路面设计与施工-1.ppt

2019/5/28,1,白色路面-水泥混凝土路面,2019/5/28,2,水泥混凝土路面结构层,1.水泥混凝土路面的特点和交通分级,本节 内容,2.水泥混凝土路面结构组成,3.水泥混凝土路面构造,2019/5/28,3,1.水泥混凝土路面的特点和交通分级,优点 强度高 稳定性好 耐久性好 养护费用少，经济效益高 有利于夜间行车,缺点 有接缝 开放交通迟,1.1 水泥混凝土路面特点,2019/5/28,4,1.2水泥混凝土路面的交通分级,表1-14 水泥混凝土路面的交通分级,2019/5/28,5,1.2水泥混凝土路面的交通分级,表1-15 水泥混凝土路面的设计使用年限,2019/5/28,6,2.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,2019/5/28,7,3.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,2019/5/28,8,2.1 面层,普通混凝土路面 钢筋混凝土路面 连续配筋混凝土路面 钢纤维混凝土路面 碾压混凝土路面 水泥混凝土预制块路面 复合式路面,面 层 类 型,2019/5/28,9,普通混凝土路面-plain concrete pavement),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。 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。,2019/5/28,10,(2) 钢筋混凝土路面（jointed reinforced concretepavement）,定义：板内设置有纵横向钢筋（或钢丝）网的混凝土路面。 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。 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,2019/5/28,11,(3) 连续配筋混凝土路面（continuous reinforced concrete pavement）,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。 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。 适用范围：高速公路和一级公路,2019/5/28,12,(4) 钢纤维混凝土路面（steel fiber reinforced concrete pavement）,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。 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。,2019/5/28,13,(5) 碾压水泥混凝土路面（Roller compacted concrete）,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。 特点：,水灰比和单位用水量少，稠度低。 养生期短，可提早开放交通。 干燥收缩小，可省去接缝和扩大横向接缝间距。 经济性好，可减少工程费用30%以上。,2019/5/28,14,(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。,2019/5/28,15,(7)水泥混凝土预制块路面（concrete block pavement）,定义：面层由水泥混凝土预制块铺砌成的路面。 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。 预制块下需设置稳平层，稳平层的厚度为3050。,2019/5/28,16,2.2 基层,防冲刷 防唧泥 防水 防冻 减少基底压应力,控制不均匀变形 提高路面承载力 提供施工操作平台,基 层 作 用,2019/5/28,17,2.2 基层类型,特重交通,贫混凝土 碾压混凝土 沥青混凝土,重交通,水泥稳定粒料 沥青稳定碎石,中、轻交通,水泥稳定粒料 二灰稳定粒料 级配粒料,2019/5/28,18,2.3 垫层,季节性冰冻地区,应控制路面最小防冻厚度 路床土湿度较大时 路基可能产生不均匀沉降或不均匀变形时,设 置 条 件,粒状材料 整体性材料,分 类,垫层的宽度应与路基同宽，其最小厚度为150,2019/5/28,19,路基应均匀、密实、稳定,2.4 土基,路基处于干燥或中湿状态 保持水稳定性应好 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。 控制路基压实度达到规范要求； 设置隔离层，以阻断毛细水作用 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,2019/5/28,20,水泥混凝土路面板的温度变化引起的变形,3.水泥混凝土路面构造,板中部拱起,板周边翘曲,2019/5/28,21,水泥混凝土路面板构造案例,2019/5/28,22,水泥混凝土路面横缝,胀缝,2019/5/28,23,水泥混凝土路面横缝,横向施工缝,2019/5/28,24,水泥混凝土路面纵缝,纵向缩缝,2019/5/28,25,水泥混凝土路面纵缝,纵向施工缝,2019/5/28,26,面板 平面尺寸,3.1水泥混凝土面板,一般采用矩形板 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 碾压混凝土和钢纤维混凝土面层板长一般为610m 钢筋混凝土面层板长一般为615m 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,一般200mm，交通等级越高,板越厚,2019/5/28,27,纵缝,3.2接缝,纵向施工缝 纵向缩缝,横缝,横向胀缝 横向施工缝 横向缩缝,2019/5/28,28,纵向施工缝,3.2接缝,当一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设纵向施工缝 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 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,2019/5/28,29,纵向缩缝,3.2接缝,当一次铺筑宽度大于4.5m时，应增设纵向缩缝 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 采用粒料基层时，槽口深度应为板厚的13 采用半刚性基层时，槽口深度应为板厚的25,2019/5/28,30,拉杆,3.2接缝,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 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 拉杆的直径、长度与间距，参见表1-20 最外侧的拉杆距横向接缝的距离不得小于100mm,2019/5/28,31,3.2接缝,低温施工时或选用膨胀性高的集料时，应设横向胀缝 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 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 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,2019/5/28,32,横向胀缝缺点,3.2接缝,易产生行车跳动现象 易产生路面病害,如板块碎裂、唧泥、错台等 应少设或不设胀缝,2019/5/28,33,横向缩缝,3.2接缝,设传力杆假缝,不设传力杆假缝,2019/5/28,34,3.2接缝,可等间距或变间距布置，采用假缝形式 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 高速公路的横向缩缝槽口宜增设深20、宽610mm的浅槽口 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。,2019/5/28,35,3.2接缝,横向缩缝(高速公路),2019/5/28,36,3.2接缝,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。 设在缩缝处的施工缝，应采用加传力杆的平缝形式 设在胀缝处的施工缝，其构造与胀缝相同 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,2019/5/28,37,横向施工缝,2019/5/28,38,传力杆,3.2接缝,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。 传力杆主要采用光圆钢筋 传力杆的直径、长度与间距，参见表1-21 最外侧传力杆距纵向接缝或自由边的距离为150250。,2019/5/28,39,接缝构造示意图,2019/5/28,40,问题,2019/5/28,41,问题,2019/5/28,42,3.2.3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,2019/5/28,43,3.2.4接缝材料,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。 高速公路和一级公路：宜选用泡沫橡胶板、沥青纤板； 其他等级公路：可选用木材类或纤维类板。,接缝材料按使用性能分为:接缝板和填缝料 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。,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 分类：常温施工式、加热施工式填缝料、背衬垫条,2019/5/28,44,3.4.1 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强钢筋？ 2.布筋数量? 3.布筋位置,42,2019/5/28,45,边缘补强钢筋,2019/5/28,46,案例1：曲靖麒麟二级公路,42,2019/5/28,47,3.4.2 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？ 2.布筋数量? 3.布筋位置,42,2019/5/28,48,角隅钢筋布设,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:通常选用2根直径为1216mm螺纹钢筋， 布筋位置:置于面层上部，距顶面不小于50mm，距边缘为100mm,2019/5/28,49,案例2：曲靖麒麟二级公路,43,2019/5/28,50,3.4.3路面下有箱形构造物的配筋,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钢筋? 2.布筋范围? 3.布筋位置,43,2019/5/28,51,路面下的构造物箱形构造物,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钢筋? 2.布筋范围? 3.布筋位置,44,2019/5/28,52,路面下的构造物圆形构造物,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? 2.布筋位置,44,2019/5/28,53,学习任务6：路面其它结构,主 要 内 容,1.路拱 2.路肩 3.路面排水 4.桥面铺装,2019/5/28,54,1.路拱,抛物线形路拱,1.路拱形式,46,路拱边部坡度大，有利于排水 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 各部分横坡度不同,施工较困难 适用于城市道路与公路,2019/5/28,55,1.路拱,直线形路拱,1.路拱形式,46,边缘部分行车有利,施工方便 路中的路拱顶点由于有凸起转折，对行车不利 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,2019/5/28,56,1.路拱,屋顶线形路拱,1.路拱形式,47,是汽车轮胎和路面接触较为平均,路面磨耗也较小 排水效果不及抛物线形流畅 通常用在高级路面宽度超过20m的城市道