公路工程技术培训课件

公路工程技术培训课件第一章公路工程概述道路功能与运输特点设计等级与技术标准公路作为国民经济的重要基础设施,承按使用功能分为高速公路、一级至四担着客货运输、区域连接、经济发展级公路各等级对应不同的设计速等多重功能具有机动灵活、覆盖广度、路基宽度、路面标准等技术指标,泛、门到门服务等显著特点确保安全高效运行城市道路分类公路工程发展简史与现状中国公路发展里程碑•1988年首条高速公路沪嘉高速通车•2000年高速公路里程突破1万公里•2012年成为世界第一公路大国•2023年公路总里程超过535万公里现代建设成就高速公路网络覆盖全国主要城市,桥梁隧道技术达到世界领先水平,港珠澳大桥、北盘江大桥等超级工程举世瞩目智慧公路、绿色公路建设全面推进未来发展规划第二章路线设计基础:路线设计是公路工程的核心环节,直接影响行车安全、舒适性和工程造价设计过程需综合考虑地形地质、交通需求、环境保护等多方面因素,遵循技术经济合理、因地制宜的原则设计准备收集资料、现场踏勘、方案研究平面设计直线、圆曲线、缓和曲线组合视距设计停车视距、超车视距保障方案优化技术经济比选与决策平面线形三要素:直线提供方向性,圆曲线实现转向,缓和曲线保证平顺过渡合理组合三要素是设计高品质路线的关键路线选线原则与区域适应性平原地区选线丘陵地区选线山区选线要点地形平坦,选线自由度大应注重农田保护,合理利用既有道路,控制占地规地形起伏较大,需在经济性与技术性间平衡沿等高线布线,减少土方工程地形复杂,地质条件差应沿河谷、山腰布线,合理设置桥隧,避开不良地质模重点考虑排水、软土地基处理量注意纵坡控制与平纵组合安全性是首要考虑因素桥隧与路线配合设计桥梁隧道作为路线的重要组成部分,其位置、规模直接影响路线方案设计时应做到:•桥位选择考虑河道走向、水文地质条件•隧道洞口位置满足地质、环保要求•桥隧与路线纵坡、平曲线协调配合第三章纵断面设计:纵断面设计是在平面线形基础上进行的竖向设计,通过合理确定道路各点的高程和纵坡,确保行车舒适安全、排水顺畅,同时兼顾土方平衡和工程经济性0102纵断面基本概念竖曲线设计纵断面是沿道路中心线的竖向剖面图,显示竖曲线用于连接不同坡度的直坡段,分为凸路线的起伏变化纵坡是相邻变坡点间的形和凹形设计参数包括竖曲线半径、切高差与水平距离之比,以百分比表示线长、外距等,需满足视距和行车舒适性要求平纵组合设计纵坡设计中的关键参数12最大纵坡最小纵坡根据设计速度确定,高速公路一般不超过5%,山岭重丘区可适当放宽主要考虑排水需要,一般不小于

0.3%在平坦地区或路面排水条件良最大纵坡直接影响重载车辆运行和行车安全好时可采用0纵坡,但需加强路面横坡设计34坡长控制高原折减连续上坡或下坡长度需控制在规范限值内长大纵坡路段应设置爬坡海拔超过3000米的高原地区,汽车动力性能下降,最大纵坡应按规范折车道或紧急避险车道,保障行车安全减同时应避免急弯陡坡等不利组合竖曲线设计要点:凸形竖曲线半径不小于设计速度对应的停车视距值,凹形竖曲线主要考虑夜间行车视距和排水竖曲线长度一般不小于设计速度对应的行程时间3秒所行驶的距离第四章交叉口设计:交叉口是道路网络的关键节点,承担着交通转换、疏导分流的重要功能设计目标是在保证安全的前提下,提高通行能力,减少延误,创造良好的交通环境平面交叉设计立体交叉设计各方向交通流在同一平面上交汇适用不同方向交通流在不同高程上交叉适于交通量较小的情况主要类型包括:用于交通量大、等级高的道路主要形式有:•T形交叉:三路交汇,布置简单•分离式:仅立体跨越无转向连接•十字交叉:四路交汇,最常见•互通式:设匝道实现各向转向•环形交叉:环道组织交通•枢纽互通:多条高等级路交汇•多路交叉:五路以上交汇选型需考虑交通量、用地条件、工程造设计需合理确定交叉角度、视距三角价、景观效果等因素综合比选形、渠化方案、信号控制等要素匝道与变速车道设计匝道类型变速车道直接式、半直接式、环形、回转式等根据地形、交通流向、设置加速车道和减速车道,使车辆平顺地进出主线,保证主线交通用地条件选择适宜形式流稳定运行1234匝道设计速度长度确定一般为主线设计速度的40-70%平曲线半径、纵坡等参数需满根据速度差、纵坡、视距等因素计算一般100-250米,陡坡路足规范要求段需适当加长交叉口竖向设计难点立体交叉竖向设计需协调主线、匝道、地面道路的高程关系,确保净空满足要求主要难点包括:净空控制纵坡限制排水组织跨线桥与被交道路间净高不小于

5.0米,与铁路交叉匝道纵坡需满足规范要求,曲线路段需考虑超高影响,立交区域排水复杂,需统筹考虑路面排水、桥面排需留足电气化净空避免纵横坡组合不利水、低洼处排水泵站设置第五章路基设计与施工:路基是道路的基础结构,承受路面及交通荷载并将其传递至地基路基工程质量直接影响道路的使用性能和寿命设计施工需充分考虑工程地质、水文条件、气候因素等受力特征常见病害路基主要承受竖向压力、水平推力和动荷载沉降、边坡失稳、路基翻浆、冻胀等需针对需具备足够的强度、稳定性和耐久性性采取工程措施预防和治理自然区划干湿类型全国划分为八个自然区,各区气候水文特征差根据路基湿度状况分为干燥、中湿、潮湿、过异显著,设计需因地制宜湿四类,影响设计参数和施工方法路基设计方法与施工技术一般路基设计流程工程勘察调查地形地貌、工程地质、水文地质条件,取样进行土工试验断面设计确定路基宽度、边坡坡率、填挖高度等几何参数施工方案选择稳定验算路堤填筑:选择合适填料,分层填筑压实重点控制压实度、含水量软土地基需进行地基处理对高填深挖路段进行边坡稳定性分析,必要时设置支挡结构路堑开挖:根据土石类别选择机械或爆破开挖注意边坡防护,防止坍塌滑坡排水设计布置地表排水和地下排水设施,防止水害影响路基稳定路基压实是保证路基强度和稳定性的关键压实机理包括:

①减少孔隙率

②提高密实度

③增强土粒间摩擦和粘结力

④降低水敏感性

⑤提高承载能力路基施工质量控制压实度标准路床顶面以下0-

0.8米范围压实度≥95%,

0.8-

1.5米范围≥93%采用重型击实标准高速公路、一级公路要求更严格检测方法常用灌砂法、环刀法测定压实度现代技术采用核子密度仪、激光检测等快速无损检测手段,提高检测效率质量问题防治

①压实不足:增加碾压遍数,控制含水量

②弹簧土:翻挖晾晒或换填

③纵向裂缝:加强路基拼接处理

④边坡坍塌:优化坡率,设置防护施工实测案例某高速公路路基施工中,通过严格控制填料粒径、含水量,采用分层填筑、重型振动压路机碾压,压实度检测合格率达

98.5%,路基沉降量控制在规范允许范围内第六章路面设计与施工:路面是直接承受车辆荷载和自然因素作用的道路结构层,对行车的安全性、舒适性、经济性起着决定性作用路面设计需综合考虑交通量、气候条件、材料性能、施工工艺等因素路面结构组成路面类型对比面层:直接承受车辆荷载和大气影响,要求柔性路面沥青路面:行车舒适、噪音高强度、耐磨、抗滑低、施工快,但高温易产生车辙,需定期维护基层:主要承重层,扩散应力,要求足够强度和刚度刚性路面水泥混凝土路面:强度高、稳底基层:次要承重层,改善基层工作条件定性好、寿命长,但接缝多、舒适性稍差,初期投资大垫层:隔水保温,防止地下水毛细上升柔性路面设计重点沥青混合料配合比设计通过马歇尔试验或其他方法确定最佳沥青用量和矿料级配需满足高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等技术要求改性沥青可显著改善路用性能结构层次设计典型结构:上面层细粒式沥青混凝土4-6cm+中面层中粒式沥青混凝土6-8cm+下面层粗粒式沥青混凝土或沥青碎石8-10cm+基层+底基层各层厚度根据交通等级和材料强度确定施工工艺流程基层验收→透层/粘层施工→沥青混合料拌和→运输→摊铺→碾压→接缝处理→质量检测关键控制点:拌和温度、摊铺速度、碾压温度、压实度施工质量控制

①温度控制:拌和165±5℃,初压145-160℃,复压130-150℃

②压实度:≥96%

③平整度:≤

1.5mm/3m

④厚度:允许偏差-5%~+10%

⑤接缝:热接缝或铣刨加透层处理刚性路面设计与施工技术水泥混凝土路面板结构水泥混凝土面板依靠自身抗弯拉强度和刚度承受荷载典型结构为:混凝土面板22-28cm+基层15-20cm水泥稳定碎石+底基层板厚设计要点•根据交通量、地基模量、混凝土强度计算•高速公路、一级公路面板厚度一般26-28cm•考虑温度应力和荷载应力组合•必要时配置钢筋网或纤维增强接缝布置原则纵缝:设置假缝或施工缝,间距

3.5-

4.5米,与行车方向平行横缝:包括缩缝、胀缝、施工缝普通混凝土路面缩缝间距4-6米,胀缝间距100-200米接缝传荷能力通过设置传力杆、拉杆、企口等方式实现施工工艺及养护要点路面施工机械与设备介绍沥青摊铺机压路机混凝土摊铺机自动化程度高的摊铺设备,通过熨平板实现沥青用于路基、路面压实包括静碾压路机、振动压水泥混凝土路面施工专用设备滑模摊铺机无需混合料的均匀摊铺和初步压实宽度可达6-13路机、轮胎压路机等振动压路机效率高,是沥侧模,一次成型,效率高、质量好,已成为混凝土路米,摊铺厚度2-30cm可调青路面压实的主力机械面施工的主流工艺现代路面施工趋向大型化、自动化、智能化GPS导向系统、自动找平系统、温度监控系统等先进技术广泛应用,大幅提升施工精度和效率机械设备的合理配置与维护管理是保证工程质量和进度的基础第七章道路排水设计:道路排水系统是保障道路安全畅通的重要组成部分水是路基路面的主要危害因素之一,积水会降低路基强度、加速路面破坏、影响行车安全完善的排水系统能及时排除地表水和地下水,保持路基路面干燥稳定地下排水路表排水设置渗沟、盲沟降低地下水位或拦截渗流通过路拱横坡、路肩、边沟将路面雨水迅速排出路基排水边沟、截水沟、排水沟组成路基排水网络管网排水桥涵排水城市道路配套雨水管网集中收集排放桥面排水系统、涵洞保证跨越排水排水系统综合设计原则1全面规划、因地制宜2以排为主、防排结合3就近分散、及时排出根据地形、气候、水文条件,统筹考虑路积极疏导地表水,防止滞留积聚对地下尽量缩短排水路径,减少水流在路基范围基路面排水、桥涵排水、边坡防护排水,水采取拦截、隔离、引排等措施防水内的停留时间地表水就近排入天然沟形成完整的排水体系山区、平原、城与排水措施相结合,确保路基长期干燥稳渠或农田,不宜长距离集中市不同区域采用不同排水方案定排水设施构造质量控制与检测边沟:路基两侧收集路面和边坡水流,梯形或矩形断面,纵坡

0.3-4%排水设施施工质量检测项目包括:断面尺寸、纵坡、沟底平整度、砌体强度、勾缝质量等重点检查渗漏、沉陷、开裂等问题雨季应检查排水截水沟:设于路堑坡顶或路堤坡脚外侧,拦截山坡来水畅通情况排水沟:将边沟、截水沟水流引至路基范围外第八章公路工程施工管理:施工管理是公路工程建设的核心环节,涉及组织、协调、控制等多方面工作科学的施工管理能有效控制工程进度、质量、成本和安全,确保项目顺利实施和目标实现施工组织进度控制技术管理编制施工组织设计,合理安排施工顺序,配制定施工计划,跟踪检查进度,及时调整贯彻技术规范标准,做好技术交底,解决施置资源,明确责任分工偏差,确保工期目标工技术难题安全管理环保管理落实安全责任制,加强安全教育培训,消除安全隐患控制施工扬尘、噪音、污水排放,保护生态环境,绿色施工现代公路工程管理强调精细化、信息化、标准化通过BIM技术、智慧工地平台实现施工过程可视化、数据化管理,提升管理效率和决策水平质量管理与验收标准施工质量控制体系质量检验评定标准公路工程质量检验评定按《公路工程质量检验评定标准》执行,分为合格、优良两个等级1单位工程:分部工程全部合格,外观质量评分≥75分,单位工程评为合格;优良工程要求分部工程优良率≥70%2分部工程:分项工程全部合格,评为合格;分项工程优良率≥70%,且关键项目优良,评为优良分项工程:按检验项目评定,实测项目合格率达规定标准341决策层2管理层3执行层4操作层建立健全质量保证体系,明确各级质量职责实行三检制:自检、互检、交接检关键工序设质量控制点,严格过程控制常见质量通病及防治路基沉降路面裂缝桥头跳车原因:填料不良、压实不足、软基处理不当防治:选用合格填料、加强原因:基层强度不足、温缩应力、施工接缝处理不当防治:提高基层质原因:台背回填压实不足、沉降差防治:台背分层填筑压实、设置搭压实、软基需特殊处理量、控制配合比、加强接缝施工板、控制填料质量桥梁工程基础知识桥梁是跨越障碍物的构造物,是公路的重要组成部分桥梁工程技术含量高、施工难度大,需要精心设计和精细施工桥梁组成结构上部结构:主梁、桥面系,直接承受车辆荷载支座:连接上下部结构,传递荷载,允许变形下部结构:桥墩、桥台,支承上部结构基础:桩基或扩大基础,将荷载传递至地基附属设施:栏杆、伸缩缝、排水系统等桥梁分类按结构体系:梁桥、拱桥、刚架桥、斜拉桥、悬索施工机具与技术桥按跨径:小桥20m、中桥20-100m、大桥100-起重设备:塔吊、龙门吊、履带吊等1000m、特大桥1000m模板系统:钢模板、翻模、滑模混凝土设备:搅拌站、泵车、振捣器预应力设备:张拉机、压浆机主要技术:现浇施工、预制安装、悬臂施工、转体施工、顶推施工等桥梁施工技术重点上部结构施工桥梁墩台施工常用施工方法:

①支架现浇:简支梁、连续梁桥梁基础施工墩台施工通常采用现浇混凝土施工法高墩

②预制安装:T梁、箱梁预制后架桥机安装

③根据地质条件选择扩大基础、桩基础或沉井施工可采用:

①爬模施工:模板沿墩身爬升,适悬臂施工:挂篮悬臂浇筑或拼装,适合大跨径基础钻孔灌注桩是最常用的桥梁基础形式,合高墩

②翻模施工:模板分段翻转

③滑模施工桥梁

④转体施工:平转或竖转就位

⑤顶推施工施工要点:

①成孔:保证垂直度和孔径

②清孔::模板连续滑升,速度快关键控制墩台垂直:分段制梁、整体顶推沉渣厚度控制

③钢筋笼制作安装

④混凝土灌度、尺寸精度注:导管法水下浇筑大跨径桥梁施工难点大跨径桥梁施工面临诸多技术挑战:深水基础施工、高墩施工、大跨度主梁施工、线形控制、结构受力转换等需要先进的施工设备、精密的施工控制、严格的质量管理斜拉桥的索塔施工、拉索安装张拉,悬索桥的主缆架设、加劲梁安装都是技术难点,需要专项方案和严密组织隧道工程施工技术隧道是穿越山体、河流或城市地下的通道,是山区公路的重要工程形式隧道施工条件复杂、风险高,需要可靠的地质预报、合理的施工方法和严格的安全管理围岩分级1按《公路隧道设计规范》将围岩分为Ⅰ-Ⅵ级根据岩石强度、完整程度、地下水等因素综合评定,指导支护设计和施工方法选2超前预报择采用地质雷达、TSP、超前钻探等手段,超前探明前方围岩地质情况,预测不良地质和开挖支护3突水突泥风险,及时调整施工方案采用新奥法施工:钻爆开挖→初期支护喷锚→防水层→二次衬砌根据围岩级别确定开挖方法:全断面、台阶法、CD法、4监控量测CRD法等对拱顶下沉、周边收敛、围岩压力、支护应力等进行系统监测,及时掌握围岩和支护动态,指导施工调整,确保安全隧道施工安全要点:

①建立完善的通风系统,保证空气质量

②加强瓦斯监测,防止爆炸

③做好超前支护和临时支护

④严格控制爆破,防止超欠挖

⑤加强防排水,防止突水

⑥建立应急预案,配备救援设备新技术与材料应用土工合成材料土工布、土工格栅、土工膜等广泛用于路基加筋、隔离、排水、防渗能有效提高路基强度、减少沉降、延长使用寿命特别适用于软土地基、高填路堤、陡边坡等特殊路段改性沥青技术SBS改性沥青、橡胶沥青等新型沥青材料显著改善路面性能高温抗车辙能力提高、低温抗裂性增强、疲劳寿命延长温拌沥青技术降低施工温度,节能环保路面再生技术旧沥青路面铣刨材料RAP经加工处理后用于新路面,实现资源循环利用厂拌热再生、就地热再生、就地冷再生等技术成熟应用,经济效益和环境效益显著信息化技术BIM技术实现三维设计和协同管理智能压实技术实时监控碾压质量无人机测量、激光扫描提高测量效率大数据分析辅助决策管理推动公路工程向智能化方向发展施工案例分析一某山区公路路基施工全过程工程概况解决方案某二级公路穿越山区,地形复杂,最大纵坡6%,最大填方高度28米,最大挖方高填路堤:

①采用强夯法处理地基

②分层填筑,每层30cm

③重型振动碾压,深度35米地质条件差,存在滑坡、崩塌等不良地质压实度≥95%

④设置土工格栅加筋

⑤边坡采用锚杆框架防护施工难点深挖路堑:

①分级放坡开挖,台阶宽度2米

②开挖后及时喷护

③设置截水沟和急流槽

④监测边坡位移•高填深挖路段边坡稳定性控制排水系统:完善的边沟、截水沟、排水沟系统,确保雨水快速排出,防止边坡•强风化岩石路堑开挖及防护冲刷和路基浸水•雨季施工组织与排水•弃方场和取土场的环境保护质量控制与效果项目实施过程中严格执行质量管理制度,关键工序设质量控制点压实度、边坡坡率、排水设施等关键指标全部满足设计要求完工后经过两个雨季考验,路基稳定,未出现沉降、滑坡等病害工程质量评定为优良,获得业主高度评价施工案例分析二城市道路路面施工技术实践工程背景方案对比某城市主干道改造工程,全长

5.2公里,双向六车道,设计速沥青路面方案:施工快、开放交通早、养护方便,但耐久度60km/h原路面破损严重,需铣刨重铺工期紧、交性稍差水泥混凝土路面:强度高、寿命长,但施工周期通压力大,需夜间施工长、养护期久综合考虑,采用沥青路面方案施工特点

①夜间施工,配备充足照明

②流水作业,铣刨、清扫、摊铺、碾压紧密衔接

③SBS改性沥青,提高耐久性

④严格温度控制,保证压实质量

⑤交通导改,最小化对市民影响施工组织亮点安全管理经验采用分段封闭、单向通行交通组织方式,每晚施工200-夜间施工安全风险高,项目部高度重视:300米,次日早晨开放交通配备3台摊铺机、6台压路机,组•设置完善的交通标志和反光设施成3个作业面同时施工,大幅提高效率•配备专职安全员现场巡查建立微信工作群,实时沟通协调采用红外测温仪监控沥青•每日施工前安全技术交底温度,智能压实系统监控碾压质量,确保施工参数精准控制•定期安全教育培训•应急预案演练全项目实现零安全事故目标职业素养与安全意识安全意识工匠精神安全第

一、预防为主遵守安全规程,正确使用防护精益求精、追求卓越对工作充满热情,对质量严格用品,消除安全隐患要求,对技术不断钻研环保责任绿色施工、保护环境控制扬尘噪音污染,保护水土资源,建设生态公路团队协作职业道德相互配合、共同进步加强沟通交流,发挥团队力量,完成项目目标诚实守信、爱岗敬业遵守职业规范,履行岗位职责,维护行业形象质量是企业的生命,安全是职工的生命公路工程建设者要牢固树立质量意识和安全意识,在工作中严格执行规范标准,做到不伤害自己、不伤害他人、不被他人伤害,共同营造安全文明的施工环境培训总结与知识回顾路面工程结构合理、施工精细路基工程桥隧工程稳定压实、排水防护基础牢固、结构安全路线设计质量管理平纵组合、视距保障过程控制、标准验收本次培训系统介绍了公路工程设计施工的核心技术知识,涵盖路线、路基、路面、桥梁、隧道等主要内容通过理论学习和案例分析,帮助大家掌握公路工程的基本原理、设计方法、施工工艺和质量控制要点关键技术要点新技术应用展望•路线设计注重平纵组合与行车安全公路工程正向智能化、绿色化、工业化方向发展BIM技术、智能施工装备、新型材料、循环利用技术将得到更广泛应用希•路基施工强调压实质量与排水系统望大家持续关注行业动态,不断学习新知识新技术•路面工程追求结构合理与耐久性互动问答与讨论路基压实度不足如何处理沥青路面早期破损怎么预防桥梁施工如何保证安全分析原因:含水量不当、碾压遍数不够、压实关键在于控制施工质量:

①严格材料质量把关

①编制专项安全方案

②高处作业设置安全机具不适合等处理措施:

①调整含水量至最

②精准控制配合比

③严格控制施工温度

④保网、安全带

③脚手架搭设规范

④起重作业严佳值

②增加碾压遍数

③更换合适的压实设备证压实度和平整度

⑤做好基层质量

⑥加强养格遵守操作规程

⑤混凝土浇筑注意模板支撑

④严重时翻挖重填护管理

⑥加强安全教育培训学员问题征集欢迎大家提出在实际工作中遇到的技术难题和疑问我们将针对典型问题进行深入讨论和解答也鼓励有经验的学员分享自己的实践经验和心得体会,相互学习、共同提高培训是学习的开始,实践是提升的途径希望大家将所学知识应用到实际工作中,在实践中不断总结经验、解决问题、提升能力致谢与学习展望感谢各位学员的积极参与和认真学习!本次公路工程技术培训圆满结束通过这段时间的学习交流,相信大家对公路工程的设计施工技术有了更深入的理解和掌握持续学习实践提升创新发展公路工程技术不断发展更新,需要保持学习的理论联系实际,在工作中不断实践应用所学知勇于创新,敢于尝试新技术新方法参与技术热情关注行业动态,学习新规范新技术,参识遇到问题积极思考探索,总结经验教训,攻关,解决工程难题,为公路建设事业贡献智加继续教育培训逐步提升专业能力慧和力量未来公路工程发展趋势智慧公路、绿色公路、品质工程是未来发展方向数字化设计、智能化施工、信息化管理将成为主流新材料、新工艺、新装备不断涌现公路工程建设将更加注重安全、环保、节能、耐久路虽远,行则将至;事虽难,做则必成让我们以饱满的热情和扎实的技术,投身公路建设事业,为建设交通强国贡献力量!。