水泥混凝土路面基礎知識

水泥混凝土路面基礎知識第1頁/共53頁2）水泥混凝土路面的特點：強度高：較高的抗壓強度/抗彎拉強度/抗磨耗能力穩(wěn)定性好：水穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性均較好；耐久性好；養(yǎng)護費用少、經濟效益高；能見度好，有利于夜間行車。不足：對水泥和水的需要量大；接縫：增加施工和養(yǎng)護的復雜性/易引起行車跳動/影響行車舒適性/強度薄弱點；需養(yǎng)護，開放交通較遲；修復困難。第2頁/共53頁3第一節(jié)水泥混凝土路面的構造一、路基二、基層三、面層四、接縫構造五、配筋布置第3頁/共53頁路面結構圖第4頁/共53頁一、土基

(一)土基:干燥或中濕,作為支承結構應均勻、平整。

1、不均勻支承產生原因:a、不均勻沉陷

b、不均勻凍脹

c、膨脹土

2、處理措施:a、選擇低膨脹性土或冰凍不敏感土作路基填料

b、控制壓實度與含水量

c、保證填土最小高度和干濕程度

d、路基上層土采用低劑量石灰或水泥等結合料作穩(wěn)定處理

e、設置墊層,加強路基排水設施第5頁/共53頁6二、基層與墊層

1、設置基層目的:1)防唧泥和錯臺

2)防冰凍

3)減小路基頂面的壓應力,緩和路基的變形對面層的影響

4)防水

5)為面層施工提供方便

6)提高路面結構的承載能力,延長路面的使用壽命第6頁/共53頁72基層材料:1）無機結合料穩(wěn)定類:強度高,整體性好,支承均勻,

變形小,宜采用

2）粒料類:強度與整體性均差,形變累積大,不宜采用若采用必須嚴格控制細料含量,粒徑,保證壓實度第7頁/共53頁83厚度與寬度：基層厚度20cm為宜，不滿足防凍最小厚度時用墊層補足（最小15cm）一般僅設基層即可

基層寬度﹥面層寬度第8頁/共53頁9三、混凝土面板：平整，耐磨，抗滑第9頁/共53頁10四、接縫構造混凝土面板的變形：白天：上熱下冷，中部隆起晚上：上冷下熱，周邊翹起變形導致應力過大斷裂第10頁/共53頁11四、接縫構造接縫的類型：縱縫：施工縫、縮縫橫縫：縮縫、脹縫和施工縫第11頁/共53頁12（一）縱向接縫1、一次鋪筑寬度小于路面寬度時，設置縱向施工縫，縱向施工縫采用平縫形式。2、一次鋪筑寬度大于4.5m時，應設置縱向縮縫。縱向縮縫采用假縫形式。3、拉桿應采用螺紋鋼筋，設在板厚中央，并應對拉桿中部100mm范圍內進行防銹處理。拉桿的直徑、長度和間距，可參照表16.30選用。施工布設時，拉桿間距應按橫向接縫的實際位置予以調整，最外側的拉桿距橫向接縫的距離不得小于100mm。第12頁/共53頁13（二）橫向接縫1、橫向縮縫可等間距或變間距布置，采用假縫形式。特重和重交通公路、收費廣場以及鄰近脹縫或自由端部的3條縮縫，應采用設傳力桿假縫形式。其他情況可采用不設傳力桿假縫形式。2、鄰近橋梁或其他固定構造物處或其他道路相交處應設置橫向脹縫。脹縫寬20mm，縫內設置填縫板和傳力桿。3、施工結束或中斷施工時，必須設置橫向施工縫，其位置應盡可能選在縮縫（傳力桿平縫）或脹縫（設拉桿的企口縫）處。4、傳力桿應采用光面鋼筋。其尺寸和間距可按表16.31選用。最外側傳力桿距縱向接縫或自由邊的距離為150~250mm。第13頁/共53頁14（三）接縫填縫材料

脹縫接縫板應選用能適應混凝土板膨脹收縮、施工時不變形、復原率高和耐久性好的材料。高速公路和一級公路宜選用泡沫橡膠板、瀝青纖維板；其他等級公路也可選用木材類或纖維類板。接縫填料應選用與混凝土接縫槽壁粘結力強、回彈性好、適應混凝土板收縮、不溶于水、不滲水、高溫時不流淌、低溫時不脆裂、耐老化的材料。常用的填縫材料有聚氨酯焦油類、氯丁橡膠類、乳化瀝青類、聚氯乙烯膠泥、瀝青橡膠類、瀝青瑪蹄脂及橡膠嵌縫條等第14頁/共53頁（四）配筋圖（工程數量計算圖）第15頁/共53頁16第二節(jié)水泥混凝土路面

對材料組成的要求一、墊層材料二、基層材料三、面層材料：水泥、粗集料、細集料、水、外加劑（自學）第16頁/共53頁17第三節(jié)常用的水泥混凝土

路面施工機械一、拌和設備二、攤鋪成型設備1、滑模攤鋪機2、軌道攤鋪機3、三輥軸機組鋪筑4、小型機具鋪筑5、碾壓混凝土路面鋪筑第17頁/共53頁18第四節(jié)水泥混凝土路面的施工一、施工準備二、混凝土攪拌與運輸三、面層鋪筑四、接縫施工與養(yǎng)生第18頁/共53頁19一、施工準備1、選擇施工機械：高速公路、一級公路基本上使用滑模攤鋪裝備和工藝；二級及以下公路大多采用三輥軸機組施工設備與工藝，小型機具施工工藝多用于三、四級公路2、施工組織3、選擇混凝土拌和場地4、進行材料試驗和混凝土配合比設計5、基層的檢查與整修6、其他準備工作（鋪試驗路等）第19頁/共53頁20二、混凝土攪拌與運輸（一）拌和1、組成材料計量與進料順序：掌握好混凝土施工配合比，嚴格控制加水量。順序：砂、石、水泥、水2、拌和時間：規(guī)范規(guī)定，總拌和時間60s、純拌和時間35s。（二）運輸運距較遠：水泥混凝土攪拌運輸車運距一般：自卸汽車運距很近：翻斗車烈日、大風雨天或低溫時，應遮蓋或保溫。第20頁/共53頁21三、面層鋪筑（一）安裝模板1、邊側模板材料：強度足夠的槽鋼、軌?；蜾撝七厒饶０甯叨龋好姘逶O計厚度長度：3~5m（每米設計一處固定）2、端頭模板（橫向施工縫端模板）：焊接鋼制或槽鋼3、模板的數量：不宜少于3~5d的需要4、模板架設與安裝：架設：支模前應測量放樣；每20m應設中心樁，每100m宜布臨時水準點。安裝：應穩(wěn)固、順直、平整、連接緊密、無漏漿、高低錯臺等5、模板拆除及矯正：當混凝土強度不小于8.0Mpa時可拆；拆下的模板應矯正。第21頁/共53頁22三、面層鋪筑（二）攤鋪、振實與整平1、攤鋪人工攤鋪坍落度：5~20mm拌和物松鋪系數：1.10~1.252、振實：插入式振搗棒振實、振動板振實、振動梁振實3、整平飾面滾杠提漿整平壓實整平：用刮尺或抹面機整平。精平飾面：清邊、整縫、修補并用抹刀進一步整平。第22頁/共53頁23四、接縫施工與養(yǎng)生（一）縱縫施工：施工縫、縮縫（二）橫縫施工：設傳力桿縮縫、脹縫、施工縫（三）切縫：橫向縮縫切縫、施工縱縫處置、切縱縫、切縫寬度、變寬路段切縫（四）灌縫：灌縫技術要求、脹縫填縫（五）抗滑構造施工：拉毛、塑性拉槽、硬刻槽、抗滑構造的恢復（六）混凝土路面養(yǎng)生第23頁/共53頁第24頁/共53頁25拌和時間，速度等第25頁/共53頁26第26頁/共53頁27運輸時間？第27頁/共53頁28第28頁/共53頁29第29頁/共53頁30第30頁/共53頁31第31頁/共53頁32第32頁/共53頁33第33頁/共53頁34第34頁/共53頁35切縫機第35頁/共53頁36縱向施工縫（平縫）第36頁/共53頁37縱向縮縫（假縫）第37頁/共53頁38表16.30拉桿直徑、長度和間距（mm）面層厚度（mm）到自由邊或未設拉桿縱縫的距離（m）3.003.503.754.506.007.5200~25014×700×90014×700×80014×700×70014×700×60014×700×50014×700×400260~30016×800×90016×800×80016×800×70016×800×60016×800×50016×800×400第38頁/共53頁39第39頁/共53頁40橫向脹縫第40頁/共53頁41第41頁/共53頁42表16.31傳力桿尺寸和間距（mm）面層厚度（mm）傳力桿直徑傳力桿最小長度傳力桿最大間距2202840030024030400300260324503002803545030030038500300第42頁/共53頁43滑模攤鋪機第43頁/共53頁44第44頁/共53頁45第四節(jié)其它水泥混凝土路面鋼筋混凝土路面：當混凝土板的平面尺寸較大/預計路基或基層有可能產生不均勻沉陷/板下埋有地下設施等情況時→為防止可能產生的裂縫縫隙張開，板內配置有縱、橫向鋼筋(或鋼絲)網的混凝土路面。特點：設置鋼筋網的主要目的是控制裂縫縫隙的張開量，把開裂的板拉在一起，使板依靠斷裂面上的集料嵌鎖作用而保證結構強度，并非增加板的抗彎強度。第45頁/共53頁鋼筋混凝土路面：面層板厚同普通水泥混凝土路面；配筋量：按混凝土收縮時將板塊拉在一起所需的拉力確定；鋼筋在板內的豎向位置并不太重要→足夠的保護層以防銹蝕→通常在頂面下1／3～1／2板厚范圍內；外側鋼筋中心到接縫或自由邊的距離為10～15cm，鋼筋保護層的最小厚度不應小于5cm；為使板內應力盡可能分散，宜采用小直徑的鋼筋；鋼筋混凝土板的縮縫間距(即板長)一般為10～20m，最大不宜超過30m；縮縫內必須設置傳力桿，其它接縫構造與素混凝土路面相同鋼筋混凝土路面板的長度大，接縫縫隙寬，因而在橫縫內應設置傳力桿以提供相鄰板的傳荷能力；這類面層除遇特殊情況外，已很少采用。第46頁/共53頁連續(xù)配筋混凝土路面：沿縱向配置連續(xù)的鋼筋，除了在與其它路面交接處或臨近構造物附近設置脹縫以及視施工需要設置施工縫外，一般不設橫縫的混凝土面層。

特點：在溫度和濕度變化引起的內應力作用下→許多橫向裂縫，裂縫的間距1.0~3.0m，縫隙平均寬度0.2~0.5mm；配置縱向連續(xù)鋼筋，橫向裂縫→不會影響行車的使用品質；確定縱向鋼筋用量的控制因素是裂縫縫隙的寬度；鋼筋的埋置深度，在頂面下1/3～1/2板厚范圍內；橫向鋼筋的用量很小→保持縱向鋼筋的間距；縱橫向鋼筋→螺紋鋼筋→足夠的握裹力；面層板厚同普通水泥混凝土路面；除施工縫(平縫+1m拉桿)/與其它構造物連接處外，無接縫鋼筋用量大，造價高，一般僅用于高速公路或交通繁重的道路，或者用于加鋪已損壞的舊混凝土路面。第47頁/共53頁裝配式混凝土路面：在工廠中把混凝土預制成板塊，然后運至工地現(xiàn)場裝配而成。特點：可以全年生產，不受氣候影響，混凝土質量容易保證；施工進度快，鋪筑完畢即可通車；損壞后易于拆換修理；接縫多，整體性差，容易引起行車顛簸跳動；適用：城市道路/廠礦道路/大型基建場地/停車站場和軟弱土基上；公路上一般不宜采用。第48頁/共53頁組合式混凝土路面：

新建道路混凝土板→單層；缺乏材料/舊路改造時→雙層→組合式混凝土路面。雙層板間組合型式：主要針對舊路改造結合式：部分結合式：分離式：第49頁/共53頁纖維混凝土路面：在混凝土中摻入一些低碳鋼、不銹鋼纖維或其它纖維（如塑料纖維、纖維網等），而形成的一種均勻而多向配筋的混凝土。特點：板薄、縫少、壽命長、養(yǎng)護費用少物理力學性能提高很多，且具有抗疲勞強度、抗沖擊能力和防止裂縫的能力；路面厚度可以減薄35～45%；縮縫間距可以增至15～20m，脹縫與縱縫可以不設；特殊的攪拌