公路养护工培训讲义.ppt
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1、公路养护工培训(中级、高级),2015年,第一部分 基础知识,一、养护工职业道德1.1、职业道德P3 职业道德是人们职业活动中应遵循的特定职业规范和行为准则,即正确处理职业内部、职业之间、职业与社会之间、人与人之间关系应当遵循的思想和行为规范。1.2、公路养护工职业定义P5 使用工具、机械设备对公路及其设施进行养护和维修的人员。,第一部分 基础知识,1.3、公路养护的具体任务P5(1)经常保持公路及其设施的完好状态,及时修复损坏部分,保障行车安全、舒适与畅通。(2)采取正确的技术措施,提高养护工作质量,延长公路的使用年限。(3)防治结合,治理公路存在的病害和隐患,以提高公路的抗灾能力。(4)对
2、原有技术标准过低的路段和构造物及沿线设施进行分期改善和增建设,以提高公路的通行能力和服务水平。,第一部分 基础知识,1.4、职业守则P6(1)遵守法律、爱岗敬业。(2)忠于职守,吃苦耐劳。(3)谦虚谨慎,团结协作。(4)规范操作,保证质量。(5)专研业务,提高技能。(6)安全生产,文明施工。二、公路工程技术标准的基本知识 公路一般由路基、路面、桥梁、隧道工程和交通工程设施等几大部分组成。,第一部分 基础知识,2.1、路基P6 公路路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,它是公路与自然地面接触的最基本的部分,是路面的基础,承受路结构自重及由路面传递下来的行车荷载和自然因素的作用。公路路
3、基主要包括路基体、边坡、边沟及其他附属设施等几个部分。,第一部分 基础知识,2.1.1、路基的类型(1)路堤:高于原地面的填方路基。,第一部分 基础知识,(2)路堑:低于原地面的挖方路基。,第一部分 基础知识,(3)半填半挖路基:在一个断面内,一部分为路堤,另一部分为路堑的路基。,第一部分 基础知识,(4)零填零挖路基:原地面与路基高程基本相同,构成零填零挖路基断面形式。,第一部分 基础知识,2.2、路面P11 路面是用各种筑路材料或混合料分层铺筑在公路路基上供汽车行驶的层状构造物。其作用是保证汽车在道路中能全天候、稳定、高速、舒适、安全和经济地运行。路面横断面由行车道、硬路肩、或土路肩(高速
4、公路还有中央分隔带)组成。通常将路面横断面分为槽式和全铺式两种。,2.2.1、路拱横坡度P12表1-1-3,第一部分 基础知识,为了保证路面上雨水及时排出,减少雨水对路面的浸湿和渗透,路面表面应做成两边低、中间高的路拱形式。高级路面平整度和水稳定性好,透水性小,一般采用较小路拱横坡度和直线形路拱;低级路面为利于迅速排除路表积水,通常采用较大的路拱横坡度和抛物线形路拱。2.2.2、路面结构层及其功能 路面体按结构层次自上而下可分为面层、基层、垫层。,第一部分 基础知识,(1)面层P12 面层是路面结构最上面的一个层次,它直接承受行车荷载的垂直力、水平力、和振动冲击力的作用,并受到降雨、气温和湿度
5、变化等自然因素的直接影响。因此,与其它层次相比,面层应具有较高的强度、抗变形能力,较好的温度稳定性、水稳定性,并具有良好的耐磨性和抗渗水性。铺筑面层的材料主要有水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎(砾)石混合料、碎(砾)石掺土或不掺土混合料及块石等。,第一部分 基础知识,(2)基层P12 基层是面层的下卧层(位于面层之下,垫层或路基之上)。基层主要承受由面层传递的车荷载垂直力,并把它扩散和分布到垫层和土基上。是路面结构中的主要承重层,因此,应具有足够的强度和刚度,并具有良好的扩散应力的能力。基层还可能受到面层渗水以及地下水的侵蚀,还应具有足够的水稳定性。铺筑基层的材料主要有:各种结合料稳定土或碎(砾
6、)石或各种工业废渣组成的混合料、贫水泥混凝土、各种碎(砾)石混合料、天然砂砾及片石、块石或圆石等。,第一部分 基础知识,(3)垫层P12 垫层是介于基层与土基之间,直接与土基接触,它的功能是改善土基的湿度和温度状况,保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基的影响。同时还将基层传下的车辆荷载应力进一步加以扩散,从而减小土基顶面压应力和竖向变形的作用。修筑垫层的材料,强度不一定很高,但要求稳定性和隔温性能好,一般以就地取材为原则,选用粗砂、砂砾、碎石、煤渣、矿渣等松散颗粒材料,或采用水泥、石灰煤渣稳定的密实垫层。,第一部分 基础知识,2.2.3、路面的分类P13 路面是用各种材料按不同配制方法和
7、施工方法修筑而成,在力学性质上也互有异同。根据不同的实用目的,可将路面做不同的分类,按路面在行车荷载作用下的力学性质分,一般分为刚性路面和柔性路面。按面层材料和施工方法可分为五大类:碎(砾)石类、结合料稳定类、沥青类、块料类、水泥混凝土类。(1)刚性路面 主要是指用水泥混凝土路面。它的强度高、刚性大、板体性好,有较大的扩散应力的能力,在车轮作用下路面的弯沉变形很小。,第一部分 基础知识,(2)柔性路面 主要有各类沥青路面和碎(砾)石路面。它的刚度较小,抗拉强度较低,荷载作用下变形较大,土基和基层强度对路面结构整体强度有较大影响。(3)半刚性路面 主要为无机结合料(水泥、石灰)、水硬性材料、稳定
8、土、砂、砾石和工业废料(粉煤灰、矿渣等)。此类材料前期具有柔性路面的力学特性,后期强度增长较大,最终强度比柔性路面强度要高,但比刚性路面强度低。它不耐磨耗,只可作为柔性或刚性路面的基层使用。,第一部分 基础知识,2.3、小桥2.3.1、桥梁的基本组成P13 桥梁一般由上部结构、下部结构、基础和附属构造四部分组成,见下图。,第一部分 基础知识,(1)上部结构P14在线路中断时跨越障碍的主要承载结构,也叫桥跨结构。又可分承重结构和桥面系两部分,承重结构包括主梁、桁hng架或拱圈等;桥面系包括桥面铺装、栏杆、人行道等。(2)下部结构P14支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物,指桥墩和桥台
9、。(3)基础P14把桥梁上的全部荷载传至地基的桥墩和桥台底部奠基部分。,第一部分 基础知识,(4)附属构造P14附属构造包括支座、锥形护坡等。2.3.2、桥梁的分类(1)按受力体系不同可分为:梁桥、拱桥、刚架桥、吊桥(悬索桥)、组合体系桥。,第一部分 基础知识,梁桥:是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构,主要承重构件是梁或板。见下图。,第一部分 基础知识,拱桥:主要承重结构是拱肋(或拱圈),以受压为主,拱是有水平推力的结构,对地基要求较高,一般常建于地基良好的地区。见下图。,第一部分 基础知识,刚架桥:主要承重结构是梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起的刚架结构。见下图。,第一部分 基础知识,(
10、2)按桥梁长度和跨径的不同分为特大桥、大桥、中桥、小桥和涵洞。P16表1-1-4(3)按主要承重结构所用的材料来分,有圬工桥(砖、石、混凝土桥)、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥、钢筋混凝土结合梁桥和木桥。(4)按跨越障碍的性质来分,有跨河桥、跨线桥(立体交叉桥)、高架桥和栈zhn桥。(5)按行车道部分位置的不同分,有上承式(桥面结构布置在主要承重结构之上)桥、下承式桥、中承式桥。,第一部分 基础知识,(6)其他分类:按使用年限分,有永久性桥、半永久性桥、临时性桥;按施工方法分,有整体式桥、装配式桥;按使用条件分,有固定式桥、浮桥、开启式桥、漫水桥。2.4、涵洞P16 涵洞是公路路基通过洼地
11、或跨越水沟(渠)时设置的,或为把汇集在路基上方的水流宣泄到下方而设置的横穿路基的小型地面排水结构物。,第一部分 基础知识,2.4.1、涵洞的基本组成涵洞由洞身、洞口建筑、基础和附属工程组成。洞身:它的截面形式有圆形、拱形、矩形(箱形)三大类。洞口:常用的洞口建筑形式有一字(墙)式、八字式。基础:整体式和非整体式。附属工程:包括锥体护坡(路基边坡)、河床铺砌及人工水道等。,第一部分 基础知识,2.4.2、涵洞的分类P17(1)根据涵洞中线与路线中线的关系,可分正交涵和斜交涵。(2)按涵洞断面形式可分为圆管涵、盖板涵、箱涵、拱涵。P17(3)按涵顶填土情况可分为明涵(涵顶无填土)和暗涵(涵顶填土大
12、于50cm)。(4)涵洞按建筑材料可分为砖涵、石涵、混凝土涵和钢筋混凝土涵等。(5)涵洞按水力性能分为无压力涵、半压力涵和压力涵。,第一部分 基础知识,2.5、公路建筑材料P182.5.1、砂石材料是用于砌筑各种工程结构的石料和用于水泥混凝土、沥青混合料等的集料(骨料)的总称。在土本工程中,砂石材料是用量最大的材料。砂石材料的按形状分有石料、集料两种。石料:石料指天然岩石经机械加工制成的具有一定形状和尺寸的石料制品;集料:由不同粒径矿质颗粒组成的混合料;是岩石的集合体,在混合料中起骨架和填充作用。,第一部分 基础知识,按不同来源分类P18天然砂石材料:卵石、砾石、漂石、砂(海砂、河沙、山沙等)
13、;人工轧zh制的砂石料:块料、碎石集料;工业冶金矿渣集料:钢渣、高炉渣、煤渣、粉煤灰等。2.5.2、石料石料泛指所有的能作为工程材料的石头。(1)岩石的分类,按形成条件分为岩浆岩、沉积岩、变质岩。P18见表1-1-5,第一部分 基础知识,(2)石料的技术要求,按物理力学性质为4个等级。P191类最坚强的岩石2类坚强的岩石3类中等坚强的岩石4类较软的岩石(3)道路和桥涵用石料制品 道路路面建筑用石料制品,包括直接用于铺砌路面面层的整齐块石、半整齐块石和不整齐块石;用作路面基层的锥形块石、片石等。P19 桥梁建筑用主要石料制品:片石、块石、方块石、粗料石、镶面石等。P1920,第一部分 基础知识,
14、2.5.3、集料的技术性质P20集料分为粗集料和细集料(1)粗集料的技术性质粗集料的技术性质包括物理性质和力学性质。物理性质:物理常数(表观密度、毛体积密度、堆积密度、空隙率等)、级配和坚固性。力学性质:集料压碎值、集料磨光值、集料冲击值、集料磨耗率。主要是压碎值、磨耗度,其次是抗滑表层集料的三项试验指标:磨光值、道瑞磨耗值、冲击值。P2021,第一部分 基础知识,(2)细集料的技术性质P21在沥青混合料中,细集料是指粒径小于2.36mm的天然砂、人工砂(含机制砂)及石屑;在水泥混凝土中,细集料是指粒径小于4.75mm的天然砂、人工砂。在工程中应用较多的细集料是砂。细集料技术性质主要包括物理性
15、质、颗粒级配和粗度。2.5.4、工业废渣(1)粉煤灰P22粉煤灰是火力发电排放的一种工业废渣,呈灰色或浅灰色粉末,属于火山灰质活性材料。粉煤灰的品质为分、共3个等级。见P22表1-1-6,第一部分 基础知识,粉煤灰在道路工程中的应用。见P22 可以在硅酸盐水泥中加入量的粉煤灰制成粉煤灰质硅酸盐水泥。用作水泥混凝土路面掺和料,节省水泥用量。用作沥青混凝土路面的掺和料。用粉煤灰加水泥或石灰稳定砂砾做路面基层、底基层或垫层。拌制建筑砂浆,代替部分石膏效果较好。粉煤灰与黏土烧结粉煤灰砖用于建筑工程中。适用于受化学侵蚀水泥混凝土及灌浆、泵送水泥混凝土中。,第一部分 基础知识,(2)冶金矿渣P22表1-1
16、-7。矿渣化学成分随冶炼的矿物成分、燃料、助熔剂及熔化金属的化学成分的不同而异。两种典型的碱性矿渣和酸性矿渣如(3)矿渣的稳定性P23矿渣在道路中使用,稳定性是一个决定其适用性的重要因素。影响矿渣稳定性的因素有:硅酸盐分解、石灰质分解、铁,锰分解。(4)矿渣的物理力学性质矿渣的相对密度与其矿物成分有关,矿渣的相对密度一般较岩石为大,约在2.973.32kg/m3之间,矿渣堆积密度约为1900kg/m3以上。矿渣的耐冻怀(或坚固性)通常均能符合路用要求。,第一部分 基础知识,2.5.5、石灰和水泥P24 工程上把能将松散粒料(如砂、碎石、卵石等)黏聚为一个具有一定强度的整体的材料称为胶凝材料。按
17、化学成分可分为:无机胶凝材料(石灰、水泥、石膏等)、有机胶凝材料(沥青、天然树脂、合成树脂等)(1)石灰P24 石灰是以碳酸盐类岩石经过高温煅烧得到的一种气硬性胶凝材料。主要成分是氧化钙CaO和氯化镁MgO。按化学成分的不同分为生石灰、熟石灰。,第一部分 基础知识,石灰在道路建筑工程中的应用P2425 石灰砂浆主要用于地面以上部分的砌筑工程、抹面等装饰工程。加固软土地基,从而提高地基承载力。石灰和黏土按一定比例拌和制成石灰土或与黏土、砂石、炉渣制成三合土,用于道路工程的垫层。石灰稳定土、石灰粉煤灰稳定土及稳定碎石等广泛用于路面基层。在桥梁工程中,石灰砂浆、石灰水泥砂浆、石灰粉煤灰砂浆广泛用于圬
18、工砌体。,第一部分 基础知识,(2)水泥 水泥是一种水硬胶凝材料,与水混合后,经过一系列物理化学作用,由可塑性浆体变成坚硬的岩石。可用于地上工程、地下工程。硅酸盐水泥的特性P2526 1)、凝结硬化快,早期强度和后期强度均较高。2)、抗冻性好 3)、水化热大 4)、耐腐蚀性差 5)、耐热性差 6)、抗碳化性能好 7)、干缩小 8)、耐磨性好,第一部分 基础知识,普通硅酸盐水泥P26 凡由硅酸盐水泥熟料、6%15%混合料、适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料称为普通硅酸盐水泥(简称普通水泥),代号P.O。强度等级分为6个等级32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。其强度
19、指标、技术标准见P26表1-1-8、1-1-9。(3)沥青混凝土P27 沥青 沥青是一种有机胶凝材料。在常温下,沥青呈褐色或黑褐色的固体、半固体或液体状态,能溶于二硫化碳、氯仿、苯等有机溶剂。,第一部分 基础知识,沥青的特点是具有不透水性,不导电,耐酸、碱、盐等的腐蚀,还具有良好的黏结性和塑性,因此沥青材料在建筑工程中得到广泛应用。目前最常用的是石油沥青、煤沥青。1)、道路石油沥青的技术要求a、道路石油沥青分A、B、C三个等级。P27表1-1-10b、道路石油沥青按针入度分160号、130号、110号、90号、70号、50号、30号七个标号,同时对各标号沥青的延度、软化点、闪点、含蜡量、薄膜加
20、热试验等指标也有相应的要求。P28表1-1-11。,第一部分 基础知识,2)、道路用液体石油沥青的技术要求 道路用液体沥青按凝固速度分为快凝、中凝、慢凝三个等级,快凝的液体石油沥青又划分三个标号。除黏度外,对蒸镏的镏分及残留物性质、闪点和含水分等提出相应的要求。P28表1-1-12。3)、新、旧沥青路面施工技术规范的区别P294)、沥青标号和等级的选用应满足以下要求P30,第一部分 基础知识,煤沥青的技术标准见表1-1-13 根据煤沥青在工程中应用要求的不同,按照稠度可分为软煤沥青(液体、半固体)和硬煤沥青(固体)两大类。道路工程主要用软煤沥青,用于道路的软煤沥青按其黏度和有关技术性质分为9个
21、标号。沥青混合料 沥青混合料是指经人工合理选择级配组成的矿质混合料(包括粗集料、细集料和填料),与适量沥青结合料(包括沥青类材料及添加的外掺剂、改性剂等)拌和而成的高级路面材料。,第一部分 基础知识,1)、沥青混合料优点P30a、具有良好的力学性能b、具有良好的耐久性c、具有良好的抗滑性d、便于分期修筑路面及再生利用e、沥青混合料修成路面,晴天无尘,雨天不泞,便于汽车高速行驶2)、沥青混合料缺点P31a、沥青的老化现象b、温度稳定性差,第一部分 基础知识,3)、沥青混合料的分类P314)、沥青混合料的技术性质P32a、高温稳定性b、低温抗裂性c、耐久性d、抗滑性e、施工和易性,第一部分 基础知
22、识,(4)水泥混凝土P33 普通水泥混凝土是以水泥和水组成的水泥浆体为黏结介质,将分散其间的不同粒径的粗、细集料胶结起来(必要时加入适量外加剂)在一定的条件下,硬化成为具有一定力学性能的人造石材。按强度划分,水泥混凝土有低强度混凝土地(抗压强度小于20Mpa)、中强度混凝土(抗压强度2050 Mpa)、高强度混凝土(抗压强度大于50Mpa)。,第一部分 基础知识,1)、普通水泥混凝土P33 普通水泥混凝土是以通用水泥为胶结材料,用普通砂石为集料,并以水为原材料,按专门设计的配合比,经搅拌、成型、养护而得到的复合材料。普通水泥混凝土主要技术性质:新拌混凝土的工作性(和易性)、硬化后混凝土的力学性
23、质、耐久性。新拌混凝土的工作性(和易性)P34 水泥混凝土在尚未凝结硬化以前,称为新拌混凝土。常用的方法有坍落度试验和维勃稠度试验。,第一部分 基础知识,硬化后混凝土的力学性质a、强度:立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗剪强度、抗弯强度等b、变形:非荷载作用下的化学变形、干湿变形和温度变形及荷载作用下的弹-塑性变形和徐变。耐久性 耐久性是指混凝土在使用过程中,抵抗周围环境介质作用保持其质量和使用质量的能力。首要要求是抗冻性,其次耐磨性,还有耐蚀性。,第一部分 基础知识,2)、路面水泥混凝土P34 路面水泥混凝土是指满足混凝土路面摊铺工作性(和易性)、弯拉强度、耐久性与经济性要求的
24、水泥混凝土材料。路面水泥混凝土的技术性质:抗折强度、工作性(和易性)、耐久性。P35,第一部分 基础知识,2.6、公路工程测量P40(1)水准测量P40 1)、测量原理:水准测量是测出地面点高程的方法之一。测出AB两点之间的高差,可在AB两点上分别竖立两根标尺,在两点之间安置一架能提供水平视线的仪器,使视线水平照准A点标尺读数,设为,再照准B点标尺读数,设为,则AB两点间的高差为:hAB=-因为A点高程已知,通常称a为后视读数,而称b为前视读数。即hAB=后视读数一前视读数。则B点的高程为:HB=HA+hAB,第一部分 基础知识,第一部分 基础知识,2)、水准测量仪器是水准仪,测量工具为水准尺
25、和尺垫。水准仪是水准测量的主要仪器,按其所能达到的精度分为DS0.5、DS1、DS3及DS10等几种等级。“D”和“S”表示中文“大地”和“水准仪”中“大”字和“水”字的汉语拼音的第一个字母,下标“0.5”、“l”、“3”及“10”等数字是指水准仪每公里往返高差中数的偶然中误差,以mm为单位。3)、S3型微倾式水准仪 工程中常用S3型微倾式水准仪,它主要由望远镜、水准器和基座三部分。,第一部分 基础知识,仪器的上部有望远镜、水准管、水准管气泡观察窗、圆水准器、目镜及物镜对光螺旋、制动螺旋、微动及微倾螺旋等。P40图1-1-14,第一部分 基础知识,4)、水准尺 水准尺分为直尺、折尺、塔尺。直尺
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