第十五章 水泥混凝土路面.ppt

第十五章水泥混凝土路面 第一节概述1 定义 以水泥混凝土作面层的路面 称为水泥混凝土路面 也称刚性路面 属于高级路面 2 分类 主要包括 普通水泥混凝土路面 碾压混凝土路面 钢纤维混凝土路面 钢筋混凝土路面 连续配筋混凝土路面 复合式混凝土路面 混凝土预制块铺砌路面 目前应用最广的是水泥混凝土路面 也叫素混凝土路面 3 特点 强度高 能见度好 对夜间行车有利 抗滑性能好 养护费用少 经济效益高 耐久性好 稳定性好 开放交通迟 水泥和水的需要量大 有接缝 修复困难 第十五章水泥混凝土路面 第二节水泥混凝土路面构造一 土基和基层 1 路基保证足够的稳定性和强度 加强排水设计 控制路基不均匀支承的最经济最有效方法是 把不均匀的土掺配成均匀的土 控制压实时的含水率接近于最佳含水率 并保证压实度达到要求 加强路基排水设施 对于湿软地基 则应采取加固措施 加设垫层 以缓和可能产生的不均匀变形对面层的不利影响 2 基层采用整体性好 具有较高模量的半刚性材料作为基层 第十五章水泥混凝土路面 可保证混凝土路面使用品质 水泥混凝土路面以无机结合料稳定类半刚性基层为好 基层的宽度应比混凝土面层每侧至少宽出30cm或50cm或65cm以供安装模板 二 混凝土面板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 目前国内外常采用等厚式断面 或在等厚式断面板的两侧板边部配置钢筋予以加固 三 排水要求路面排水必须和路基排水相结合进行设计 四 接缝的构造与布置 1 横缝的构造与布置有三种 缩缝 胀缝 施工缝 第十五章水泥混凝土路面 缩缝保证板因温度和湿度的降低而产生收缩时沿该薄弱断面缩裂 从而避免产生不规划裂缝 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 施工缝应尽量做到胀缝处 如不可能 也应做到缩缝处 A 胀缝常采用平缝形式 也叫真缝 缝隙宽约20mm 缝隙上部部30 40mm深度内浇灌填缝料 下部设置富有弹性的嵌缝板 由油浸或沥青浸制的软木板制成 应在胀缝板厚中央设置滑动传力杆 采用光圆钢筋 胀缝应尽量少设或不设 但在邻近桥梁或其他固定构筑物处 与柔性路面相接处 板厚改变处 隧道口 小半径平曲线和凹形竖曲线纵坡变换处 均应设置胀缝 第十五章水泥混凝土路面 B 缩缝一般采用假缝形式 即只在上部设缝隙 宽为3 8mm 深度为板厚的1 5 1 4 一般为5 6cm 一般不必设传力杆 但在邻近自由端部的3条缩缝内 宜加设传力杆 缩缝间距一般为4 6米 C 横向施工缝也叫工作缝 采用平缝的构造形式 缝宽3 8mm 在深度1 5 1 4板厚的范围内浇灌填缝料 胀缝处的施工缝 构造同胀缝 缩缝处的施工缝采用平缝加传力杆型 2 纵缝的构造与布置纵缝一般分为假缝和施工缝 纵缝间距一般为3 4 5m设置 当一次铺筑宽度大于4 5米时 应增设纵向缩缝 纵向缩缝采用假缝形式 应设置拉杆 拉杆采用螺纹钢筋 设在板厚中央 第十五章水泥混凝土路面 3 纵 横缝的布置纵缝两旁的横缝一般成一条直线 在交叉路口 多采用辐射形式布置接缝 五 特殊部位混凝土路面的处理 1 板边和角隅补强A 边缘钢筋 一般采用直径为12 16mm的螺纹钢筋 设在板下部板厚的1 4 1 3处 且距板顶 板底均不小于50mm 两根钢筋的间距为100mm 在横向胀缝两侧板边缘以及混凝土路面的起终端处 设置边缘钢筋 B 角隅钢筋 一般可用两根直径12 16mm的螺纹钢筋 布置在板的上部 距板顶不小于50mm 距板边一般为100mm 板角小于90度时 亦可采用双层钢筋网补强 钢筋直径6mm 布置在板的上 下部 距板顶和板底以 第十五章水泥混凝土路面 50 100mm为宜 2 水泥混凝土路面同沥青路面相接其间应设置至少3米长的过渡段 过渡段的路面采用两种路面呈阶梯状叠合布置 过渡板与混凝土面层相接处设置拉杆 第十五章水泥混凝土路面 第三节水泥混凝土路面的原材料面层混凝土必须具有较高的抗弯拉强度和耐磨性 良好的抗冻性以及尽可能低的膨胀系数和弹性模量 湿混合料还应有适当的施工和易性 1 水泥采用硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 道路硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥等 一般水泥强度等级不得低于42 5级 2 粗集料指粒径大于5mm的碎 砾 石 应质地坚硬 耐久 洁净 颗粒应接近立方体 表面粗糙 空隙率和比表面积大 符合规定级配 最大粒径不应超过40mm 技术要求见表15 4 15 5 第十五章水泥混凝土路面 3 细集料小于5mm的细集料可采用天然砂 人工砂或石屑 细集料颗粒要求坚硬耐磨 具有良好的级配 表面粗糙而有棱角 清洁和有害杂质少 细度模数在2 5以上 技术要求见表15 6 15 7 4 水一般饮用水为宜 不含有影响混凝土质量的油 酸 碱 盐类 有机物等 5 外加剂减水剂 引气剂 缓凝剂 早强剂 防水剂 6 接缝材料及技术要求接缝材料按使用性能分为接缝板和填缝料两大类 第十五章水泥混凝土路面 接缝板要求能适应混凝土面板的收缩膨胀 施工不变形 耐久性好 填缝料要求能与混凝土面板壁粘结力强 回弹性好 不溶于水和不渗水 高温不溢出 低温不脆裂 耐久性好 第十五章水泥混凝土路面 第四节路面混凝土配合比配合比设计是工程质量保障的重要关键技术 在兼顾经济的同时 要满足强度 工作性 耐久性三项技术要求 一 混凝土配合比的技术要求1 混凝土的弯拉强度弯拉强度标准为强制性条文 在设计混凝土路面结构时 必须严格执行 见表15 12 混凝土强度标准以28天弯拉强度标准值为准 计算公式见 15 1 2 混凝土的工作性指混凝土混合料在特定施工工艺装备条件下在规定的时间内能否达到规定要求的密实程度和均匀性的一项技术指标 通常用坍落度或振动粘度系数来表征 第十五章水泥混凝土路面 3 混凝土的耐久性主要受冻融和腐蚀环境的影响 在冰冻地区以及海风 酸雨 除冰盐或硫酸盐影响内的混凝土路面和桥面 在使用硅酸盐水泥时 应掺入一定的添加料以增强耐久性 或使用矿渣水泥或普通水泥 不宜单独使用硅酸盐水泥 二 配合比设计参数的确定1 水灰比的确定根据不同集料按式 15 2 确定 2 砂率的确定根据砂的细度模数和粗集料的种类 按表15 19选定 3 按工作性要求确定单位用水量 第十五章水泥混凝土路面 按公式 15 3 计算 如加入掺入剂的混凝土单位用水量按式 15 4 确定 按式 15 4 计算所得的单位用水量与表15 16所列的最大单位用水量作比较后 取最小值 4 单位水泥用量的确定按式 15 5 计算 5 混合料砂石料用量确定可按密度法或体积法计算确定 按密度法计算时 混凝土单位质量可按2400 2450千克 立方米取值 按体积法计算时 应计入设计含气量 第十五章水泥混凝土路面 第五节水泥混凝土路面施工与质量控制一 施工准备1 选择施工机械我国规范明确提出了不同等级公路混凝土路面施工应配制的施工机械要求 见表15 20 2 选择混凝土拌和场地选择混凝土拌和场地 考虑使运送距离最短 接近水源电源 有足够放料场地 3 进行材料试验和混凝土配合比设计4 基层的检查与整修 基层宽度 路拱与高程 表面平整度和太实度 第十五章水泥混凝土路面 二 混凝土面板的施工程序和施工工艺施工工艺 安装模板 钢筋布设 混凝土的拌制和运输 混凝土摊铺和振实 筑做接缝 表面整修与防滑措施 养生 拆模 填缝 1 模板安装钢模板的高度与面板的设计厚度相等 模板应安装稳固 顺直 平整 无扭曲 相邻模板连接应紧密平顺 底部不得漏浆 不得有前后错位 高低错台等现象 2 传力杆设置拉杆 胀缝板 传力杆 套帽设置精确应符合表15 22要求 第十五章水泥混凝土路面 3 制备与运送混凝土混合料应随时检查用量与质量是否合格 首先应检验混凝土搅拌楼的总供应量是否满足要求 按式 15 6 确定 在施工过程中 每隔15天检验一次计量精确度 配料计量偏差不得超过表15 23的规定 运送车辆的辆数可按 15 7 计算确定 4 摊铺和振捣 1 滑模式摊铺机施工测量放样 悬挂基准线 混凝土搅拌和运输 混合料的卸料 布料 混凝土的摊铺 接缝施工 2 三辊轴机组铺筑布料 密集排振 安装拉杆 人工补料 三辊轴整平 真空脱水 精平饰面 拉毛 切缝 养生 填缝 第十五章水泥混凝土路面 3 轨道摊铺机铺筑混凝土的拌和与运输 摊铺与振捣 表面整修 接缝施工 4 小型机具铺筑安装模板 钢筋布设 混凝土的拌制和运输 混凝土摊铺和振实 筑做接缝 表面整修与防滑措施 养生 拆模 填缝 5 制筑接缝 6 表面整修与防滑措施 7 养生与灌浆 8 冬季和夏季施工 1 冬季施工 采取的措施 第十五章水泥混凝土路面 采用高强度等级快凝水泥 或掺入早强剂 或增加水泥用量 加热水或集料 施工完毕后要覆盖保温材料 2 夏季施工 混合物运输中要加以遮盖 及时运到工地 尽量缩短施工时间 避免混凝土暴晒 减小水分蒸发 3 雨季施工 有雨不施工 预先搭雨蓬 三 施工质量管理与检查施工过程中应对每一道工序进行检查 主要项目有 土基密实度 基层强度均匀性平整度与路拱横坡 验收水泥 碎石 砂 第十五章水泥混凝土路面 抽查材料配合比的准确性 校验模板的位置和标高 检查传力杆的定位 冬季与夏季施工时 测定混凝土拌和与摊铺温度 观察混凝土的拌和 运送 修整等工序质量 试件检查 混凝土路面竣工验收的主要项目 外观上不能有蜂窝 麻面 裂缝 脱皮 石子外露 缺边掉角 路缘石应直顺 曲线圆滑 第十五章水泥混凝土路面 第六节其他类型混凝土简介一 钢筋混凝土路面钢筋混凝土路面 指板内配置有纵 横向钢筋网的混凝土路面 当混凝土板的平面尺寸较大 或者预计路基或基层有可能产生不均匀沉陷 或板下埋有地下设施等情况时 宜采用该种路面 二 连续配筋混凝土路面是沿路面纵向配置连续钢筋 除了在与其他路面交接处或临近构造物附近设置胀缝以及视施工需要设置施工缝外 一般不设横缝的混凝土路面 适用于高速公路 一级公路路面和机场道面 三 钢纤维混凝土路面在水泥混凝土混合料中掺入一些低碳钢 不锈钢或玻璃钢等纤维 即成为一种均匀而多向配筋的混凝土 抗疲劳强度 抗冲击能力和防止裂缝的能力更好 第十五章水泥混凝土路面 四 复合式混凝土路面指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混凝土路面 根据复合式混凝土路面上 下层板之间结合程度的不同 有结合式 分离式和部分结合式三种 五 碾压混凝土路面利用沥青混凝土路面摊铺 碾压技术施工的一