第六章路面设计与施工2PPT课件

1、2021-11-1711.1.水泥混凝土路面的特点和交通水泥混凝土路面的特点和交通分级分级优点v 强度高v 稳定性好v 耐久性好v 养护费用少，经济效益高v 有利于夜间行车缺点v 有接缝v 开放交通迟1.1 水泥混凝土路面特点第1页/共59页2021-11-1721.21.2水泥混凝土路面的交通分级水泥混凝土路面的交通分级 交通等级交通等级设计车道标准设计车道标准轴载作用次数轴载作用次数Ne(104) 初估板厚初估板厚 特重特重20002000高速公路高速公路一级公路一级公路二级公路二级公路 262424 重重10010020002000高速公路高速公路一级公路一级公路二级公路二级公路 272

2、426232522 中等中等3 3100100二级公路二级公路三、四级公路三、四级公路 24212320 轻轻33三、四级公路三、四级公路 1823 第2页/共59页2021-11-1731.21.2水泥混凝土路面的交通水泥混凝土路面的交通分级分级 交通等级交通等级设计作用年限设计作用年限（年）（年）特重特重3030重重3030中等中等2020轻轻2020第3页/共59页2021-11-1742.2.水泥混凝土路面结构组成水泥混凝土路面结构组成 20cm二灰碎石基层28cm水泥混凝土25cm大块碎石底基层图1 312国道合肥南京段 第4页/共59页2021-11-1753.3.水泥混凝土路面结

3、构组成水泥混凝土路面结构组成 18cm5%水稳碎石基层 24cm水泥混凝土15cm级配碎石底基层图2 浙江海盐秦山大道 第5页/共59页2021-11-1762.1 2.1 面层面层 l 普通混凝土路面 l 钢筋混凝土路面l 连续配筋混凝土路面 l 钢纤维混凝土路面 l 碾压混凝土路面l 水泥混凝土预制块路面l 复合式路面 面层类型第6页/共59页2021-11-177(1)(1)普通混凝土路面普通混凝土路面-plain concrete pavement) v定义：除接缝区和局部范围(如角隅处)外均不配钢筋的混凝土路面。v 特点：普通混凝土路面面板平面尺寸为矩形，设有纵、横向接缝，并在各种接

4、缝及边、角、中部设置传力杆、拉杆、钢筋及边角钢筋。 第7页/共59页2021-11-178(2) (2) 钢筋混凝土路面钢筋混凝土路面（jointed reinforced concretepavement） v 定义：板内设置有纵横向钢筋（或钢丝）网的混凝土路面。v 设钢筋目的：控制裂缝缝隙的张开量，把开裂的板拉在一起，使面层板依靠断裂面上的集料嵌挤作用拉结在一起，从而保证结构强度。 v 适用范围：混凝土面板平面尺寸较大预计路基或基层有可能产生不均匀沉陷板下埋置有地下设施第8页/共59页2021-11-179(3) (3) 连续配筋混凝土路面连续配筋混凝土路面（continuous rein

5、forced concrete pavement） v 定义：指一般不设横缝（施工缝和特定情况下必须的胀缝除外）且配筋量很大的混凝土面层。v 特点： 连续配筋混凝土路面在温度的作用下产生许多横向裂缝，但是由于配置许多纵向连续钢筋，横向裂缝不致于张开而使杂物侵入或使混凝土剥落，因而不影响行车。用钢量大，造价高。v 适用范围：高速公路和一级公路 第9页/共59页2021-11-1710(4) (4) 钢纤维混凝土路面钢纤维混凝土路面（steel fiber reinforced concrete pavement） v 定义：在混凝土中掺拌钢纤维，以提高混凝土的韧度和强度，减少其收缩量v 特点：

6、弯拉强度高于普通混凝土，所需的面层厚度薄于普通混凝土面层。造价高，因而主要用于设计标高受到限制的旧混凝土路面上的加铺层，或者用于复合式混凝土面层的上面层。抗裂缝、抗冲击能力较好。对基层的要求高。第10页/共59页2021-11-1711(5) (5) 碾压水泥混凝土路面（Roller compacted concrete） v 定义：是一种含水率低、通过沥青摊铺机等机械摊铺干硬性混凝土混合料，并使用振动压路机、轮胎压路机碾压密而形成的高密度、高强度的水泥混凝土。施工中不必使用模板。v 特点： l 水灰比和单位用水量少，稠度低。l 养生期短，可提早开放交通。l 干燥收缩小，可省去接缝和扩大横向接

7、缝间距。l 经济性好，可减少工程费用30%以上。第11页/共59页2021-11-1712(6)复合式路面(composite pavement) 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路面。 如在碾压混凝土路面上铺筑沥青磨耗层的路面结构型式。 复合式路面沥青上面层的厚度一般为2580。第12页/共59页2021-11-1713(7)(7)水泥混凝土预制块路面（concrete block pavement） v定义：面层由水泥混凝土预制块铺砌成的路面。v水泥混凝土预制块采用异形块或矩形块。预制块的长度为200250，宽度为100125，预制块的厚度为100120。v预制块下需设置

8、稳平层，稳平层的厚度为3050。第13页/共59页2021-11-17142.2 2.2 基层基层 l 防冲刷 l 防唧泥l 防水 l 防冻l 减少基底压应力,控制不均匀变形l 提高路面承载力l 提供施工操作平台 基层作用第14页/共59页2021-11-17152.2 2.2 基层类型基层类型 特重交通v 贫混凝土 v 碾压混凝土v 沥青混凝土 重交通v 水泥稳定粒料 v 沥青稳定碎石中、轻交通v 水泥稳定粒料 v 二灰稳定粒料v 级配粒料第15页/共59页2021-11-17162.3 2.3 垫层垫层 l 季节性冰冻地区,应控制路面最小防冻厚度l 路床土湿度较大时 l 路基可能产生不均匀

9、沉降或不均匀变形时 设置条件l 粒状材料l 整体性材料 分类垫层的宽度应与路基同宽，其最小厚度为150 第16页/共59页2021-11-1717路基应均匀、密实、稳定2.4 2.4 土基土基 l 路基处于干燥或中湿状态l 保持水稳定性应好l 对路面结构提供均匀的支承，不产生过量沉陷和不均匀变形。l 控制路基压实度达到规范要求；l 设置隔离层，以阻断毛细水作用 l 岩石或填石路床顶面应铺设整平层。整平层可采用未筛分碎石和石屑或低剂量水泥稳定粒料，厚度一般为100150mm。土基要求第17页/共59页2021-11-1718水泥混凝土路面板的温度变化引起的变形3.3.水泥混凝土路面构造水泥混凝土

10、路面构造板中部拱起板周边翘曲第18页/共59页2021-11-1719水泥混凝土路面板构造案例水泥混凝土路面板构造案例填缝料填缝板留3cm空隙填以砂头等传力杆23h/2 （胀缝滑动传力杆）h/2 （假缝加传力杆）4传力杆涂沥青填缝料0.3 （纵向缩缝构造） （纵向施工缝构造）填缝料h/20.44防锈涂料10705050h/2防锈涂料70100.53填缝料横 缝 构 造 图纵 缝 构 造 图h/2h/2h/2h/214x30=420151514x30=4201515900/2900900/27x55=38532.532.5传力杆拉杆450胀缝横向施工缝纵向施工缝900/24%2%2%4%1:1.

11、51:1.51200150路面结构横断图水泥混凝土面板平面布置图 注：1、本图尺寸以厘米计，钢筋直径以毫米计。2、在邻近结构物处、与柔性路面相交处、板厚改变处、弯道及纵坡改变处， 均应设置胀缝；在邻近构造物的胀缝，应根据施工温度至少设置2条。上 述位置以外的胀缝宜尽量不设或少设。24cm水泥砼面板20cm厚级配砂砾32cm厚水泥稳定碎石设计复核审核图号日期水泥混凝土面板接缝构造图900/2150长10cm的小套子涂沥青或加塑料套拉杆拉杆第19页/共59页2021-11-1720水泥混凝土路面横缝 填缝料填缝板留3cm空隙填以砂头等传力杆23h/2 （胀缝滑动传力杆）h/2 （假缝加传力杆）4传

12、力杆涂沥青填缝料0.3 （纵向施工缝构造）填缝料h/20.44防锈涂料10705050h/2防锈涂料70100.53填缝料横 缝 构 造 图纵 缝 构 造 图h/2h/2h/2h/214x30=420151514x30=4201515900/2900900/27x55=38532.532.5传力杆拉杆450胀缝横向施工缝纵向施工缝900/24%2%2%4%1:1.51:1.51200150路面结构横断图水泥混凝土面板平面布置图 注：1、本图尺寸以厘米计，钢筋直径以毫米计。2、在邻近结构物处、与柔性路面相交处、板厚改变处、弯道及纵坡改变处， 均应设置胀缝；在邻近构造物的胀缝，应根据施工温度至少设

13、置2条。上 述位置以外的胀缝宜尽量不设或少设。24cm水泥砼面板20cm厚级配砂砾32cm厚水泥稳定碎石设计复核审核图号日期水泥混凝土面板构造图900/2150长10cm的小套子涂沥青或加塑料套拉杆拉杆胀缝第20页/共59页2021-11-1721水泥混凝土路面横缝横向施工缝填缝料填缝板留3cm空隙填以砂头等传力杆23h/2 （胀缝滑动传力杆）h/2 （假缝加传力杆）4传力杆涂沥青填缝料0.3 （纵向施工缝构造）填缝料h/20.44防锈涂料10705050h/2防锈涂料70100.53填缝料横 缝 构 造 图纵 缝 构 造 图h/2h/2h/2h/214x30=420151514x30=420

14、1515900/2900900/27x55=38532.532.5传力杆拉杆450胀缝横向施工缝纵向施工缝900/24%2%2%4%1:1.51:1.51200150路面结构横断图水泥混凝土面板平面布置图 注：1、本图尺寸以厘米计，钢筋直径以毫米计。2、在邻近结构物处、与柔性路面相交处、板厚改变处、弯道及纵坡改变处， 均应设置胀缝；在邻近构造物的胀缝，应根据施工温度至少设置2条。上 述位置以外的胀缝宜尽量不设或少设。24cm水泥砼面板20cm厚级配砂砾32cm厚水泥稳定碎石设计复核审核图号日期水泥混凝土面板构造图900/2150长10cm的小套子涂沥青或加塑料套拉杆拉杆第21页/共59页202

15、1-11-1722水泥混凝土路面纵缝纵向缩缝填缝料填缝板留3cm空隙填以砂头等传力杆23h/2 （胀缝滑动传力杆）h/2 （假缝加传力杆）4传力杆涂沥青填缝料0.3 （纵向施工缝构造）填缝料h/20.44防锈涂料10705050h/2防锈涂料70100.53填缝料横 缝 构 造 图纵 缝 构 造 图h/2h/2h/2h/214x30=420151514x30=4201515900/2900900/27x55=38532.532.5传力杆拉杆450胀缝横向施工缝纵向施工缝900/24%2%2%4%1:1.51:1.51200150路面结构横断图水泥混凝土面板平面布置图 注：1、本图尺寸以厘米计，

16、钢筋直径以毫米计。2、在邻近结构物处、与柔性路面相交处、板厚改变处、弯道及纵坡改变处， 均应设置胀缝；在邻近构造物的胀缝，应根据施工温度至少设置2条。上 述位置以外的胀缝宜尽量不设或少设。24cm水泥砼面板20cm厚级配砂砾32cm厚水泥稳定碎石设计复核审核图号日期水泥混凝土面板构造图900/2150长10cm的小套子涂沥青或加塑料套拉杆拉杆第22页/共59页2021-11-1723水泥混凝土路面纵缝纵向施工缝填缝料填缝板留3cm空隙填以砂头等传力杆23h/2 （胀缝滑动传力杆）h/2 （假缝加传力杆）4传力杆涂沥青填缝料0.3 （纵向施工缝构造）填缝料h/20.44防锈涂料10705050h

17、/2防锈涂料70100.53填缝料横 缝 构 造 图纵 缝 构 造 图h/2h/2h/2h/214x30=420151514x30=4201515900/2900900/27x55=38532.532.5传力杆拉杆450胀缝横向施工缝纵向施工缝900/24%2%2%4%1:1.51:1.51200150路面结构横断图水泥混凝土面板平面布置图 注：1、本图尺寸以厘米计，钢筋直径以毫米计。2、在邻近结构物处、与柔性路面相交处、板厚改变处、弯道及纵坡改变处， 均应设置胀缝；在邻近构造物的胀缝，应根据施工温度至少设置2条。上 述位置以外的胀缝宜尽量不设或少设。24cm水泥砼面板20cm厚级配砂砾32c

18、m厚水泥稳定碎石设计复核审核图号日期水泥混凝土面板构造图900/2150长10cm的小套子涂沥青或加塑料套拉杆拉杆第23页/共59页2021-11-1724面板平面尺寸3.13.1水泥混凝土面板水泥混凝土面板 l 一般采用矩形板l 普通混凝土面层板长为46m，面层板的长宽比不宜超过1.3，平面尺寸不宜大于25 l 碾压混凝土和钢纤维混凝土面层板长一般为610m l 钢筋混凝土面层板长一般为615m l 板宽一般是一个行车道宽度，大约在3.O4.5m范围内 面板厚度l 一般200mm，交通等级越高,板越厚第24页/共59页2021-11-1725纵缝3.23.2接缝接缝 l 纵向施工缝l 纵向缩

19、缝 横缝l 横向胀缝l 横向施工缝l 横向缩缝 第25页/共59页2021-11-1726纵向施工缝3.23.2接缝接缝 l 当一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设纵向施工缝l 纵向施工缝采用平缝形式，上部应锯切槽口深3040mm，宽度38mm，槽内灌塞填缝料l 当面板厚度大于25cm时，纵向施工缝可采用加拉杆的企口缝形式 第26页/共59页2021-11-1727纵向缩缝3.23.2接缝接缝 l 当一次铺筑宽度大于4.5m时，应增设纵向缩缝l 纵向缩缝采用假缝形式，锯切的槽口深度应大于施工缝的槽口深度l 采用粒料基层时，槽口深度应为板厚的13 l 采用半刚性基层时，槽口深度应为板厚的25 第27

20、页/共59页2021-11-1728拉杆3.23.2接缝接缝 l 纵向接缝处应设置拉杆,设置拉杆的目的是为了把两块板拉在一起，防止板块横向位移，保证接缝缝隙不张开 l 拉杆采用螺纹钢筋，设在板厚中央，并应对拉杆中部100mm范围内进行防锈处理l 拉杆的直径、长度与间距，参见表1-20l 最外侧的拉杆距横向接缝的距离不得小于100mm 第28页/共59页2021-11-17293.23.2接缝接缝 l低温施工时或选用膨胀性高的集料时，应设横向胀缝l胀缝一般设置于邻近桥梁或其他固定构造物处或与其它道路相交处 l胀缝采用真缝形式，缝宽20mm左右，缝内设置挡缝板和可滑动的传力杆l滑动传力杆一半以上表

21、面涂沥青膜，在外面再套0.4mm厚的聚乙烯膜，并套上长约810cm金属或塑料套，内留30mm的空隙，填以塑料泡沫或纱头等弹性材料，以利于板的自由伸缩，带套的杆端在相邻板交错布置。横向胀缝第29页/共59页2021-11-1730横向胀缝缺点3.23.2接缝接缝 l易产生行车跳动现象l易产生路面病害,如板块碎裂、唧泥、错台等l应少设或不设胀缝 第30页/共59页2021-11-1731横向缩缝3.23.2接缝接缝 设传力杆假缝不设传力杆假缝第31页/共59页2021-11-17323.23.2接缝接缝 l可等间距或变间距布置，采用假缝形式l横向缩缝顶部应锯切槽口，深度为面板厚度的1/41/5，宽

22、度38mm，槽内填塞填缝料 l高速公路的横向缩缝槽口宜增设深20、宽610mm的浅槽口l接缝的槽口可采用锯切或压入的方式形成 横向缩缝假缝，指只在混凝土板顶部切割一定宽度的缝，不贯穿整个板厚，此种缝可以传递部分荷载。在切割缝隙下部可以连续浇筑，不必留缝。当混凝土收缩时，在切割处强度最低，收缩就会从这里拉开，产生缩缝。 第32页/共59页2021-11-17333.23.2接缝接缝 横向缩缝(高速公路)第33页/共59页2021-11-17343.23.2接缝接缝 l每日施工结束，或因临时原因中断施工时，必须置横向施工缝,其位置尽可能在缩缝或胀缝处。 l设在缩缝处的施工缝，应采用加传力杆的平缝形

23、式l设在胀缝处的施工缝，其构造与胀缝相同l遇有困难需设在缩缝之间时，施工缝采用设拉杆的企口缝形式 横向施工缝第34页/共59页2021-11-1735横向施工缝第35页/共59页2021-11-1736传力杆3.23.2接缝接缝 l 横缝处设置传力杆,是为了把荷载应力通过传力杆传到相邻板块，保证接缝处的传荷能力和路面的平整，防止错台等病害的产生。 l 传力杆主要采用光圆钢筋l 传力杆的直径、长度与间距，参见表1-21l 最外侧传力杆距纵向接缝或自由边的距离为150250。 第36页/共59页2021-11-1737接缝构造示意图接缝构造示意图第37页/共59页2021-11-1738 普通水泥

24、混凝土路面板的平面尺寸要求是什么?1 钢筋混凝土路面设置钢筋的目的是什么,它 的适用范围有哪些?2 连续配筋混凝土路面和钢纤维混凝土路面最大的特点是什么?3 碾压混凝土路面的特点有哪些?4第38页/共59页2021-11-1739 水泥混凝土路面的接缝类型有哪些?5 水泥混凝土路面接缝类型中哪种接缝对行车 跳动有影响,尽量少设或不设?6 拉杆和传力杆各设在什么部位,采用什么类 型的钢筋7 一般情况下什么类型的基层不适宜做水泥 混凝土路面的基层8第39页/共59页2021-11-1740板缝布置要求板缝布置要求 普通混凝土、碾压混凝土路面的面层一般采用矩形，尽量避免板角出现锐角。板的横缝与纵缝应

25、互相垂直相交，但纵缝两侧的横缝不得互相错位布置，避免出现感应裂缝， 要求第40页/共59页2021-11-1741接缝材料接缝材料 l胀缝接缝板:应选用能适应混凝土板膨胀收缩、施工时不变形、复原率高、耐久性好的材料。l高速公路和一级公路：宜选用泡沫橡胶板、沥青纤板；l其他等级公路：可选用木材类或纤维类板。 l 接缝材料按使用性能分为:接缝板和填缝料l 各类板的接缝槽口超过3时，均应填封，防止石子、杂物和水的进入，影响板的使用功能。 l接缝填料:应选用与混凝土接缝槽壁粘结力强、回弹性好、适应混凝土板收缩、不溶于水、不渗水、高温时不流淌、低温时不脆裂、耐老化的材料l分类：常温施工式、加热施工式填缝

26、料、背衬垫条 第41页/共59页2021-11-1742边缘补强钢筋 （级 a）纵向布置图 （b）横向布置图 边缘钢筋布置问题:1. 42第42页/共59页2021-11-1743边缘补强钢筋第43页/共59页2021-11-1744案例1：曲靖麒麟二级公路42第44页/共59页2021-11-1745角隅钢筋角隅钢筋布置图问题:1. 42第45页/共59页2021-11-1746角隅钢筋布设承受特重交通的胀缝、施工缝和自由边的面层角隅及锐角面层角隅，宜配置角隅钢筋。通常选用2根直径为1216mm螺纹钢筋，置于面层上部，距顶面不小于50mm，距边缘为100mm 第46页/共59页2021-11-1747案例2：曲靖麒麟二级公路43第47页/共59页2021-11-1748路面下有路面下有箱形构造物的配筋箱形构造物的配筋 箱形构造物横穿公路处的面层钢筋 问题:1. 43第48页/共59页2021-11-1749路面下的构造物路