘土杂物要清除，并在片石垫层上均匀喷洒一遍清水，以利于上 下层结合。松铺系数 1.3-1.35，必要时进行减料或补料工作，纵横断面符合要求，厚度均匀一致。 5） 碾压： 混合料

10、摊铺整平后，先用压路机进行静压 4 遍，再进行振动碾压 2 遍， 最后再静压 1 遍。碾压时重叠 1/2 轮宽，后轮必须超两段的接缝处，碾 压到要求的密实度，同时没有明显的轮迹。严禁压路机在已完成的或在 碾压的路段上调头或急刹车，保证稳定层表面不受破坏。碾压进程中稳 定层表面应始终保持潮湿，如表面水蒸气较快，应及时补洒少量的水， 不得洒大水碾压。如有弹簧、松散、起皮等现象，应及时翻开重新适量 水泥拌和或用其它方法处理，使其达到质量要求。碾压结束之前，应进 行终平工作，将高出设计标高部分刮除扫出路外，局部低洼处留待铺筑路面时处理。 6） 养生： 在对稳定层进行厚度、宽度、平整度、高程及压实度检测

11、合格后进行养生，采用每天人工经常洒水进行养生，始终保持稳定层表面潮湿，养生 期不宜少于 7 天。养生期内应封闭交通，以免稳定层受损。4. 面层的施工1）、材料和选择 1. 水泥选用强度高，收缩性小，而磨性强，抗冻性好，标号大于 32#的普 通硅酸盐水泥。注意事项：水泥的物理性能和化学成分应符合国家有关 标准的规定。不同标号、厂牌、品种、出厂日期的水泥，不得混合堆放， 严禁混合使用。 2. 砂选择质地坚硬、耐磨、洁净，符合规定级配要求，细度模数宜在 2.5以上。 3. 碎石选择质地坚硬、耐磨、洁净，符合规定级配要求，且最大粒径不得 超过 40mm。 4. 水、电由业主提供使用，宜在拌和场设蓄水池

12、，以防水量不足时备用。 2） 立模： 、模板的选用 1. 混凝土路面模板采用 22mc 钢模板，小弯道等非标准部位采用木模板， 其厚度为 5cm（曲线处可减薄到 3cm）。 2. 模板应无缺损，有足够的钢度，内侧和顶，底面均光洁、平整、顺直， 局部变形不得大于 3mm。振捣时模板横向最大挠曲应小于 4mm，高度应 与混凝土路面板厚度一致，误差不超过 2mm。纵缝模板平缝的拉杆穿孔 眼位应准确。 3. 模板周围使用前，应对前次拆下的模板进行检验，如有变形损坏，应整 修至达到要求后才能使用。 立模施工要点： 1. 立模前应检测基层的顶面标高和路拱横坡以及基层表层有否磨损破坏 等，否则应整修基层至符

13、合要求才可立模铺筑混凝土。 2. 立模的平面位置和高程要符合设计要求，基误差应小于混凝土路面质量 验收的容许误差。 3. 立模时应使钢模向外侧微倾，使钢模内边角支撑震动梁与滚筒，保证摊 铺时路面的平整度。 4. 模板应支立稳固，接头严密平顺。模板的接头以及与基层接触采用砂浆 封堵或用塑料薄膜铺在钢模边，采用塑料薄膜防漏措施时应控制薄膜与 混凝土形成夹层。 5. 浇筑混凝土前，在模板内侧涂脱模剂（隔离剂）。 混凝土的拌制和运输： 1. 混凝土的拌和采用双握轴强制搅拌机搅拌，以保证混凝土的拌和质量。 2. 投入搅拌机的每拌原材料数量，严格按施工配合比搅拌机容量确定，并 称量准确。 3. 搅拌机装料

14、顺序为砂、水泥、石子，进料后边搅拌边加水。 4. 混凝土拌合物用自卸机动车运输至施工现场进行作业。 摊铺： 1） 摊铺前的准备工作 1. 摊铺前先检查模板位置、高程、相邻模板接头处的高差、模板是否支设 稳固，基层是否平整、润湿，模板内侧面是否涂脱模剂，水泥混凝土板 壁是否涂沥青，以及钢筋的安设和传力杆、拉杆等设置情况，合格后方 可摊铺混凝土。 2. 检查、维修混凝土运输通道以及设置安全护栏、并派专职交通指挥人员 指挥交通。 2） 摊铺施工要点： 1. 模板边及施工缝处混凝土铺筑应用铁锹（扣锹法）摊铺，禁止抛掷和耧 耙。 2. 每工作班混凝土的摊铺、振捣、整平、做面应连续进行，不得中断。如 因故

15、中断，应设备施工缝缝，并宜设在设计规定的接缝位置。 、振捣、整平的内容和要求： 1. 摊铺好的混凝土拌和物，随即用插入式和平板式振动器均匀地振实。 2. 插入式振动器功率宜采用 1.5kw,其作用是振捣密实及起浆。 3. 平板振动器采用 2.2kw（采用真空吸水工艺时可用功率较小的平板振动 器）。 4. 振捣时插入式振动器先在模板（或混凝土板壁）边缘、角隅处初振或全面积顺序初振一次，同一位置振动时不宜少于 20s。插入式振动器移动 间距不大于其作用半径的 1.5 倍，其至模板的距离不大于作用半径的0.5 倍，并避免碰撞模板和钢筋。然后，再用平板振动器全面往返振捣 2 遍，板与板之间宜重迭 10

16、-20cm。同一位置的振捣时间，当水灰比小于 0.45 时不少于 30s，当水灰比大于 0.45 时不少于 15s，以不再冒出 气泡并泛出水泥浆为准。 5. 混凝土拌和物全面振捣后，再用振动梁进一步拖拉振实并初步整平。振动梁往返拖拉 2-3 遍使表面泛浆，并赶出气泡。振动梁移动速度要缓慢均匀，不许中途停顿，前进速动梁往返拖拉 2-3 遍，使表面泛浆，并赶出气泡。振动梁移动速度要缓慢均匀，不许中途停顿，前进速度以每分钟 1.2-1.5m 为宜。凡有不平之处，应及时铺以人工挖填补平。补填时宜用较细的拌合物，但严禁用 纯砂浆填补。 6. 最后用无缝钢管滚杠进一步滚揉表面，使表面进一步提浆调匀调平。

17、、真空吸水施工 1. 基本特点： 1. 真空吸水为非必要工序，但在特定优点，本工程水泥混凝土路面将采用 真空吸水方法，以节约作业时间，提高工作效率。但在高温季节时白天施工不宜采用真空吸水作业，防止板面过干致使后续作业无法施工。 2. 采用该工艺时，混凝土拌合物水灰比比常规增大 5%-10%，振捣、减轻劳动强度，加快施工进度，并且还可缩短混凝土抹面工序的等待时间，降低成型混凝土的最终水灰比，从而增加了密实性，提高了强度，改善了抗缩性、抗渗性和抗冻性。 2. 要求： 1. 真空吸水深度不可超过 30cm。 2. 真空吸水时间宜为混凝土路面板厚的 1.5 倍（吸水时间以 min）计，板 厚以 cm

18、计。 3. 吸垫铺设，特别是周边应紧贴密致。开泵吸水一般控制真空表 1min 内 逐步升高到 400-500mm11g，最高值不宜大于 650-700mm11g。计量出水量至达到要求，并作记录。关泵亦逐渐减小真空度，并略提起吸垫四角，继续抽吸 10-15s，以脱尽作业表面及管路中残余水。 4. 真空吸水后用磨光机进行磨平起浆，并用滚杠拉平，以保证表面平整和 进一步增强板面的均匀性和强度。 板面处理： 1. 抹面时严禁在混凝土表面洒水或撒水泥。 2. 抹面一般分两次进行，第一次在整平后随即进行。驱除泌水并压下石子。 第二次抹面须在混凝土泌水基本结束，处于初凝状态，但表面尚湿润时进行 3. 混凝土

19、板面应平整密实，并用 3m 直尺检查平整度。 4. 抹平台后沿横方向用压纹滚槽器压槽，使路面混凝土有粗糙的纹理表面。 横向胀缝的施工： 1. 设缝情况：胀缝应与中心线成 90 o，缝壁必须竖直，缝隙宽度一致，缝 中不得连浆。缝下部设胀缝板，上部灌封缝料。 2. 胀缝施工要点： 1. 胀缝两侧的混凝土板，一般设滑动传力杆传递荷载。传力杆穿过胀缝板， 并用钢筋支架固定就位。传力杆的一半长度稍多一些（5cm）涂沥青并 套长 10cm 的塑料套筒，小套筒留 3cm 空隙，填以纱头。 2. 胀缝封缝槽用切缝机在两侧切出封缝空间 2.5cm，后者胀缝两侧混凝土 板平齐，平整度好。 3. 胀缝板事先预制，采

20、用 2.5cm 泡沫板。 4. 预制胀缝板嵌入前，使缝壁洁净干燥，胀缝板与缝壁紧密结合，且胀缝 板与基层表面紧密接触。 横向施工缝施工要求： 施工结束时设置施工缝：施工缝宜位于设计所规定的缩缝，各个车道的 施工缝应注意避免设在同一个横断面上；施工缝如设于缩缝处，板的 1/2 厚 度位置应增设传力杆。 横向缩缝施工要点： 1. 锯缝应及时，在混凝土硬结后早进行，特别是在夏季施工不可拖延，但 也不能过早，否则混凝土强度不足会导致粗料从砂浆中脱落。 2. 锯缝宜在混凝土强度达到 5-10Mpa 时进行，也可以由工地试锯确定锯缝 时间。速度以每分钟 1.2-1.5m 为宜。凡有不平之处，应及时铺以人工

21、挖填补平。补宜用较细的拌合物，但严禁用纯砂浆填补。 混凝土路面板养护： 1. 基本要求：混凝土板做面完毕应及时养护，使混凝土中结合料有良良_ 的水化、水解强度发育条件以及防止收缩裂缝的产生。六、 课设总结这次课程设计，刚开始的时候拿到题目无从下手，以前虽然学过路基与路面，但由于学的时候，学得不深，不透。还好我们有个很好的陈老师，在他的无微不至的关怀之下，我慢慢的对混泥土路面设计有了初步的掌握。刚开始设计时，我是用的是06的标准进行设计的。用06的标准设计算出的结果是23厘米厚的面层最为合理。根据老师的要求，我又用11新规范再算一次。我很快就根据新规范，把路面的结构的面层设计出来了，这时已经为25厘米。在画图的时候进行得也比较顺利，陈老师一直强调画的图必须讲究整体感，最后我又把图画了一遍。本次课程课设不仅复习了普通水泥混泥土路面的设计，掌握了普通水泥混泥土路面设计的原理和步骤和方法，使自己的实践能力有了很大的进步。在设计的过程中明白了各种参数的由来和应用，进一步了解了图面结构对道路的重要性。为以后的职业生涯打下了良好的基础最后，让我在此再一次由衷地感谢陈xx老师的帮助。同时也感谢给我帮助的同学和朋友们。参 考 文 献