15第十五章 水泥混凝土路面ppt课件

1、l概述概述l水泥混凝土路面构造水泥混凝土路面构造l水泥混凝土路面的原材料水泥混凝土路面的原材料l路面混凝土配合比路面混凝土配合比l水泥混凝土路面施工与质量控制水泥混凝土路面施工与质量控制道路系道路系 马骉马骉 mabiaochd163由水泥混凝土面板和基垫层所组成由水泥混凝土面板和基垫层所组成的路面，也称刚性路面的路面，也称刚性路面(Rigid Pavement)普通混凝土路面普通混凝土路面(Portland Cement Concrete Pavement)钢筋混凝土路面钢筋混凝土路面(Reinforced Concrete Pavement)连续配筋混凝土路面连续配筋混凝土路面(Conti

2、nues Reinforced Concrete Pavement)预应力混凝土路面预应力混凝土路面(Prestressed Concrete Pavement )钢纤维混凝土路面钢纤维混凝土路面(Steel Fiber Concrete Pavement )装配式混凝土路面装配式混凝土路面碾压混凝土路面碾压混凝土路面(Roller Compact Concrete Pavement )裸石混凝土路面裸石混凝土路面要求路基稳定、密实、均质，要求路基稳定、密实、均质，对路面结构提供均匀的支承对路面结构提供均匀的支承土基的强度要求比沥青路面低土基的强度要求比沥青路面低土基的支承要求主要是保证基土基

3、的支承要求主要是保证基层的稳定性，特别是不出现不均层的稳定性，特别是不出现不均匀的支承匀的支承一般要求基层采用水稳定性好一般要求基层采用水稳定性好的材料、路基处于干燥或中湿状的材料、路基处于干燥或中湿状态，沉降稳定态，沉降稳定不均匀沉陷不均匀沉陷压实不均匀、压实不均匀、填挖结合处理不佳、土基未充分填挖结合处理不佳、土基未充分固结施工期沉降不稳定）；固结施工期沉降不稳定）；不均匀冻胀不均匀冻胀含水量在等温含水量在等温面上分布不均匀、土质不均匀；面上分布不均匀、土质不均匀；特殊土质特殊土质膨胀土、湿陷性膨胀土、湿陷性黄土等，加上含水量变化黄土等，加上含水量变化l把不均匀的土掺配成均匀的土把不均匀的

4、土掺配成均匀的土l控制压实时的含水量接近于最控制压实时的含水量接近于最佳含水量，并保证压实度达到要佳含水量，并保证压实度达到要求求l加强路基排水设施，对于湿软加强路基排水设施，对于湿软地基采取加固措施地基采取加固措施l加设垫层，以缓和可能产生的加设垫层，以缓和可能产生的不均匀变形对面层的不利影响不均匀变形对面层的不利影响季节性冰冻地区，混凝土路面总厚度小于最小防冻厚度要求时其差值应由垫层季节性冰冻地区，混凝土路面总厚度小于最小防冻厚度要求时其差值应由垫层补足，以防止冻胀翻浆现象的发生；补足，以防止冻胀翻浆现象的发生；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，从而疏水文地质条

5、件不良的土质路堑，路床土湿度较大时，宜设置排水垫层，从而疏干路基土，改善路面结构的支承条件；干路基土，改善路面结构的支承条件；路基可能产生不均匀沉降或不均匀变形时，可加设半刚性垫层。路基可能产生不均匀沉降或不均匀变形时，可加设半刚性垫层。在路基土质较差、水温状况不良时，需要设置垫层，以改善路基湿在路基土质较差、水温状况不良时，需要设置垫层，以改善路基湿度和温度状况，保证面层和基层强度、刚度及稳定性度和温度状况，保证面层和基层强度、刚度及稳定性p垫层材料强度要求并不一定很高，但水稳性和隔温性能要好垫层材料强度要求并不一定很高，但水稳性和隔温性能要好p防冻垫层和排水垫层宜采用砂、砂砾等颗粒材料，半

6、刚性垫层可采用低剂量无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机结合料稳定粒料或土p垫层宽度应与路基同宽，最小厚度为垫层宽度应与路基同宽，最小厚度为150mm和一定的刚度和一定的刚度刚性刚性贫混凝土，碾压混凝土等贫混凝土，碾压混凝土等半刚性半刚性水泥稳定、二灰稳定、石灰稳定水泥稳定、二灰稳定、石灰稳定柔性柔性沥青稳定粒料、粒料沥青稳定粒料、粒料排水排水多孔隙水泥稳定碎石、多孔隙水泥稳定碎石、 多孔隙沥青稳定碎石多孔隙沥青稳定碎石特重交通特重交通贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土重交通重交通水泥稳定粒料或沥青稳定碎石水

7、泥稳定粒料或沥青稳定碎石中等或轻交通中等或轻交通水泥稳定粒料、石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料水泥稳定粒料、石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料基层类型基层类型厚度范围（厚度范围（mm）贫混凝土或碾压混凝土贫混凝土或碾压混凝土120200水泥或石灰粉煤灰稳定粒料水泥或石灰粉煤灰稳定粒料150250沥青混凝土沥青混凝土4060沥青稳定碎石沥青稳定碎石80100级配粒料级配粒料150200多孔隙水泥稳定碎石排水多孔隙水泥稳定碎石排水100140沥青稳定碎石排水沥青稳定碎石排水80100p基层的宽度应比混凝土面层每侧至少宽出基层的宽度应比混凝土面层每侧至少宽出300mm采用小型机具施工时或采用小型机具施工时或5

8、00mm轨模式摊铺机施工时或轨模式摊铺机施工时或650mm滑模式摊铺机施工时）滑模式摊铺机施工时）p路肩采用混凝土面层，其厚度与行车道面层相同时，基层宽度宜与路基同宽路肩采用混凝土面层，其厚度与行车道面层相同时，基层宽度宜与路基同宽p级配粒料基层的宽度也宜与路基同宽级配粒料基层的宽度也宜与路基同宽p目前应用最广泛的是普通素混凝土，并设接缝目前应用最广泛的是普通素混凝土，并设接缝p面层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，高填方、软面层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，高填方、软土地基、填挖交界段的路基等有可能产生不均匀沉降时土地基、填挖交界段的路基等有可能产

9、生不均匀沉降时,应采用设置接缝的钢应采用设置接缝的钢筋混凝土面层筋混凝土面层p行车舒适性和使用耐久性要求高的高速公路，可视需要选用连续配筋混凝土面行车舒适性和使用耐久性要求高的高速公路，可视需要选用连续配筋混凝土面层，及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层，及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面层的复合式面层p标高受限制路段、收费站等及桥面铺装和混凝土加铺层可选用钢纤维混凝土标高受限制路段、收费站等及桥面铺装和混凝土加铺层可选用钢纤维混凝土p碾压混凝土因其表面平整度差和接缝处难以设置传力杆，可用于一般二级及二碾压混凝土因其表面平整

10、度差和接缝处难以设置传力杆，可用于一般二级及二级以下公路的面层级以下公路的面层路等级、交通等级、变异水平等级等，路等级、交通等级、变异水平等级等，参考推荐范围并计算确定参考推荐范围并计算确定高地下水位会造成冻胀，并在冻融期高地下水位会造成冻胀，并在冻融期间降低承载能力间降低承载能力水使冻膨胀土产生不均匀冻膨水使冻膨胀土产生不均匀冻膨胀胀国外对比分析和试验路段结果表明，设置完善路面排水设国外对比分析和试验路段结果表明，设置完善路面排水设施的路面，其使用寿命要比未设的提高施的路面，其使用寿命要比未设的提高30%（沥青混凝土（沥青混凝土路面和路面和50%（水泥混凝土路面左右（水泥混凝土路面左右p要充

11、分利用有利地形和自然要充分利用有利地形和自然水系，排水沟渠宜短不宜长，水系，排水沟渠宜短不宜长，就近分流；就近分流；p注意与农田水利相配合；注意与农田水利相配合；p进行调查研究，全面规划，进行调查研究，全面规划，还应与路基防护加固相配合；还应与路基防护加固相配合；p尽量不破坏天然水系；尽量不破坏天然水系；p就地取材，讲究经济效益；就地取材，讲究经济效益；p尽量阻止水进入路面结构，尽量阻止水进入路面结构，并迅速排除路面结构内的水并迅速排除路面结构内的水高速公路和一级公路的路面排水一般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由路肩排水、中央分隔带排水和路面表面渗人水的排除等

12、组成表面渗人水的排除等组成行车道路面应设置双向或单向横坡行车道路面应设置双向或单向横坡行车道路面结构内设置排水基层或垫行车道路面结构内设置排水基层或垫层时，在外侧边缘设置纵向集水沟和层时，在外侧边缘设置纵向集水沟和带孔集水管，并间隔带孔集水管，并间隔50100m设置设置横向排水管横向排水管于于150mm, 基层应采用开级配粒料基层应采用开级配粒料路肩沥青面层宜选用密实型沥青混合料，路肩沥青面层宜选用密实型沥青混合料，基层可选用无机结合料稳定粒料或级配基层可选用无机结合料稳定粒料或级配粒料。行车道路面结构不设内部排水设粒料。行车道路面结构不设内部排水设施时，沥青面层和不透水基层的总厚度施时，沥青

13、面层和不透水基层的总厚度不宜超过行车道面层的厚度，基层下应不宜超过行车道面层的厚度，基层下应选用透水性粒料填筑选用透水性粒料填筑施工缝。常设置在缩缝、胀缝位置处，施工缝。常设置在缩缝、胀缝位置处，必须添加传力钢筋，保证纵向整体性必须添加传力钢筋，保证纵向整体性啮合作用传递荷载；啮合作用传递荷载；后者则依靠传力杆来后者则依靠传力杆来增强面层板的传荷能增强面层板的传荷能力，以确保面层板的力，以确保面层板的整体性整体性切口，深度为面层切口，深度为面层厚度的厚度的1/41/5，宽度为宽度为38mm，槽内填塞填缝料槽内填塞填缝料缝采用设拉杆的企缝采用设拉杆的企口缝形式，可以提口缝形式，可以提高接缝的传荷

14、能力，高接缝的传荷能力，使之接近于无接缝使之接近于无接缝的整体板的整体板在昼夜气温变化较大的地区，或地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，基水文情况不良路段，应取低限值，反之取高限反之取高限缩缝间距小于缩缝间距小于4.56.0m，可不设传力，可不设传力杆；对大交通量杆；对大交通量道路，任何时候都道路，任何时候都应该设置传力杆应该设置传力杆p一次铺筑宽度小于路面宽度时，应一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝设置纵向施工缝p纵向施工缝采用设拉杆的平缝形式纵向施工缝采用设拉杆的平缝形式p一次铺筑宽度大于一次铺筑宽度大于4.5m时，需要设置纵向缩缝时，需要设置纵向缩缝

15、p纵向缩缝采用设拉杆的假缝形式，拉杆的作用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是保证纵缝两侧路面层板在纵缝位置的紧密联系，以免沿路拱横坡向两侧滑动系，以免沿路拱横坡向两侧滑动p用于纵缝，以保证板块间沿道路横向用于纵缝，以保证板块间沿道路横向的联系为主要目的设置的钢筋的联系为主要目的设置的钢筋p一般采用长度一般采用长度50-70cm、直径、直径18-20mm、间距、间距1.0-1.5m螺纹筋螺纹筋p拉杆中部拉杆中部100mm范围进行防锈处理范围进行防锈处理p最外侧拉杆距横向接缝的距离不得小最外侧拉杆距横向接缝的距离不得小于于100mmp纵缝与横缝一般垂

16、直正交，使混凝纵缝与横缝一般垂直正交，使混凝土板具有土板具有90角隅角隅p纵缝两旁的横缝一般成一条直线纵缝两旁的横缝一般成一条直线p在交叉口、匝道位置处，尽量使得在交叉口、匝道位置处，尽量使得纵横缝的夹角为钝角纵横缝的夹角为钝角p交叉口范围内，大多采用辐射式的交叉口范围内，大多采用辐射式的接缝布置形式接缝布置形式p胀缝少胀缝少p缩缝间距不等，按缩缝间距不等，按4、4.5、5、5.5和和6m的顺序设置的顺序设置p横缝与纵缝交成横缝与纵缝交成80度左右的斜角度左右的斜角p一般设置在纵向，横向只在胀缝两侧或起终点设置一般设置在纵向，横向只在胀缝两侧或起终点设置p采用两根直径采用两根直径12-16mm

17、的钢筋，用直径的钢筋，用直径6mm的钢筋的钢筋固定，端部应弯起，放置在板厚下固定，端部应弯起，放置在板厚下1/4-1/3处，并保处，并保证距离边缘和板底不小于证距离边缘和板底不小于5cmp纵向边缘钢筋一般只设在一块板内，不得穿过缩缝，纵向边缘钢筋一般只设在一块板内，不得穿过缩缝，以免妨碍板的翘曲以免妨碍板的翘曲p有时亦可将其穿过缩缝，但不得穿过胀缝有时亦可将其穿过缩缝，但不得穿过胀缝p设置在胀缝两侧板的角隅处设置在胀缝两侧板的角隅处p采用两根直径采用两根直径12-14mm，长度，长度2.4m的螺纹钢筋，设在板的上的螺纹钢筋，设在板的上部，并离板顶留有部，并离板顶留有5cm以上净距，距板纵、横边

18、缘各以上净距，距板纵、横边缘各10cmp当交叉口或斜桥处，出现板块锐角时，应增加双层补强钢筋网，当交叉口或斜桥处，出现板块锐角时，应增加双层补强钢筋网，以直径以直径6mm钢筋，钢筋，10cm间距斜交平行排列，设在距板顶、底间距斜交平行排列，设在距板顶、底5-7cm处处渐变板和搭板均应渐变板和搭板均应按计算配筋量设置按计算配筋量设置钢筋钢筋p用于胀缝接缝内用于胀缝接缝内p应选用能适应混凝土板膨胀收缩、施工时不变形、应选用能适应混凝土板膨胀收缩、施工时不变形、复原率高且耐久性好的材料复原率高且耐久性好的材料p高速和一级公路宜选用塑胶、橡胶泡沫板、沥青纤高速和一级公路宜选用塑胶、橡胶泡沫板、沥青纤维

19、板；其他等级公路可采用橡胶泡沫板、沥青纤维维板；其他等级公路可采用橡胶泡沫板、沥青纤维板、杉木板、杨木板、松木板、纤维板、泡沫树脂板、杉木板、杨木板、松木板、纤维板、泡沫树脂板等各种接缝板板等各种接缝板p应选用与混凝土接缝槽壁粘结力强、回弹性好、能应选用与混凝土接缝槽壁粘结力强、回弹性好、能适应混凝土板块收缩、不溶于水、不渗水、高温时适应混凝土板块收缩、不溶于水、不渗水、高温时不流淌、低温时不脆裂且耐老化的材料不流淌、低温时不脆裂且耐老化的材料p常用的填缝料有：常温施工式填缝料、热施工式填常用的填缝料有：常温施工式填缝料、热施工式填缝料、预制多孔橡胶条制品等缝料、预制多孔橡胶条制品等p高速公路

20、、一级公路应优选使用树脂类、橡胶类或高速公路、一级公路应优选使用树脂类、橡胶类或改性沥青类的填缝材料及其制品，并宜在填缝料中改性沥青类的填缝材料及其制品，并宜在填缝料中加入耐老化剂；二级以下公路可采用各种性能符合加入耐老化剂；二级以下公路可采用各种性能符合要求的填缝材料要求的填缝材料p常温施工式填缝料：主要有聚氨酯、硅树脂类、常温施工式填缝料：主要有聚氨酯、硅树脂类、氯丁橡胶、乳化改性沥青橡胶类等氯丁橡胶、乳化改性沥青橡胶类等p加热施工式填缝料：主要有沥青马蹄脂类、聚氯乙加热施工式填缝料：主要有沥青马蹄脂类、聚氯乙稀胶泥类、改性或橡胶沥青类等稀胶泥类、改性或橡胶沥青类等减水剂是在混凝土坍落度基

21、本相同的条件下，减水剂是在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌和用水的外加剂。能减少拌和用水的外加剂。使用减水剂对混凝土有下列技术经济效益：使用减水剂对混凝土有下列技术经济效益：在保证混凝土工作性和水泥用量不变的条件在保证混凝土工作性和水泥用量不变的条件下，可以减少用水量提高混凝土强度；在保下，可以减少用水量提高混凝土强度；在保持混凝土用水量和水泥用量不变的条件下，持混凝土用水量和水泥用量不变的条件下，可增大混凝土的流变性；在保证混凝土工作可增大混凝土的流变性；在保证混凝土工作性和强度不变的条件下，可节约水泥用量。性和强度不变的条件下，可节约水泥用量。减水剂按塑化效果可分为普通减水剂和高效减

22、水剂按塑化效果可分为普通减水剂和高效减水剂，按引气量可分为引气减水剂和非引减水剂，按引气量可分为引气减水剂和非引气减水剂，按混凝土的凝结时间和早期强度气减水剂，按混凝土的凝结时间和早期强度可分为标准型、缓凝型和早强型减水剂。按可分为标准型、缓凝型和早强型减水剂。按化学成分可分为木质素系减水剂简称化学成分可分为木质素系减水剂简称M剂），萘系减水剂剂），萘系减水剂NF、MF等），水溶性等），水溶性树脂密胺树脂类减水剂树脂密胺树脂类减水剂SM等等缓凝剂是能延缓混凝土的凝结时间，对混凝缓凝剂是能延缓混凝土的凝结时间，对混凝土后期物理力学性能无不利影响的外加剂土后期物理力学性能无不利影响的外加剂缓凝剂和

23、速凝剂用于调节水泥凝结时间，前缓凝剂和速凝剂用于调节水泥凝结时间，前者如羟基羧酸盐酒石酸等）、多羟基碳水者如羟基羧酸盐酒石酸等）、多羟基碳水化合物类糖蜜等）、和无机化合物类化合物类糖蜜等）、和无机化合物类Na3PO4等等，主要用于热天拌制混凝等等，主要用于热天拌制混凝土；后者如土；后者如“红星红星1型等，用于冷天拌制型等，用于冷天拌制混凝土混凝土早强剂是加速混凝土早期强度发展的外加剂。早强剂是加速混凝土早期强度发展的外加剂。常用的早强剂按化学成分可分为无机盐类、常用的早强剂按化学成分可分为无机盐类、有机盐类和有机复合的复合早强剂三类，如有机盐类和有机复合的复合早强剂三类，如氯化钙和三乙醇胺复合

24、早强剂等氯化钙和三乙醇胺复合早强剂等引气剂是在拌制混凝土过程中引入大量均匀引气剂是在拌制混凝土过程中引入大量均匀分布稳定而封闭的微小气泡的外加剂分布稳定而封闭的微小气泡的外加剂对混凝土拌合物，由于这些气泡的存在，切对混凝土拌合物，由于这些气泡的存在，切断毛细孔通道，可改善和易性、减少泌水和断毛细孔通道，可改善和易性、减少泌水和离析。对硬化后的混凝土，由于气泡彼此隔离析。对硬化后的混凝土，由于气泡彼此隔断，使水分不易渗入，又可缓冲其水分结冰断，使水分不易渗入，又可缓冲其水分结冰膨胀的作用，因而提高混凝土的抗冻性、抗膨胀的作用，因而提高混凝土的抗冻性、抗渗性和抗蚀性。但是，由于气泡的存在，混渗性和

25、抗蚀性。但是，由于气泡的存在，混凝土强度有所降低凝土强度有所降低常见的引气剂有松香热聚物、烷基磺酸钠和常见的引气剂有松香热聚物、烷基磺酸钠和烷基苯碳酸钠等阴离子表面活性剂等烷基苯碳酸钠等阴离子表面活性剂等进行适应性检验进行适应性检验引气剂应选用表面张力降低值大、水引气剂应选用表面张力降低值大、水泥稀浆中起泡容量多而细密、泡沫稳泥稀浆中起泡容量多而细密、泡沫稳定时间长、不溶残渣少的产品定时间长、不溶残渣少的产品有抗冰盐冻要求的地区，各交通有抗冰盐冻要求的地区，各交通等级路面、桥面、路缘石、路肩混凝等级路面、桥面、路缘石、路肩混凝土及基层贫混凝土必须使用引气剂；土及基层贫混凝土必须使用引气剂；无抗

26、冰盐冻要求地区，二级及二无抗冰盐冻要求地区，二级及二级以上路面混凝土中也宜使用引气剂级以上路面混凝土中也宜使用引气剂处在海水、海风、氯离子、硫酸根离处在海水、海风、氯离子、硫酸根离子环境或冬天洒除冰盐的路面或桥面子环境或冬天洒除冰盐的路面或桥面钢筋混凝土、钢纤维混凝土中宜掺阻钢筋混凝土、钢纤维混凝土中宜掺阻锈剂锈剂技术要求技术要求料料硅灰硅灰冶炼金属硅或硅铁合金的烟道中收冶炼金属硅或硅铁合金的烟道中收集到的极细高水硬活性的硅质灰粉集到的极细高水硬活性的硅质灰粉硅灰氧化硅含量很高，是目前配制硅灰氧化硅含量很高，是目前配制高强与超高强高性能混凝土不可缺高强与超高强高性能混凝土不可缺少的掺合料。由于

27、其密度很大，需少的掺合料。由于其密度很大，需水量很高，必须与高效减水剂或超水量很高，必须与高效减水剂或超塑化剂共同掺用，在一般施工气温塑化剂共同掺用，在一般施工气温和工艺条件下均要求缓凝，使用缓和工艺条件下均要求缓凝，使用缓凝高效减水剂凝高效减水剂进行材料试验与混凝土配合比设计进行材料试验与混凝土配合比设计基层检查与整修基层检查与整修轨道摊铺机采用专用的钢制轨道摊铺机采用专用的钢制轨模，模板纵向每隔轨模，模板纵向每隔1m设设置支撑固定装置置支撑固定装置胀缝传力杆的架设钢筋支架法）胀缝传力杆的架设钢筋支架法）1先浇的混凝土；先浇的混凝土；2传力杆；传力杆；3金属套筒；金属套筒；4钢筋；钢筋；5支架；支架；6压缝板条；压缝板条；7嵌缝嵌缝板；板；8胀缝模板胀缝模板胀缝传力杆的架设顶头模胀缝传力杆的架设顶头模固定法）固定法）1端头挡板；端头挡板