工程质量控制及路基施工工艺张主任讲义ppt.pptx
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1、2024/4/19周五1提示n本讲座中的个人观点和有些未径正式认可的试验数据仅供参考。n原则性技术问题,以有关规范、规定为准。n本讲作内容中有关数据由荆东高速公路工程建设管理部中心试验室提供。2024/4/19周五2 概述我国高速公路沥青路面现状在2000年全国高速公路沥青路面研讨会上,竟无一篇有关施工和监理的内容。证明施工和监理仍然是工程质量中的一个落弱环节。其原因:1、设计、研究、咨询与施工脱节,不分层次追求高、新、尖。2、管理体制与施工企业对商品经济的不适应性。3、现行规范对现场施工工艺、动态管理规定不细。4、过度拨高质量指标和数据不真实。5、科技和行政总结只讲经验不讲教训。后期缺陷分析
2、无可追踪性。6、照抄照办盲目推广某些不合适的经验。7、不重视技术推广和技术创新。8、技术与管理相互脱节。2024/4/19周五3一、工程质量控制与监理1、工程质量控制 通过工程质量信息的分析与处理,对工程的实施行为施加以影响力,使工程质量系统中的各种动态因素处于受控状态,有效地实施工程质量目标的一种方法。2024/4/19周五42、工程质量控制的对象质量偏差 工程质量控制的过程就是一个不断纠正质量偏差的过程。2024/4/19周五53、非控制因素与可控制因素n可控因素产生质量偏差,而又能有效控制的可知因素。如:以知的技术质量指标与参数。设计强度、配合比、规定操作工艺等。n非控因素产生质量偏差,
3、但又不能有效控制的不可知因素n所以,要有效地控制工程质量,就要不断地变非控因素为可控因素。4、质量控制的必备条件a、真正的质量特征与代用质量特性。2024/4/19周五6就路基而言:使用性能真正的质量特性安全舒适耐久安全设施平直外形设计美化变形压实度路基稳定土质改善配合比压实软基处理含水量沉降控制工艺结合料强度质量就是适用性代 用 质 量 特 性2024/4/19周五72024/4/19周五8b、真正的质量特性与代用质量特性存在某种相关性.如:压实度与含水量的关系 所以,控制代用质量特性,才能实现真正的质量特性。这就是所谓:目的即手段、手段即目的2024/4/19周五9目的即手段手段即目的如系
4、统图:目的路基不变形手段路基压实度目的最终的目的1.土质2.含水量3.气象4.压实工艺手段2024/4/19周五10 客观因素决定之后,主观因素起决定作用。但主观要求决定之后,客观因素也就显得十分重要。有人总结了现代科学的三大要素:能量材料智慧水、柴土火气温、机器开水广义工艺概念2024/4/19周五11问题意识数据说话,预防为主的观点。由管结果变为管因素质量是波动的观点质量的动态控制与定量分析:控制源头监控前移2024/4/19周五12 统计特征数h样本数x平均值中位数中间位置s标准偏差R极差Cv变异系数离散程度t保证率系数(n)保证率对照标准的离散程度%合格率对照标准的合格程度2024/4
5、/19周五13 质量是波动的观点保证率系数的计算X平均值R允许值(x-R)S保证率系数(查正态分布表得保证率)X2024/4/19周五142024/4/19周五152024/4/19周五16 2024/4/19周五17 2024/4/19周五185、质量控制必备条件的审核(1)、监理、施工单位的各种资质、业绩审核。企业资质与业绩个人资质与工作经历试验资质与设施。2024/4/19周五19(2)、质量管理保证体系的审核五大体系检查层层培训情况。重点强调现施工人员工艺培训制度体系责任体系奖罚体系考核体系信息体系2024/4/19周五20(3)、工序质量审核人员机械材料工艺环境开工前试验数据与配合比
6、设计开工前施工组织设计试验路施工与验收选取合适的施工方案与工艺动态质量分析(通常采用直方图法)与现场工艺监理控制。如:砼应在试生产期确定实际施工偏差值,并消除不利影响因素。2024/4/19周五21三、土基施工有关质量控制问题的试验分析1、气象分析与常规施工日的推导与计算。、气象分析与常规施工日的推导与计算。(1)公安县10年平均112月气温趋势仅从气温看,69月施工最为有利2024/4/19周五22(2)公安县10年平均非雨日(含阴天)日数与气温综合比较。一般看,11月次年1月气温低,但非雨日较多。26月气侯上升,但非雨日较少。直至7月上旬处梅雨季节,雨水频繁。7月9月三个月气温很高非雨日持
7、中。2024/4/19周五23(3)气象分析的目的在于弄清在什么时间利于过湿土的水份散发,所以,气候的蒸发量指标显得十分重要。它是气候、湿度、风力的综合表现。十年平均蒸发量的分月变化趋势如下。初步看,5月9月的蒸发量都较高。7月8月蒸发量最高,但如果雨天多,蒸发量再大也显得没有意义。所以,只能以蒸发量非雨日数作为双重有利因素的综合指标。如下图:2024/4/19周五24综上分析,7、8、9三个月施工是极为有利的,而且专家预测:2003年冬旱的可能性很大,也就是说10月、11月,虽然蒸发量不大,但雨天较少、如果采用其他技术手段降低土的含水量,对施工也是十分有利的。2024/4/19周五25(4)
8、综合蒸发量和非雨日,可以初步推算出分月的有效工作日,如下表:由上表计算,如果仅靠气候蒸发量进行过湿土施工,未来6月12月的有效工作日为98天。也就是说总体半年工作量,只能用98天进行施工组织分解。月份123456789101112有效工作日6.35.37.38.213.613.621.722.215.98.88.36.62024/4/19周五26(5)在有代表性土场进行选点连续晴天含水量观测试验,发现土的含水量降低率与日蒸发量存在较为显著的相关关系。如下图:y=4.8538e0.2191x,R=0.92借助公式,可以近似计算任意施工季节日蒸发量条件下,将土含水量降低到所需含水量时所需要的非雨日
9、天数。以确定相应的工期安排和工艺措施。2024/4/19周五27月分日蒸发量如下图和下表供计算使用。(6)根据荆东主线的土场的天然含水量调查,经过一系列推导,得出不同月份,填土路基86区、91区、94区由天然含水量达到对应含水量所需的蒸发天数。如下表:2024/4/19周五282024/4/19周五29表中数据显示,未来的9月份和10月份,欲将原地基表面压实度达到86%时,水田大致需23天,旱田大致需1.52天,而欲使压实度达到91%时,水田大致需34天,旱田大致需23天。在78月高温季节土基压实一般也需23天使土水分降低到压实要求。也就是说少于这个天数的晴天,实际上是无法进行压实施工的。按照
10、这个模式考虑,选择气象专家认为的与2003年气象相似的99年为例(如下表),未来6月12月可以施工的连续晴天的统计数为124天。2024/4/19周五30月份第1次连续天数第2次连续天数第3次连续天数第4次连续天数第5次连续天数月合计62441076432318812321793121025103521011328316121131428合计124进而,选择工艺要求连续晴3天以上的有效工作日则能按136天安排日生产量;选择工艺要求连续晴5天以上的有效工作日为93天;选择工艺要求连续晴10天以上的有效工作日为68天。2024/4/19周五312、建建议议施施工工组组织织与与工工艺艺改改进进对对策
11、策如按上述工作日进行常规施工,工程进度将受到严重影响。如何利用雨天进行施工,显得十分必要。(1)总体施工组织鉴于荆东5月底开工,6月至7月上旬正处梅雨期,工序安排宜为:首先应在主线原地基两侧和土场周围开沟滤水,沟深宜为11.5米。否则将由于地下水的补给造成地表水无法蒸发,且由于清表机械在高含水量土上的作业,破坏土体的自然毛细作用,反而使地面硬壳层产生软化。2024/4/19周五32n在梅雨季节期完成原地基清表除杂工作和原地基调平工作。建议采用河砂调平,并同时展开软基处理工作,随后在有利条件的地方采用河砂填筑91区。n93区填筑和96区改善土填筑尽可能安排在高温季节或冬旱期进行。这样,宜使91区
12、填土能满足含水量要求。一般讲91区填土基本能满足现场CBR值和弹性模量要求,由于CBR值随压实度而变化,有些CBR值不合格的土,通过提高压实度也能达到同等的强度要求。91区填筑正处高温季节,也可以采用同样方法处理CBR值较低的土,只有在无法施工的情况下再考虑改善处理。2024/4/19周五33整个填土施工宜采用短促突击战方法,抢在晴天平行作业进行,而不宜采用常规流水作业法。2024/4/19周五34n机械装备1、不同机械采用不同工艺。2、亦采用农用工具临时突击作战。如:农用铲运机小型履带圆盘耙旋耕机3、填砂:振动碾胶轮碾填土:振动碾羊脚碾胶轮碾视含水量而定2024/4/19周五35(2)建议采
13、用的工艺对策填砂路堤。松西河试验结果细度模数=1.32,为极细砂。液限=27,塑限指数=8。天然含水量=7.6;最大干密度=1.7;最佳含水量=13%。2024/4/19周五36天然含水量(7.6%)击实压实度=92.4。水沉法含水量=24.7%、压实度=89%稠度=0.25弹性模量=54Mpa。2024/4/19周五37用高于最佳含水量的含水量击实压实度=90时:含水量=18%、稠度=1.13、弹性模量=72Mpa压实度=93时:含水量=17%、稠度=1.25、弹性模量=80Mpa2024/4/19周五38结论1、水沉法(如吹砂法):适合雨天备料。可直接用91区施工。2、压实法:容易陷车。用
14、于94区要等小份散失,进行碾压。填砂过高要考虑失水沉降和包边问题。2024/4/19周五39填砂施工1、尽可能利用雨天进行填砂备料工作,采用水沉法施工。在91区宜采用加长振动泵方法振动密实其填筑厚度可以较大幅度加厚,但要保持两侧排水。如94区采用填砂工艺,应严格按30cm压实厚铺筑,保证含水量不大于17%,并采用履带初压,振动压路机和胶轮压路机复压。2024/4/19周五402.填后与检验:考虑碾压表面松散,压实厚40cm50cm。在松散层下进行“超层”检验。使用环刀法、核子仪法检验。2024/4/19周五41填土路堤没经改善的素土的施工一般有如下几种方法:2024/4/19周五42分层取土法
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