公路水泥混凝土面层及基层施工质量控制系统研究.doc
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1、分类号 U416 单位代码 10618密 级 学 号 106250569硕 士 学 位 论 文论文题目:公路水泥混凝土面层及基层施工质量控制系统研究 Study on the System of Cement Concret Pavement and Base Course Construction Quality Control 研究生姓名: 吴 坤导师姓名、职称: 魏建明 教授申请学位门类: 工 学专 业 名 称: 道路与铁道工程论文答辩日期: 2009年 4 月 10 日学位授予单位: 重 庆 交 通 大 学答辩委员会主席: 王泽民 评阅人: 王泽民 凌天清 二00九 年 四 月 重庆交
2、通大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名: 日期: 年 月 日 重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印
3、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到中国学位论文全文数据库,并进行信息服务(包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等),同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。 学位论文作者签名: 指导教师签名:日期: 年 月 日 日期: 年 月 日本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊(光盘版)电子杂志社CNKI系列数据库中全文发布,并按中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程规定享受相关权益。学位论文作者签名: 指导教师签名:日期: 年 月 日 日期: 年 月 日摘 要随着我国公路建设不断发展,公路交通流量与荷载不断提高,对公路路面使用性能提出了愈来愈
4、高的要求,而使用性能与路面施工质量是分不开的。水泥混凝土路面凭借其良好稳定性、耐久性和平整度以及强度高养护工作量小等优点而倍受青睐。特别是高等级重交通的道路,水泥混凝土路面得到很广泛的应用。与此同时,水泥混凝土路面和路面基层质量问题越来越多地引起了人们的重视,而施工质量是影响水泥混凝土路面和路面基层质量的重要因素,所以控制施工质量成了一个严峻的问题。本文通过对水泥混凝土路面施工艺和流程、水泥混凝土路面常见早期病害、路面基层施工工艺流程和路面基层分类的研究,总结出了水泥混凝土路面和路面基层施工中应该着重控制质量的关键点。同时,还针对质量控制关键点给出了各自的施工过程中动态控制质量的方法,为使实施
5、施工动态质量控制方法简易快捷,编写了“水泥混凝土路面施工动态质量控制程序”和“路面基层施工动态质量控制程序”。通过施工动态质量控制方法的实施和施工动态质量控制程序的应用,可以有效地控制水泥混凝土路面和基层的施工质量,从而从根本上提高道路工程质量。关键词:水泥路面;基层;施工;质量控制;程序ABSTRACTWith the development of our roads building, the highway traffic flow and the load are growing continuously. So the Requirement of the highway pavem
6、ent performance is higher and higher, and the highway pavement performance is nearly connected with the quality of pavement construction. Cement concrete pavement is favored by peoples because of its excellences. They are well stability, durability and roughness; high strength and less work of maint
7、enance. Cement concrete pavement is widely used in high grade and heavy traffic highway.At the same time, the quality problem of cement concrete pavement and the base course are more and more noticed by peoples. And the quality of construction is the very important factor that affects the quality of
8、 the cement concrete pavement and the base course, so the quality problem of construction becomes a serious problem.My article through the study of the construction technology of cement concrete pavement; the early disease of cement concrete pavement; the construction technology of base course and t
9、he style of base course, sum up the key points of construction quality control. Meanwhile, my article shows out the method of construction quality control around the key points. For the easy using of the method of construction quality control, I programmed “program of cement concrete pavement constr
10、uction quality control” and “program of base course construction quality control”. Through the using of the program, we can control the construction quality of cement concrete pavement and base course effectively, and improve the quality of the road engineering from the fundamentality.KEYWORDS: ceme
11、nt concrete pavement; base course; construction; quality control; program目 录第一章 绪论11.1前言11.1.1首要性21.1.2多层次性21.1.3全面性21.1.4强制性与可调整性21.2国内外研究现状41.3主要研究内容5第二章 水泥混凝土路面施工动态质量控制关键点研究72.1 水泥混凝土路面施工工艺72.1.1施工准备工作72.1.2支模和布设钢筋72.1.3水泥混凝土的搅拌与运输72.1.4摊铺82.1.5振捣82.1.6抹面、压面、压纹82.1.7遮盖塑料,82.1.8拆模82.1.9切缝82.1.10养生
12、、交通管制92.1.11清理施工现场92.2 水泥混凝土路面常见病害92.2.1纵向裂缝92.2.2横斜向裂缝92.2.3交叉裂缝和破碎板112.2.4掉角122.2.5孔洞122.2.6磨耗层局部脱落122.2.7路面接缝损坏122.2.8变形损坏132.3 水泥混凝土路面施工动态质量控制关键点132.3.1原材料质量控制132.3.2配合比控制132.3.3施工质量控制142.3.4其它方面质量控制142.4 本章小结14第三章 水泥混凝土路面施工动态质量控制方法研究163.1施工动态质量控制的意义和必要性163.1.1施工动态质量控制的意义163.1.2施工动态质量控制的必要性173.2
13、施工动态质量控制方法173.2.1施工动态质量控制方法特点173.2.2施工动态质量控制实行步骤183.2.3个值控制图的绘制和功能193.2.4统计数据简介193.3施工动态质量控制方法的可行性193.4本章小结20第四章 水泥混凝土路面施工动态质量控制程序214.1程序编写思路214.1.1功能分析214.1.2程序流程244.2编程基础254.2.1编程语言C+语言264.2.2 MFC简介264.2.3 准备工作284.3程序关键技术294.3.1 数据存储304.3.2 数据读取与显示324.3.3 绘制施工动态质量控制图364.3.4 贝克曼梁试验弯沉计算454.4本章小节53第五
14、章 程序应用545.1 程序使用举例545.1.1程序主界面545.1.2新建打开工程项目555.1.3数据管理与检测555.1.4绘制质量控制图565.1.5求取统计特征值575.1.6贝克曼梁试验弯沉计算585.2 水泥混凝土路面常见施工质量问题及解决方法595.2.1水泥混凝土板厚度不足605.2.2混凝土抗压强度低605.2.3混凝土抗折强度低615.2.4水泥混凝土路面平整度较差635.3 应用实例635.4 本章小结67第六章 路面基层施工动态质量控制686.1基层的类型686.1.1水泥稳定土686.1.2石灰稳定土686.1.3石灰工业废渣稳定土696.1.4级配碎砾石696.
15、2基层施工工艺流程706.2.1水泥稳定土基层施工流程706.2.2石灰稳定土基层施工流程716.2.3级配碎砾石基层施工流程726.3路面基层施工动态质量控制关键点746.4路面基层施工动态质量控制方法与程序766.5本章小结76第七章 主要结论与进一步研究的建议787.1本文的主要结论与成果787.1.1水泥混凝土路面施工动态质量控制关键点787.1.2路面基层施工动态质量控制关键点787.1.3施工动态质量控制方法787.1.4施工动态质量控制程序797.2后期研究工作的展望79致谢80参考文献81在学期间发表的论著与取得的科研成果835 第一章 绪论第一章 绪论1.1前言近年来,随着我
16、国经济的快速增长,我国的公路交通建设取得了飞速的发展。截至2007年底我国公路通车总里程达357.3万公里,其中高速公路5.36万公里。有21个省区市高速公路里程超过1000公里,其中,河南、山东两省突破4000公里;江苏、广东两省突破3000公里。十六大以来交通工作取得瞩目成就,五年来共建成高速公路2.8万公里,超过过去15年的总和;新改建农村公路130万公里,超过过去53年的总和。2007年,我国交通固定资产投资达7500亿元,全年建成高速公路近8300公里,是历史上建成里程最多的一年。全国新改建农村公路42.3万公里,使乡镇通公路率达98.54%,建制村通公路率达88.15%。2008年
17、,公路建设完成投资6645亿元,同比增长2.4%,全年新增公路里程10万公里,其中高速公路6433公里。在路网建设方面,至2008年底全面完成西部开发8条省际通道项目审查和“五纵七横”国道主干线收尾工程,杭州湾跨海大桥和苏通大桥建成通车,舟山连岛工程全线贯通,全国最后一条通县公路西藏墨脱公路和杭州湾第二通道嘉绍大桥开工建设,泰州长江公路大桥工程建设进展顺利。预计到2020年末,实现具备条件的乡(镇)和建制村通路,基本形成较高服务水平的农村公路网络,农民群众出行将会更便捷、更舒适、更安全。随着我国公路建设不断发展,公路交通流量与载荷不断提高,对公路路面使用性能提出了愈来愈高的要求,而使用性能与路
18、面施工质量是分不开的。公路施工作为工程项目,投资和耗费的人工、材料、能源都相当大,投资者付出巨大的投资要求获得理想的、满足适用要求的工程产品,以期在预定时间内能发挥作用,为社会经济建设和物质文化生活作出贡献。如果质量差,不但不能发挥作用,而且还会因质量、安全等问题影响到国计民生和社会环境27。工程质量的优劣,直接影响国家经济建设的速度。工程质量差本身就是最大浪费,低劣的质量一方面需要大幅度增加返修、加固、补强等人工、器材、能源的消耗,另一方面还将增加使用过程中的维修、改造费用。同时,低劣的质量必然缩短工程的使用寿命,使国家遭受经济损失。因此,加强质量管理,是工程建设的头等大事。关于公路工程施工
19、质量的研究,一些发达国家从上世纪中叶开始,经过多年的实践,已基本上形成一套完整理论体系和管理方法。如提出采用动态质量控制方法,以及建立工艺过程数学模型等以进行有效地施工质量管理。但多数从监理的角度出发进行管理,往往以施工后的检验与质量评定为主,缺乏对施工过程的预控与监控,与施工单位的现场管理尚有一定的距离,因而实用性受到限制。结合我国实际情况,我国现行公路质量管理体系具备以下特点:1.1.1首要性公路工程建设是涉及到国计民生的重大项目,具有投资额大、建设使用寿命长、工程建设程序复杂、受自然环境影响大等特点,是容纳技术、经济、管理多门相关学科知识的综合性项目。公路工程的建设一切应以质量为中心,所
20、谓“百年大计,质量为本”。工程建设的投资、进度、质量三大控制,应当以质量为根本,以效益为目的,以管理为纽带和桥梁,争取在最短的时间、用最少的投资实现最优的质量。任何舍弃质量,追求进度和投资的的做法都是错误的。1.1.2多层次性质量管理分为“政府监管、监理全过程参与、施工单位自检”三个层次,其中以施工单位的质量自检为基础。只有施工单位真正从建设的源头狠抓质量,才能确保工程质量。监理单位在全过程质检过程中不但应严格本着“对甲方负责、对乙方实行监督”的准则,还应有对全社会负责的态度,严把质量关。政府监督部门监管人员在熟悉规范和标准的同时,应当对现场情况了如执掌,而不是仅仅依据报表和检测数据。1.1.
21、3全面性现行公路工程量管理遵循“全面质量管理”的准则,即TQC (Total Quality Control)准则。TQC要求质量管理具有以下特点:三全的特点:全过程(设计施工监理)、全方位(工序分项分 部单位单项工程建设项目)、全员化(每位从事项目建设的人员)。TQC要求整个管理过程是动态的上升过程。遵循PDCA(Plan-Design-Check-Action)循环,及时发现问题,及时解 决问题。1.1.4强制性与可调整性强制性是指项目的全过程必须遵守的特性,不得已不正当理由无故降低标准。所谓可调整,并非评定标准是可以变换,而是根据工程实际情况,对新工艺、新技术、新结构、新材料的技术标准的
22、补充。水泥混凝土路面是两大高级路面类型之一。随着我国经济的发展,道路的交通量也在不断增多,因而对道路路面的使用要求也越来越高。在这种形势下,混凝土路面的里程数迅速增长。研究表明,对于中等的交通量,水泥混凝土路面的初期建筑投资虽然较沥青路面要多,但由于水泥混凝土路面的使用寿命长,所以维护费用少;对于较繁重的交通量,水泥混凝土路面的初期建筑投资和使用期限内的总费用均较沥青路面要少。从技术角度看,许多国家对水泥混凝土路面铺筑技术进行了广泛的研究与实践,积累了丰富的经验,并且得出结论:混凝土道路适宜于所有地区采用。因此混凝土路面在世界各地都在广泛使用。以美国为例,在美国建造的承受重交通的高速公路,53
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