路面工程 (2)

1、.路面工程路面是指用筑路材料铺在路基顶面，供车辆直接在其表面行驶的一层或多层的道路结构层。是用筑路材料铺在路基上供车辆行驶的层状构造物。具有承受车辆重量、抵抗车轮磨耗和保持道路表面平整的作用。路面的具体要求有： 足够的强度，抵抗车辆对路面的破坏或产生过大的形变； 较高的稳定性，使路面强度在使用期内不致因水文、温度等自然因素的影响而产生幅度过大的变化； 一定的平整度，以减小车轮对路面的冲击力，保证车辆安全舒适地行驶； 适当的抗滑能力，避免车辆在路面上行驶、起动和制动时发生滑溜危险； 行车时不致产生过大的扬尘现象，以减少路面和车辆机件的损坏，减少环境污染。路面按其力学特征可以分为： 刚性路面 在行

2、车荷载作用下能产生作用，具有较高的抗弯强度，如水泥混凝土路面。 柔性路面 如沥青路面 它的强度和稳定性在很大程度上取决于土基和基层的特性。抗弯强度较小。抗弯强度是指材料抵抗弯曲不断裂的能力有些路面材料在修建早期具有柔性路面特性，后期近乎刚性路面特性,对这种路面有时称为半刚性路面,如石灰稳定土、水泥稳定土，石灰粉煤灰、石灰炉渣等材料建成的路面。路面结构根据设计要求和就地取材的原则，路面可用不同材料分层铺筑。低、中级路面一般结构层次较少，通常包括面层、基层、垫层层次。 面层是直接同行车和大气相接触的层次。承受行车荷载较大的竖向力、水平力和冲击力的作用，同时又受到降水的侵蚀作用和温度变化的影响。因此

3、，面层应较其他各层具有更高的结构强度、刚度、不透水和温度稳定性，表面还应有良好的平整度、粗糙度和耐磨性。面层有时采用上下两层的双层结构。 基层是路面结构中的承重部分。主要承受车辆荷载的竖向力,并把面层传下来的力扩散到垫层或土基,故基层也应具有足够的强度和刚度。基层受自然因素的影响虽不如面层强烈，但也应具有足够的水稳定性，以防基层湿软后产生过大的变形，导致面层损坏。 垫层是介于基层（或底基层）和土基之间的层次。其主要作用为改善土基的湿度和温度状况，以保证面层和基层的强度稳定性和抗冻胀能力，并扩散由基层传来的荷载以减小土基产生的变形，故垫层常铺设在土基水温状况不良地段。在冻深较大的地区铺设的能起防

4、冻作用的垫层称为防冻层；在地下水位较高的地区铺设能起隔水作用或防止地表积水下渗的垫层称为隔离层。常用的垫层材料有砂、砾石、炉渣、石灰土、炉渣石灰土等透水性或稳定性较好的材料。 土基是路面的基础，它承受由路面传递下来的车轮荷载及路面的自重。它不属路面结构层次，但设计路面时必须以土基状况为依据，路基路面应综合设计。水泥混凝土路面一、水泥混凝土路面的特点：1水泥混凝土路面具有以下优点：（1）强度高：混凝土路面具有较高的抗压强度和抗弯拉强度以及抗磨耗能力。（2）稳定性好：混凝土路面的水稳性、热稳性均较好,特别是它的强度能随着时间的延长而逐渐提高,不存在沥青路面的那种老化现象。（3）耐久性好：由于混凝土

5、路面的强度和稳定性好,所以它经久耐用,一般能使用2040年,而且它能通行包括履带式车辆等在内的各种运输工具。（4）养护费用少、经济效益高：与沥青混凝土路面相比,水泥混凝土路面的养护工作量和养护费用均较少。它的建筑投资虽较大,但使用年限长,故所分摊于每年的工程费用较少。（5）有利于夜间行车：混凝土路面色泽鲜明,能见度好,对夜间行车有利。2水泥混凝土路面的缺点：（1）对水泥和水的需要量大：这对水泥供应不足和缺水地区带来较大困难。（2）有接缝：一般混凝土路面要建造许多接缝,这些接缝不但增加施工和养护的复杂性,而且容易引起行车跳动。 （3）开放交通较迟：一般混凝土路面完工后,要经过1520天的湿治养生

6、,才能开放交通。（4）修复困难：混凝土路面损坏后,开挖很困难,修补工程量大,费用高,且影响交通。 二、对材料的要求：1水泥：通常应选用强度高、干缩性小、抗磨性能及耐久性能好的水泥,通常使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,若采用其他品种的水泥,必须满足路用性能和经济性要求。2.粗集料：为获得密实、高强、耐久性好、耐磨耗的混凝土,粗集料(碎石或砾石)必须质地坚硬、耐久、干净,有良好的级配。 粗集料的粒状以接近正方体为佳。3.细集料细集料的粒径范围为0.155mm。细集料分为天然砂(如河砂、海砂或山矿等)和人工轧制石料得到的人工砂(如石屑等)两种。人工砂具有较多棱角,其和易性不及天然砂。4.水饮用水一般

7、均适用于混凝土。5.外加剂：常用的外加剂有流变剂、调凝剂及引气剂三大类。 （1）流变剂：流变剂是改善新拌混凝土流变性能的外加剂,如塑化剂、减水剂和流化剂,而减水剂是这类外加剂最典型代表。混凝土加入适量的减水剂,可在保持新拌混凝土工作性相同的情况下,显著地降低水灰比;（2）调凝剂：调凝剂是调节水泥凝结时间的外加剂,是促凝剂、速凝剂和缓凝剂的总称。促凝剂：是缩短混凝土中水泥浆从塑性状态转化到固体状态所需时间的外加剂。常用促凝剂有水玻璃、铝酸钠、碳酸钠、氟化钠、氯化钙和三乙醇胺等。其中氯化钙、三乙醇胺等还兼有早强剂的作用。早强剂：通常采用的有氯化钙(CaCl2)早强剂,三乙醇复合早强剂等。速凝剂：是

8、使水泥混凝土迅速凝结和硬化的外加剂,可用于冬季施工。6接缝材料：接缝材料按使用性能分为接缝板和填缝料两类。1.接缝板如杉木板、纤维板、泡沫橡胶板、泡沫树脂板等。2.填缝料如沥青橡胶类、聚氯乙烯胶泥类、沥青码蹄脂类等水泥混凝土摊铺机是将从搅拌输送车或自卸卡车中卸出的混合料，沿路基按给定的厚度、宽度及路型进行摊铺的机械。水泥混凝土接缝的处理一、 接缝的构造与布置     混凝上面层是由一定厚度的混凝土板所组成，它具有热胀冷缩的性质。温度的变化会形成板的中部隆起的趋势、板的周边和角隅发生翘起的趋势。这些变形会造成板的断裂或拱胀等破坏。    

9、; 为避免这些缺陷，混凝土路面不得不在纵横两个方向设置许多接缝，把整个路面分割成许多板块。     混凝土板一般采用矩形，纵向和横向接缝一般垂直相交，纵缝两侧的横缝不得互相错位。     1. 横缝     （1）概念：横向接缝是垂直于行车方向的接缝。     （2）分类：缩缝、胀缝和施工缝。     （3）胀缝     概念：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，同时胀缝也能起

10、到缩缝的作用。     构造     缝宽：缝隙宽约2025mm。如施工时气温较高，或胀缝间距较短，应采用低限；反之用高限。缝隙上部34cm深度内浇灌填缝料，下部则设置富有弹性的嵌缝板，它可由油浸或沥青浸制的软木板制成。 传力杆：对于交通繁重的道路，为保证混凝土板之间能有效地传递荷载，防止形成错台，应在胀缝处板厚中央设置传力杆。传力杆一般长4060cm，直径2025mm的光圆钢筋，每隔3050cm设一根。杆的半段固定在混凝土内，另半段涂以沥青、套上长约810cm的铁皮或塑料套筒，筒底与杆端之间留出宽约34cm的空隙，并用木屑与弹性材料

11、填充，以利板的自由伸缩。在同一条胀缝上的传力杆，设有套筒的活动端最好在缝的两边交错布置。     垫枕：由于设置传力杆需用钢材，故有时不设传力杯，而在板下用100号混凝土或其它刚性较大的材料，铺成断面为矩形或梯形的垫枕。当用炉渣石灰上等半刚性材料作基层时，可将基层加厚形成垫枕，结构简单，造价低廉。为防止水经过胀缝渗入基层和土基，还可在板与垫枕或基层之间铺一层或两层油毛毡或2cm厚沥青砂。     （4）缩缝 概念：缩缝保证极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。     构

12、造     缝形式及尺寸：缩缝一般采用假缝形式，即只在板的上部设缝隙，当板收缩时将沿此最薄弱断面有规则地自行断裂。缩缝缝隙宽38mm，深度约为板厚的1/5l/4，一般为56cm，近年来国外有减小假缝宽度与深度的趋势。假缝缝隙内亦需浇灌填缝料，以防地面水下渗及石砂杂物进入缝内。     传力杆：由于缩缝缝隙下面板断裂面凹凸不平，能起一定的传荷作用，一般不必设置传力杆，但对交通繁重或地基水文条件不良路段，也应在板厚中央设置传力杆。这种传力杆长度为3040cm，直径1416mm，每隔3060cm设一根，一般全部锚固在混凝土内，以使缩缝下部凹

13、凸面的传荷作用有所保证；但为便于板的翘曲，有时也将传力杆半段涂以沥青，称为滑动传力杆，而这种缝称为翘曲缝。     应当补充指出，当在胀缝或缩缝上设置传力杯时，传力杆与路面边缘的距离，应较传力杆间距小些。     （5）施工缝     概念：混凝土路面每天完工以及因雨天或其它原因不能继续施工时，而形成的缝。     施工缝应尽量做到胀缝处。如不可能，也应做至缩缝处，并做成施工缝的构造形式。     构造     施工

14、缝采用平头缝或企口缝的构造形式。平头缝上部应设置深为34cm，宽为510mm的沟槽，内浇灌填缝料。为利于板间传递荷载，在板厚的中央也应设置传力杆。传力杆长约40cm，直径20mm，半段锚固在混凝土中，另半段涂沥青或润滑油，亦称滑动传力杆。如不设传力杆，则需用专门拉毛模板，把混凝上接头处作成凹凸不平的表面，以利于传递荷载。另一种形式是企口缝。     （6）横缝的布置缩缝间距一般为46m（即板长），在昼夜气温变化较大的地区，或地基水文情况不良路段，取低限值，反之取高限。     胀缝不仅给施工带来不便，同时，由于施工时传力杆设置不当，使

15、胀缝处的混凝土常出现碎裂等病害；同时，易引起行车跳动，其中的填缝料又要经常补充或更换，增加了养护的麻烦。因此，近年来国内外修筑的混凝土路面均有减少胀缝的趋势。我国现行刚性路面设计规范规定，胀缝应尽量少设或不设；但在邻近桥梁或固定建筑物处. 或与其它类型路面相连接处、板厚变化处、隧道口、小半径曲线和纵坡变换处，均应设置胀缝。在其它位置，当板厚等于或大于20cm并在夏季施工时，也可不设胀缝。     采用长间距胀缝或无胀缝路面结构时，需注意采取一些相应的措施，如增大基层表面的摩阻力，以约束板在高温或潮湿时伸长的趋势；在气温较高时施工，以尽量减小水泥混凝土板的胀缩幅度；

16、相对地缩短缩缝间距，以便减少板的温度翘曲应力，缩小缩缝缝隙的拉宽度以提高传荷能力，并增进板对地基变形的适应性。      2. 纵缝 （1）概念：纵缝是指平行于混凝土路面行车方向的那些接缝。纵缝间距一般按34.5m设置，这对行车和施工都较方便。     （2）当双车道路面按全幅宽度施工时，纵缝可做成假缝形式。对这种假缝，国外现定在板厚中央应设置拉杆，拉杆直径可小于传力杆，间距为1.0m左右，锚固在混凝土内，以保证两侧板不致被拉开而失掉缝下部的颗粒嵌锁作用。 （3）当按一个车道施工时，可做成平头式纵缝。为利于板间传递荷载，也可采用企口式

17、纵缝，缝壁应涂沥青，缝的上部也应留有宽68mm的缝隙，内浇灌填缝料。有时在平头式及企口式纵缝上设置拉杆。 三、施工准备工作     （1）选择混凝土拌和场地，根据施工路线的长短和所采用的运输工具，混凝土可集中在一个场地拌制，也可以在沿线选择几个场地，随工程进展情况迁移。     （2）进行材料试验和混凝土配合比设计，根据技术设计要求与当地材料供应情况，做好混凝土各组成材料的试验，进行混凝土各组成材料的配合比设计。     （3）基层的检查与整修，基层的宽度、路拱与标高、表面平整度和压实度，均应检查其是否符

18、合要求。如有不符之处，应予整修，否则，将使面层的厚度变化过大，而增加其造价或减少其使用寿命。     混凝土摊铺前，基层表面应洒水润湿，以免混凝土底部的水分被干燥的基层吸去，变得疏松以致产生细裂缝，有时也可在基层和混凝土之间铺设薄层沥青混合料或塑料薄膜。 四、混凝土板的施工程序和施工技术     1. 面层板的施工程序     安装模板； 设置传力杆； 混凝土的拌和与运送； 混凝土的摊铺和震捣； 接缝的设置； 表面整修； 混凝土的养生与填缝。     2. 边模的安装

19、60;   在摊铺混凝土前，应先安装两侧模板。     侧模按预先标定的位置安放在基层上，两侧用铁钎打人基层以固定位置。模板顶面用水准仪检查其标高，不符合时予以调整。模板内侧应涂刷肥皂液、废机油或其他润滑剂，以便利拆模。     3. 传力杆设置     当两侧模板安装好后，即在需要设置传力杆的胀缝或缩缝位置上设置传力杆。    （1）混凝土板连续浇筑时：一般是在嵌缝板上预留圆孔以便传力杆穿过，嵌缝板上面设木制或铁制压缝板条，其旁再放一块胀缝模板

20、，按传力杆位置和间距，在胀缝模板下部挖成倒U形槽，使传力杆由此通过。传力杆的两端固定在钢筋支架上，支架脚插人基层内。     （2）对于不连续浇筑的混凝土板：在施工结束时设置的胀缝，宜用顶头木模固定传力杆的安装方法。即在端模板外侧增设一块定位模板，板上同样按照传力杆间距及杆径钻成孔眼，将传力杆穿过端模板孔眼并直至外侧定位模板孔眼。两模板之间可用按传力杆一半长度的横木固定。继续浇筑邻板时，拆除挡板、横木及定位模板，设置胀缝板、木制压缝板条和传力杆套管。     4. 制备与运送混凝土混合料     （1）混

21、合料的制备可采用两种方式： 在工地由拌和机拌制； 在中心工厂集中制备，而后用汽车运送到工地。     （2）拌制混凝土：要准确掌握配合比，特别要严格控制用水量。每天开始拌和前，应根据天气变化情况，测定砂、石材料的含水量，以调整拌制时的实际用水量。每拌所用材料应过秤。     （3）运送：混合料用手推车、翻斗车或自卸汽车运送。合适的运距视车辆种类和混合料容许的运输时间而定、通常，夏季不宜超过3040min，冬季不宜超过6090min。高温天气运送混合料时应采取复盖措施，以防混合料中水分蒸发。运送用的车箱必须在每天工作结束后，用水冲洗干净

22、。 5. 摊铺和震捣     （1）人工摊铺：当运送混合料的车辆运达摊铺地点后，一般直接倒向安装好侧模的路槽内，并用人工找补均匀。要注意防止出现离析现象。摊铺时应考虑混凝土震捣后的沉降量，虚高可高出设计厚度约10%左右，使震实后的面层标高同设计相符。     （2）人工摊铺的振捣：混凝上混合料的震捣器具，应由平板震捣器、插入式震捣器和震动梁配套作业。混凝土路面板厚在22cm以内时，一般可一次摊铺，用平板震捣器震实，凡震捣不到之处，如面板的边角部、窨井、进水口附近，以及设置钢筋的部位，可用插入式震捣器进行震实；当混凝土板厚较大时，可先插

23、入震捣，然后再用平板震捣，以免出现蜂窝现象。     平板震捣器在同一位置停留的时间，一般为1015s，以达到表面震出浆水，混合料不再沉落为宜。平板震捣后，用带有震捣器的、底面符合路拱横坡的震捣梁，两端搁在侧模上，沿摊铺方向震捣拖平。拖震过程中，多余的混合料将随着震捣梁的拖移而刮去，低陷处则应随时补足。随后，再用直径75100mm长的无缝钢管，两端放在侧模上，沿纵向滚压一遍。     （3）机械摊铺及振捣：摊铺工序包括用螺旋摊铺器或叶浆摊铺器将匀料后的松铺混凝土表面进一步摊铺平整，并通过机械的自重对混凝土进行压实，为振实工序提供平整的

24、外形和更为准确的虚高，摊铺作业时要将VOGELE机型的叶浆摊铺器的底面调节到弧形振动梁的前沿并保持在同一高度，C-450X机型的螺旋摊铺器旋转直径比整平滚筒的直径小3cm，已经考虑了部分虚高，调节的范围较小，施工中，摊铺器前必须保持一定高度的混凝土拥料，以保证有足够的料来找平，拥料高度以515cm控制比较合适。振实工序的工作内容主要是用插人式振捣机组或弧形振动梁对摊铺整平后的混凝土进行振捣密实、均匀；使混凝土路面成形后获得尽可能高的抗折、抗压强度。     6. 筑做接缝     （1）胀缝，先浇筑胀缝一侧混凝土，取去胀缝模板后，再浇

25、筑另一侧混凝土，钢筋支架浇在混凝土内。     压缝板条使用前应涂废机油或其它润滑油，在混凝土震捣后，先抽动一下，而后最迟在终凝前将压缝板条抽出。抽出时为确保两侧混凝土不被扰动，可用木板子压住两侧混凝土，然后轻轻抽出压缝板条，再用铁抹板将两侧混凝土抹平整。缝隙上部浇灌填缝料，留在缝隙下部的嵌缝板是用沥青浸制的软木板或油毛毡等材料制成。     （2）横向缩缝，即假缝。用下列方法筑做。     切缝法；     锯缝法。     纵缝：筑做企口式纵

26、缝，模板内壁做成凸指状。拆模后，混凝土板侧面即形成凹槽；用设置拉杆时，模板在相应位置处要钻成圆孔，以便拉杆穿入。浇筑另一侧混凝土前，应先在四槽壁上涂抹沥青。 7. 表面整修与防滑措施     （1）表面修整：混凝上终凝前必须用人工或机械抹平其表面。当用人工抹光时，不仅劳动强度大、工效低，而且还会把水分、水泥和细砂带至混凝土表面，致使它比下部混凝土或砂浆有较高的干缩性和较低的强度。而采用机械抹面时可以克服以上缺点。目前国产的小型电动抹面机有两种装置：装上圆盘即可进行粗光；装上细抹叶片即可进行精光。在一般情况下，面层表面仅需粗光即可。抹面结束后，有时再用拖光带横向轻轻拖拉几次。     （2）防滑：为保证行车安全，混凝土表面应具有粗糙抗滑的表面。最普通的做法是用棕刷顺横向在抹平后的表面上轻轻刷毛；也可用金属丝梳子梳成深l2mm的横槽。还有用锯槽机将路面锯割成深56mm、宽23mm、间距20mm的小横槽。也可在