第15章_水泥路面2010.ppt

1、第15章 水泥混凝土路面,15.1 概述 15.2 水泥混凝土路面构造 15.3 水泥混凝土路面原材料 15.4 路面混凝土配合比 15.5 施工与质量控制 本章小结,本章要求 1.掌握水泥路面的结构与力学特性 2.掌握水泥路面的稳定性与耐久性 3.掌握水泥混合料配合比设计,第15.1节 概述-1.定义,上级 上页 下页,水泥混凝土路面：包括普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、装配式混凝土和钢纤维混凝土等面层板和基（垫）层所组成的路面。,普通混凝土路面：是指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。,第15.1节 概述-1.定义,上级 上页 下页,钢筋混凝土路

2、面：为防止可能产生的裂缝缝隙张开，板内配置有纵、横钢筋网的混凝土路面。,连续配筋混凝土路面：沿纵向配置连续钢筋，除了在与其它路面附近或临近构造物附近设置胀缝及施工需要设置施工缝外，一般不设横缝的路面。,装配式混凝土路面：在工厂中把混凝土预制成块，然后运至工地现场装配而成。,组合式（双层式）混凝土路面：采用上下两层不同混凝土材料组成的路面板。双层板之间结合程度不同分：结合式、分离式、部分结合式。,第15.1节 概述-1.定义,上级 上页 下页,纤维混凝土路面：在混凝土中掺入一些低碳钢、不锈钢纤维或其它纤维（如塑料纤维、纤维网等），成为均匀而多向的混凝土路面。,混凝土小块铺砌路面：由高强混凝土材料

3、预制而成的混凝土块铺筑而成的路面。,碾压混凝土路面：一种含水率低，通过碾压施工工艺达到高密度、高强度的水泥混凝土。,预应力混凝土路面：为避免钢筋混凝土路面裂缝过早出现,预先对受拉区钢筋混凝土施加压力，用来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而提高构件的抗裂性能和刚度的混凝土路面。,第15.1节 概述-2.优缺点,上级 上页 下页,优点： 强度高 稳定性好 耐久性好 能见度好 养护维修费用小 抗滑性能好,缺点： 水和水泥用量大 有接缝，舒适性差 开放交通迟 修复困难,第15.1节 概述-3.损坏模式,上级 上页 下页,损坏模式： 断裂； 唧泥； 拱起； 错台； 接缝挤碎等。,第15.1节 概述

4、-3.损坏模式,上级 上页 下页,(1)断裂：路面板内的应力超过混凝土强度时会出现横向、纵向、斜向或板角的拉断和折断裂缝。严重时，裂缝交叉而使路面板破裂成碎块(称破碎板)。 原因：板太薄或轮载过重和作用次数过多，板的平面尺寸太大(使温度应力过大)，地基过量或不均勾下沉使板底脱空失去支撑，施工养生期间收缩应力过大或混凝土强度不足，等等。,第15.1节 概述-3.损坏模式,上级 上页 下页,(2)挤碎：在接缝(主要是胀缝)附近的板因受挤压而碎裂。 原因；胀缝内的滑动传力杆排列不正或不能正常滑动，缝隙内有混凝土搭连或落人坚硬的杂屑等，使路面板的伸胀受阻，在接缝处边缘部分产生较高的挤压应力而剪裂成碎块

5、。,第15.1节 概述-3.损坏模式,上级 上页 下页,(3)拱起：混凝土路面板在热膨胀受阻时，接缝两侧的板突然向上拱起。 原因：主要是板收缩时接缝缝隙张开、填缝料失效，硬物嵌满缝隙，致使板受热膨胀时产生较大的热压应力，从而出现这种纵向屈曲失稳现象。采用膨胀性较大的石料(如硅质岩石等)作粗集料，容易引起板块拱起。,第15.1节 概述-3.损坏模式,上级 上页 下页,(4)唧泥：车辆行驶经过接缝或裂缝时，由缝内喷溅出泥浆的现象。 原因：在轮载的频繁作用下，基层地基)产生塑性变形累积而向混凝土板脱离接触，水分沿缝隙下渗而积聚在脱空的间隙内，又在轮载作用下积水变成有压水，并同基层内浸湿的细料混搅成泥

6、浆，再沿缝隙喷溅出来。 唧泥会使路面板边缘和角隅部分逐步失去支承，而导致断裂。,第15.1节 概述-3.损坏模式,上级 上页 下页,(5)错台：接缝或裂缝两侧路面板端部出现的竖向相对位移。 原因：横缝处传荷能力不足；胀缝下部填缝板与上部缝槽未能对齐，或胀缝两侧混凝土壁面不垂直，使缝旁两板在伸胀挤压过程中，会上下错位而形成错台；当交通量或地基承载力在横向各块板之间不一致时，纵缝处也会产生错台现象。错台的出现，降低了行车的平稳性和舒适性。,第15.1节 概述,上级 上页 下页,1.定义 2.优缺点 3.损坏类型及原因,本节小结：,第15.2节水泥混凝土路面构造,上级 上页 下页,构造： 路基 基层

7、 混凝土面板 排水构造 接缝,路基,第15.2节水泥混凝土路面构造,上级 上页 下页,路基的不均匀支承产生原因： 不均匀沉陷 不均匀冻胀 膨胀土,1.路基应稳定、密实、均质，对路面结构提供均匀的支承,有效措施： 将不均匀土掺配成均匀土 保证最佳含水量及其压实度 加强排水 加设垫层,第15.2节水泥混凝土路面构造,上级 上页 下页,2.基层应具有足够强度与稳定性，断面正确，表面平整。,混凝土面层下设置基层的目的： 防唧泥 防冰冻 减少路基顶面的压应力，缓和路基不均匀变形对面层的影响 防水 方便面层施工 提高路面结构承载力延长其使用寿命,第15.2节水泥混凝土路面构造,上级 上页 下页,3.混凝土

8、板板表面应平整、耐磨、抗滑 常采用等厚板，面层一般采用设接缝的普通混凝土,第15.2节水泥混凝土路面构造,上级 上页 下页,4.排水构造,高速公路和一级公路: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。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。,第15.2节水泥混凝土路面构造,上级 上页 下页,4.接缝的构造与布置,温度升高时,温度降低时,设缝目的：防止温度变化引起的胀缩应力、翘曲应力和满足施工要求。,第15.2节水泥混凝土路面构造,上级 上页 下页,4.接缝的构造与布置,横缝：垂直于行车方向的接缝 ; 纵缝：平行于行车方向的接缝,从接缝的功能分

9、：缩缝、胀缝、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，同时也能起到缩缝的作用。 施工缝：因施工组织需要而在各施工单元分区间留设的缝，应做到胀缝处或缩缝处，并做成施工缝的构造形式。,第15.2节水泥混凝土路面构造,上级 上页 下页,横向胀缝布置间距一般为46m,第15.2节水泥混凝土路面构造,上级 上页 下页,第15.2节水泥混凝土路面构造,上级 上页 下页,横向缩缝、施工缝布置间距一般为46m,浅槽口构造,第15.2节水泥混凝土路面构造,上级 上页 下页,纵缝纵缝间

10、距为44.5m,全幅宽摊铺施工时应设纵向缩缝（假缝）； 按车道宽摊铺施工时设纵向施工缝（平头缝或企口缝）； 多车道路面摊铺，应每隔3-4个车道设一条纵向胀缝；,第15.2节水泥混凝土路面构造,上级 上页 下页,纵、横缝布置一般垂直正交，使混凝土板具有90的角隅。纵缝两旁的横缝一般成一条直线。在交叉口范围内，为了避免板形成较锐的角并使板的长边与行车方向一致，一般采用辐射式状布置。,上级 上页 下页,第15.2节水泥混凝土路面构造,上级 上页 下页,钢筋的布置在板的纵、横缝向自由边缘以及角隅处设边缘钢筋和角隅钢筋。,第15.2节水泥混凝土路面构造,上级 上页 下页,水泥混凝土构造： 路基 基层 混

11、凝土面板 排水构造 接缝,本节小结：,第15.3节水泥混凝土路面原材料,上级 上页 下页,原材料组成：,水泥（42.5级以上） 粗集料（4.75mm） 细集料（4.75mm） 水（饮用水） 外加剂（早强剂、缓凝剂、减水剂、引气剂、阻锈剂） 填缝材料（接缝板和填缝料）,材料性能必须满足规范规定的技术指标要求！,第15.4节路面混凝土配合比,上级 上页 下页,一、技术要求指标 弯拉强度以28d弯拉强度标准值为准,第15.4节路面混凝土配合比,上级 上页 下页,工作性,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度和均匀性的一项技术指标。,第15.4节路面混凝土配合比,上级 上页 下页,耐久性,主要影响因素：冻融、腐蚀 措施：掺加添加料增强耐久性。 在抗冻、抗盐冻地区含气量 在海风、酸雨、冰盐或硫酸盐地区矿渣水泥、普通水泥；或硅酸盐水泥掺粉煤灰、磨细矿渣或硅灰掺和料。,第15.4节路面混凝土配合比,上级 上页 下页,二、配合比设计流程,初步配合比设计阶段,配合比调整阶段,确定混凝土试配强度,确定水灰比,确定单位用水量,计算单位水泥用量,确定砂率,计算单位砂石用量,工作性试拌调整,强度复核,试验室配合比计算,施工配合比换算,第15.5节施工与质量控制,上级 上页 下页,一、施工准备工作 选择施工机械； 选择混凝土拌和场地； 进行材料试验和混凝土