水泥混凝土路面接缝设计要点探讨.doc

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1、水泥混凝土路面接缝设计要点探讨摘 要：通过对水泥混凝土路面接缝类型、设计目的、类型尺寸、配筋等的介绍，对比2011版水泥混凝土路面设计规范，对改进和修改的部分作了相应的分析，以期使大家更好的理解和领悟，为今后水泥混凝土路面的设计和施工提供更好的理论支持，使水泥混凝土路面在以后更加广泛的应用的高等级公路中去。关键词：水泥混凝土路面 接缝设计 设计 施工 技术要点截止到2009年底，我国公路水泥混凝土路面已建成123.1万余公里，里程位居世界第一，而且每年在建水泥混凝土路面工程的规模也位居世界各国前列，但是我们要看到，我国已建及在建的各等级水泥混凝土路面当中，一方面低等级公路里程长度占绝大多数，且

2、大多为农村公路；另一方面，高等级水泥混凝土路面建设数量还在逐年下降。水泥混凝土路面具有强度高、经久耐用、后期养护费用低廉等优点，能更好的适应由于经济增长而出现的各类大型物流车辆的快捷运输要求，同时对水泥混凝土路面也提出了更高的要求以适应车辆荷载的增加。 高等级水泥混凝土路面设计年限一般为2030年，但是根据已建的高等级水泥混凝土路面运营情况，实际上在使用78年左右，就出现大量的断板、错台等破损类型，需要再次大修，远没达到当初的期望，因此在高等级公路建设中有被边缘化及被沥青混凝土路面替代的危险。究其原因有车辆超载及交通量过大的原因，也有路面结构设计及施工的不足和缺陷，本文根据新修编的2011版水

3、泥混凝土路面设计规范中对接缝的改进及有关新规定，阐述水泥混凝土路面结构设计中的接缝设计的类型、作用及使用要求等，以便在今后的设计施工中，能更好的发挥其真正的作用，使水泥混凝土路面能更好的广泛应用于高等级公路中去。1 水泥混凝土路面接缝设置的目的及类型1.1设置目的防止或减弱温度变化引起的混凝土板的胀缩应力、翘曲应力和施工要求。混凝土面板在路面温度升高或降低时，面板纵向受到约束，不能自由伸缩而产生附加应力及面板翘曲产生翘曲应力（图a、图b）；每日施工完成或施工当中一些不确定因素中断连续浇筑作业而需要设置的施工缝。 温度升高时 温度降低时1.2接缝的类型1.2.1 从接缝的方向分：横缝和纵缝横缝：

4、垂直于行车方向的接缝 纵缝：平行于行车方向的接缝1.2.2 从接缝的功能分：缩缝、胀缝、施工缝1）缩缝：保证板因温度和湿度的降低而收缩时沿该薄弱断面缩裂，从而避免产生不规则的裂缝。2） 胀缝：保证板在温度升高时能部分伸张，从而避免产生路面板在热天的拱胀和折断破坏，同时也能起到缩缝的作用。3） 施工缝：每天完工或因雨天及其它原因不能继续施工时，应做到胀缝处或缩缝处，并做成施工缝的构造形式。1.2.3 从接缝的构造可分为：平缝、企口缝、传力杆缝及假缝等。2 接缝设计接缝是混凝土路面最薄弱的地方。除了路表水渗入外，接缝处板边弯沉大和温度翘曲变形大是混凝土面层易产生板底脱空和板块断裂的重要因素。2.1

5、 纵缝设计有缩缝和施工缝；当一次铺筑小于路面宽度时，应设施工缝；当一次铺筑宽度大于路面容许的板宽（4.04.5m)时，应设纵向缩缝。h/2h/234cm38mm填缝料10cm拉杆纵向施工缝 h/2h/210cmh防锈涂料纵向缩缝38mm 纵缝构造缩缝做成假缝形式，即铺筑时仅在板的上部设缝槽，而板的收缩和翘曲会使缝槽下的混凝土自行断裂。由于断裂表面凹凸不平、互相嵌锁，使这类接缝具有一定的传荷能力。缝槽深度要适中，过浅，混凝土截面的强度削弱得不够，从而不能保证以后的断裂发生在接缝的位置上；过深，不规则断裂面积过少，接缝的传荷能力就降低。一般缝槽深为1/32/5h。槽宽尽可能窄些，一般为38mm。纵

6、向缩缝应设拉杆，以避免板块横向位移并保证接缝的传荷能力。纵缝设置的横向拉杆，一般采用螺纹钢筋，中部10cm范围内应刷防锈涂料。每延米纵缝所需的拉杆钢筋面积As(c) ：B、h混凝土板的宽度（m）和厚度（cm）；s钢筋的容许拉应力，螺纹钢筋取160MPa，光园钢筋取135MPa。拉杆应具有足够的长度，使锚固在混凝土内的拉杆能发挥其抗拉能力。此外，还要考虑施工误差，应留有一定的余地（例如5cm），故拉杆的长度Ls(cm)，按下式确定：ds拉杆钢筋直径（cm）;s钢筋同混凝土的容许粘结应力，螺纹钢筋取1.8MPa,光园钢筋取1.25MPa。拉杆的尺寸和间距可参见表2-1。2011版新规范对面板厚度大

7、于26cm的混凝土版将钢筋间距分别调小了10cm，加强了面板之间的横向连接，同时也增加了钢筋的传荷能力。表2-1 拉杆直径、长度和间距（mm）面层厚度（mm）到自由边或未设拉杆纵缝的距离（mm）3.003.503.754.506.007.5200250147009001470080014700700147006001470050014700400260168008001680070016800600168005001680040016800300注：拉杆尺寸表示方法为直径长度间距2.2 横缝设计有缩缝、施工缝和胀缝。为减小混凝土的收缩应力和温度翘曲应力而设置缩缝，横向缩缝一般采用假缝形式，重交

8、通时设传力杆。传力杆采用光圆钢筋，一半以上长度涂以沥青或套上塑料膜套等，使之在混凝土收缩时能够滑动。每天施工结束或混凝土浇筑中断半小时以上时，需设置横向施工缝。其位置宜设在胀、缩缝处。设在缩缝处的横向施工缝采用平口加传力杆型，若施工缝设在两条缩缝中间，则做成企口加拉杆型。h/2h/21/31/4h38mm填缝料传力杆杆设传力杆假缝型防锈涂料h/2h/21/51/4h38mm填缝料不设传力杆假缝型横向缩缝构造设置胀缝的目的：使混凝土板有膨胀的余地，从而避免产生过大的热压应力。胀缝采用平缝形式，下部设接缝板，上部为填缝料，并设置传力杆。常用的胀缝缝隙宽度为2.02.5cm。传力杆的尺寸和间距可参见

9、表2-2，2011版新规范对传力杆直径进行了三方面调整：根据钢筋等级，取消了35mm的尺寸；根据面层厚度，增加了面层厚30cm以上时的传力杆直径；适当降低面层较厚时的传力杆直径，并给出选择的范围，以方便平整度控制。当面层厚度较薄时，传力杆直径保持不变。表2-1 拉杆直径、长度和间距（mm）2.3 接缝布置：纵缝：纵向接缝的间距（即板宽）宜在3.04.5米范围内选用，同时避免纵缝设在轮迹上。横缝：横向接缝的间距（即板长）应按面层类型和厚度选定：普通混凝土面层宜为46m，面层板的长宽比不宜超过1.35，平面面积不宜大于25m2；碾压混凝土或钢纤维混凝土面层宜为610m；钢筋混凝土面层宜为615m，

10、面层板的长宽比不宜超过2.5，平面面积不宜大于45m2。可与纵缝斜交，减少行车跳动。胀缝：尽量不设，但与其它结构物（桥梁、隧道、柔性路面等）相接处、板厚变化处、小半径弯道、纵坡变换处均应设置胀缝。 3 填缝材料3.1胀缝接缝板应选用能适应混凝土板膨胀收缩、施工时不易变形、复原率高和耐久性好的材料。高速公路和一级公路宜选用泡沫橡胶板、沥青纤维板；其他等级公路也可选用木材类或纤维类板。3.2 填缝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、有一定抵抗砂石嵌入的能力、便于施工操作的材料。高速公路宜选用硅酮类、聚氨酯类填缝料；二级

11、及二级以下公路可选聚氨酯类、橡胶沥青类或改性沥青类填缝料。旧版规范所提出的技术指标偏低，市场上一些材料，如聚氯乙烯胶泥等，易于满足要求，实际应用效果较差，在高等级公路上已较少采用。近年来，一些高等级水泥混凝土路面接缝材料通常选择硅酮类、聚氨酯类接缝料，通过调研，发现使用效果很好。因此2011版新规范依据近年公路水泥混凝土路面接缝设计及填缝材料的使用状况和经验，规定高速公路、一级公路宜选用硅酮类、聚氨酯类填缝料；二级及二级以下公路可选用聚氨酯类、橡胶沥青类或改性沥青类填缝料。4 结语1）本文介绍了水泥混凝土路面接缝设计设置的目的、功能、类型形式、钢筋配筋及尺寸的要求参考范围等，以期在我国水泥混凝

12、土路面设计施工当中更好发挥设置接缝的各项功能，更好地指导设计、施工，为全面推广水泥混凝土路面的应用起到了积极的促进作用。2）全面介绍水泥混凝土路面接缝设计内容，通过与新规范（JTG D40-2011）增减内容的比较，来使大家更好更快的了解、贯彻新规范的要求，以指导今后的设计施工工作；使水泥混凝土路面接缝设计更加的合理、完善，期待在我国今后的各等级公路，特别是高等级公路中得到越来越多的应用，不仅质量越做越好，而且更经久耐用。参考文献1 中华人名共和国公路行业标准. JTG D40-2011 公路水泥混凝土路面设计规范。2 陈富强，谈志明. 水泥混凝土路面横向接缝错台模型与应用. 公路. 2011（1）；75-78.3 张伟玲，陈宏波. 水泥混凝土路面接缝简介. 科技信息. 2010（3）；646-647.4 筑龙. 谈高等级公路水泥混凝土路面接缝设计. 交通科技. 2010（4）；46-48.5 李春霞. 水泥混凝土路面接缝施工技术. 青海科技. 2008（6）；64-66.6 杨学良. 水泥混凝土路面接缝设计. 7 付智，李红. 高安全长寿命水泥混凝土路面结构优化. 公路. 2011（1）；1-8.