1、路面施工技术主编丁烈梅副主编郭超祥参 编 圣小艳 田国芝 马俊龙 姚志华主审张美珍 王志强高等职业院校课程改革项目优秀教学成果面向“十三五”高职高专教育精品规划教材内 容 提 要本书按照高职高专院校道路桥梁工程技术专业人才培养目标以及教学改革的需要,依据最新标准规范进行编写。全书主要内容包括路面结构设计、路面施工准备、天然砂砾垫层施工、级配碎(砾)石结构层施工、水泥稳定材料结构层施工、石灰稳定材料结构层施工、综合稳定材料结构层施工、其他类型基层施工、沥青混凝土面层施工、其他沥青面层施工、普通水泥混凝土面层施工、其他水泥混凝土面层施工等。本书可作为高职高专院校道路桥梁工程技术及相关专业的教材,也
2、可作为函授和自考辅导用书,还可供工程项目施工现场相关技术和管理人员工作时参考使用。出版发行北京理工大学出版社有限责任公司社 址北京市海淀区中关村南大街5号邮 编100081电 话(010)68914775(总编室)(010)82562903(教材售后服务热线)(010)68948351(其他图书服务热线)网 址http:/经 销全国各地新华书店印 刷北京紫瑞利印刷有限公司开 本787毫米1092毫米1/16印 张17 责任编辑李玉昌字 数430千字 文案编辑瞿义勇版 次2017年8月第1版2017年9月第2次印刷 责任校对周瑞红定 价45.00元 责任印制边心超图书出现印装质量问题,请拨打售后
3、服务热线,本社负责调换版权专有侵权必究图书在版编目(CIP)数据路面施工技术/丁烈梅主编.北京:北京理工大学出版社,2017.8(2017.9重印)ISBN 978-7-5682-4565-4.路.丁.路面施工高等学校教材.U416.2中国版本图书馆CIP数据核字(2017)第193844号路面施工技术是依据道路桥梁工程技术专业教学标准中“道路桥梁工程技术专业工作任务与职业能力分析表”的要求设置的专业核心课程,其目的是培养学生合理选择施工方法、准确应用施工技术的能力,养成诚实、守信、善于沟通与合作、吃苦耐劳的职业素养;使学生能达到路面施工技术员应有的技能要求,能完成路面工程施工测量、组织管理、
4、质量评定、工程计量等工作。本书以公路路面施工过程为主线,共设置了路面施工基础、路面基(垫)层施工、沥青面层施工、水泥混凝土面层施工4个教学单元,12个学习项目,37个学习任务。在内容编排上,以路面结构层施工过程为主线,根据能力训练要求以及可持续发展的需要安排了必要的专业理论知识。本书编写过程中,更新了原有的陈旧内容,引用了最新出版的公路工程技术标准(JTG B01-2014)、公路沥青路面设计规范(JTG D502017)、公路路面基层施工技术细则(JTG/T F202015)、公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D402011)、公路水泥混凝土路面施工技术细则(JTG/T F302014),
5、融入了公路工程质量检验评定标准(JTG F80/12004)的修订内容及高速公路标准化施工指南(路面分册)中的相关要求。本书由山西交通职业技术学院丁烈梅担任主编并负责统稿,山西交通职业技术学院郭超祥担任副主编。山西路桥第一工程有限责任公司马俊龙和姚志华、山西交通职业技术学院圣小艳、山东交通职业学院田国芝参与了本书部分项目的编写工作。具体编写分工为:丁烈梅编写项目一、项目二及附录,马俊龙编写项目三、项目四、项目六,姚志华编写项目五、项目七、项目八,圣小艳编写项目九,田国芝编写项目十,郭超祥编写项目十一、前言项目十二。本书由山西交通职业技术学院张美珍教授、山西交通科学研究院王志强教授级高级工程师主
6、审。另外,本书在内容构建期间,得到了山西交通职业技术学院马国峰主任、齐秀廷、何雄刚、薛培权、胡晓辉等老师的大力支持;编写过程中,参考并引用了附于本书末尾的参考文献中作者的部分成果,在此一并致以诚挚谢意。限于编者水平,书中不当乃至错误之处在所难免,诚挚希望广大读者在学习使用过程中及时将发现的问题告知编者,以便进一步修改和补充。编者1目录目录教学单元一路面施工基础项目一路面结构设计2任务1认知路面结构 2任务2沥青路面设计 8任务3水泥混凝土路面设计 32任务4路面排水设计 56项目二路面施工准备68任务1路面施工准备内容 68任务2路面施工放样 73教学单元二路面基(垫)层施工项目三天然砂砾垫层
7、施工80任务1认知天然砂砾垫层 81任务2天然砂砾垫层施工 822目录项目四级配碎(砾)石结构层施工 87任务1认知级配碎(砾)石结构层 88任务2级配碎(砾)石结构层施工 91任务3 碎(砾)石结构层质量评定与工程计量 96任务4 编制碎(砾)石结构层施工方案 99项目五水泥稳定材料结构层施工104任务1认知水泥稳定材料结构层 105任务2水泥稳定材料结构层施工 113任务3 水泥稳定材料结构层质量评定与工程计量 122项目六石灰稳定材料结构层施工127任务1认知石灰稳定材料结构层 128任务2石灰稳定材料结构层施工 131任务3 石灰稳定材料结构层质量评定与工程计量 135项目七综合稳定材
8、料结构层施工139任务1认知二灰稳定材料结构层 140任务2二灰稳定材料结构层施工 143任务3二灰稳定材料结构层质量评定与工程计量 146任务4编制半刚性结构层施工方案 149项目八其他类型基层施工151任务1沥青稳定碎石基层施工 151任务2贫混凝土基层施工 1543目录教学单元三沥青面层施工项目九沥青混凝土面层施工158任务1识读沥青路面结构图 159任务2沥青混凝土面层施工 165任务3 沥青混凝土面层质量评定与工程计量 182任务4 编制沥青混凝土面层施工方案 185项目十其他沥青面层施工188任务1SMA面层施工 188任务2功能结构层施工 191任务3 沥青表面处治与沥青贯入式施
9、工 197教学单元四水泥混凝土面层施工项目十一普通水泥混凝土面层施工 206任务1 识读普通水泥混凝土路面结构图 207任务2普通水泥混凝土面层施工 216任务3 普通水泥混凝土面层质量评定与工程计量 244任务4 编制普通水泥混凝土面层施工方案 247项目十二 其他水泥混凝土面层施工249任务1钢筋混凝土面层施工 2504目录任务2钢纤维混凝土面层施工 255附录路面工程安全生产与文明施工 259参考文献262教学单元一路面施工基础单元简介路面是公路的重要组成部分,直接承受车轮荷载的作用及自然因素的长期影响,其施工质量的好坏直接影响公路的使用性能.学习路面施工技术,首先应对路面有充分的认识,
10、比如路面的概念、基本要求、结构层次划分、路面类型以及工程划分、并了解路面的发展情况,尤其是新技术、新工艺、新材料及新设备的应用情况;其次,还应结合设计规范掌握一定的路面设计理论,便于读懂施工图纸;再者,由于路面结构层次划分较细,每个层次又有不同的材料要求,施工方法也有所区别,因此,路面的施工准备工作也显得非常重要.路面施工前,应做好组织准备、物质准备、技术准备以及施工现场的准备等各项准备工作.本教学单元设个项目,即路面结构设计、路面施工准备.项目一路面结构设计项目描述路面施工前,首先应掌握路面的基本知识,比如路面的概念、公路对路面的基本要求、路面的结构组成、路拱形式及路面类型等;其次应掌握我国
11、现行的路面设计理论与设计方法,并能读懂设计图纸.学习本项目,旨在让学生准确掌握路面的基本知识,能绘制路面结构层次图,并确定其类型,分析对路面各层次的要求,同时掌握沥青路面和水泥混凝土路面设计理论与设计方法,能利用路面专用设计程序完成路面结构设计计算,能完成路面排水设计.本项目包括认知路面结构、沥青路面设计、水泥混凝土路面设计、路面排水设计个任务.任务 认知路面结构通过学习本任务,学生应能准确掌握路面的概念、类型、路拱形式,理解公路对路面的基本要求,绘制路面结构层次,并了解各结构层次的基本应用,为进一步学习路面结构设计及各结构层次的施工奠定基础.知识引入路面是指用各种筑路材料铺筑在公路路基上供车
12、辆行驶的构造物,是道路工程的一个重要组成部分.最早修建公路和铺筑路面的历史可追溯到古巴比伦和埃及,但最为宏伟的工程应属古罗马.古罗马时的路面概念是在有一定强度的地基上摆放大石块,再在上面用小石块和青石杂填隙,类似于现在的骨架结构,这就是公路的原始概念.后来,为了在沼泽地等软土地区方便行走,又采用圆木和厚木板拼砌成类似于木筏的结构,这也是早期路面的概念.较早时的简易公路主要考虑了以下几个方面:路面设计要体现路基情况;采用“新”材料,如碎石;有效的排水;基层的设置等.到 世纪后 年,城市路面开始使用水泥和沥青等材料,路面设计开始考虑环境因素、路面抗滑和舒适等方面,但对于路面的功能和结构却没有更深入
13、的认识.近年来,在路面结构设计、路面材料和施工机械及工艺等方面都有了更深入的研究和认识,特别是新材料、新工艺、新技术的广泛应用,使得路面有了长足的发展.请思考:路面的基本要求有哪些?具体如何理解?路面结构层次如何划分?各层次有何要求?路面设置路拱的目的是什么?有哪些具体要求?路面的类型有哪些?各有何特点?应用如何?项目一路面结构设计 一、路面的概念路面是在路基顶面的行车部分用各种筑路材料或混合料分层铺筑的层状结构物.从横断面方向看,高速、一级公路的表面一般是由行车道、中间带、硬路肩和土路肩组成,二、三、四级公路不含中间带.路面的横断面形式通常分为槽式横断面和全铺式横断面,如图 所示.路基填挖到
14、设计标高位置后,在路基上按路面设计宽度范围将路基挖成与路面厚度相同的浅槽;或路基填筑到路床顶面位置后,按路面设计宽度范围在两侧的路肩部位培土(压实)形成与路面厚度相同的浅槽;也可采用半挖半培的方法形成浅槽,然后在浅槽内铺筑路面.一般公路路面都采用槽式横断面,如图 (a)所示.全铺式横断面是在路基全部宽度内都铺筑路面.在高等级公路建设中,有时为了将路面结构内部的水分迅速排出,在全宽范围内铺筑基层材料,保证水分由横向排入边沟.有时考虑到道路交通的迅速增长,为适应扩建的需要,将硬路肩及土路肩的位置全部按行车道标准铺筑面层.在盛产石料的山区或较窄的路基上,也可全宽铺筑砂石路面.全铺式路面横断面形式如图
15、 (b)所示.图 路面横断面形式(a)槽式横断面;(b)全铺式横断面路面;土路肩;路基;路缘石;硬路肩坚固且稳定的路基为路面结构长期承受汽车荷载作用提供了重要的保证;路面结构层对路基起保护作用,使路基不会直接承受车轮荷载和大气的破坏作用,保持稳定状态.路基和路面实际上是不可分割的整体.路面工程是一种线形工程,有的公路延续数十公里至数百公里.由于公路沿线地形起伏,地质、地貌、气象特征多变,因此,路面工程具有复杂多变的特点.路面工程还具有工程数量大和造价高的特点,路面工程造价一般占公路工程总造价的 左右,有些公路甚至更高一些.现代化的公路运输,既要求公路能全天候通行车辆,又要求车辆能以一定的速度,
16、安全、舒适、经济地运行.因此,精心设计,精心施工,使路基路面能长期具备良好的使用性能,对节约投资,提高运输效益,具有十分重要的意义.二、公路对路面的基本要求为了保证汽车能全天候地在路面上安全、快速、舒适行驶,对路面提出如下基本要求.具有足够的承载能力路面结构的承载能力包括强度和刚度两个方面.路面结构的强度是指抵抗车轮荷载引起的各个部位的各种应力(如压应力、拉应力、剪应力等),保证不发生压碎、拉断、剪切等各种破坏的能力.路面结构的刚度是指抵抗车轮荷载作用下引起的变形,保证不发生过量的变形,不发生沉陷、波浪或车辙等病害的能力.需强调的是,这里的强度应包括修建路面的原材料(如砂石、水泥等)以及复合材料(如水泥混凝土、沥青混凝土)和路面结构的强度.项目一路面结构设计 具有足够的稳定性路面结构的稳定性是指路面结构在水和温度等自然因素的作用下,能较好地保持其设计要求的几何形态及物理、力学性能的能力.路面结构的稳定性主要包括温度稳定性(高温稳定性和低温抗裂性)、水稳定性、沥青路面的大气稳定性等.()高温稳定性:高温季节沥青路面软化,在车轮荷载作用下会产生较大的变形.水泥混凝土路面面板在高温季节会翘曲