第六章路面设计与施工2.pptx
2023/3/2011.1.水泥混凝土路面的特点和交通分水泥混凝土路面的特点和交通分级级优点v 强度高v 稳定性好v 耐久性好v 养护费用少，经济效益高v 有利于夜间行车缺点v 有接缝v 开放交通迟1.1 水泥混凝土路面特点第1页/共59页2023/3/2021.21.2水泥混凝土路面的交通分级水泥混凝土路面的交通分级 交通等级交通等级设计车道标准设计车道标准轴载作用次数轴载作用次数Ne(104)初估板厚初估板厚 特重特重20002000高速公路高速公路一级公路一级公路二级公路二级公路 262424 重重10010020002000高速公路高速公路一级公路一级公路二级公路二级公路 272426232522 中等中等3 3100100二级公路二级公路三、四级公路三、四级公路 24212320 轻轻33三、四级公路三、四级公路 1823 表表1-14 1-14 水泥混凝土路面的交通分级水泥混凝土路面的交通分级 第2页/共59页2023/3/2031.21.2水泥混凝土路面的交通水泥混凝土路面的交通分级分级 交通等级交通等级设计作用年限设计作用年限（年）（年）特重特重3030重重3030中等中等2020轻轻2020表表1-15 1-15 水泥混凝土路面的设计使用年限水泥混凝土路面的设计使用年限 第3页/共59页2023/3/2042.2.水泥混凝土路面结构组成水泥混凝土路面结构组成 20cm二灰碎石基层28cm水泥混凝土25cm大块碎石底基层图1 312国道合肥南京段 第4页/共59页2023/3/2053.3.水泥混凝土路面结构组成水泥混凝土路面结构组成 18cm5%水稳碎石基层 24cm水泥混凝土15cm级配碎石底基层图2 浙江海盐秦山大道 第5页/共59页2023/3/2062.1 2.1 面层面层 l 普通混凝土路面 l 钢筋混凝土路面l 连续配筋混凝土路面 l 钢纤维混凝土路面 l 碾压混凝土路面l 水泥混凝土预制块路面l 复合式路面 面层类型第6页/共59页2023/3/207(1)(1)普通混凝土路面普通混凝土路面-plain concrete pavement)v定义：除接缝区和局部范围(如角隅处)外均不配钢筋的混凝土路面。v 特点：普通混凝土路面面板平面尺寸为矩形，设有纵、横向接缝，并在各种接缝及边、角、中部设置传力杆、拉杆、钢筋及边角钢筋。第7页/共59页2023/3/208(2)(2)钢筋混凝土路面钢筋混凝土路面（jointed reinforced concretepavement）v定义：板内设置有纵横向钢筋（或钢丝）网的混凝土路面。v设钢筋目的：控制裂缝缝隙的张开量，把开裂的板拉在一起，使面层板依靠断裂面上的集料嵌挤作用拉结在一起，从而保证结构强度。v适用范围：混凝土面板平面尺寸较大预计路基或基层有可能产生不均匀沉陷板下埋置有地下设施第8页/共59页2023/3/209(3)(3)连续配筋混凝土路面连续配筋混凝土路面（continuous reinforced concrete pavement）v定义：指一般不设横缝（施工缝和特定情况下必须的胀缝除外）且配筋量很大的混凝土面层。v特点：连续配筋混凝土路面在温度的作用下产生许多横向裂缝，但是由于配置许多纵向连续钢筋，横向裂缝不致于张开而使杂物侵入或使混凝土剥落，因而不影响行车。用钢量大，造价高。v适用范围：高速公路和一级公路 第9页/共59页2023/3/2010(4)(4)钢纤维混凝土路面钢纤维混凝土路面（steel fiber reinforced concrete pavement）v定义：在混凝土中掺拌钢纤维，以提高混凝土的韧度和强度，减少其收缩量。v特点：弯拉强度高于普通混凝土，所需的面层厚度薄于普通混凝土面层。造价高，因而主要用于设计标高受到限制的旧混凝土路面上的加铺层，或者用于复合式混凝土面层的上面层。抗裂缝、抗冲击能力较好。对基层的要求高。第10页/共59页2023/3/2011(5)(5)碾压水泥混凝土路面（Roller compacted concrete）v定义：是一种含水率低、通过沥青摊铺机等机械摊铺干硬性混凝土混合料，并使用振动压路机、轮胎压路机碾压密而形成的高密度、高强度的水泥混凝土。施工中不必使用模板。v特点：l水灰比和单位用水量少，稠度低。l 养生期短，可提早开放交通。l 干燥收缩小，可省去接缝和扩大横向接缝间距。l 经济性好，可减少工程费用30%以上。第11页/共59页2023/3/2012(6)复合式路面(composite pavement)面层由两层不同材料类型和力学性质的结构层复合而成的路面。如在碾压混凝土路面上铺筑沥青磨耗层的路面结构型式。复合式路面沥青上面层的厚度一般为2580。第12页/共59页2023/3/2013(7)(7)水泥混凝土预制块路面（concrete block pavement）v定义：面层由水泥混凝土预制块铺砌成的路面。v水泥混凝土预制块采用异形块或矩形块。预制块的长度为200250，宽度为100125，预制块的厚度为100120。v预制块下需设置稳平层，稳平层的厚度为3050。第13页/共59页2023/3/20142.2 2.2 基层基层 l 防冲刷 l 防唧泥l 防水 l 防冻l 减少基底压应力,控制不均匀变形l 提高路面承载力l 提供施工操作平台 基层作用第14页/共59页2023/3/20152.2 2.2 基层类型基层类型 特重交通v贫混凝土 v碾压混凝土v沥青混凝土 重交通v水泥稳定粒料 v沥青稳定碎石中、轻交通v水泥稳定粒料 v二灰稳定粒料v级配粒料第15页/共59页2023/3/20162.3 2.3 垫层垫层 l季节性冰冻地区,应控制路面最小防冻厚度l路床土湿度较大时 l路基可能产生不均匀沉降或不均匀变形时 设置条件l粒状材料l整体性材料 分类垫层的宽度应与路基同宽，其最小厚度为150 第16页/共59页2023/3/2017路基应均匀、密实、稳定2.4 2.4 土基土基 l路基处于干燥或中湿状态l保持水稳定性应好l对路面结构提供均匀的支承，不产生过量沉陷和不均匀变形。l控制路基压实度达到规范要求；l设置隔离层，以阻断毛细水作用 l岩石或填石路床顶面应铺设整平层。整平层可采用未筛分碎石和石屑或低剂量水泥稳定粒料，厚度一般为100150mm。土基要求第17页/共59页2023/3/2018水泥混凝土路面板的温度变化引起的变形3.3.水泥混凝土路面构造水泥混凝土路面构造板中部拱起板周边翘曲第18页/共59页2023/3/2019水泥混凝土路面板构造案例水泥混凝土路面板构造案例第19页/共59页2023/3/2020水泥混凝土路面横缝 胀缝第20页/共59页2023/3/2021水泥混凝土路面横缝横向施工缝第21页/共59页2023/3/2022水泥混凝土路面纵缝纵向缩缝第22页/共59页2023/3/2023水泥混凝土路面纵缝纵向施工缝第23页/共59页2023/3/2024面板平面尺寸3.13.1水泥混凝土面板水泥混凝土面板 l一般采用矩形板l普通混凝土面层板长为46m，面层板的长宽比不宜超过1.3，平面尺寸不宜大于25 l碾压混凝土和钢纤维混凝土面层板长一般为610m l钢筋混凝土面层板长一般为615m l板宽一般是一个行车道宽度，大约在3.O4.5m范围内 面板厚度l一般200mm，交通等级越高,板越厚第24页/共59页2023/3/2025纵缝3.23.2接缝接缝 l纵向施工缝l纵向缩缝 横缝l横向胀缝l横向施工缝l横向缩缝 第25页/共59页2023/3/2026纵向施工缝3.23.2接缝接缝 l当一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设纵向施工缝l纵向施工缝采用平缝形式，上部应锯切槽口深3040mm，宽度38mm，槽内灌塞填缝料l当面板厚度大于25cm时，纵向施工缝可采用加拉杆的企口缝形式 第26页/共59页2023/3/2027纵向缩缝3.23.2接缝接缝 l当一次铺筑宽度大于4.5m时，应增设纵向缩缝l纵向缩缝采用假缝形式，锯切的槽口深度应大于施工缝的槽口深度l采用粒料基层时，槽口深度应为板厚的13 l采用半刚性基层时，槽口深度应为板厚的25 第27页/共59页2023/3/2028拉杆3.23.2接缝接缝 l纵向接缝处应设置拉杆,设置拉杆的目的是为了把两块板拉在一起，防止板块横向位移，保证接缝缝隙不张开 l拉杆采用螺纹钢筋，设在板厚中央，并应对拉杆中部100mm范围内进行防锈处理l拉杆的直径、长度与间距，参见表1-20l最外侧的拉杆距横向接缝的距离不得小于100mm 第28页/共59页2023/3/20293.23.2接缝接缝 l低温施工时或选用膨胀性高的集料时，应设横向胀缝l胀缝一般设置于邻近桥梁或其他固定构造物处或与其它道路相交处 l胀缝采用真缝形式，缝宽20mm左右，缝内设置挡缝板和可滑动的传力杆l滑动传力杆一半以上表面涂沥青膜，在外面再套0.4mm厚的聚乙烯膜，并套上长约810cm金属或塑料套，内留30mm的空隙，填以塑料泡沫或纱头等弹性材料，以利于板的自由伸缩，带套的杆端在相邻板交错布置。横向胀缝第29页/共59页2023/3/2030横向胀缝缺点3.23.2接缝接缝 l易产生行车跳动现象l易产生路面病害,如板块碎裂、唧泥、错台等l应少设或不设胀缝 第30页/共59页2023/3/2031横向缩缝3.23.2接缝接缝 设传力杆假缝不设传力杆假缝第31页/共59页2023/3/20323.23.2接缝接缝 l可等间距或变间距布置，采用假缝形式l横向缩缝顶部应锯切槽口，深度为面板厚度的1/41/5，宽度38mm，槽内填塞填缝料 l高速公路的横向缩缝槽口宜增设深20、宽610mm的浅槽口l接缝的槽口可采用锯切或压入的方式形成 横向缩缝假缝，指只在混凝土板顶部切割一定宽度的缝，不贯穿整个板厚，此种缝可以传递部分荷载。在切割缝隙下部可以连续浇筑，不必留缝。当混凝土收缩时，在切割处强度最低，收缩就会从这里拉开，产生缩缝。第32页/共59页2023/3/20333.23.2接缝接缝 横向缩缝(高速公路)第33页/共59页2023/3/20343.23.2接缝接缝 l每日施工结束，或因临时原因中断施工时，必须置横向施工缝,其位置尽可能在缩缝或胀缝处。l设在缩缝处的施工缝，应采用加传力杆的平缝形式l设在胀缝处的施工缝，其构造与胀缝相同l遇有困难需设在缩缝之间时，施工缝采用设拉杆的企口缝形式 横向施工缝第34页/共59页2023/3/2035横向施工缝第35页/共59页2023/3/2036传力杆3.23.2接缝接缝 l横缝处设置传力杆,是为了把荷载应力通过传力杆传到相邻板块，保证接缝处的传荷能力和路面的平整，防止错台等病害的产生。l传力杆主要采用光圆钢筋l传力杆的直径、长度与间距，参见表1-21l最外侧传力杆距纵向接缝或自由边的距离为150250。第36页/共59页2023/3/2037接缝构造示意图接缝构造示意图第37页/共59页2023/3/2038 普通水泥混凝土路面板的平面尺寸要求是什么?1 钢筋混凝土路面设置钢筋的目的是什么,它 的适用范围有哪些?2 连续配筋混凝土路面和钢纤维混凝土路面最大的特点是什么?3 碾压混凝土路面的特点有哪些?4第38页/共59页2023/3/2039 水泥混凝土路面的接缝类型有哪些?5 水泥混凝土路面接缝类型中哪种接缝对行车 跳动有影响,尽量少设或不设?6 拉杆和传力杆各设在什么部位,采用什么类 型的钢筋7 一般情况下什么类型的基层不适宜做水泥 混凝土路面的基层8第39页/共59页2023/3/2040板缝布置要求板缝布置要求 普通混凝土、碾压混凝土路面的面层一般采用矩形，尽量避免板角出现锐角。板的横缝与纵缝应互相垂直相交，但纵缝两侧的横缝不得互相错位布置，避免出现感应裂缝，要求第40页/共59页2023/3/2041接缝材料接缝材料 l胀缝接缝板:应选用能适应混凝土板膨胀收缩、施工时不变形、复原率高、耐久性好的材料。l高速公路和一级公路：宜选用泡沫橡胶板、沥青纤板；l其他等级公路：可选用木材类或纤维类板。l接缝材料按使用性能分为:接缝板和填缝料l各类板的接缝槽口超过3时，均应填封，防止石子、杂物和水的进入，影响板的使用功能。l接缝填料:应选用与混凝土接缝槽壁粘结力强、回弹性好、适应混凝土板收缩、不溶于水、不渗水、高温时不流淌、低温时不脆裂、耐老化的材料l分类：常温施工式、加热施工式填缝料、背衬垫条 第41页/共59页2023/3/2042边缘补强钢筋（级 a）纵向布置图 （b）横向布置图 边缘钢筋布置问题:1.什么情况下布设边缘补什么情况下布设边缘补强钢筋？强钢筋？2.2.布筋数量布筋数量?3.3.布筋位置布筋位置42第42页/共59页2023/3/2043边缘补强钢筋第43页/共59页2023/3/2044案例1：曲靖麒麟二级公路42第44页/共59页2023/3/2045角隅钢筋角隅钢筋布置图问题:1.什么情况下布设角隅钢筋？什么情况下布设角隅钢筋？2.2.布筋数量布筋数量?3.3.布筋位置布筋位置42第45页/共59页2023/3/2046角隅钢筋布设布设角隅钢筋条件布设角隅钢筋条件布设角隅钢筋条件布设角隅钢筋条件:承受特重交通的胀缝、施工缝和自由边的面层角隅及锐角面层角隅，宜配置角隅钢筋。布筋数量布筋数量布筋数量布筋数量:通常选用2根直径为1216mm螺纹钢筋，布筋位置布筋位置布筋位置布筋位置:置于面层上部，距顶面不小于50mm，距边缘为100mm 第46页/共59页2023/3/2047案例2：曲靖麒麟二级公路43第47页/共59页2023/3/2048路面下有路面下有箱形构造物的配筋箱形构造物的配筋 箱形构造物横穿公路处的面层钢筋 问题:1.什么情况下布设双层什么情况下布设双层钢筋钢筋?2.2.布筋范围布筋范围?3.3.布筋位置布筋位置43第48页/共59页2023/3/2049路面下的构造物路面下的构造物箱形构造物箱形构造物 箱形构造物横穿公路处的面层钢筋问题:1.什么情况下布设单层什么情况下布设单层钢筋钢筋?2.2.布筋范围布筋范围?3.3.布筋位置布筋位置44第49页/共59页2023/3/2050路面下的构造物路面下的构造物圆形构造物圆形构造物 圆形管状构造物横穿公路处的面层配筋（L小于1200）图1-29问题:1.布筋范围布筋范围?2.2.布筋位置布筋位置44第50页/共59页2023/3/2051学习任务学习任务6 6：路面其它结构 主 要 内 容l1.路拱l2.路肩l3.路面排水l4.桥面铺装第51页/共59页2023/3/20521.1.路拱抛物线形路拱1.路拱形式46l路拱边部坡度大，有利于排水l中间部分平缓，行车平稳性好,但易导致车辆集中而造成路面损坏l各部分横坡度不同,施工较困难l 适用于城市道路与公路第52页/共59页2023/3/20531.1.路拱直线形路拱1.路拱形式46l边缘部分行车有利,施工方便l路中的路拱顶点由于有凸起转折，对行车不利l适用刚性路面(水泥混凝土路线或预制板块铺装路面)和单向排水路面 第53页/共59页2023/3/20541.1.路拱屋顶线形路拱1.路拱形式47l是汽车轮胎和路面接触较为平均,路面磨耗也较小l排水效果不及抛物线形流畅 l通常用在高级路面宽度超过20m的城市道路上 第54页/共59页2023/3/20551.1.路拱折线形路拱1.路拱形式47l直线各段横坡由路中间向边部逐渐增加l便于施工整形，排水良好l对于直线转折的突变点，往往不利行车，注意在施工中碾压平顺 l适用于较宽的柔性路面 第55页/共59页2023/3/20562.2.路肩2.路肩类型48l沥青路肩l水泥混凝土路肩l粒料或土路肩3.路肩结构层次问题:1.说出三个断面图的不同点说出三个断面图的不同点路肩铺面结构横断面型式图 第56页/共59页2023/3/2057路肩案例高速公路的路肩结构型式481路缘石；2一面层；3一基层；4底基层第57页/共59页2023/3/2058渗入路面渗入路肩由路肩由边沟由较高处渗入地下水位由下层土水汽移动由地下水地下水位变动路基土湿度来源3.路面排水第58页/共59页2023/3/2059感谢您的观看！第59页/共59页
