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公路工程施工技术

考点一：填石路基施工技术（2016、2015、2013年考点）

  【考频分析】★★★★

    一、填筑要求

       1.铺筑试验路段确定铺筑参数。

       2.路床施工前，应先修筑试验路段，确定能达到最大压实干密度的松铺厚度 、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。

       3.分层填筑。

       4.中硬、硬质石料填筑时，应边坡码砌，并应与路基填筑同步。

       5.土石层之间设过渡层。

       6.填石路堤的压实质量标准宜采用孔隙率作为控制指标。

    二、填筑方法

       1.竖向填筑法（倾填法）：主要用于二级及二级以下，且铺设中低级路面的公路在陡峻山坡施工特别困难或大量爆破移挖作填路段；以及无法自下而上分层填筑的陡坡、断岩、泥沼地区和水中作业的填石路堤。该方法施工路基压实、稳定问题较多。

       2.分层压实法（碾压法）：自下而上水平分层，逐层填筑，逐层压实，是普遍采用并能保证填石路堤质量的方法。高速公路、一级公路和铺设高级路面的其他等级公路的填石路堤采用此方法。

        填石路堤将填方路段划分为四级施工台阶、四个作业区段、八道工艺流程进行分层施工。四级施工台阶是：在路基面以下0.5m为第一级台阶，0.5～1.5m为第二级台阶，1.5～3.0m为第三级台阶，3.0m以下为第四级台阶。

        施工中填方和挖方作业面形成台阶状，台阶间距视具体情况和适应机械化作业而定，一般长为100m左右。填石作业自最低处开始，逐层水平填筑，每一分层先是机械摊铺主骨料，平整作业铺撒嵌缝料，将填石空隙以小石或石屑填满铺平，采用重型振动压路机碾压，压至填筑层顶面石块稳定。

       3.冲击压实法：利用冲击压实机的冲击碾周期性、大振幅、低频率地对路基填料进行冲击，压密填方。

       4.强力夯实法:

         强夯法与碾压法相比，只是夯实与压实的工艺不同，而填料粒径控制、铺填厚度控制都要进行，强夯法控制夯击击数，碾压法控制压实遍数，机械装运摊铺平整作业完全一样，强夯法须进行夯坑回填。

考点二：软土地基处治施工技术（2015、2014、2013年考点、2017年教材变动）

  【考频分析】★★★★

    一、垫层和浅层处理

       适用条件：厚度小于 3 m 的浅层软弱地基处理。

        1. 碎石、砂砾、石屑、矿渣垫层施工规定

         （1） 垫层宜采用机械碾压施工，压实遍数不宜少于 4 遍。

         （2） 垫层的最佳含水率应根据具体的施工方法确定。

         （3） 垫层应水平铺筑，当地面有起伏坡度时应开挖台阶，台阶宽度宜为 0.5～1.0m 。

        2.粉煤灰垫层施工规定

         粉煤灰垫层验收合格后，覆盖前严禁车辆在其上通行，并应及时填筑路堤或封层。

        3.灰土垫层施工规定

         （1） 分段施工时，上下两层的施工缝应错开不小于0.5m，接缝处应夯压密实。

         （2） 灰土垫层应分层铺填碾压，虚铺厚度不宜大于0.3m 。

         （3） 灰土垫层压实后3d内不得受水浸泡。

        4.抛石挤淤施工规定（施工顺序）

         （1） 当下卧地层平坦时，应沿道路中线向前呈三角形抛填，再渐次向两旁展开，将淤泥挤向两侧。

         （2） 当下卧地层具有明显横向坡度时，应从下卧层高的一侧向低的一侧扩展，并在低侧边部多抛投不少于 2 m 宽，形成平台顶面。

         （3） 在抛石高出水面后，应采用重型机具碾压紧密，然后在其上设反滤层（作用：隔离、排水），再填土压实。

    二、竖向排水体

       适用条件：深度大于 3 m 的软土地基处理。

       采用袋装砂井和塑料排水板。

       袋装砂井和塑料排水板可采用沉管式打桩机施工，塑料排水板也可用插板机施工。

          1.材料要求

           （1） 砂料宜采用渗透率高的风干中粗砂。

           （2） 塑料排水板可采用口琴式、城墙式等断面。

          2.袋装砂井施工规定

           砂袋顶部埋入砂垫层的长度不应小于0. 3 m 。

           袋装砂井施工工艺程序：整平原地面 → 摊铺下层砂垫层 → 机具定位→ 打入套管→沉入砂袋 → 拔出套管 →机具移位 →埋砂袋头 → 摊铺上层砂垫层。

          3.塑料排水板施工规定

           （1） 塑料排水板需接长时，应采用滤套内芯板平搭接的方法，搭接长度不宜小于 0.2m 。

           （2） 塑料排水板顶端埋入砂垫层的长度不应小于 0. 5m 。

               塑料排水板施工工艺程序：整平原地面 → 摊铺下层砂垫层 → 机具就位→ 塑料排水板穿靴 → 插入套管 → 拔出套管 → 割断塑料排水板 → 机具移位 → 摊铺上层砂垫层 。

    三、真空预压

       真空预压法适用于对软土性质很差、土源紧缺、工期紧的软土地基进行处理。

       地基固结度达到设计要求的80% 以上。

       采用真空一堆载联合预压时，应先按真空预压的要求抽真空，当真空压力达到设计要求并稳定后，再进行堆载，并继续抽气。堆载时应在膜上铺设土工布等保护材料。

    四、粒料桩

       粒料桩可采用振冲置换法或振动沉管法成桩 。

       振冲置换法施工可采用振冲器、吊机或施工专用平车和水泵。

       1.粒料桩采用振冲置换法施工规定

        （1）在成孔过程中宜采用较大的水压和水量，当接近加固深度时应降低水压，避免扰动破坏桩底以下的土层；在振密过程中宜采用较小的水压和水量。

        （2）当振冲器达到设计的加固深度后，宜停留 1min ，然后将振冲器上提至孔口。重复振冲下沉、提升两三次扩大孔径并使孔内泥浆变稀后，方可开始填料制桩 。

       2.粒料桩采用振动沉管法施工规定

         振动沉管法成桩可采用一次拔管成桩法、逐步拔管成桩法和重复压管成桩法三种工艺。主要用振冲器、吊机或施工专用平车和水泵，将砂、碎石、砂砾、废渣等粒料（粒径宜为 20～50mm ，含泥量不应大于10%） 按整平地面→振冲器就位对中 →成孔→清孔→加料振密→关机停水→振冲器移位的施工工艺程序进行施工 。

         宜采用在套管上画出明显标尺的方法控制成桩深度 。

    五、加固土桩

       粉喷桩与浆喷桩的施工机械必须安装喷粉（浆）量自动记录装置， 施工前应进行成桩工艺和成桩强度试验 。

       1.材料要求

         加固土桩的固化剂宜采用水泥或石灰。当选用水泥时，宜选用强度等级为 32. 5 级的普通硅酸盐水泥，水泥掺量宜为被加固湿土质量的 12%～20% 。浆喷法水泥浆的水胶比可选用 0. 45 ～ 0. 55 。用石灰做固化剂时，应采用磨细 I 级生石灰。

       2.粉喷桩施工规定

        （1）施工钻进过程中应保持连续喷射压缩空气，保证喷灰口不被堵塞，钻杆内不进水。

        （2）提升钻杆、喷粉搅拌时，应使钻头反向，边旋转、边喷粉、边提升，当钻头提升至距离地面 0. 3 ～ 0. 5 m 时，可停止喷粉 。

        （3）对桩身从地面开始 1/3 ～ 1/2 桩长并不小于 5 m 的范围内或桩身全长进行复搅。

        （4）出现沉桩时，孔洞深度在 1.5m 以内的，可用 8 % 的水泥土回填夯实；孔洞深度超过 1.5m 的，可先将孔洞用素土回填，然后在原位补桩，补桩长度应超过孔洞深度 0. 5m 。

       3.浆喷桩施工规定

         浆液应严格按照成桩试验确定的配合比拌制，制备好的浆液不得离析，不得长时间放置，超过 2h 的浆液应废弃。

    六、水泥粉煤灰碎石桩

       水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）适用于处理十字板抗剪强度不小于20kPa的软土地基。

       CFG桩宜采用振动沉管灌注法成桩，施工设备宜采用振动沉管打桩机。

       CFG桩施工规定：

         （1） 沉管至设计高程后应尽快投料，首次投料量应使管内混合料面与投料口平齐。桩顶超灌高度不宜小于 0.5m 。

         （2） 当设计桩距较小时，宜按隔桩跳打的顺序施工。施打新桩与已打桩间隔的时间不应少于 7d 。

    七、刚性桩

       刚性桩适用于处理深厚软土地基上荷载较大、变形要求较严格的高路堤段、桥头或通道与路堤衔接段。刚性桩桩顶应设桩帽，形状可采用圆柱体、台体或倒锥台体 。

       预应力混凝土薄壁管桩宜采用工厂预制，静力压桩机施工，也可采用锤击沉桩机施工，施工现场应配有起吊设备，其起吊能力宜大于 5t 。现浇混凝土大直径管桩宜采用振动沉管设备施工。

       1.预应力混凝土薄壁管桩施工规定

        （1）沉桩过程中应严格控制桩身的垂直度。

        （2）每根桩宜一次性连续沉至控制高程，沉桩过程中停歇时间不应过长。

        （3）接桩时，上、下节桩的中心线偏差不得大于 5 mm 。

        （4）沉桩过程中遇到较难穿透的土层时，接桩宜在桩尖穿过该土层后进行。

       2.现浇混凝土大直径管桩施工规定

         （1） 第一次沉管至设计高程后应测量管腔孔底有无地下水或泥浆进入，如有进入，应在每次沉管前先在管腔内灌入高度不小于 1m 的混凝土，防止沉管过程中地下水或泥浆进入管腔内。

         （2） 拔管应在管腔内灌满混凝土后进行，应先振动 10s ，之后再开始边振边拔，每拔1m 应停拔并振动 5 ～ 10s；距离桩顶 5 m 范围内宜一次性成桩，不宜停拔。

    八、爆炸挤淤

       爆炸挤淤是将炸药放在软土或泥沼中爆炸，利用爆炸时的张力作用，把淤泥或泥沼扬弃，然后回填强度较高的渗水性土壤，如砂砾，碎石等。处理厚度不宜大于 15m 。

       1.材料要求

         水下爆炸宜选用抗水性能好的乳化炸药，当采用硝铵类炸药时应做好防水处理。

       2.爆炸挤淤施工规定

        （1） 当装药器套管沉至要求深度后，应采用通过滑轮的软绳将药包缓缓放至孔底，不得使药包在套管内坠落。

        （2） 起爆前必须在起爆点外布设警戒线，警戒距离不得小于 300m 。

    九、路堤地基隔离墙

       路堤地基隔离墙适用于相邻两路堤之间，或已建成路堤与拓宽路堤之间出现相互干扰，对地基渗流、变形、稳定等产生不利影响情况下的隔离。

       隔离墙按其作用与功能可分为防渗型隔离墙和支挡型隔离墙。相邻路堤，当待建的路堤采用降水预压、真空预压、强化固结等地基处理方法，或采用深井降水等工程措施时，宜设置防渗型隔离墙；其他情况下隔离新老路基相互干扰宜设置支挡型隔离墙。

       水泥搅拌桩防渗型或支挡型隔离墙宜采用浆喷桩。

    十、强夯和强夯置换

       采用强夯法处理软土地基时，应在地基中设置竖向排水体。

       强夯置换桩顶应铺设一层厚度不小于 0. 5 m 的粒料垫层。

       强夯置换的桩体材料宜采用级配良好的块石、碎石、矿渣等坚硬粗颗粒材料，粒径大于 300mm 的颗粒含量不宜超过30%。

       夯锤可采用钢筋混凝土锤或铸钢锤，夯锤上宜设置 2 ～ 4 个上下贯通的透气孔。

        1.强夯施工规定

         强夯宜分为主夯、副夯、满夯三遍实施。第一遍主夯完成后，第二遍的副夯点应在主夯点中间穿插布置；副夯点与主夯点的布置间距及夯击能级应相同。满夯夯点应采用彼此搭接 1/4 连续夯击，满夯能级可采用主夯能级的 1/3 ～ 1/2 。

        2.强夯置换施工规定

         强夯置换应按照由内向外、隔行跳打的方式施工。

考点三：桥梁上部结构支架施工（2016、2014年考点）

  【考频分析】★★★★

    一、支架类型与材料

       梁桥现浇可使用满布支架或梁式支架。满布支架采用碗扣式、轮扣式、门式或扣件式等钢管材料，梁式支架采用型钢、钢管和贝雷桁片等。梁式支架不宜采用拱式结构。

    二、现浇支架施工要求

       1.支架的弹性、非弹性变形及基础的允许下沉量应满足施工后梁体设计标高的要求。

       2. 当在软弱地基上设置满布现浇支架时，应对地基进行处理，使地基的承载力满足现浇混凝土的施工荷载要求。无法确定地基承载力时，应对地基进行预压，并进行部分荷载试验。

       3. 施工时应对支架的变形、位移、节点和卸架设备的压缩及支架基础的沉降等进行观测，如发现超过允许值的变形、变位，应及时采取措施予以调整。

    三、支架施工预拱度设置和卸落装置

       应符合下列规定：

          1.设置的预拱度值应包括结构本身需要的预拱度和施工需要的预拱度两部分。

          2.需考虑下列因素：模板、支架承受施工荷载引起的弹性变形，受载后由于杆件接头的挤压和卸落装置压缩产生的非弹性变形；地基在受载后的沉降变形。

    四、主要施工工序（以现浇箱梁为例）

       1.支架

        （1）支架的布置根据梁截面大小并通过计算确定以确保强度、刚度、稳定性满足要求。计算时除考虑梁体混凝土重量外，还需考虑模板及支架重量，施工荷载，作用在模板、支架上的风力及其可能产生的荷载（雪荷载、保证设施荷载等）。

        （2）支架应根据技术规范的要求进行预压。预拱度一般按二次抛物线设置。梁式桥现浇支架的预压应根据支架的类型和结构形式、地基的沉降量和承载能力以及荷载大小等因素确定。

       2.模板

         模板由底模、侧模及内模三个部分组成，一般预先分别制作成组件，在使用时再进行拼装，模板以钢模板为主，在齿板、堵头或棱角处采用木模板。

       3.普通钢筋、预应力筋布设

        （1）预应力筋的下料长度要通过计算确定，计算应考虑孔道曲线长，锚夹具长度，千斤顶长度及外露工作长度等因素。

        （2）预应力筋穿束前要对孔道进行清理。

       4.混凝土的浇筑

         梁式桥现浇施工时，梁体混凝土在顺桥向宜从低处向高处进行浇筑，在横桥向宜对称进行浇筑。

       5.预应力张拉

        （1）在进行张拉作业前，必须对千斤顶、油泵进行配套标定，并每隔一段时间进行一次校验。有几套张拉设备时，要进行编组，不同组号的设备不得混合。

        （2）箱梁预应力的张拉采用双控，即以张拉力控制为主，以钢束的实际伸长量进行校核。

       6.压浆、封锚

         压浆应使孔道另一端饱满和出浆。并使排气孔排出与规定稠度相同的水泥浓浆为止。

考点四：钢筋施工（2016、2015、2013年考点）

  【考频分析】★★★★

    一、普通钢筋的加工制作

         1.任何构件内的钢筋，在浇筑混凝土以前，须经监理人检查认可。否则，浇筑的混凝土将不予验收。

         2.用于保证钢筋固定于正确位置的预制混凝土垫块，其强度应与相邻的混凝土强度一致。

         3.钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可正式施焊。焊工必须持焊工考试合格证上岗。钢筋接头采用搭接电弧焊时，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致。

    二、预应力钢筋的加工制作

       1.预应力筋进场时应分批验收。验收时，须按下列规定进行检验：

        （1）钢丝：应分批检验形状、尺寸和表面，在每盘钢丝的两端取样进行抗拉强度、弯曲和伸长率的试验，其力学性能应符合《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50—2011附录的有关规定要求。

        （2）钢绞线：每批钢绞线进行表面质量、直径偏差和力学性能试验。每批钢绞线的重量应不大于60t。

       2.预应力筋的下料长度应通过计算确定，计算时应考虑结构的孔道长度或台座长度、锚夹具厚度、千斤顶长度、焊接接头或镦头预留量、冷拉伸长值、弹性回缩值、张拉伸长值和外露长度等因素。

       3.预应力筋的切断，应采用切断机或砂轮锯，不得采用电弧切割。

       4.锚具应满足分级张拉、补张拉以及放松预应力的要求；锚固多根预应力筋的锚具除应具有整束张拉的性能外，尚应具有单根张拉的性能；用于承受低应力或动荷载的夹片式锚具应具有放松性能；锚具的锚口摩擦损失率不宜大于6%。

考点五：山岭隧道施工技术（2016、2015、2014年考点）

  【考频分析】★★★★

    一、洞口、明洞与浅埋段施工技术

       1.明洞施工

        （1）当边坡能暂时稳定时，可采用先墙后拱法。

        （2）当边坡稳定性差，但拱脚承载力较好，能保证拱圈稳定时，可采用先拱后墙法。

        （3）半路堑式明洞施工时，可采用墙拱交替法，且宜先做外侧边墙，继作拱圈，再作内侧边墙。

        （4）当路堑式明洞拱脚地层松软，不能采用先拱后墙法施工时，可用跳槽挖井法。

        （5）具备机具条件时，可采用拱墙整体灌筑。

       2.浅埋段工程

        （1）优先采用单侧壁导坑法、双侧壁导坑法或留核心土开挖法。围岩的完整性较好时，可采用多台阶法开挖，严禁采用全断面法开挖。

        （2）开挖后应尽快施作锚杆、喷射混凝土、敷设钢筋网或钢支撑。

        （3）锚喷支护或构件支撑，应尽量靠近开挖面，其距离应小于1倍洞跨。

        （4）浅埋段的地质条件很差时，宜采用地表锚杆、管棚、超前小导管、注浆加固围岩等辅助方法施工。

    二、山岭隧道的洞身开挖施工技术

       一般选择新奥法施工。采用光面爆破、预裂爆破技术。

    三、山岭隧道的洞身支护与衬砌施工技术

       选择支护方式时，优先采用锚杆、喷射砼或锚喷联合作为临时支护。施做二衬时，采用模板台车。

    四、山岭隧道的防排水施工技术

       1.施工防排水

        洞内顺坡排水，其坡度应与线路坡度一致，洞内反坡排水时，必须采取机械抽水。洞内涌水或地下水位较高时，可采用井点降水法和深井降水法处理。

       2.结构防排水施工

         防水层应在初期支护变形基本稳定后，二次衬砌施作前进行。