1、第十五章 水泥混凝土路面第十五章 水泥混凝土路面15-1 概述水泥混凝土路面,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、钢纤维混凝土等面层板和基(垫)层所组成的路面。目前采用最广泛的是就地浇筑的普通混凝土路面,简称混凝土路面。所谓普通混凝土路面,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。一、混凝土路面优点:1)强度高,具有很高的抗压强度和较高的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。3)耐久性好,由于混凝土路面的强度和稳定性好,所以它经久耐用,一般能使用2040年。4)有利于夜间行车,混凝土路面色泽鲜明,能见度
2、好,对夜间行车有利。二、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,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,影响行车的舒适性,接缝又是路面的薄弱点,如处理不当,将导致路面板边和板角处破坏。3)开放交通较迟。4)修复困难,混凝土路面损坏后,开挖很困难,修补工作量也大,且影响交通。15-2 水泥混凝土路面构造 一、土基和基层一、土基和基层(一)土基(一)土基 通过刚性面层和基层传到土基上的压力很小,一般不超过0.05MPa。由于土基不均匀支承,使面板在受荷时底部产生过大的弯拉应力,导致混凝土路面产生破坏。混凝土路面下的路基必须密
3、实、稳定和均匀。路基一般要求处于干燥或中湿状况,过湿状态或强度与稳定性不符合要求的潮湿状态的路基必须经过处理。路基的不均匀支承的原因:1)不均匀沉陷湿软地基未充分固结;土质不均匀,压实不充分、填挖结合部以及新能路基交接处处理不当。2)不均匀冻胀季节性冰冻地区,土质不均匀,路基潮湿条件变化。3)膨胀土在过干或过湿时压实;排水设施不良等。解决路基的不均匀支承控制路基不均匀支承方法:把不均匀的土掺配成均匀的土;控制压实时的含水量接近于最佳含水量,并保证压实度达到要求;加强路基排水设施,对于湿软地基,则应采取加固措施;加设垫层,以缓和可能产生的不均匀变形对面层的不利影响。(二)基 层 混凝土面层下设置
4、基层的目的:(1)防唧泥-混凝土面层如直接放在路基上,会由于路基土塑性变形量大,细料含量多和抗冲刷能力低而极易产生唧泥现象。铺设基层后,可减轻以至消除唧泥的产生。但未经处治的砂砾基层,其细料含量和塑性指数不能太高,否则仍会产生唧泥。(2)防冰冻-在季节性冰冻地区,用对冰冻不敏感的粒状多孔材料铺筑基层,可以减少路基的冰冻深度,从而减轻冰冻的危害作用。(3)减小路基顶面的压应力,并缓和路基不均匀变形对面层的影响。(4)防水一在湿软土基上,铺筑开级配粒料基层,可以排除从路表面渗入面层板下的水分以及隔断地下毛细水上升。(5)为面层施工提供方便。(6)提高路面结构的承载能力,延长路面的使用寿命。对基层的
5、要求:具有足够的强度和稳定性,且断面正确,表面平整。混凝土路面最适用的基层类型-无机结合料稳定类。基层厚度-以20cm左右为宜;基层宽度应比混凝土路面板两侧各宽出2535cm或5060cm,或与路基同宽,以供施工时安装模板,并防止路面边缘渗水至土基而导致路面破坏。二、混凝土面板 轮载作用于板中部时,板所产生的最大应力约为轮载作用于板边部时的23。因此,早期面层板的横断面曾采用中间薄两边厚的型式,以适应荷载应力的变化。一般边部厚度较中部约大 25,是从路面最外两侧板的边部,在0.6l.0m宽度范围内逐渐加厚。但是厚边式路面对土基和基层的施工带来不便;而且使用经验也表明,在厚度变化转折处,易引起板
6、的折裂,因此目前国内外常采用等厚式断面。接缝:横向接缝与纵向接缝横向接缝:横向缩缝横向胀缝施工缝纵向接缝16-1 水泥混凝土路面设计-概述 混凝土板工作在弹性阶段混凝土板工作在弹性阶段,即在计算汽车荷载作用下,板内产生的最大应力不超过水泥混凝土的比例极限应力。,即在计算汽车荷载作用下,板内产生的最大应力不超过水泥混凝土的比例极限应力。基层和土基所承受的荷载及产生的变形也微小,都工作于弹性阶段。基层和土基所承受的荷载及产生的变形也微小,都工作于弹性阶段。水泥混凝土路面结构属于弹性层状体系。水泥混凝土路面结构属于弹性层状体系。一、同柔性路面相比,水泥混凝土路面的一、同柔性路面相比,水泥混凝土路面的特性特性:1、混凝土路面板的弹性模量及力学强度大大高于基层和土基的相应模量和强度;2、混凝土的抗弯拉强度远小于抗压强度,约为1/7-1/6,因此决定水泥混凝土板尺寸的:1、混凝土路面板的弹性模量及力学强度大大高于基层和土基的相应模量和强度;2、混凝土的抗弯拉强度远小于抗压强度,约为1/7-1/6,因此决定水泥混凝土板尺寸的强度指标是抗弯拉应力强度指标是抗弯拉应力;3、由于混凝土板与基层或土基之间的