淺談水泥混凝土路面的現(xiàn)狀及發(fā)展.doc

淺論水泥混凝土路面的現(xiàn)狀與發(fā)展【摘要】：本文淺談了瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面在我國的發(fā)展現(xiàn)狀,用大量事實(shí)討論了水泥混凝土作為路面材料所取得的巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益.并從混凝土學(xué)觀點(diǎn)出發(fā),探討了發(fā)展水泥混凝土路面所應(yīng)采取的必要措施.關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面；經(jīng)濟(jì)比較；設(shè)計(jì)；施工；發(fā)展；前言：目前我國高等級公路大力修建瀝青路面而忽視水泥混凝土路面的發(fā)展，這在瀝青價(jià)格持續(xù)增長的情況下不符合中國國情。文章論述了混凝土路面的特點(diǎn)和現(xiàn)狀以及對瀝青路面和水泥混凝土路面兩種結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較，得出水泥混凝土路面在造價(jià)、養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用、使用年限和運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性等方面遠(yuǎn)優(yōu)于瀝青路面。最后提出大力發(fā)展水泥混凝土路面是當(dāng)前中國公路建設(shè)的客觀需求，是節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略舉措。正文：一、水泥混凝土路面定義 水泥混凝土路面是指以水泥混凝土為主要材料做面層的路面，簡稱混凝土路面。亦稱剛性路面，俗稱白色路面，它是一種高級路面。水泥混凝土路面有素混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼纖維混凝土和裝配式混凝土等各種路面。二、水泥混凝土的發(fā)展1868年，蘇格蘭首次在因弗內(nèi)斯通往某堆貨場道路上鋪筑混凝土路面，19世紀(jì)末傳入美國和德國。早年混凝土路面大多用素混凝土按單層就地澆筑而成，少數(shù)也有做成雙層式或配設(shè)鋼筋的。20世紀(jì)20年代，歐、美各國在公路、城市道路和飛機(jī)場跑道上大量發(fā)展混凝土路面，美國還開始試鋪裝配式預(yù)制塊混凝土路面和連續(xù)配筋混凝土路面。至于預(yù)應(yīng)力混凝土路面，美、法兩國分別于30年代和40年代中期開始試鋪。70年代初，美國和荷蘭開始試鋪鋼纖維混凝土路面。中國于20世紀(jì)20年代末開始在少數(shù)大城市的道路和飛機(jī)場跑道上鋪筑混凝土路面。19321933年在南京至杭州國道上鋪筑了長500米、寬5.5米的混凝土路面試驗(yàn)段。1940年在北京至天津公路上鋪筑了長120公里、寬3米的混凝土路面。1948年在南京飛機(jī)場跑道上鋪筑長2200米、 寬45米、 厚30厘米的鋼筋混凝土道面。到50年代，隨著水泥工業(yè)的發(fā)展，在中國的一些大、中城市的干道以及飛機(jī)場跑道上，開始大規(guī)模鋪筑混凝土路面。70年代初以來，某些省在公路干線上開始鋪筑混凝土路面。中國的飛機(jī)場跑道，幾乎全部都采用混凝土道面。中國混凝土路面大多是用素混凝土按單層就地澆筑而成，但少數(shù)也有采用裝配式預(yù)制板，或做成雙層式，或配有鋼筋。四、水泥特點(diǎn)水泥混凝土路面是一種剛度較大、擴(kuò)散荷載應(yīng)力能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好和使用壽命長的路面結(jié)構(gòu)，它與其他路面相比，具有以下特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)（1）強(qiáng)度高。（2）穩(wěn)定性好。（3）耐久性好。（4）養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低。（5）抗滑性能好。（6）利于夜間行車。缺點(diǎn)（1）水泥和水的需要量大，修筑20cm厚，7m寬的水泥混凝土路面，每公里需要消耗水泥400500噸和水約250噸。 （2）接縫較多。（3）開放交通較遲（4）養(yǎng)護(hù)修復(fù)困難。五、路面施工混凝土路面施工的一般工序是：安裝邊模、接縫嵌條、傳力桿和鋼筋網(wǎng)等；拌和混凝土混合料并運(yùn)至工地；攤鋪與振搗混凝土混合料；整平混凝土表面并刷毛或刻防劃滑小槽；養(yǎng)生與填縫。此外,還有試用真空吸水、振動碾壓等工藝于混凝土路面施工中。在早年，混凝土路面的施工使用鋼制軌模，它一方面作為邊模，一方面又可供具有鋼輪的混凝土拌和機(jī)、運(yùn)料車、攤鋪機(jī)和振搗機(jī)等行駛操作。20世紀(jì)40年代，一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家混凝土路面施工已全盤機(jī)械化，從基礎(chǔ)整形、軌模安裝與拆卸、混凝土拌和、攤鋪、搗實(shí)與整面,直到切縫、填縫與養(yǎng)生等工序，都使用專門機(jī)械,進(jìn)行流水作業(yè)。1960年出現(xiàn)了滑模式水泥混凝土路面鋪筑機(jī)（見水泥混凝土路面鋪筑機(jī)械），機(jī)尾兩側(cè)裝有模板隨機(jī)前進(jìn)，攤鋪、振搗、整面與刻槽等作業(yè)順序完成，成型的路面即在機(jī)后延伸出來。此外，還有一種混凝土路面聯(lián)合鋪筑機(jī)，它行駛一次即能使路基成型，并攤鋪、壓實(shí)基層，再于其上鋪筑混凝土板。六、設(shè)計(jì)方法與理論水泥混凝土路面板具有較高的力學(xué)強(qiáng)度，在車輪荷載作用下變形小，工作在彈性階段，也就是在計(jì)算汽車荷載作用下，板內(nèi)產(chǎn)生的最大應(yīng)力不超過混凝土的比例極限應(yīng)力。此時(shí)基層和土基所承受的荷載單位應(yīng)力及產(chǎn)生的變形也微小，它們也都工作于彈性階段。由于水泥混凝土為脆性材料，路面板的結(jié)構(gòu)性損壞表現(xiàn)為各種形式的斷裂裂縫。我國規(guī)范采用混凝土層厚度的設(shè)計(jì)方法，是按重復(fù)荷載產(chǎn)生的荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力綜合作用所產(chǎn)生的疲勞開裂損壞確定混凝土板厚。水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括下述內(nèi)容：（1）路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)。（2）混凝土面板厚度設(shè)計(jì)。（3）混凝土面板的平面尺寸與接縫設(shè)計(jì)。（4）路肩設(shè)計(jì)。 （5）普通混凝土路面配筋設(shè)計(jì)。 七、從經(jīng)濟(jì)方面看水泥混凝土的發(fā)展前景新建高速公路兩種路面造價(jià)比較與水泥路面相比，瀝青路面的造價(jià)有項(xiàng)貴于水泥路面。 （） 瀝青路面集料的投資是水泥路面集料的倍。粗集料：瀝青路面是裸露粗集料路面，對集料的抗磨光、抗滑性、粘附性要求很高，要求使用玄武巖、輝綠巖等堿性集料，其價(jià)格視運(yùn)距遠(yuǎn)近為水泥路面粗集料的倍。 細(xì)集料：瀝青路面級配由粗集料、細(xì)集料、礦粉等三級原材料構(gòu)成，比水泥路面不僅多礦粉這種一級原材料，一般還不允許使用天然砂，必須用機(jī)制碎石砂。在造價(jià)上，瀝青路面使用的碎石砂價(jià)格是水泥路面的倍，而且礦粉是額外需要投入的原材料。 （） 進(jìn)口瀝青單價(jià)是國產(chǎn)水泥單價(jià)的倍，目前其平均價(jià)格為元，是水泥單價(jià)元的倍，大大超過了瀝青水泥單價(jià)比倍這個等投資平衡點(diǎn)。（） 水泥路面的能耗優(yōu)勢也很突出，與瀝青混合料為熱拌合相比，水泥混凝土為冷拌合，可以節(jié)約大量能源。在高速公路施工過程中，鋪筑瀝青路面需要道工序，而水泥路面一般只要道工序。水泥路面的施工速度更快，工序更簡潔，施工動用的機(jī)械更少，施工費(fèi)用也更節(jié)省。同樣，在路面養(yǎng)護(hù)時(shí)，瀝青路面局部修復(fù)需要的機(jī)械較多，局部修復(fù)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較高。水泥路面局部換板可用小型機(jī)具施工，動用的機(jī)械設(shè)備少而輕巧，便于施工。 （） 水泥路面基層的主要作用是防止唧泥、錯臺和由此引起的面板斷裂，由于水泥混凝土面板具有很大的剛度，所以對基層的要求不是很高，而瀝青路面的基層是作為道路的主要承重層，要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，相比水泥路面的基層要求要高得多。 相同設(shè)計(jì)、施工水平下水泥路面到大修的使用年限比瀝青路面長一倍，與路面設(shè)計(jì)使用的基準(zhǔn)期相當(dāng)：水泥路面年，瀝青路面年。 此外，水泥混凝土是無機(jī)硅酸鹽材料，相對瀝青混和料來說更環(huán)保。結(jié)語：隨著水泥混凝土路面被越來越