水泥混凝土路面

1、以水泥混凝土为主要材料做面层的路面，简称混凝土路面。有素混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、钢纤维混凝土和装配式混凝土等各种路面。发展简史1868 年，苏格兰首次在因弗内斯通往某堆货场道路上铺筑混凝土路面，19世纪末传入美国和德国。早年混凝土路面大多用素混凝土按单层就地浇筑而成，少数也有做成 双层式或配设钢筋的。20世纪20年代，欧、美各国在公路、城市道路和飞机场跑道上大量发展混凝土路面，美国还开始试铺装配式预制块混凝土路面和连续配筋 混凝土路面。至于预应力混凝土路面，美、法两国分别于30年代和40年代中期开始试铺。70年代初，美国和荷兰开始试铺钢纤维混凝土路面。中国于20世纪2

2、0年代末开始在少数大城市的道路和飞机场跑道上铺筑混凝土路面。19321933年在南京至杭州国道上铺筑了长500米、宽5.5米的混凝土路面试验段1940年在北京至天津公路上铺筑了长120公里宽3 米的混凝土路面。1948年在南京飞机场跑道上铺筑长2200米、 宽45米、 厚30厘米的钢筋混凝土道面。到50年代，随着水泥工业的发展，在中国的一些大、中城市的干道以及飞机场跑道上，开始大规模铺筑混凝土路面。70年代初以 来，某些省在公路干线上开始铺筑混凝土路面。中国的飞机场跑道，几乎全部都采用混凝土道面。中国混凝土路面大多是用素混凝土按单层就地浇筑而成，但少数也 有采用装配式预制板，或做成双层式，或配

3、有钢筋。分类素混凝土路面 用素混凝土或仅在路面板边缘和角隅少量配筋的混凝土,就地灌筑成的路面结构,施工方便，造价低廉。素混凝土路面应沿纵向每隔56米设一缩缝，满足冬季缩 裂要求；每隔2040米设一胀缝，防止夏季热胀，板屈曲压裂或缝边混凝土挤碎；沿横向每隔34.5米设一纵缝(图1水泥混凝土路面平面布置示意)。 由于横胀缝易引起路面板的破坏,增加施工和养护的麻烦，60年代中期以来，对夏季施工的混凝土路面，除在桥头、隧道口、道路交叉口小半径曲线或纵坡变换 处,必须设置胀缝外,其他路段可少设或不设。纵横缝一般做成垂直相交，但也有把横缝做成与纵缝交成70°80°斜角,并按4、4.5、

4、5、5.5和6米 的不等间距顺序布置。胀缝间隙宽1.82.5厘米，为防止渗水，上部56厘米深度内应灌以填缝料，下部则设置用沥青浸制的软木嵌条。为传递荷载,混凝土板厚中央处设钢传力杆,杆径2032毫米，长4060厘米，间距30厘米。杆的半段涂沥青并套以套筒，筒底部填以木屑等材料（图2a胀缝的构造）。如不设传力杆，可在混凝土板下设置垫枕（图2b胀缝的构造）。缩缝一般做成裂口深46厘米的假缝形式（图3a缩缝的构造）,上部亦灌以填缝料,可不设传力杆。但在路基软弱或交通繁忙路段以及邻近长间距胀缝的二三个缩缝上，也应设置传力杆（图3b缩缝的构造）。纵缝可做成假缝、平头缝或企口缝形式(图4 纵缝的构造)，上

5、部也灌以填缝料。为防止板块向两侧滑移，板厚中央可设置钢拉杆，杆径1420毫米，长4060厘米，间距80100厘米。素混凝土路面板大多做成等厚断面，厚约2025厘米。由于板的边缘和角隅最易遭到破坏，可设置边缘钢筋和角隅钢筋(图1 水泥混凝土路面平面布置示意) 予以加固，或做成厚边式断面,从靠路肩1米处开始厚度逐渐增加，至板边缘厚度较中间大25。在高速公路和一级公路上，可做成由内侧向外侧边缘逐渐加厚的 梯形断面。路面板大多做成单层式；当板较厚时也可做成双层式，上层厚度不小于67厘米。下层使用品质稍差的材料做成低强度混凝土；为使上下层结合牢固， 下层表面应清洁、粗糙并设凹槽。钢筋混凝土路面在混凝土路

6、面板内，沿纵横向配置钢筋网，配筋率 为 0.10.2。钢筋直径812毫米，纵筋间距1535厘米，横筋间距3075厘米。钢筋设在板表面下56厘米处，以减轻板面裂纹的产生和扩 张。板厚和纵缝间距与素混凝土路面相同，但横缩缝间距可增至1030米，并设传力杆。在地路基软弱地段和交通特别繁重处，也可将钢筋网设在板底面之上 56厘米处，或设双层钢筋网。连续配筋混凝土路面在混凝土路面板内大量配筋，配筋率达0.61.0，纵筋直径1216毫米,间距7.520厘米，可连续贯穿横缝。横筋直径69毫米。间距40120厘米。钢筋设在板厚中央略高处,与板表面距离至少67厘米。 在连续配筋混凝土路面板的端部应设置端缝，它有

7、两种形式：一为自由式,即连续设置34条胀缝,以便板端部自由胀缩；另一为锚固式，即在板底部设置若干根 肋梁或桩埋入地基内，以阻止板的胀缩活动。与素混凝土路面相比，连续配筋混凝土路面板厚可减薄1520；缩缝间距可增长至100300米。但用钢 多，造价高，施工较复杂。预应力混凝土路面按路面构造的不同分为三种：无筋预应力混凝土路面。在混凝土板两端设置墩座埋入地基内，墩座与板之间设置弹力缝，放入钢弹簧。板长中央设置加力缝，缝内设千斤顶，对混凝土板逐渐施加压应力至5兆帕，然后塞入混凝土预制块,取出千斤顶，用混凝土填塞缝隙。有筋预应力混凝土路面。在混凝土板厚中央预留孔，穿进钢丝束，张拉后将两头锚固，并在孔内

8、注入水泥浆使钢丝束与混凝土粘牢。较窄的板可仅在板的纵向加力，较宽的板需在纵横向同时加力，或按与路中线成小于45°角的斜向加力（图5 斜向施加预应力示意 ）。后者可以连续浇筑很长的板，在板的两侧施加应力。所加预应力，在纵向为24兆帕，在横向为0.41.4兆帕。自应力混凝土路面。用膨胀水泥制备混凝土铺筑路面，借配筋或在板的两端设置墩座，通过混凝土的膨胀施加预应力。预应力混凝土路面板厚可减至1015厘米，缩缝间距可增至100150米。但因施工工艺复杂，所需机具性能要求较高,除在某些飞机场建设中获得成功经验外,尚未普遍推广。钢纤维混凝土路面 于混凝土中掺入1.52.0%(体积比)的长2560

9、毫米、直径0.251毫米的钢纤维，可使其28天极限抗压强度和极限抗弯拉强度较素混凝土提高 50以上；而且它的抗疲劳和抗裂缝能力也较素混凝土高(见纤维混凝土)。与素混凝土路面相比，钢纤维混凝土路面板厚可减小3050，缩缝间距可增至 1530米，纵缝间距可增至8米,胀缝可以不设。钢纤维混凝土路面施工工艺尚未定型，仍在试验阶段。装配式混凝土路面 在工厂中制成混凝土预制板，运至工地现场铺装而成的路面。装配式混凝土板一般做成边长12米的正方形或矩形,也可做成边长1.2米的六角形,板厚 1218厘米；还可做成宽3.5米、长36米的大型板，但需有相应的运输和吊装机具来配合。板的边缘和角隅可配置钢筋，也可在全

10、板面配设钢筋网。为提 高混凝土的质量，可采用预应力、真空吸水、机械振捣和蒸汽养护等工艺。装配式混凝土路面板可以全年生产，不受气候影响，质量容易保证；而且铺装进度快，铺 完即可通车，损坏后易于拆换修理。因此，较适用于停车站场及港口码头处，但其接缝多，整体性差，故在公路和城市道路干线上很少采用。土基与基层 土基与基层的稳定与坚固对混凝土路面的经久耐用有极大关系。60年代以来，都强调要用水泥、石灰或沥青稳定土或粒料、工业废渣、沥青混合料或贫混凝土作混 凝土路面的基层，厚约1520厘米，宽度较混凝土板每侧宽出2535厘米以上。土基上层60厘米深度内的压实度要达到最佳密实度的98以上。在冰冻 地区，还要

11、在基层之下，另设3080厘米厚的砂砾或炉渣防冻层。在基层与混凝土面板之间，可铺设12厘米厚的沥青砂或塑料薄膜；如基层表面平整，亦可 将混凝土直接灌筑于基层上。材料要求 制备路面用混凝土,要采用软练425或525号普通硅酸盐水泥、中砂或粗砂和、级碎（砾）石。混凝土28天极限抗压强度不低于3040兆帕，极限抗 弯拉强度不低于4.55.5兆帕，每立方米混凝土的水泥用量为300350公斤。对双层式混凝土路面的下层材料，可适当降低要求。为提高混凝土的使用 性能，可掺入少量早强剂、加气剂、增塑剂、减水剂或聚合物等外加剂（见混凝土外加剂）。在接缝上部所浇灌的填缝料，常用沥青、矿粉、石棉屑、软木屑或橡胶粉,按

12、适当配比制成的沥青胶泥(也称沥青玛脂)亦有采用氯丁橡胶空心带、塑料嵌条或聚氯乙烯胶泥等作填缝料，效果较好。路面施工混凝土路面施工的一般工序是：安装边模、接缝嵌条、传力杆和钢筋网等；拌和混凝土混合料并运至工地；摊铺与振捣混凝土混合料；整平混凝土表面并刷毛或刻防划滑小槽(见彩图 飞机场道面施工、飞机场道面刻槽 )； 养生与填缝。此外,还有试用真空吸水、振动碾压等工艺于混凝土路面施工中。 在早年,混凝土路面的施工使用钢制轨模,它一方面作为边模，一方面又可供具有钢轮的混凝土拌和机、运料车、摊铺机和振捣机等行驶操作。20世纪40年代， 一些工业发达国家混凝土路面施工已全盘机械化，从基础整形、轨模安装与拆卸、混凝土拌和、摊铺、捣实与整面,直到切缝、填缝与养生等工序，都使用专门机 械,进行流水作业。1960年出现了滑模式水泥混凝土路面铺筑机（见水泥混凝土路面铺筑机械），机尾两侧装有模板随机前进，摊铺、振捣、整面与 刻槽等作业顺序完成，成型的路面即在机后延伸出来。此外，还有一种混凝土路面联合铺筑机，它行驶一次即能使路基成型，并摊铺、压实基层，再于其上铺筑混凝 土板。补强与加层当混凝土路面已破损，一般可于其上加铺沥青混凝土层，其厚度至少为1520厘米，以防裂缝和接缝反映到沥青层上。如用新混凝土进行加层，则有如下三种形式：结合式加层先将旧路面凿毛，涂上水泥浆或环氧树脂，