路基路面工程水泥混凝土路面

水泥混凝土路面水泥混凝土路面第一节概述第二节水泥混凝土路面构造第三节水泥混凝土路面的原材料第四节路面混凝土配合比第五节水泥混凝土路满施工与质量控制第六节其他类型混凝土路面简介§1概述一、水泥混凝土路面分类普通混凝土路面钢筋混凝土路面连续配筋混凝土路面预应力混凝土路面装配式混凝土路面钢纤维混凝土路面碾压混凝土路面裸石露石混凝土路面二、普通混凝土路面概念：除接缝区和局部范围（边缘和角隅）外，不配置钢筋的混凝土路面。优点：强度高稳定性好耐久性好有利于夜间行车缺点：对水泥和水的需要量大有接缝开放交通较迟修复困难§15.2水泥混凝土路面构造一、土基和基层1．土基要求密实、稳定、均匀处于干燥或中湿状态路基不均匀支撑原因不均匀沉陷不均匀冻胀膨胀土控制路基不均匀支撑的办法把不均匀的土掺配成均匀的土控制压实时含水量接近于最佳含水量，并保证压实度达到要求加强路基排水设施，对于湿软地基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．基层作用——良好的抗冲刷能力和一定的刚度防唧泥防冰冻减小路基顶面压应力，缓和路基不均匀变形对面层的影响防水为面层施工提供方便提高路面结构的承载能力，延长路面的使用寿命材料刚性：贫混凝土，碾压混凝土等半刚性：水泥稳定、二灰稳定、石灰稳定柔性：沥青稳定粒料、粒料排水基层：多孔隙水泥稳定碎石、多孔隙沥青稳定碎石交通等级基层类型特重交通贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土重交通水泥稳定粒料或沥青稳定碎石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适宜各交通等级的基层类型厚度与宽度厚度：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25～35cm（小型机具或轨道式摊铺机施工）或50～60cm（滑模摊铺机施工），或与路基同宽。各类基层厚度的适意范围基层类型厚度适意的范围（mm）贫混凝土或碾压混凝土基层120～200水泥或石灰粉煤灰稳定粒料基层150～250沥青混凝土基层40～60沥青稳定碎石基层80～100级配粒料基层150～200多孔隙水泥稳定碎石排水基层100～140沥青稳定碎石排水基层80～1003．垫层在路基土质较差、水温状况不良时，需要在路基和基层之间设置垫层，以改善路基的湿度和温度状况，保证面层和基层的强度、刚度及稳定性。设置条件季节性冰冻地区，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；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；路基可能产生不均匀沉降或不均匀变形时，可加设半刚性垫层。垫层种类与厚度修筑垫层的材料，强度要求并不一定很高，但水稳性和隔温性能要好。常用的垫层有防冻垫层、排水垫层及半刚性垫层等。不论哪种垫层，其宽度均应与路基同宽，最小厚度150mm。混凝土路面最最小防冻厚度度(m)路基干湿类型路基土质当地最大冰冻深度(m)0.50～1.001.01～1.501.51～2.00>2.00中湿路基低、中、高液限粘土0.30～0.500.40~0.600.50~0.700.60~0.95粉土，粉质低、中液限粘土0.40～0.600.50~0.700.60~0.850.70~1.10潮湿路基低、中、高液限粘土0.40~0.600.50~0.700.60~0.900.70~1.20粉土，粉质低、中液限粘土0.45~0.700.55~0.800.70~1.000.80~1.304．混凝土面面层要求具有足够的弯弯拉强度、疲疲劳强度、抗抗压强度和耐耐久性。良好的抗滑、、耐磨、平整整等表面特性性。面层类型选择择水泥混凝土面面层通常采用用普通素混凝土土铺筑而成，并并设接缝。当面层板的尺尺寸较大或形形状不规则，，路面结构下下埋有地下设设施，高填方方、软土地基基、填挖交界界段的路基有有可能产生不不均匀沉降时时，可采用设置接缝的钢钢筋混凝土面面层。行车舒适性和和使用耐久性性要求高的高高速公路，可可视需要选用用连续配筋混凝凝土面层，及沥青上面面层与连续配配筋混凝土或或横缝设传力力杆的普通混混凝土下面层层组成的复合合式面层。在标高受限制制路段、收费费站等处及桥桥面铺装和混混凝土加铺层层可选用钢纤维混凝土土。碾压混凝土因其表面平整整度差和接缝缝处难以设置置传力杆，可可用于一般二二级及二级以以下公路的面面层。厚度——等厚厚度、变厚度度。目前大多多采用等厚式式断面。5．排水要求求良好的排水系系统高速公路和一一级公路的路路面排水一般般由路肩排水、中央分隔带排排水和路面表面渗入入水的排除等组成，现代代水泥混凝土土路面的使用用经验表明，，路肩必须设设置边坡与板板底连通的排排水盲沟，以以利于将路面面板接缝处的的渗水排出路路肩。6．接缝的构构造与布置（1）接缝设设置原因（2）横缝的的构造与布置置横向接缝是垂直于行车方方向的接缝，共有有三种：缩缝、胀缝和施工缝。缩缝保证板因因温度和湿度度的降低而收收缩时沿该薄薄弱断面缩裂裂，从而避免免产生不规则则的裂缝。胀缝保证板在在温度升高时时能部分伸张张，从而避免免产生热天的的拱胀和折断断破坏，同时时胀缝也能起起到缩缝的作作用。混凝土路面每每天完工及因因雨天或其他他原因不能继继续施工时，，应尽量在胀胀缝处收工。。如不可能，，也应在缩缝缝处收工，并并按施工缝的的构造形式制制作接缝。各种形式的接接缝都必须提提供相应的传传荷与防水设设施。横向胀缝：在在临近桥梁或或其他固定构构造物处，或或与其他道路路相交处设置置。横向缩缝横向缩缝通常常垂至于路中中线方向等间间距布置，间间距一般在4～6m范围内选用，，基层刚度越越大，选用间间距应越短。。横向缩缝有假缝和设传力杆假缝两种形式。前者主要依靠靠混凝土断裂面处集料的的相互啮合作用传递荷荷载；后者依靠传力力杆增强面层板的传荷荷能力，以确保面层板板的整体性。。对于特重和重重交通公路、、收费广场以以及临近胀缝缝和自由端部部的3条缩缝，应采采用设传力杆杆假缝形式，，其它情况可可采用一般假假缝形式。横向缩缝顶部部应锯切口，，深度为面层厚厚度的1/4～1/5，宽度为3～8mm，槽内填塞填缝料。横向施工缝设在缩缝处的施工工缝，采用设传力杆的平缝形式；设在胀缝处的施工工缝，其形式与胀缝相同。遇有困难而须设在在缩缝之间时，施工缝采用设拉杆的企口缝形式。横向施工缝构造（（尺寸单位：mm）a）设传力杆平缝缝型；b）设拉杆杆企口缝型（2）纵缝的构造造与布置纵缝分为纵向缩缝缝和纵向施工缝。。纵向施工缝一次铺筑宽度小于于路面宽度时，应应设置纵向施工缝缝。纵向施工缝采用设拉杆的平缝形式式。纵向缩缝一次铺筑宽度大于于4.5m时，需要设置纵向向缩缝。纵向缩缝采用设拉杆的假缝形式式，拉杆的作用是保保证纵缝两侧路面面层板在纵缝位置置的紧密联系，以以免沿路拱横坡向向两侧滑动。纵缝构造（尺寸单单位：mm）a）纵向施工缝；；b）纵向缩缝（3）纵横缝的布布置纵缝与横缝一般作作成垂直正交，使使混凝土板具有90o角隅。纵缝两旁的的横缝一般成一条条直线。如横缝在在纵缝两旁错开，，将导致板产生从从横缝延伸出来的的裂缝。交叉口范范围内，大多采用用辐射式的接缝布布置形式。目前国外流行一种种新的混凝土路面面接缝布置形式，，即胀缝甚少，缩缩缝间距不等，而而且横缝与纵缝交交成80o左右的斜角，如设设传力杆，则传力力杆与路中线平行行，其目的是使一一辆车只有一个后后轮横越接缝，减减轻共振作用引起起的行车跳动，同同时缓和板伸张时时的顶推作用。缩缝传力杆的设置置问题，国外一般般认为：①低交通通量道路，当缩缝缝间距小于4.5～6.0m，可可不设传力杆；②②对大交通量道路路，任何时候都应应该设置传力杆。。当采用板中计算算厚度的等厚式板板时，或混凝土板板纵、横向自由边边缘下的基础有可可能产生较大的塑塑性变形时，应在在其自由边缘和角隅处设置两种补强钢筋筋。当混凝土路面中必必须设置窖井、雨雨水口等其他构造造物时，则宜设在在板中或接缝处，，在井口边设置胀胀缝同混凝土面板板分开，构造物周周围的混凝土面板板需用钢筋加固。。如构造物不可避避免地布置在离板板边小于lm时时，则应在混凝凝土板薄弱断面处处增设加固钢筋。。混凝土路面同桥梁梁相接处，宜设置置钢筋混凝土搭板。搭板一端放在桥桥台上，并加设防防滑锚固钢筋和在在搭板上预留灌浆浆孔。如为斜交桥桥梁，尚应设置钢钢筋混凝土渐变板板。渐变板的块数数，当桥梁斜角大大于70o时设一块，45o～70o时设两块，小于45o时至少设三块。渐渐变板的短边最小小为5m，长边最最大为10m。7．特殊部位混凝凝土路面的处理混凝土路面同沥青路面相接处处，为避免出现沉陷陷和错台，或沥青青路面受顶推而拥拥起，宜按图15-14的方式处处理，或将混凝土土板埋入沥青路面面内，如图15-15所示。§15.3水水泥混凝土路面原原材料一、水泥二、粗集料三、细集料四、水五、外加剂1.分类减水剂或塑化剂引气剂缓凝剂、速凝剂和和早强剂2．应用3.技术要求六、掺合料1．粉煤灰粉煤灰是燃烧煤粉粉后收集到的灰粒粒，亦称飞灰。粉煤灰掺入混凝土土后，不仅可以取取代部分水泥，而而且能改善混凝土土的一系列性能，，与水泥互补短长长、均衡协和，充充当混凝土的减水水剂、释水剂、增增塑剂、密实剂、、抑热剂、抑胀剂剂等一系列复合功功能的基本材料。。2．硅灰冶炼金属硅或硅铁铁合金的烟道中收收集到的极细高水水硬活性的硅质灰灰粉。硅灰氧化硅含量很很高，是目前配制制高强与超高强高高性能混凝土不可可缺少的掺合料。。由于其密度很大大，需水量很高，，必须与高效减水水剂或超塑化剂共共同掺用，在一般般施工气温和工艺艺条件下均要求缓缓凝，使用缓凝高高效减水剂。3．磨细矿渣矿渣是从冶铁高炉炉排出、经高温水水淬处理后的炼铁铁炉渣。经与水泥相同磨细细后得到的自身具具有相当水硬活性性的矿渣粉称为磨磨细矿渣，而使用用超细磨方式得到到超细矿渣。当以以矿渣为主要成分分，复合其他掺合合料共同（超）磨磨细可得到复合矿矿渣（微）粉。七、接缝材料及技技术要求1.接缝板用于胀缝内，应选选用能适应混凝土土板膨胀收缩、施施工时不变形、复复原率高且耐久性性好的材料。高速和一级公路宜宜选用塑胶、橡胶泡沫板、沥青纤维板；其他等级公路可可采用橡胶泡沫板板、沥青纤维板、、杉木板、杨木板板、松木板、纤维维板、泡沫树脂板板等各种接缝板。。其技术指标应符合合表中规定。2.填缝料应选用与混凝土接接缝槽壁粘结力强强、回弹性好、能能适应混凝土板块块收缩、不溶于水水、不渗水、高温温时不流淌、低温温时不脆裂且耐老老化的材料。常用的填缝料有：：常温施工式填缝料料、热施工式填缝料等。高速公路、一一级公路应优选使使用树脂类、橡胶胶类或改性沥青类类的填缝材料及其其制品，并宜在填填缝料中加入耐老老化剂；二级以下下公路可采用各种种性能符合要求的的填缝材料。（1）常温施工式式填缝料：主要有有聚（氨）酯、硅硅树脂类、氯丁橡橡胶、乳化（改性性）沥青橡胶类等等。（2）加热施工式式填缝料：主要有有沥青马蹄脂类、、聚氯乙稀胶泥类类、改性或橡胶沥沥青类等。§15.4水水泥混凝土路面施施工与质量控制一、施工准备工作作选择施工机械选择混凝土拌和场场地进行材料试验与混混凝土配合比设计计基层检查与整修二、混凝土路面板板的施工程序和施施工工艺摊铺工艺：滑模摊铺、轨道摊铺、三辊轴摊铺、小型机具摊铺、碾压摊铺、手工摊铺。施工程序：安装模板设置传力杆混凝土的拌和与运运送混凝土摊铺和振捣捣接缝的设置表面整修混凝土的养生与填填缝1．模板安装定位测量放样，每每20m设中心桩，每100m设临时水准点；核核对路面标高，面面板分块，接缝和和构造的位置。公路混凝土路面、、桥面铺装层的施施工模板应采用刚刚度足够的槽钢、、轨模或钢制边侧侧模板。轨道摊铺机采用专专用的钢制轨模，，模板纵向每隔1m设置支撑固定装置置。2．传力杆设置设置各种接缝的传传力装置，包括拉拉杆、胀缝板、传传力杆及其套帽、、滑移端等，通常常采用传力杆钢筋筋架安装固定。摊铺机装备有传力力杆插入装置时，，缩缝传力杆可不不提前装置，但应应在基层表面标明明传力杆的位置，，以便于驾驶员准准确定位压入传力力杆。图13-16胀胀缝传力杆杆的架设（钢筋支支架法）1—先浇的混凝土土；2—传力杆；；3—金属套筒；；4—钢筋；5—支架；6—压压缝板条；7—嵌嵌缝板；8—胀缝缝模板图13-17胀胀缝传力杆杆的架设（顶头模模固定法）1—端头挡板；2—外侧定位模板板；3—固定横木木图13-18预预制定位支支架固定传力杆a)缩缝（假缝））；b)施工缝3．制备与运送每小时混凝土混合合料的需要量：混合料拌合物应均均匀一致，有生料料、干料、离析或或外加剂、粉煤灰灰成团现象的非均均质拌合料应废弃弃。机械摊铺混凝土路路面应系统配套运运输车的数量：为保证混合料在运运送过程中不凝固固、不离析，必须须严格控制混合料料出料至路面铺筑筑完毕的最长时间间，若不能满足表表示要求，应通过过试验、加大缓凝凝剂或保塑剂的剂剂量。4．摊铺和振捣（1）滑模摊铺机机铺筑（2）三辊轴机组组铺筑（3）轨道摊铺机机铺筑（4）小型机具铺铺筑5．制筑接缝（1）胀缝（2）横向缩缝压缝法切缝法纵缝6．表面修整与防防滑措施人工或机械抹面拉毛、刻槽7．养生与灌缝养生潮湿养生：湿麻袋袋、草垫、湿砂塑料薄膜或养生剂剂养生灌缝8．冬季和夏季施施工混凝土路面尽可能能在气温高于5℃℃时施工，低温施施工注意问题：采用高标号快凝水水泥，或掺入早强强剂，或增加水泥泥用量。加热水或集料，