水泥路面ppt课件

,1,水泥混凝土路面,一、水泥混凝土路面的特性二、水泥混凝土路面构造三、水泥混凝土路面施工工艺,2,第一节概述定义:一种刚性高级路面，它是由水泥、水、粗集料、细集料和外加剂按一定级配拌合成水泥混凝土混合料，铺筑而成的路面。一、水泥混凝土路面优缺点：优点：1、强度高：混凝土路面具有很高的抗压强度和较高的抗弯拉强度以及抗磨耗能力。,3,2、稳定性好：混凝土路面的水稳性、热稳性均较好，特别是它的强度能随着时间的延长而逐渐提高，不存在沥青路面的那种“老化”现象。3、耐久性好：由于混凝土路面的强度和稳定性好，所以它经久耐用，一般能使用2040年，而且它能通行包括履带式车辆等在内的各种运输工具。,4,4、养护费用小：在正常设计、施工和养护条件下，水泥混凝土路面的养护工作量和养护费用约为沥青混凝土的1/31/4。5、有利于夜间行车：混凝土路面色泽鲜明，能见度好，对夜间行车有利。,5,缺点：1对水泥和水的需要量大，一次性投资大。2有接缝：普通混凝土路面要建造许多接缝，这些接缝不但增加施工和养护的复杂性，而且容易引起行车跳动，影响行车的舒适性。接缝又是路面的薄弱点，如处理不当，将导致路面板边和板角处破坏。,6,7,3开放交通较迟混凝土路面完工后，一般要经过28天的潮湿养生才能开放交通，如需提早开放交通，则需采取特殊措施。4修复困难混凝土路面损坏后，开挖很困难，修补工作量也大，且影响交通。,8,9,第二节水泥混凝土路面构造,一、土基混凝土路面下的路基必须密实、稳定和均质，对路面结构提供均匀的支撑。路基一般要求处于干燥或中湿状况，过湿状态或强度与稳定性不符合要求的潮湿状态的路基必须经过处理。,10,二、垫层：水泥混凝土路面垫层主要是起防冻和排水作用。需在基层下设置垫层的情况：（1）季节性冰冻地区，路面总厚度小于最小防冻厚度要求时，宜设置防冻垫层；（2）水文地质条件不良的土质路堑，路床土湿度较大时，宜设置排水垫层。（）路基可能产生不均与匀沉降或不均匀变形，可加设半刚性垫层。,11,修筑垫层的材料，强度要求并不一定很高，但水稳性和隔温性能要好。防冻垫层和排水垫层宜采用砂、砂砾等颗粒材料；半刚性垫层可采用低剂量无机结合料稳定粒料或土。垫层的宽度应与路基同宽，其最小厚度为150mm.,12,三、基层：基层应具有足够的抗冲刷能力和一定的刚度。不耐冲刷的基层：水、荷载作用下，出现唧泥、底板脱空和错台等病害，不舒适，加速、加剧板的断裂。一定的刚度：改善接缝的传荷能力。,13,14,15,适宜各交通等级的基层类型,16,基层厚度与宽度厚度：由于提高基层的强度或刚度，对于降低面层的应力或减薄面层的厚度，作用很小，因而混凝土面层下的基层不必很厚，需要依据形成结构层、施工要求（摊铺碾压厚度）及排水要求等综合考虑确定。宽度：比混凝土路面每侧各宽出2535cm（小型机具或轨道式摊铺机施工）或5060cm（滑模摊铺机施工），或与路基同宽。,17,四混凝土面层（一）、基本要求具有足够的强度、耐久性。良好的抗滑、耐磨、平整等表面特性。厚度目前大多采用等厚式断面,18,理论分析表明，轮载作用于板中部时，板所产生的最大应力约为轮载作用于板边部时的2/3。因此，面层板的横断面应采用中间薄两边厚的形式，以适应荷载应力的变化。一般边部厚度较中部约大25，是从路面最外两侧板的边部，在O.61.0m宽度范围内逐渐加厚。但是厚边式路面对土基和基层的施工带来不便；而且使用经验也表明，在厚度变化转折处，易引起板的折裂。因此，目前国内外常采用等厚式断面。,19,混凝土面板应保证表面平整、耐磨、抗滑。混凝土面板的平整度以3m直尺量测为准。3m直尺与路面表面的最大间隙：高速公路和一级公路不应大于3mm；其他各级公路不应大于5mm。混凝土面板的抗滑标准以构造深度为指标：高速公路和一级公路不应低于08mm；其他各级公路不应低于0.6mm。,20,（二）、水泥混凝土面层类型:1)普通混凝土（素混凝土）路面：除接缝区和局部范围（边缘和角隅）外，面层内均不配置钢筋的混凝土路面。要求混凝土面板有足够的抗弯拉强度和厚度。,21,2)钢筋混凝土路面：面层内配置纵、横向钢筋或钢筋网并设接缝的水泥混凝土面层。混凝土面板的平面尺寸较大或形状不规则，路面结构下埋有地下设施，或预计路基或基层有可能产生不均匀沉降时，应采用设置接缝的钢筋混凝土面层。设置钢筋目的：平衡混凝土面层收缩受限制时产生的拉应力，使裂缝密闭。,22,钢筋布置：1、配筋率：0.1%-0.2%，最低0.05%，最高0.25%。2、纵、横向钢筋宜采用相同和相近的直径，其直径差不应大于4mm。钢筋的最小间距为集料最大粒径的2倍。3、纵向钢筋设在面层顶面下1/3-1/2厚度范围内，横向钢筋位于纵向钢筋之下。,23,3)连续配筋混凝土路面：面层内配置纵向连续钢筋和横向钢筋，横向不设缩缝的水泥混凝土路面。连续配筋混凝土路面可提高路面平整度和行车舒适性，适用于高速公路。纵、横向钢筋均需采用螺纹钢筋。,24,水泥路面的发展概况类型,桥面铺装层的连续配筋混凝土路面,贵阳东北绕城高速公路云关坡互通立交A匝道路面,25,4)复合式路面：面层由两层不同材料类型和力学性质的结构层符合而成的路面。适用于特重交通的高速公路：沥青上面层与连续配筋混凝土或横缝设传力杆的普通混凝土下面层组成的复合式路面。复合式路面沥青上面层的厚度一般为25-80mm.,26,5)钢纤维混凝土路面：在混凝土中掺入一些钢纤维的水泥混凝土路面。其抗疲劳强度、抗冲击能力和防止裂缝的能力比普通混凝土路面好的多。适用于标高受限制地段、收费站、混凝土加铺层和桥面铺装（双钢混凝土）。钢纤维混凝土中水泥用量较大。,27,云南曲胜高速公路,上下层撒布式钢纤维混凝土路面,28,6）水泥混凝土预制块面层：形状有矩形或异形块。适用于服务区停车场、二级及二级以下公路桥头引道沉降未稳定段。,29,7）碾压混凝土路面：采用振动碾压成型的混凝土路面。适用于二级及二级以下公路、服务区停车场。不宜用作高速公路、一级公路或者承受特重或重交通的二级公路的面层。,30,五排水系统混凝土路面的排水，应根据公路等级、地形、地质、气候、年降雨量、地下水等条件，结合路基排水进行设计，使之形成良好的排水系统，确保排水畅通、路基路面稳定和行车安全。高速公路和一级公路的路面排水一般由路肩排水、中央分隔带排水和路面表面渗入水的排除等组成，现代水泥混凝土路面的使用经验表明，路肩必须设置边坡与板底连通的排水盲沟，以利于将路面板接缝处的渗水排出路肩。,31,32,水泥混凝土路面日常养护应做好预防性、经常性养护。水泥混凝土路面保持路容整洁。水泥混凝土路面保养的重点在接缝。,六、水泥混凝土路面破坏形式,33,1）接缝破坏,挤碎：横向接缝（主要是胀缝）两侧数十厘米宽度内，板的伸长受阻，板发生剪切挤碎。拱起：混凝土面板在受膨胀而受阻时，某一接缝两侧的板向上拱起，表现为纵向压曲失稳。错台：横向接缝两侧路面板出现的竖向相对位移。唧泥：汽车行经接缝时，缝内喷溅出泥浆的现象。,34,2）面板破坏（断裂）表现为面板的断裂和裂缝，主要是由于面板所受内应力超过了混凝土的强度而出现的横向、纵向或板角的断裂和裂缝。断裂裂缝可视为混凝土面层结构破坏的临界状态。3）表面损坏包括起皮、磨损、露骨、磨光等。,35,唧泥,36,板块断裂、破碎,37,拱起,38,裂缝挤碎,39,表面剥落,40,局部沉陷,横向裂缝,41,错台,42,为了减少由于伸缩和翘曲变形受到约束而产生的应力以及满足混凝土铺筑的要求，混凝土路面不得不在纵横两个方向设置许多接缝，把整个路面分割成许多板块。,43,七、接缝的构造与布置：混凝土面层是有一定厚度的混凝土板组成，具有热胀冷缩的性质。由于一年四季气温的变化，以及一昼夜中气温的变化，混凝土面板会产生不同程度的膨胀和收缩，这些变形会受到面板和基层之间的摩阻力和黏结力，以及面板自重和车轮荷载等的约束，致使面板内产生过大应力，造成面板的断裂或拱胀破坏。,44,温度均匀变化时：水平拉伸、水平压缩温度不均匀变化时：白天，表面温度高于底温度，水泥板中部有向上隆起的趋势。夜晚，相反；,45,为防止温度变化引起胀缩力和温差使面板产生的翘曲应力，以及土基不均匀沉陷引起板的开裂，水泥混凝土路面不得不在纵横方向建造许多接缝，把整个路面分割成许多板块。接缝的构造按平面的位置可分为横缝和纵缝，与路线平行的接缝称为纵缝，与路线垂直的接缝成为横缝。,46,47,48,（一）横向接缝：垂直于行车方向的接缝，包括缩缝、胀缝和施工缝缩缝：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。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，同时胀缝也能起到缩缝的作用。施工缝：因施工不连续，暂时停止施工时要设置施工缝。常设置在缩缝、胀缝位置处，必须添加传力钢筋，保证纵向整体性。,49,1、横向胀缝的构造一般不设。在临近桥梁或其他固定构造物处，或与其他道路相交处设置。,50,胀缝的构造缝隙宽约2025mm。在重交通路段，为了方便传力，在板厚的中央设置传力杆。传力杆的一半以上应涂沥青防粘层，端部加塑料套。胀缝板应与路中心线垂直，缝壁垂直；缝隙宽度一致；缝中完全不连浆。缝隙上部34cm深度内浇灌填缝料，下部则设置富有弹性的嵌缝板。由于设置传力杆需用钢材，故有时不设传力杆，而在板下用高强度等级混凝土或其他刚性较大的材料，铺成断面为矩形或梯形的垫枕。,51,2、横向缩缝横向缩缝是为减少混凝土的收缩应力和温度翘曲应力而设置的，横向缩缝通常垂直于路中线方向等间距布置，不宜采用斜缝，间距一般在46m范围内。横向缩缝有假缝和设传力杆假缝两种形式。,52,由于缩缝缝隙下面板断裂面凹凸不平，能起一定的传荷作用，一般不必设置传力杆，但对交通繁重或地基水文条件不良路段，也应在板厚中央设置传力杆。这种传力杆长度为3040cm，直径1416mm，每隔3060cm设一根，一般全部锚固在混凝土内，以使缩缝下部凹凸面的传荷作用有所保证；但为便于板的翘曲，有时也将传力杆半段涂以沥青，称为活动传力杆，而这种缝称为翘曲缝。,53,54,特重和重交通公路、收费广场以及临近胀缝或自由端部的3条缩缝，应采用设传力杆假缝形式。其他情况可采用不设传力杆假缝形式。传力杆采用光面钢筋，无防粘涂层一侧应焊接，有涂料一层应绑扎。,55,3、横向施工缝每日施工结束或因临时原因中断施工超过30分钟时，应设置横向施工缝，其位置应尽可能选在缩缝或胀缝处，确有困难不能重合时，施工缝应采用设螺纹传力杆的企口缝形式。设在胀缝处的施工缝构造与胀缝相同，在缩缝处应采用加传力杆的平缝形式。构造如图：,56,设传力杆平缝型,57,施工缝的构造施工缝采用平头缝或企口缝的构造形式。平头缝上部应设置深为34cm、宽为510mm的沟槽，内浇灌填缝料。为利于板间传递荷载，在板厚的中央也应设置传力杆。传力杆长约40cm，直径20mm，半段锚固在混凝土中，另半段涂沥青或润滑油，亦称滑动传力杆。如不设传力杆，则需用专门拉毛模板，把混凝土接头处做成凹凸不平的表面，以利于传递荷载。另一种形式是企口缝。,58,缩缝间距一般为46m，在昼夜气温变化较大的地区，或地基水文情况不良路段，应取低限值，反之取高限值。在桥涵两端以及小半径平、竖曲线处应设置胀缝。根据我国现行水泥路面设计规范规定，胀缝应尽量少设或不设；但在邻近桥梁或固定建筑物处，或与其他路面相接处、板厚变化处、隧道口、小半径曲线和纵坡变换处，均应设置胀缝。当板厚等于或大于20cm并在夏季施工时，也可不设胀缝。,59,纵缝是指平行于混凝土路面行车方向的那些接缝。纵缝间距一般按345m设置，这对行车和施工都较方便。当双车道路面按全幅宽度施工时，纵缝可做成假缝形式。对这种假缝，国外规定在板厚中央应设置拉杆，拉杆直径可小于传力杆，间距为1.0m左右，锚固在混凝土内，以保证两侧板不致被拉开而失掉缝下部的颗粒嵌锁作用。当按一个车道施工时，可做成平头式纵缝。为利于板间传递荷载，也可采用企口式纵缝，缝壁应涂沥青，缝的上部也应留有宽68mm的缝隙，内浇灌填缝料。为防止板沿两侧路拱横坡爬动拉开和形成错台，以及防止横缝错开，有时在平头式及企口式纵缝上设置拉杆，拉杆长5070cm，直径1820mm，间距1.O1.5m。对多车道路面，应每隔34个车道设一条纵向胀缝，其构造与横向胀缝相同。当路旁有路缘石时，缘石与路面板之间也应设胀缝，但不必设置传力杆或垫枕。,60,61,62,（二）纵缝的构造与布置纵缝分为纵向缩缝和纵向施工缝。纵向施工缝：一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝。位置应避开轮迹，并重合或靠近车道线。纵向施工缝采用设拉杆的平缝形式。纵向缩缝：一次铺筑宽度大于4.5m时，需要设置纵向缩缝。纵向缩缝采用设拉杆的假缝形式，拉杆的作用是保证纵缝两侧路面层板在纵缝位置的紧密联系