刚性路面.ppt

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1、第三章第三章 其他类型混凝土路面其他类型混凝土路面 第一节第一节 碾压混凝土路面碾压混凝土路面第二节第二节 连续配筋混凝土路面连续配筋混凝土路面第三节第三节 块料混凝土路面块料混凝土路面第四节第四节 复合式复合式/加铺层混凝土路面加铺层混凝土路面第三章 其他类型混凝土路面第一节第一节 碾压混凝土路面碾压混凝土路面o特点特点n采用特干硬性混凝土、利用沥青路面摊铺和振动碾压工艺采用特干硬性混凝土、利用沥青路面摊铺和振动碾压工艺施工施工n水泥用量少、收缩小、施工速度快、强度高、开放交通早水泥用量少、收缩小、施工速度快、强度高、开放交通早n表面平整度差、适用于二级及其以下公路或复合式路面的表面平整度差

2、、适用于二级及其以下公路或复合式路面的下面层下面层碾压混凝土重力碾压混凝土重力坝施工坝施工第三章 其他类型混凝土路面第一节第一节 碾压混凝土路面碾压混凝土路面o碾压混凝土路面的材料要求碾压混凝土路面的材料要求n碾压混凝土时使用硅酸盐水泥、火山灰质掺和料碾压混凝土时使用硅酸盐水泥、火山灰质掺和料（粉煤灰）、水、外加剂、砂和分级控制的粗骨料（粉煤灰）、水、外加剂、砂和分级控制的粗骨料拌制成无塌落度的特干硬性混凝土拌制成无塌落度的特干硬性混凝土 n碾压混凝土比普通混凝土的单位水泥用量少碾压混凝土比普通混凝土的单位水泥用量少10%30%，水胶比约为，水胶比约为0.500.59，掺合，掺合料占胶结料比例

3、料占胶结料比例50%69%，浆砂比，浆砂比0.300.39，砂率，砂率30%39%第三章 其他类型混凝土路面第一节第一节 碾压混凝土路面碾压混凝土路面o设计参数设计参数n设计弯拉强度和弯拉弹性模量设计弯拉强度和弯拉弹性模量o碾压混凝土的设计弯拉强度不低于同等级道路的普通碾压混凝土的设计弯拉强度不低于同等级道路的普通水泥混凝土水泥混凝土o碾压混凝土的弯拉弹性模量符合下表碾压混凝土的弯拉弹性模量符合下表o疲劳应力系数疲劳应力系数o碾压混凝土的其他设计参数与普通水泥混凝土相同碾压混凝土的其他设计参数与普通水泥混凝土相同设计弯拉强度设计弯拉强度5.04.54.0弯拉弹性模量弯拉弹性模量353331第三

4、章 其他类型混凝土路面第一节第一节 碾压混凝土路面碾压混凝土路面o碾压混凝土路面的板厚设计碾压混凝土路面的板厚设计n结构组合与初估板厚结构组合与初估板厚o碾压混凝土路面的结构组合原则碾压混凝土路面的结构组合原则/要求与普通混凝土相要求与普通混凝土相同同o初估板厚初估板厚n板厚确定板厚确定o厚度设计方法同普通接缝混凝土路面，验算法在新规厚度设计方法同普通接缝混凝土路面，验算法在新规范中没有写入，可以采用老规范的：范中没有写入，可以采用老规范的：交通等级交通等级特重特重重重中等中等轻轻初估板厚初估板厚（mm）262426222422第三章 其他类型混凝土路面第一节第一节 碾压混凝土路面碾压混凝土路

5、面o碾压混凝土平面设计碾压混凝土平面设计n1.横向缩缝：由于碾压混凝土比普通混凝土最终干横向缩缝：由于碾压混凝土比普通混凝土最终干缩小，线收缩系数也小，缩缝间距为缩小，线收缩系数也小，缩缝间距为1015mn2.纵向缩缝：理论上路面宽度不超过纵向缩缝：理论上路面宽度不超过10m可以不可以不设，但是实际应该按照普通混凝土的模式设计设，但是实际应该按照普通混凝土的模式设计n3.胀胀 缝：同普通混凝土路面缝：同普通混凝土路面n4.施工缝：难以施工，可用浇注式水泥混凝土联结施工缝：难以施工，可用浇注式水泥混凝土联结第三章 其他类型混凝土路面第二节第二节 连续配筋混凝土路面连续配筋混凝土路面o特点特点n纵

6、向连续配筋、不设接缝、平整度高、行车舒适，纵向连续配筋、不设接缝、平整度高、行车舒适，整体强度高、使用寿命长、养护维修少整体强度高、使用寿命长、养护维修少。n钢筋用量多（钢筋用量多（0.6%0.8%，约为钢筋混凝土路，约为钢筋混凝土路面的面的45倍）倍）n适合于高等级重交通道路适合于高等级重交通道路。第三章 其他类型混凝土路面第二节第二节 连续配筋混凝土路面连续配筋混凝土路面o连续配筋混凝土路面结构设计连续配筋混凝土路面结构设计n连续配筋混凝土路面的破坏模式与设计指标连续配筋混凝土路面的破坏模式与设计指标o裂缝混凝土剥落裂缝混凝土剥落n支撑条件差或板厚不足，裂缝处混凝土受力碎裂脱落，形成深而支

7、撑条件差或板厚不足，裂缝处混凝土受力碎裂脱落，形成深而窄的剥落窄的剥落n表面超负荷与水灰比过大表面泛浆引起表面浅而宽的剥落表面超负荷与水灰比过大表面泛浆引起表面浅而宽的剥落o纵向折断纵向折断n横向裂缝间距较小，荷载在裂缝处传递，横向应力小于纵向应力，横向裂缝间距较小，荷载在裂缝处传递，横向应力小于纵向应力，引起纵向开裂。路面形成不连续的小块。引起纵向开裂。路面形成不连续的小块。o钢筋断裂钢筋断裂n横向裂缝宽度发展到横向裂缝宽度发展到0.50.6mm时，钢筋应力超过其抗拉强时，钢筋应力超过其抗拉强度就产生断裂度就产生断裂o唧泥唧泥n基层材料不稳定、路面厚度不足，受到冲刷引起。基层材料不稳定、路面

8、厚度不足，受到冲刷引起。第三章 其他类型混凝土路面第二节第二节 连续配筋混凝土路面连续配筋混凝土路面o连续配筋混凝土路面结构设计连续配筋混凝土路面结构设计n厚度设计厚度设计o设计原则设计原则o设计方法设计方法n1.按照普通混凝土路面拟定板厚按照普通混凝土路面拟定板厚 n2.以三项指标控制纵向配筋率以三项指标控制纵向配筋率（1）面板横向裂缝平均间距）面板横向裂缝平均间距1.02.5m;（2）最大裂隙宽度不超过）最大裂隙宽度不超过1mm；（3）钢筋拉应力不超过屈服强度。）钢筋拉应力不超过屈服强度。n按照钢筋混凝土配筋原则控制横向配筋按照钢筋混凝土配筋原则控制横向配筋配置的钢筋用于消除接缝、提高路面

9、使用品质，不计钢筋对路面承载能配置的钢筋用于消除接缝、提高路面使用品质，不计钢筋对路面承载能力增强的作用。力增强的作用。第三章 其他类型混凝土路面第二节第二节 连续配筋混凝土路面连续配筋混凝土路面o连续配筋混凝土路面结构设计连续配筋混凝土路面结构设计n纵向配筋计算方法纵向配筋计算方法o初拟配筋率初拟配筋率n通常为通常为0.6%0.8%,冰冻地区为冰冻地区为0.7%，一般地区为，一般地区为0.6%。o验算横向裂缝平均间距验算横向裂缝平均间距混凝土强度等级混凝土强度等级C30C35C40混凝土抗拉强度标准值混凝土抗拉强度标准值ft3.03.23.5粘结刚度系数粘结刚度系数ks303234连续配筋混

10、凝土干缩应变连续配筋混凝土干缩应变sh0.000450.00030.0002第三章 其他类型混凝土路面第二节第二节 连续配筋混凝土路面连续配筋混凝土路面o连续配筋混凝土路面结连续配筋混凝土路面结构设计构设计n纵向配筋计算方法纵向配筋计算方法o验算裂缝宽度验算裂缝宽度第三章 其他类型混凝土路面第二节第二节 连续配筋混凝土路面连续配筋混凝土路面o连续配筋混凝土路面结连续配筋混凝土路面结构设计构设计n纵向配筋计算方法纵向配筋计算方法o验算钢筋应力验算钢筋应力第三章 其他类型混凝土路面第二节第二节 连续配筋混凝土路面连续配筋混凝土路面o连续配筋混凝土路面钢筋规格和布置连续配筋混凝土路面钢筋规格和布置

11、n规格：直径规格：直径1216的螺纹钢筋的螺纹钢筋(纵横向相同或横纵横向相同或横向比纵向细不小于向比纵向细不小于4mm)n布置：纵向钢筋距离底面布置：纵向钢筋距离底面1/21/3h，纵向在下，纵向在下，横向在上。横向在上。o 纵向钢筋间距纵向钢筋间距100250mm，不小于最小骨料粒，不小于最小骨料粒径的径的2.5倍，在满足间距的情况下尽量用细的。倍，在满足间距的情况下尽量用细的。o横向间距不大于横向间距不大于800mm，距离边缘，距离边缘100150mm。第三章 其他类型混凝土路面第二节第二节 连续配筋混凝土路面连续配筋混凝土路面o连续配筋混凝土路面与其他结构物的搭接连续配筋混凝土路面与其他

12、结构物的搭接n除了与构造物搭接以外，连续配筋混凝土路面不除了与构造物搭接以外，连续配筋混凝土路面不设胀缝。设胀缝。n在与其他路面（尤其时普通混凝土路面）相接时在与其他路面（尤其时普通混凝土路面）相接时需要设置锚固来限制膨胀。需要设置锚固来限制膨胀。n锚固：钢筋混凝土地梁或宽翼缘工字钢梁（规范锚固：钢筋混凝土地梁或宽翼缘工字钢梁（规范P21图图5.4.4-1）第三章 其他类型混凝土路面第三节第三节 块料混凝土路面块料混凝土路面o特点特点n服务性能接近于柔性路面。混凝土块体紧密排列，块体间接服务性能接近于柔性路面。混凝土块体紧密排列，块体间接缝用砂填灌，在外界荷载租用下，块体非单独受力，而是互缝用

13、砂填灌，在外界荷载租用下，块体非单独受力，而是互相联锁（铰接）地扩散荷载；相联锁（铰接）地扩散荷载；n对基础变形的适应能力强。适用于车速不高（低于对基础变形的适应能力强。适用于车速不高（低于60km/h），载重量很大和地基不均匀的路段；），载重量很大和地基不均匀的路段；n施工维修简便、造价相对低廉；施工维修简便、造价相对低廉；n外形美观；外形美观；n接缝多、噪音大、舒适性差，服务水平不高接缝多、噪音大、舒适性差，服务水平不高.n常用于居民街道、农村道路、城市重交通或景观道路、不同常用于居民街道、农村道路、城市重交通或景观道路、不同类型路面结合处、公共汽车站、工业停机坪等类型路面结合处、公共汽车

14、站、工业停机坪等第三章 其他类型混凝土路面第三节第三节 块料混凝土路面块料混凝土路面o块料混凝土路面的结构块料混凝土路面的结构n块料层块料层o矩形为主（矩形为主（200250mm100125mm，长宽比一，长宽比一般为般为2：1）o厚度一般为厚度一般为100120mm（厚度对承载能力影响较小，（厚度对承载能力影响较小，但是对路面弹性变形和永久变形有影响）但是对路面弹性变形和永久变形有影响）o块料强度一般为块料强度一般为2060MPa（满足耐久性时，应采用较（满足耐久性时，应采用较大的强度）大的强度）n稳平层稳平层(砂垫层砂垫层)o整平基层，为面层形成紧密嵌锁提供必要的条件。砂垫层整平基层，为面

15、层形成紧密嵌锁提供必要的条件。砂垫层和填缝砂是路面达到良好性能的关键。和填缝砂是路面达到良好性能的关键。o砂垫层厚度一般为砂垫层厚度一般为3050mm，应使用不含塑性细颗粒的，应使用不含塑性细颗粒的棱角性高、内摩擦角大的砂。棱角性高、内摩擦角大的砂。第三章 其他类型混凝土路面第三节第三节 块料混凝土路面块料混凝土路面o块料混凝土路面的结构块料混凝土路面的结构n基层基层o柔性基层的大多数材料能用于块料混凝土路面基层柔性基层的大多数材料能用于块料混凝土路面基层（填隙碎石、级配碎（填隙碎石、级配碎/砾石）砾石）o水泥稳定粒料承载力高、稳定性好，使用效果好，适水泥稳定粒料承载力高、稳定性好，使用效果好

16、，适宜用在土基承载能力较低的路段（宜用在土基承载能力较低的路段（CBR25mm的沥青混凝土或沥青的沥青混凝土或沥青砂）、油毡、聚乙烯薄膜。加铺层可用普通混凝土、钢筋混凝土、连续配砂）、油毡、聚乙烯薄膜。加铺层可用普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、钢纤维混凝土。前三者的厚度不宜小于筋混凝土、钢纤维混凝土。前三者的厚度不宜小于180mm,钢纤维混凝钢纤维混凝土的厚度不宜小于土的厚度不宜小于140mmn对于结合式：采用采用铣刨、喷射高压水、钢珠或酸腐蚀的办法打毛表对于结合式：采用采用铣刨、喷射高压水、钢珠或酸腐蚀的办法打毛表面，在表面涂胶粘剂。加铺层一般采用普通混凝土、最小厚度面，在表面涂胶粘

17、剂。加铺层一般采用普通混凝土、最小厚度25mmn对旧路：破损处置：更换破碎板，修补裂缝、磨平错台、压浆封堵脱空、对旧路：破损处置：更换破碎板，修补裂缝、磨平错台、压浆封堵脱空、清除失效填缝并重新填缝。清除失效填缝并重新填缝。o4确定荷载应力和荷载疲劳应力（临界荷位确定荷载应力和荷载疲劳应力（临界荷位纵缝板边缘中部处纵缝板边缘中部处）第三章 其他类型混凝土路面第四节第四节 复合式复合式/加铺层混凝土路面加铺层混凝土路面第三章 其他类型混凝土路面第四节第四节 复合式复合式/加铺层混凝土路面加铺层混凝土路面荷载疲劳应力：荷载疲劳应力：计算方法与单层板完全相同，若下层为旧计算方法与单层板完全相同，若下

18、层为旧路，则计算下层时，其考虑接缝传荷能力的应力折减系数采用路，则计算下层时，其考虑接缝传荷能力的应力折减系数采用实测值实测值Kj第三章 其他类型混凝土路面第四节第四节 复合式复合式/加铺层混凝土路面加铺层混凝土路面o水泥混凝土水泥混凝土+水泥混凝土（双层板）水泥混凝土（双层板）n设计方法设计方法o5确定温度应力和温度疲劳应力确定温度应力和温度疲劳应力Kt同单层板 第三章 其他类型混凝土路面第四节第四节 复合式复合式/加铺层混凝土路面加铺层混凝土路面o水泥混凝土水泥混凝土+水泥混凝土（双层板）水泥混凝土（双层板）n设计方法设计方法o5.验算结构承载能力验算结构承载能力 n分离式双层板：对上、下

19、层分别验算分离式双层板：对上、下层分别验算 上层：上层：下层：下层：n结合式双层板：只验算下层结合式双层板：只验算下层第三章 其他类型混凝土路面第四节第四节 复合式复合式/加铺层混凝土路面加铺层混凝土路面o沥青面层沥青面层+水泥混凝土水泥混凝土n结构特征结构特征o沥青面层沥青面层+碾压混凝土碾压混凝土/贫混凝土贫混凝土n刚度大，承载能力强，适用于重载交通；刚度大，承载能力强，适用于重载交通；n刚性基层应按照相应的水泥混凝土路面要求设置接缝；刚性基层应按照相应的水泥混凝土路面要求设置接缝；n沥青层和刚性基层间应设置粘层；沥青层和刚性基层间应设置粘层；n沥青层应采用反射裂缝缓解措施（多层、较厚的沥

20、青层、下面层沥青层应采用反射裂缝缓解措施（多层、较厚的沥青层、下面层采用抗剪强度高（嵌挤、大粒径）的混合料类型）。采用抗剪强度高（嵌挤、大粒径）的混合料类型）。n采用沥青路面设计理论分析。采用沥青路面设计理论分析。o沥青面层沥青面层+旧水泥混凝土路面旧水泥混凝土路面n主要问题为反射裂缝，应采用良好的反射裂缝措施。主要问题为反射裂缝，应采用良好的反射裂缝措施。n反射裂缝隔离措施（土工织物、格栅、应力吸收层、级配碎石、反射裂缝隔离措施（土工织物、格栅、应力吸收层、级配碎石、沥青稳定碎石沥青稳定碎石)；n反射裂缝缓解措施（多层、较厚的沥青层、下面层采用抗剪强度反射裂缝缓解措施（多层、较厚的沥青层、下

21、面层采用抗剪强度高（嵌挤、大粒径）的混合料类型）；高（嵌挤、大粒径）的混合料类型）；n针对反射裂缝的旧路处理措施（打裂、打碎）针对反射裂缝的旧路处理措施（打裂、打碎）。n打裂和打碎的旧路上的加铺层采用沥青路面设计理论分析；打裂和打碎的旧路上的加铺层采用沥青路面设计理论分析；n原状路面上的沥青加铺层采用考虑加铺层对下层应力折减的刚性原状路面上的沥青加铺层采用考虑加铺层对下层应力折减的刚性路面设计理论分析（沥青层对应力扩散能力有限，按照对减缓反路面设计理论分析（沥青层对应力扩散能力有限，按照对减缓反射裂缝的经验考虑为主）射裂缝的经验考虑为主）第三章 其他类型混凝土路面第四节第四节 复合式复合式/加

22、铺层混凝土路面加铺层混凝土路面o沥青面层沥青面层+水泥混凝土水泥混凝土n按照刚性路面设计理论分析的设计方法按照刚性路面设计理论分析的设计方法o1预期交通分析，确定预期交通分析，确定Neo2.旧路或下层结构参数分析（结构几何尺寸、旧路或下层结构参数分析（结构几何尺寸、接缝传接缝传荷能力荷能力、抗弯拉强度、抗弯拉弹性模量、基层或底基、抗弯拉强度、抗弯拉弹性模量、基层或底基层顶面当量回弹模量）层顶面当量回弹模量）o3.结构组合（基于路况调查采用各种预防和减缓反射结构组合（基于路况调查采用各种预防和减缓反射裂缝的软夹层和硬夹层、裂缝的软夹层和硬夹层、沥青加铺层厚度沥青加铺层厚度沥青加铺层厚度沥青加铺层

23、厚度）o4.荷载应力分析荷载应力分析o5.温度应力分析温度应力分析o结构验算（与单层板相同）结构验算（与单层板相同）第三章 其他类型混凝土路面图17.10 修正系数图第三章 其他类型混凝土路面图17.11 修正系数图ha(m)公路自然区划、0.0083889095869293980.0458626267606566700.0840434648434947500.1228303032293l3l33有沥青上面层的混凝土板的最大温度梯度值Tg(m)第三章 其他类型混凝土路面复习思考题复习思考题o1.怎样决定旧水泥混凝土路面采用加铺层的怎样决定旧水泥混凝土路面采用加铺层的类型？类型？o2.水泥混凝土路面加铺沥青层时，最主要考虑水泥混凝土路面加铺沥青层时，最主要考虑何种因素？采用何种措施（组合）？何种因素？采用何种措施（组合）？o3.钢筋混凝土路面和连续配筋混凝土路面的区钢筋混凝土路面和连续配筋混凝土路面的区别？别？o4.连续配筋混凝土路面配筋设计的指标都有哪连续配筋混凝土路面配筋设计的指标都有哪些？些？o5.块料路面的结构有何技术特点？块料路面的结构有何技术特点？第三章 其他类型混凝土路面