路基路面工程 第12章 水泥混凝土路面结构设计.ppt

第十二章水泥混凝土路面结构设计第十二章水泥混凝土路面结构设计第一节概述二、设计内容三、设计原则第二节设计模式和设计标准
断裂破坏板的结构整体性，使板丧失应有的承载能力。因而，断裂可视为水泥混凝土路面结构破坏的临界状态
挤碎在接缝附近的板因受挤压而碎裂
拱起混凝土路面板在热膨胀受阻时，接缝两侧的板向上拱起
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，称为唧泥
错台接缝或裂缝两侧路面板端部出现的竖向相对位移二、设计标准第三节路面结构组合设计面层一般采用设接缝的普通混凝土；面层板的平面尺寸较大或形状不规则；路面结构下埋有地下设施，高填方、软土地基、填挖交界段的路基等有可能产生不均匀沉降时，应采用设置接缝的钢筋混凝土面层。其他面层类型可根据适用条件按表12-1选用。适用条件普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或连续配筋混凝土面层所需的厚度，可参照下表12-2所示参考范围并按规定计算确定。构造深度在使用初期应满足下表12-3的要求。二、路基三、基层和垫层基层类型及各类基层厚度的适宜范围应依照交通等级按表12—4选择。在交通繁重的道路上，选用水泥或沥青稳定粒料、贫混凝土或碾压混凝土作为混凝土路面的基层，可以为混凝土面层提供更为均匀而坚实的支承。
增加路面结构的整体刚度，从而减小面层板的挠度。而挠度量减小可以降低板底的脱空量和增加缩缝传荷能力的耐久性。

图12-2所示为水泥稳定类基层和砾石基层上混凝土面层接缝的传荷能力随荷载作用次数的增加而降低的试验曲线，从中可看出水泥稳定类基层上接缝传荷能力的耐久性明显高于砾石基层。与此同时，还可以减少基层和垫层在重复荷载作用下的固结变形，从而减少板底脱空量，并改善接缝的传荷能力。
图12-3所示为水泥稳定砂砾基层和不同压实度的砂砾基层的塑性变形积累量随荷载重复作用次数而增长的试验曲线，从中可看出，水泥稳定砂砾基层的变形累积量明显小于砂砾基层。因而其板底脱空量将明显低于砂砾基层。此外，还可以增加抗冲刷能力，从而减轻唧泥和错台等损坏的程度，并为侧模和摊铺机械提供坚固的支承。图12—2基层类型对接缝传荷能力的
影响(Ew=[2w1/(w1+w2]%,w1和w2相
应为未受荷和受荷板的挠度;面层厚
22.86cm基层厚15cm,缝隙宽1.65mm)在交通特别繁重、路基湿软或季节性冰冻地区，为防止路基可能产生的不均匀冻胀对混凝土面层的不利影响，路面结构应有足够的总厚度，以便将路基的冰冻深度约束在有限的范围内。超出面层和基层厚度的总厚度部分可用基层下的垫层（防冻层）来补足；路面结构的最小总厚度，随冰冻线深度、路基的潮湿状况和土质而异，其数值可参照下表12-5选定。水文地质条件不良的土质路堑，路床土湿度较大时，应设置排水垫层；
对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。
垫层的宽度应与路基同宽，其最小厚度为150mm。
第四节接缝构造设计一、横缝构造设计在邻近桥梁或其它固定构造物处或与其它道路相交处应设置横向胀缝。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可滑动的传力杆。传力杆一般应采用光圆钢筋，其尺寸和间距可按下表12-6选用。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簿弱断面有规则地自行断裂。横向缩缝可等间距或变间距布置。
横向缩缝顶部应锯切槽口，宽3~8mm，深度约为板厚的1/5~1/4，一般为5~6cm，槽内填塞填缝料，以防地面水下渗及石砂杂物进入缝内。高速公路的横向缩缝槽口宜加深20mm、宽6~10mm的浅槽口，其构造如图12-5所示。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，但对特重和重交通道路、收费广场、地质水文条件不良路段以及邻近胀缝或自由端部的3条缩缝，应在板厚中央设置传力杆，每日施工结束或因临时原因中断施工时，必须设置横向施工缝，其位置应尽可能选在缩缝或胀缝处。设在缩缝处的施工缝，应采用加传力杆的平缝形式，其构造如下图a所示；设在胀缝处的施工缝，其构造与胀缝相同。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，其构造如下图b所示。拉杆应采用螺纹钢筋，设在板厚中央，并应对拉杆中部100mm范围内进行防锈处理。拉杆的直径、长度和间距，可参照教材表12-7选用。施工布设时，拉杆间距应按横向接缝的实际位置予以调整，最外侧的拉杆距横向接缝的距离不得小于100mm。连续配筋混凝土面层的纵缝拉杆可由板内横向钢筋延伸穿过接缝代替。二、纵缝构造设计三、接缝的设置四、交叉口接缝布设五、特殊部位混凝土路面的处理六、接缝材料及技术要求第五节混凝土路面板配筋设计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12~16mm的螺纹钢筋并弯成发针形，置于面层上部，距顶