第01讲城镇道路分类【教材整体框架结构】第一章市政公用工程施工技术道路、桥梁、轨道交通、水处理场站、管道、垃圾填埋(6个专业)。第二章市政公用工程项目施工管理合同、成本、施组、现场、进度、质量、质量检查与验收、安全、竣工验收。第三章市政公用工程项目施工相关法规与标准市政工程相关的法规和技术标准。2K311010城镇道路工程结构与材料※重点导读:选择考点:城镇道路的分级(四级)、分类,高级路面适用范围,路面按力学特性分类,沥青路面的组成,面层性能要求(6个),沥青混合料结构组成分类,改性SMA适用,水泥混凝土路面基层选用原则,水泥混凝土路面纵缝、横缝、胀缝、缩缝、施工缝区别与联系,挡土墙类型、三种土压力比较案例考点:水泥混凝土路面接缝问题配合施工方法2K311011城镇道路分类【口诀:快主辞职】一、城镇道路分级根据城市道路网中的地位、交通功能以及道路在城镇规划道路系统中所处的地位划分为快速路、主干路、次干路及支路;交通性减弱,服务性增强。快速路应中央分隔、全部控制出入且控制出入口间距及形式,实现交通的连续通行;快速路两侧不应设置公共建筑物的出入口。主干路应连接城市各主要分区,以交通功能为主。主干路两侧不宜设置公共建筑物的出入口。次干路应与主干路结合组成干路网,以集散交通的功能为主,兼有服务功能。支路以解决局部地区交通,服务功能为主。二、城市道路技术标准快速路必须设分隔带,支路不设。三、城镇道路路面分类(一)按路面结构类型分类路面结构的设计使用年限(年)道路等级路面结构类型沥青路面水泥混凝土路面砌块路面快速路1530/主干路1530/次干路1520/支路102010(20)注:砌块路面采用混凝土预制块时,设计年限为10年;采用石材时,为20年。道路路面可分为沥青路面、水泥混凝土路面和砌块路面三大类:(1)沥青路面面层类型包括沥青混合料、沥青贯入式和沥青表面处治。沥青混合料适用于各交通等级道路;沥青贯入式与沥青表面处治路面适用于中、轻交通道路。(2)水泥混凝土路面面层类型包括普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土与钢纤维混凝土,适用于各交通等级道路。(3)砌块路面适用于支路、广场、停车场、人行道与步行街。(二)按力学特性分类分类特点破坏形式代表路面柔性路面弯沉变形较大,抗弯强度小极限垂直变形和弯拉应变沥青砼路面刚性路面产生板体作用,抗弯拉强度大,弯沉变形小极限弯拉强度水泥砼路面【口诀:柔变刚强】1.柔性路面:荷载作用下产生的弯沉变形较大、抗弯强度小,在反复荷载作用下产生累积变形,它的破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变。柔性路面主要代表是各种沥青类路面,包括沥青混凝土(英国标准称压实后的混合料为混凝土)面层、沥青碎石面层、沥青贯入式碎(砾)石面层等。2.刚性路面:行车荷载作用下产生的弯拉强度大,弯沉变形很小,呈现出较大的刚性,它的破坏取决于极限弯拉强度。刚性路面主要代表是水泥混凝土路面,包括接缝处设传力杆、不设传力杆及设补强钢筋网的水泥混凝土路面。(三)基底处理要求(1)基底的不均匀垂直变形导致原水泥混凝土路面板局部脱空,严重脱空部位的路面板局部断裂或碎裂。为保证水泥混凝土路面板的整体刚性,加铺沥青混合料面层前,必须对脱空和路面板局部破裂处的基底进行处理,并对破损的路面板进行修复。基底处理方法有两种:一种是换填基底材料,另一种是注浆填充脱空部位的空洞。(2)开挖式基底处理。对于原水泥混凝土路面局部断裂或碎裂部位,将破坏部位凿除,换填基底并压实后,重新浇筑混凝土。这种常规的处理方法,工艺简单,修复也比较彻底,但对交通影响较大,适合交通不繁忙的路段。(3)非开挖式基底处理。对于脱空部位的空洞,采用从地面钻孔注浆的方法进行基底处理。灌注压力宜为1.5~2.0MPa。这是城镇道路大修工程中使用比较广泛和成功的方法。处理前应采用探地雷达进行详细探查,测出路面板下松散、脱空和既有管线附近沉降区域。【2019年真题】下列城镇道路中,必须设置中央分隔带的是()。A.双幅快速路B.三辅主干路C.单幅次干路D.单幅支路『正确答案』A『答案解析』本题考查的是城镇道路分级。快速路应中央分隔,全部控制出入并控制出入口间距及形式,应实现交通连续通行。【2017年真题】以集散交通的功能为主,兼有服务功能的城镇道路称为()。A.快速路B.主干路C.次干路D.支路『正确答案』C『答案解析』本题考查的是城镇道路分类。次干路应与主干路结合组成干路网,以集散交通的功能为主,兼有服务功能。【2014年真题】行车荷载作用下水泥混凝土路面的力学特性为()。A.弯沉变形较大,抗弯拉强度大B.弯沉变形较大,抗弯拉强度小C.弯沉变形很小,抗弯拉强度大D.弯沉变形很小,抗弯拉强度小『正确答案』C『答案解析』本题考查的是城镇道路分类。以水泥混凝土路面为代表的刚性路面在行车荷载作用下产生的弯拉强度大,弯沉变形很小,呈现出较大的刚性,它的破坏取决于极限弯拉强度。第02讲沥青路面结构组成及性能要求2K311012沥青路面结构组成及性能要求一、沥青路面结构组成沥青路面由面层、基层、垫层组成。(一)垫层垫层是介于基层和土基之间的层位,其作用为改善土基湿度和温度状况,保证面层和基层的强度稳定性和抗冻胀能力,扩散由基层传来的荷载应力,以减小土基所产生的变形。【2019年真题】下列沥青路面结构层中,主要作用为改善土质的湿度和温度情况的是()。A.中面层B.下面层C.基层D.垫层『正确答案』D『答案解析』本题考查的是沥青路面结构组成及性能要求。垫层是介于基层和土基之间的层位,其作用为改善土基的湿度和温度状况(在干燥地区可不设垫层),保证面层和基层的强度稳定性和抗冻胀能力,扩散由基层传来的荷载应力,以减小土基所产生的变形。(二)基层基层是路面结构中的承重层,主要承受车辆荷载的竖向力。并把由面层下传的应力扩散到垫层或土基。【2018年一建真题】基层是路面结构中的承重层,主要承受车辆荷载的(),并把面层下传的应力扩散到路基。A.竖向力B.冲击力C.水平力D.剪切力『正确答案』A『答案解析』本题考查的是沥青路面结构组成。基层是路面结构中的承重层,主要承受车辆荷载的竖向力,并把面层下传的应力扩散到路基。(三)面层面层是直接同行车和大气相接触的层位,承受行车荷载较大的竖向力、水平力和冲击力的作用,同时又受降水的侵蚀作用和温度变化的影响。因此面层应具有较高的结构强度、刚度、耐磨、不透水和高低温稳定性,并且其表面层还应具有良好的平整度和粗糙度。面层可由一层或数层组成,高等级路面可包括磨耗层、面层上层、面层下层,或称上(表)面层、中面层、下(底)面层。【2017年真题】背景资料:某公司承建一座城市桥梁,该桥上部结构为6×20m简支预制预应力混凝土空心板梁,每跨设置边梁2片,中梁24片;下部结构为盖梁及Φ1000mm圆柱式墩,重力式U型桥台,基础均采用Φ1200mm钢筋混凝土钻孔灌注桩。桥墩构造如图1所示。【问题】1.写出图1中构件A和桥面铺装结构层B的名称,并说明构件A在桥梁结构中的作用。『参考答案』(1)构件A为:桥梁支座;结构层B为:粘层。(2)支座作用是:在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置。它不仅要传递很大的荷载,并且还要保证桥跨结构能产生一定的变位。二、沥青路面性能要求(一)垫层的性能要求垫层主要改善土基的湿度和温度状况,通常在土基湿、温状况不良时设置。垫层材料的强度要求不一定高,但其水稳定性必须要好。(二)基层的性能要求1.足够的、均匀一致的承载力和较大的刚度;有足够的抗冲刷能力和抗变形能力,坚实、平整、整体性好。2.不透水性好。3.抗冻性满足设计要求。(三)面层的性能要求使用要求指标是:1.平整度2.承载能力:面层必须具有足够抗疲劳破坏和塑性变形的能力,即具备相当高的强度和刚度。沥青混凝土面层常用厚度及适宜层位汇总表面层类别公称最大粒径(mm)常用厚度(mm)适宜层位特粗式37.5080~100二层或三层式面层的下面层粗粒式31.560~80二层或三层式面层的下面层26.5中粒式1940~60三层式面层的中面层或二层式的下面层16二层或三层式面层的上面层细粒式13.225~40二层或三层式面层的上面层9.515~20(1)沥青混凝土面层的磨耗层(上层)(2)沥青碎石等面层的封层和磨耗层砂粒式4.7510~20自行车道与人行道的面层【2016年真题】沥青混凝土路面的下面层通常采用()沥青混凝土。A.粗粒式B.细粒式C.特粗式D.中粒式E.砂粒式『正确答案』ACD『答案解析』本题考查的是沥青路面性能要求。沥青路面的下面层通常采用特粗式、粗粒式、中粒式沥青混凝土。3.温度稳定性:面层必须具有高温稳定性、低温抗裂性。4.抗滑能力5.透水性:面层应具有不透水性。6.噪声量:OGFC沥青混合料属于降噪排水路面。路面要求沥青混凝土基层(承重层)沥青混凝土面层水泥混凝土面层承载力平整度强度刚度承载能力耐久性(抗冻性)有足够的抗冲刷能力和抗变形能力温度稳定性表面抗滑坚实、平整、整体性好抗滑能力耐磨不透水性透水性平整抗冻性噪声量【口诀:沥青混凝土面层:承载平稳滑水声】【口诀:水泥混凝土面层:久强磨平滑】第03讲沥青混合料的组成与材料2K311013沥青混合料的组成与材料一、结构组成沥青混合料主要由沥青、粗集料、细集料、矿粉组成,有的还加入聚合物和木纤维素。按级配原则构成的沥青混合料,其结构组成可分为三类:序号结构形式特点1悬浮-具有很大的密度,较大的黏聚力,但内摩擦角较小,高温密实结构稳定性较差。如:AC型沥青混合料。2骨架-空隙结构嵌挤能力强,内摩擦角较高,但黏聚力也较低。沥青碎石混合料(AM)和OGFC排水沥青混合料是这种结构典型代表。3骨架-密实结构综合以上两种结构优点。嵌挤锁结作用,内摩擦角较高,黏聚力也较高。沥青玛蹄脂混合料(简称SMA)是这种结构典型代表。它们的典型结构组成示意图见下图。【2018年真题】按级配原则构成的沥青混合料中,具有内摩擦角较高,黏聚力也较高的结构组成是()。A.骨架-密实结构B.骨架-空隙结构C.骨架-悬浮结构D.密实-悬浮结构『正确答案』A『答案解析』本题考查的是沥青混合料的结构组成。骨架-密实结构,不仅内摩擦角较高,黏聚力也高。二、主要材料与性能(一)沥青城镇道路面层宜优先采用A级沥青,不宜使用煤沥青。其品种有道路石油沥青、软煤沥青和液体石油沥青、乳化石油沥青等。选用沥青时,一般上层宜用较稠的沥青,下面或连接层宜用较稀的沥青。乳化沥青分为快凝、中凝和慢凝三种,适用于沥青表面处治、沥青贯入式路面,常温沥青混合料面层以及透层、粘层和封层。用于沥青混合料的沥青应具有下述性能:1.具有适当的稠度:表征粘结性大小,即一定温度条件下的黏度;2.具有较大的塑性:以“延度”表示,即在一定温度和外力作用下变形而不开裂的能力;3.具有足够的温度稳定性:即要求沥青对温度敏感度低,夏天不软,冬天不脆裂;4.具有较好的大气稳定性:抗热、抗光,抗老化能力较强;5.具有较好的水稳性:抗水损害能力较强。(二)粗集料1.粗集料应洁净、干燥、表面粗糙。2.良好粘附性,憎水性;城市快速路、主干路的粘附性应大于或等于4级,次干路及以下道路应大于或等于3级。3.用于快速路、主干路的压碎值不大于26%,吸水率不大于2.0%。4.良好的颗粒形状,接近立方体,针片状颗粒含量不大于15%。(三)细集料1.细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有适当的级配。(2005年)2.天然砂用量不宜超过集料总量的20%,SMA、OGFC不宜使用天然砂(应采用机制砂)。(四)矿粉1.应采用石灰岩等憎水性石料经磨细得到的矿粉,且应洁净、干燥。2.城市快速路、主干道沥青路面不宜采用粉煤灰作填料。(五)纤维稳定剂三、热拌沥青混合料主要类型(一)AC型沥青混合料。适用于城市次干道、辅路或人行道等场所。(二)改性沥青(Modifiedbitumen)混合料1.改性沥青混合料是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂),使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青混合料。2.改性沥青混合料与AC型混合料相比具有较