路基路面工程课件 第12章 水泥混凝土路面

1第12章水泥混凝土路面第一节水泥混凝土路面的构造（重点）第二节水泥混凝土路面对材料组成的要求第三节常用的水泥混凝土路面施工机械第四节水泥混凝土路面的施工（重点）第五节其它类型混凝土路面简介概述1.水泥混凝土路面：由各种水泥混凝土面板与基层、垫层所构成的路面。类型：普通砼、钢筋砼、连续配筋砼、预应力砼、装配式砼、钢纤维砼、砼小块铺砌、碾压砼路面等。普通砼路面：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。2.水泥混凝土路面的特点优点：强度高：较高的抗压强度/抗弯拉强度/抗磨耗能力稳定性好：水稳定性、热稳定性均较好；耐久性好；养护费用少、经济效益高；能见度好，有利于夜间行车。不足：对水泥和水的需要量大；接缝：增加施工和养护的复杂性/易引起行车跳动/影响行车舒适性/强度薄弱点；需养护，开放交通较迟；修复困难。4第一节水泥混凝土路面的构造一、路基二、基层三、面层四、接缝构造五、配筋布置路面结构图100085022cm厚普通水泥混凝土面板18cm厚水泥稳定级配碎石基层20cm厚级配碎石底基层75753503507575行车道行车道硬路肩土路肩硬路肩土路肩水泥混凝土路面课程设计湖北交通职业技术学院路面结构设计图班级姓名学号日期粘性土水泥混凝土路面累计标准轴载作用次数Ne=9907260（次）路面类型行车道设计参数中湿IV3干湿类型路基土组自然区划水泥稳定级配碎石基层普通水泥混凝土面板图例路面结构图行车道及硬路肩路面结构图示221820土基E0=35MPa级配碎石底基层说明：1、本图尺寸以厘米计。2、水泥稳定级配碎石的水泥剂量5%。2%3%2%3%651:11:1651:1.51:1.5一、土基(一)土基:干燥或中湿,作为支承结构应均匀、平整。1、不均匀支承产生原因:a、不均匀沉陷b、不均匀冻胀c、膨胀土2、处理措施:a、选择低膨胀性土或冰冻不敏感土作路基填料b、控制压实度与含水量c、保证填土最小高度和干湿程度d、路基上层土采用低剂量石灰或水泥等结合料作稳定处理e、设置垫层,加强路基排水设施7二、基层与垫层1、设置基层目的:1)防唧泥和错台2)防冰冻3)减小路基顶面的压应力,缓和路基的变形对面层的影响4)防水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82基层材料:1）无机结合料稳定类:强度高,整体性好,支承均匀,变形小,宜采用该材料。2）粒料类:强度与整体性均差,形变累积大,不宜采用；若采用必须严格控制细料含量、粒径、保证压实度93厚度与宽度：基层厚度20cm为宜，不满足防冻最小厚度时用垫层补足（最小15cm）一般仅设基层即可基层宽度﹥面层宽度垫层与路基同宽10三、混凝土面板：平整，耐磨，抗滑ìïïíïïî厚边式等边式11四、接缝构造混凝土面板的变形：白天：上热下冷，中部隆起晚上：上冷下热，周边翘起变形导致应力过大导致断裂接缝的类型：纵缝：施工缝、缩缝横缝：缩缝、胀缝和施工缝12（一）纵向接缝1、一次铺筑宽度小于路面宽度时，设置纵向施工缝，纵向施工缝采用平缝形式。2、一次铺筑宽度大于4.5m时，应设置纵向缩缝。纵向缩缝采用假缝形式。3、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，可参照规范选用。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。13（二）横向接缝1、横向缩缝可等间距或变间距布置，采用假缝形式。特重和重交通公路、收费广场以及邻近胀缝或自由端部的3条缩缝，应采用设传力杆假缝形式。其他情况可采用不设传力杆假缝形式。2、邻近桥梁或其他固定构造物处或其他道路相交处应设置横向胀缝。胀缝宽20mm，缝内设置填缝板和传力杆。3、施工结束或中断施工时，必须设置横向施工缝，其位置应尽可能选在缩缝（传力杆平缝）或胀缝（设拉杆的企口缝）处。4、传力杆应采用光面钢筋。其尺寸和间距可按规范选用。最外侧传力杆距纵向接缝或自由边的距离为150~250mm。14（三）接缝填缝材料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、复原率高和耐久性好的材料。高速公路和一级公路宜选用泡沫橡胶板、沥青纤维板；其他等级公路也可选用木材类或纤维类板。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。常用的填缝材料有聚氨酯焦油类、氯丁橡胶类、乳化沥青类、聚氯乙烯胶泥、沥青橡胶类、沥青玛蹄脂及橡胶嵌缝条等（四）配筋图（工程数量计算图）水泥混凝土路面课程设计湖北交通职业技术学院路面板块布置图班级姓名学号日期75425425755×8015×25500505025251000纵向施工缝横缝说明：1、本图尺寸除标注者外，其余均为厘米计。2、交通等级为重交通，按《公路水泥混凝土路面设计规范JTGD40-2002）规范3、每200米左右设一道横向施工缝，传力杆涂沥青端头在相邻两板间交错布置。5、高温施工时可不设胀缝。6、接缝均以沥青作填充料。长度为50cm，间距为25cm，最外侧传力杆距纵缝或自由边25cm。4、采用滑模摊铺机分两幅施工，纵向接缝为纵向施工缝，是设拉杆的平缝。传力杆拉杆规定所有横缝均设传力杆，传力杆为直径28mm的光面钢筋，16第二节水泥砼路面对材料组成的要求（自学）一、垫层材料二、基层材料三、面层材料：水泥、粗集料、细集料、水、外加剂17第三节常用的水泥混凝土面施工机械一、拌和设备二、摊铺成型设备1、滑模摊铺机2、轨道摊铺机3、三辊轴机组铺筑4、小型机具铺筑5、碾压混凝土路面铺筑18第四节水泥混凝土路面的施工一、施工准备二、混凝土搅拌与运输三、面层铺筑四、接缝施工与养生19一、施工准备1、选择施工机械：高速公路、一级公路基本上使用滑模摊铺装备和工艺；二级及以下公路大多采用三辊轴机组施工设备与工艺，小型机具施工工艺多用于三、四级公路2、施工组织3、选择混凝土拌和场地4、进行材料试验和混凝土配合比设计5、基层的检查与整修6、其他准备工作（铺试验路等）20二、混凝土搅拌与运输（一）拌和1、组成材料计量与进料顺序：掌握好混凝土施工配合比，严格控制加水量。顺序：砂、石、水泥、水2、拌和时间：规范规定，总拌和时间60s、纯拌和时间35s。（二）运输运距较远：水泥混凝土搅拌运输车运距一般：自卸汽车运距很近：翻斗车烈日、大风雨天或低温时，应遮盖或保温。21三、面层铺筑（一）安装模板1、边侧模板材料：强度足够的槽钢、轨模或钢制边侧模板高度：面板设计厚度长度：3~5m（每米设计一处固定）2、端头模板（横向施工缝端模板）：焊接钢制或槽钢3、模板的数量：不宜少于3~5d的需要4、模板架设与安装：架设：支模前应测量放样；每20m应设中心桩，每100m宜布临时水准点。安装：应稳固、顺直、平整、连接紧密、无漏浆、高低错台等5、模板拆除及矫正：当混凝土强度不小于8.0Mpa时可拆；拆下的模板应矫正。22三、面层铺筑（二）摊铺、振实与整平1、摊铺人工摊铺坍落度：5~20mm拌和物松铺系数：1.10~1.252、振实：插入式振捣棒振实、振动板振实、振动梁振实3、整平饰面滚杠提浆整平压实整平：用刮尺或抹面机整平。精平饰面：清边、整缝、修补并用抹刀进一步整平。23四、接缝施工与养生（一）纵缝施工：施工缝、缩缝（二）横缝施工：设传力杆缩缝、胀缝、施工缝（三）切缝：横向缩缝切缝、施工纵缝处置、切纵缝、切缝宽度、变宽路段切缝（四）灌缝：灌缝技术要求、胀缝填缝（五）抗滑构造施工：拉毛、塑性拉槽、硬刻槽、抗滑构造的恢复（六）混凝土路面养生25拌和时间，速度等2627运输时间？282930混凝土路面施工这个横向锡箔纸可以用来制造横向纹理以提供抗滑性能养生化合液可以提供良好的养生条件。水泥混凝土路面施工3132混凝土路面施工传力筋油摊铺机自动插入混凝土板中。它们可以在板中传递荷载。水泥混凝土路面施工333435切缝机36纵向施工缝（平缝）37纵向缩缝（假缝）38拉杆直径、长度和间距（mm）面层厚度（mm）到自由边或未设拉杆纵缝的距离（m）3.003.503.754.506.007.5200~25014×700×90014×700×80014×700×70014×700×60014×700×50014×700×400260~30016×800×90016×800×80016×800×70016×800×60016×800×50016×800×4003940横向胀缝4142传力杆尺寸和间距（mm）面层厚度（mm）传力杆直径传力杆最小长度传力杆最大间距220284003002403040030026032450300280354503003003850030043滑模摊铺机4445第四节其它水泥混凝土路面钢筋混凝土路面：当混凝土板的平面尺寸较大/预计路基或基层有可能产生不均匀沉陷/板下埋有地下设施等情况时→为防止可能产生的裂缝缝隙张开，板内配置有纵、横向钢筋(或钢丝)网的混凝土路面。特点：设置钢筋网的主要目的是控制裂缝缝隙的张开量，把开裂的板拉在一起，使板依靠断裂面上的集料嵌锁作用而保证结构强度，并非增加板的抗弯强度。钢筋混凝土路面：面层板厚同普通水泥混凝土路面；配筋量：按混凝土收缩时将板块拉在一起所需的拉力确定；钢筋在板内的竖向位置并不太重要→足够的保护层以防锈蚀→通常在顶面下1／3～1／2板厚范围内；外侧钢筋中心到接缝或自由边的距离为10～15cm，钢筋保护层的最小厚度不应小于5cm；为使板内应力尽可能分散，宜采用小直径的钢筋；钢筋混凝土板的缩缝间距(即板长)一般为10～20m，最大不宜超过30m；缩缝内必须设置传力杆，其它接缝构造与素混凝土路面相同钢筋混凝土路面板的长度大，接缝缝隙宽，因而在横缝内应设置传力杆以提供相邻板的传荷能力；这类面层除遇特殊情况外，已很少采用。连续配筋混凝土路面：沿纵向配置连续的钢筋，除了在与其它路面交接处或临近构造物附近设置胀缝以及视施工需要设置施工缝外，一般不设横缝的混凝土面层。特点：在温度和湿度变化引起的内应力作用下→许多横向裂缝，裂缝的间距1.0~3.0m，缝隙平均宽度0.2~0.5mm；配置纵向连续钢筋，横向裂缝→不会影响行车的使用品质；确定纵向钢筋用量的控制因素是裂缝缝隙的宽度；钢筋的埋置深度，在顶面下1/3～1/2板厚范围内；横向钢筋的用量很小→保持纵向钢筋的间距；纵横向钢筋→螺纹钢筋→足够的握裹力；面层板厚同普通水泥混凝土路面；除施工缝(平缝+1m拉杆)/与其它构造物连接处外，无接缝钢筋用量大，造价高，一般仅用于高速公路或交通繁重的道路，或者用于加铺已损坏的旧混凝土路面。装配式混凝土路面：在工厂中把混凝土预制成板块，然后运至工地现场装配而成。特点：可以全年生产，不受气候影响，混凝土质量容易保证；施工进度快，铺筑完毕即可通车；损坏后易于拆换修理；接缝多，整体性差，容易引起行车颠簸跳动；适用：城市道路/厂矿道路/大型基建场地/停车站场和软弱土基上；公路上一般不宜采用。组合式混凝土路面：新建道路混凝土板→单层；缺乏材料/旧路改造时→双层→组合式混凝土路面。双层板间组合型式：主要针对旧路改造结合式：部分结合式：分离式：纤维混凝土路面：在混凝土中掺入一些低碳钢、不锈钢纤维或其它纤维（如塑料纤维、纤维网等），而形成的一种均匀而多向配筋的混凝土。特点：板薄、缝少、寿命长、养护费用少物理力学性能提高很多，且具有抗疲劳强度、抗冲击能力和防止裂缝的能力；路面厚度可以减薄35～45%；缩缝间距可以增至15～20m，胀缝与纵缝可以不设；特殊的搅拌方法抹面时需将冒出混凝土表面的钢纤维拔出→另加铺磨耗层。钢纤维制造：钢丝截断法、薄钢板剪切法、熔抽法和钢坯铣削法→得到不同形状和横截面的纤维。由于