混凝土路面縱橫、縮、脹縫及其構(gòu)造

1、混凝土路面縱橫、縮、脹縫及其構(gòu)造一、接縫設(shè)置的原因混凝上面層是由一定厚度的混凝土面板組成的，具有熱脹冷縮的性質(zhì)。由于一年四季氣溫的變化，混 凝土板會產(chǎn)生不同程度的膨脹和收縮。而在一晝夜 戶，白天氣溫升高，混凝土板頂面溫度較底面為高， 這種濕度坡差會造成面板的中部突起。夜間氣溫降 低，混凝土板頂面溫度較底面為低，會使板的周圍 和角隅翹起；（如圖2-8-6a）。這些變形會受到面板 與基礎(chǔ)之間的摩阻力和粘結(jié)力，以及板自重和車輪荷載等的約束。致使板內(nèi)產(chǎn)生過大的應(yīng)力，造成板 的斷裂（圖2-8-6b）或拱脹破壞（圖2-8-6c）。由圖 2-8-6可見，由于翹曲而引起的裂縫，則在在裂縫 發(fā)生后被分割的兩塊板

2、體尚不致完全分離，還具有 傳遞荷載的能力，倘若板體溫度均勻下降引起收縮， 則將使兩塊板拉開（圖2-8-6C），從而失去傳遞荷載 的能力。為了避免這些缺陷，水泥混凝土路面不得不在縱橫 兩個方向設(shè)置許多接縫.把整個路面分割成為許多 板塊。水泥混凝土路面的接縫可分為縱縫和橫縫兩 大類。與路線中線平行的接縫稱為縱縫，與路線垂 直的接縫稱為橫縫。接縫設(shè)計應(yīng)能：控制收縮應(yīng)力和翹曲應(yīng)力所引起的裂縫出現(xiàn)的 位置；通過接縫提供足夠的荷載傳遞；防止堅 硬的雜物落入接縫縫隙內(nèi)。二、縱縫及其構(gòu)造1. 縱向縮縫當(dāng)一次鋪筑的寬度大于4.5m時，應(yīng)增設(shè)縱向縮縫。 縱向縮縫可采用假縫加拉桿型，其構(gòu)造如圖2-8-7所示。設(shè)置拉

3、桿，可以防止板塊橫向位移使縫隙擴 大，拉桿應(yīng)設(shè)置在板厚的1/2處；在縮縫上部設(shè) 置的槽口，一般應(yīng)在混凝土澆筑后，并達(dá)到一定的 抗壓強度（碎石混凝土為6.012.0MPa .礫石混凝土 為9.012.0MPa）時，用切縫機進行切割，或在混凝 土澆筑時振人木條。槽門深度要適中，過淺，則混 凝土截面的強度削弱得不夠，從而不能保證以后的 開裂發(fā)生在接縫位置上；過深，則不規(guī)則斷裂面面 積過少，接縫傳荷能力降低。根據(jù)經(jīng)驗，槽深一般 為板厚的1/41/5，槽口寬度根據(jù)施工條件，宜 盡可能窄些，通常為38mm2. 縱向施工縫由于施工條件等原因，當(dāng)一次鋪筑寬度小于路面寬 度需分兩次以上澆筑時，則應(yīng)設(shè)置縱向施工縫

4、。縱 向施工縫按其構(gòu)造的不同，可分為平縫和企口縫兩 種形式：一般采用平縫，并應(yīng)在板厚中央設(shè)置拉桿， 以防止接縫張開和板的上下錯動。其構(gòu)造如圖2-8-8所示。根據(jù)國內(nèi)外的實踐經(jīng)驗，企口縫易產(chǎn) 生破壞其原因有： 榫舌尺寸過大，降低了接縫處的強度，并可能導(dǎo) 致榫舌破壞； 大而深的企口，在澆筑混凝土?xí)r出現(xiàn)漏漿，榫舌 和棱角變形，拆模困難、振動大，常給企口造成早 期損傷，有時甚至振壞企口，需重新修補。這些損 傷以細(xì)微紋潛于陰企口，在重復(fù)荷載作用下局部 應(yīng)力集中，導(dǎo)致裂縫發(fā)展直至破壞。此外，施工比 較麻煩。三、橫縫及其構(gòu)造橫縫一般分為橫向縮縫、脹縫和橫向施工縫。1.脹縫在脹縫處混凝土面板完全斷開，因而也稱

5、之為真縫。 脹縫的設(shè)置目的是為混凝土板的膨脹提供伸長的 余地，從而避免產(chǎn)生過大的熱壓應(yīng)力。脹縫的構(gòu)造 如圖2-8-9所示。脹縫必須貫穿到底，縫壁垂直： 縫寬為2. 02. 5cm在板厚的中央設(shè)置傳力桿。 傳力桿的一半以上應(yīng)涂瀝青或加塑料套，并加長 10cm的小套子，套底和傳力桿頭之間留3cm的空隙 （用紗頭填）。其下部設(shè)接縫板（木板涂以瀝青），上 部34m范圍內(nèi)灌填縫料進行封層。同結(jié)構(gòu)物相接 處或與其他公路交叉處的脹縫，無法設(shè)置傳力桿時，可采用邊緣鋼筋型或厚邊型：其構(gòu)造如圖2-8-9a）、 b）所示2 0-J的巾曲 力籾於占誥?。┻^護網(wǎng)訪棗科R5J設(shè)置脹縫，給施工帶來不便。同時，由于施工時傳

6、力桿設(shè)置不當(dāng)（未能正確定位）或封縫不好等原 因.使脹縫處的混凝土板常出現(xiàn)碎裂等病害。使用經(jīng)驗和觀測資料表明，脹縫間距較短的路段（100m以下），在使用過程中往往會出現(xiàn)脹縫縫隙增大， 使依靠集料嵌鎖作用的接縫傳荷能力大大降低；且因填縫料難于保持其效能，砂石等雜物便易于落入 縫內(nèi)，造成接縫區(qū)的混凝土在膨脹受阻時產(chǎn)生碎裂 破壞，或者拱起。少設(shè)（加大脹縫間距）或不設(shè)（僅 在同結(jié)構(gòu)物交接處設(shè)）脹縫，一方面便利了施工， 另一方面約束了板的位移減少了接縫縫隙，使傳 荷能力增加，錯臺、碎裂和拱起等病害減少。因此， 脹縫只設(shè)置在以下場合：鄰近橋梁或其他固定構(gòu)筑物處；與柔性路面相接處；板厚改變處；隧道口； 小半徑

7、平曲線和凹形豎曲線縱坡變換處。在鄰近構(gòu) 造物處的脹縫，應(yīng)根據(jù)施工溫度至少設(shè)置兩條。除 上述位置以外的脹縫宜盡量不設(shè)或少設(shè)，其間距可 根據(jù)施工溫度、混凝土集料的膨脹性并結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng) 驗具體確定。L種向穗丄燧毎日施工燼門或東澆規(guī)覗礙士過程中因故申斷澆百吋.必團謨肯橫向嚨工址u-施工竝應(yīng)盡町離的尖設(shè)*如設(shè)置趟涯宜設(shè)在2臟贈或軸健處“設(shè)在脹誕冊的施建臥掏去勺；想2務(wù)9G相同；設(shè)在堀St蛀的施工魅應(yīng)釆用平縫*加傳力桿型，其構(gòu)造如帕M-11所氐四力稈2拉桿拉桿是為了防止板塊橫向位移而設(shè)置在縱縫上的 異形鋼筋。拉桿應(yīng)采用螺紋鋼，設(shè)在板厚中央，并 應(yīng)對拉桿中部10c m范圍內(nèi)進行防銹處理。拉桿的 尺寸和間距可按

8、表2-8-12選用。其最外邊的拉桿距接縫或自由邊的距離一般為2535cmml|<Crwl/J mini,曇和Mt(era)S.0CI口toc3D11uL_tcx>M70i H”25K7DJ*-JQl»W)M JWl«* 1嘆30J-揶L百20Fr8021-25XI4,302125托*016n期116卻fO值得注意的是：表2-8-12中的數(shù)據(jù)系按鋼筋的屈 服強度取286MPa鋼筋同混凝土的容許粘結(jié)力取1. 8MPa計算的，當(dāng)實際中采用的數(shù)值與上述數(shù)值 不同時，拉桿的長度和面積可根據(jù)下式計算：0.28 +(2-SJ5)(2-8-16)式中：Aa每延米縱縫長所需拉桿的

9、截面積，cm2 B設(shè)拉桿縱縫到相鄰縱縫或自由邊之間的距離，mh混凝土板厚，cm;fsy 鋼筋的屈服強度；MPaL0 一一拉桿長度，cmd拉桿直徑，cm;Za鋼筋同混凝土的容許粘結(jié)應(yīng)力，Mpa3. 傳力稈傳力桿的設(shè)置目的是為了保證接縫的傳荷能力和 路面的平整度，防止錯臺等病害的產(chǎn)生。傳力桿主要用于橫向的接縫，采用光圓鋼筋。由于 其在脹縫和縮縫所起的作用不同，尺寸上應(yīng)有所不 同，前者要大些。對設(shè)在縮縫處的傳力扦，其長度 的一半再加5cm應(yīng)涂以瀝青或加塑料套，涂瀝青 端宜在相鄰板中交錯布置；對設(shè)在脹縫處的傳力桿, 尚應(yīng)在涂瀝青一端加一套子，內(nèi)留 3cm的空隙，填 以紗頭或泡沫塑料。套子端宜在相鄰板中

10、交錯布量。 傳力桿尺寸及間距可按表 2-8-13選用。其最外邊 的傳力桿距接縫或自由邊的距離一般為1525cmM 1It尢fem)104030u-v-» 13Q四、水泥混凝土路面與構(gòu)筑物的銜接與混凝土路面連接部位有瀝青路面、橋梁、涵洞和 通道等，相接部位與一般路段有所不同。這些部位 的混凝土路面往往會發(fā)生跳車現(xiàn)象，嚴(yán)重影響行車 速度和舒適性以及路面的使用壽命。其原因是多方 面的，主要則是由于這些部位的差異沉降所致。 防治的原則，一是減少這些部位的基礎(chǔ)竣工后的沉 降量；二是加強和提高路面整體的耐久性。1.混凝土路面與瀝青路而相接在混凝土路面和瀝青路面相接處，由于瀝青路面難 以頂住混凝土

11、面板末端的水平推力，因而首先在瀝 青路面的一端，然后在混凝土路面的一端發(fā)生損壞。 此外，出于瀝青路面與混凝土路面之間的沉降不同， 使得接頭處變得不平整，引起跳車。因此，對高速 公路和一級公路，混凝土路面與瀝青路面相接時， 應(yīng)在瀝青路面面層下埋設(shè)長度為 3m的混凝土板， 此板在混凝土路面相接的一端的厚度與混凝土面 板相同，另一端不小于15cm，如圖2-8-12所示。 埋設(shè)在混凝土板與混凝土路面相接處的拉桿，應(yīng)采用螺紋鋼，直徑一般為25cm,長70cm,間距40cm。 對于其他各等級公路.由于汽車行駛速度較低，交 通量不大，水泥混凝土路面與瀝青路面相接，可采 用混凝土預(yù)制塊過渡或徑相連接132.

12、混凝土路面與橋梁相接混凝土路面與橋梁相接，可根據(jù)公路等級，使用要 求和當(dāng)?shù)亟?jīng)驗選用以下或其他適當(dāng)?shù)拇胧?。在各等級的公路上，特別是在高等級的公路上，應(yīng) 設(shè)置橋頭搭板。搭板與混凝上路面之間采用鋼筋混 凝土面板過渡，其長度不小于5m搭板與鋼筋混凝 土面板之間的接縫應(yīng)設(shè)置傳力桿。鋼筋混凝土面板 與混凝土面板之間應(yīng)設(shè)置脹縫，如圖2-8-13所示。 當(dāng)與橋梁為斜交時，鋼筋混凝土面板的銳角部分應(yīng) 采用鋼筋網(wǎng)補強，如圖2-8-16所示。鋼筋混凝土 面板按鋼筋混凝土路面的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。搭板與鋼 筋混凝土面板相接處設(shè)拉桿，其尺寸、間距和混凝 土路面與瀝青路面相交時設(shè)置的拉桿相同。對于等級較低的公路，或作為高等級公

13、路的過渡措施，橋 頭可鋪筑一段混凝土預(yù)制塊或瀝青路面，待沉降穩(wěn) 定后，再鋪筑混凝土路面。當(dāng)橋頭設(shè)有搭板時，其 長度不小于5m當(dāng)橋頭末設(shè)搭板時，其長度不小于 8m3. 構(gòu)造物橫穿公路為了防止過路構(gòu)造物如涵洞等上方的路面出現(xiàn)橫 向裂縫、錯臺和跳車等現(xiàn)象，應(yīng)將構(gòu)造物頂部及兩 側(cè)適當(dāng)范圍內(nèi)的混凝土面板采用鋼筋網(wǎng)補強，或采用鋼筋混凝土面板。對于箱狀構(gòu)造物，當(dāng)項面至板底的距離d小于80cm 時，其頂面及兩側(cè)各6m范圍內(nèi)的混凝土板采用鋼筋網(wǎng)補強。當(dāng)d小于30cm或嵌入基層時，應(yīng)采用 雙層鋼筋網(wǎng)補強。鋼筋網(wǎng)分別布設(shè)在距板底和板頂 1/31/4板厚處。鋼筋采用直徑為 1012mrm勺光面 鋼筋，縱筋間距顯1jF

14、二-十十I1* - - 一 -J丿 1L qThiH1 L1i t n/ _ m _X. 寸t / J 1liL''"I -il Lhdj I H I I10cm,橫筋間距2030cm如構(gòu)造物頂面上的基層 厚度小于10cm基層改為混凝土找平；當(dāng) d為 3080c m時，可采用單層鋼筋網(wǎng)補強，鋼筋網(wǎng)布設(shè)在距板頂1/31/4板厚處、鋼筋采用直徑為810mm 的光圓鋼筋，縱筋間距1015cm,橫筋間距2030cm。S 24(-14址廿陀說植糧幷仝謹(jǐn)函tt耀對于骨狀溝造枷(如圓管論附線專)雰越 公路，當(dāng)其頂那至扭底灼虔離小于80諭時" 其則篦存亦、范俱內(nèi)的軽議土囪板

15、應(yīng)釆測鋼筋 袖補就 當(dāng)d為30、亂21采用單展慟胳 網(wǎng)丄卜矚.如圖2-弘皿所示.剛蔚兩布設(shè)任Mg板 頂1/3 - F/4板厚肚.幽務(wù)塞用直輕為血旳的 光西他擱館.縱崩測孫椅-巧rm橫筋闔長 卻”怒十片晉誌小于如諒時，采用収屈鋼棘網(wǎng) 補強*鋼篦分別命設(shè)存護橙曉和板環(huán)1/3亠板厚處，鋼筋采用直徑為 1020mm勺光面圓鋼筋， 縱筋問距10cm，橫筋問距2030cm。4 補強鋼筋混凝土面板縱橫自由邊邊緣下的基礎(chǔ)，當(dāng)有可能產(chǎn)生較大的變形時，宜在板邊緣加設(shè)補強鋼筋，角隅 加設(shè)發(fā)針形鋼筋或鋼筋網(wǎng)。(1) 板邊補強混凝土面板邊緣部分的補強，一般選用2根1216mn的螺紋鋼筋，布置在板的下部，距板底為 板厚的

16、1/4，并不應(yīng)小于5cm問距一般為10cm, 鋼筋兩端應(yīng)向上彎起，如圖 2-8-15所示。鋼筋保 護層的最小厚度不應(yīng)小于 5cn。(2) 角隅補強R12*13過0骸韓布角隅補強部分的補強，可選用 2根直徑為1216mm的螺紋鋼，布置在板的上部，距板頂不應(yīng)小于5cm, 距板邊為10cm,如圖2-8-16所示。板角小于90° 時，亦可采用雙層補強鋼筋網(wǎng)補強，鋼筋可選用直 徑6mm布置在板的上下部，距板頂和板底以510c 為宜，如圖2-8-17所示。鋼筋保護層的最小厚度 不應(yīng)小于5cm2IWM J>rIf! 2-H左ft朕謁（&補卸帝玄壟2荽門橫向縮縫橫向縮縫是為減少混凝土的收縮應(yīng)力和 溫度翹曲應(yīng)力而設(shè)冒的。一般采用假縫形式，不設(shè) 傳力桿。但在特重交通的公路上，由于荷載的重復(fù) 作用次數(shù)多和軸載大，使接縫的傳荷能力迅速降低， 出現(xiàn)錯臺現(xiàn)象