第13章水泥混凝土路面.ppt
路面工程,第13章 水泥混凝土路面,第13章 水泥混凝土路面,13.1 概述13.2 普通水泥混凝土路面的构造13.3 面层混凝土材料要求13.4 水泥混凝土路面施工工艺与质量控制13.5 其它类型混凝土路面简介,第13章 水泥混凝土路面,13.1 概述,第13章 水泥混凝土路面,普通水泥混凝土路面（plain concrete pavement）碾压混凝土路面（roller compacted concrete）钢纤维混凝土路面（steel fiber reinforced concrete pavement）钢筋混凝土路面（jointed reinforced concrete pavement）连续配筋混凝土路面（continuous reinforced concrete pavement）复合式混凝土路面（composite concrete pavement）混凝土预制块铺砌路面（concrete block pavement）,13.1 概述,第13章 水泥混凝土路面,水泥混凝土路面优点：1）强度高，具有较高的抗压、抗弯拉强度及抗磨耗能力。2）色泽鲜明，能见度好，对夜间行车有利“白色路面”。3）抗滑性能好，粗糙度好，能保证车辆有较高的安全行驶速度，提高车辆行驶的稳定性。4）养护费用少，全寿命经济效益高。5）耐久性好，一般能使用2040年，能通行包括履带式车辆等在内的各种运输工具。6）稳定性好，受到水、温度等自然因素影响时，强度变化小，不存在“老化”现象。水泥混凝土路面缺点：1）开放交通较迟，铺筑后一般要经过1520天的养生，才能开放交通。2）水泥和水的需要量大，给水泥供应不足和缺水地区带来较大困难。3）有接缝，增加施工和养护的复杂性，而且影响行车的舒适性。同时接缝处板边和板角处容易破坏。4）修复困难，破坏后开挖很困难，修补工作量也大，且影响交通。,13.2 普通水泥混凝土路面构造,第13章 水泥混凝土路面,1、路基通过刚性面层和基层传到路基上的压应力很小，一般不超过0.05Mpa。然而如果路基的稳定性不足，在水、温度等自然因素的变化影响下，路基将出现较大的变形，造成不均匀沉陷，导致对面层板的不均匀支撑，使面层板在荷载作用下底部产生过大的弯拉应力而破坏。对路基的要求首先要保证足够的稳定性和强度，与路面紧密接触，不致因承受荷载、气候及其它因素的影响而改变形状、降低强度等。填料：压实度：平整度：顶面回弹模量：,13.2 普通水泥混凝土路面构造,第13章 水泥混凝土路面,2、基层设置基层的主要作用：混凝土面板提供均匀稳定的支撑防止唧泥和冻胀的不良影响保证路面整体强度和有较好的平整度便于混凝土面层支模板施工提高基础的综合回弹模量，减小混凝土面板拉应力，延长混凝土板的使用寿命。采用非整体性材料做基层，在行车荷载反复作用下，易产生较大的塑性累计变形，而且不均匀，从而导致面层板的弯拉应力加大而破坏。特重交通道路宜采用贫混凝土（lean concrete）、碾压混凝土或沥青混凝土做基层；重交通道路采用水泥稳定粒料或沥青稳定碎石基层；中等和较轻交通的公路，可采用水泥稳定粒料、石灰粉煤灰稳定粒料类或级配粒料类、水硬性工业废渣稳定类基层。在冰冻深度大于0.5m的季节性冰冻地区，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，否则应加垫层。,13.2 普通水泥混凝土路面构造,第13章 水泥混凝土路面,3、混凝土面板板边受力大于板中厚边式面板等厚式断面板+板边配筋混凝土面板性能要求：弯拉强度表面平整耐磨抗滑。,13.2 普通水泥混凝土路面构造,第13章 水泥混凝土路面,4、接缝水泥混凝土板热胀冷缩拱胀板顶面温度较底面高翘曲板顶面温度较底面低板体温度均匀下降引起收缩接缝性能要求：传荷、防水,13.2 普通水泥混凝土路面构造,第13章 水泥混凝土路面,横缝缩缝、胀缝、施工缝,胀缝避免产生路面板在热天的拱胀和折断破坏，胀缝也能起到缩缝的作用，真缝。设置胀缝位置：在邻近桥梁或其它固定构筑物处、与柔性路面相接处、板厚改变处、隧道口、小半径平曲线和凹形竖曲线纵坡变换处。,缺陷：薄弱环节；施工不便；传力杆设置不当（未能正确定位）使胀缝处的混凝土碎裂；渗水；砂石进入胀缝后，造成胀缝处板边挤碎、拱胀；引起行车跳动；填缝料又要经常补充或更换。我国现行公路水泥混凝土路面设计规范规定，胀缝应尽量少设或不设。减少胀缝措施：增大基层表面的摩阻力在气温较高时施工,13.2 普通水泥混凝土路面构造,第13章 水泥混凝土路面,缩缝避免产生不规则缩裂缝，假缝。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，但特重和重交通的道路，横向缩缝应加传力杆；其它各级交通的公路上，在邻近胀缝或路面自由端部的3条缩缝内，均宜加设传力杆。,13.2 普通水泥混凝土路面构造,第13章 水泥混凝土路面,横向施工缝应尽量做到胀缝处或缩缝处。设在胀缝处的施工缝，其构造与胀缝相同；设在缩缝处的施工缝应采用平缝加传力杆型。需设在缩缝之间时，采用设拉杆的企口缝形式。,13.2 普通水泥混凝土路面构造,第13章 水泥混凝土路面,纵缝纵向缩缝、施工缝,当一次铺筑宽度大于4.5m时，应增设纵向缩缝，纵向缩缝采用假缝形式，应设置拉杆。一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝，施工缝采用平缝形式，并应设置拉杆。,13.2 普通水泥混凝土路面构造,第13章 水泥混凝土路面,纵横缝的布置,纵缝与横缝一般作成垂直正交，使混凝土板具有90度的角隅。纵缝两旁的横缝一般成一条直线。目前国外流行一种新的混凝土接缝布置形式，即胀缝甚少，缩缝间距不等，按4、4.5、5、5.5、6m的顺序设置，而且横缝与纵缝交成80左右的斜角，如设传力杆，则传力杆与路线平行，其目的是使一辆车只有一个后轮横越接缝，减轻由于共振作用所引起的行车跳动的幅度，同时也可缓和板伸张时的顶推作用。,13.2 普通水泥混凝土路面构造,第13章 水泥混凝土路面,5、特殊部位混凝土 路面的处理,板边和角隅补强,13.2 普通水泥混凝土路面构造,第13章 水泥混凝土路面,5、特殊部位混凝土路面的处理,水泥混凝土路面同沥青路面相接,13.2 普通水泥混凝土路面构造,第13章 水泥混凝土路面,5、特殊部位混凝土路面的处理,水泥混凝土路面与桥梁相接,13.2 普通水泥混凝土路面构造,第13章 水泥混凝土路面,5、特殊部位混凝土路面的处理,构造物横穿公路,13.2 普通水泥混凝土路面构造,第13章 水泥混凝土路面,6、接缝材料及技术要求,接缝材料接缝板和填缝料接缝板能适应混凝土面板的膨胀收缩，且施工时不变形、耐久性良好的材料。填缝料能与混凝土面板缝壁粘结力强、回弹性好、能适应混凝土面板收缩和膨胀、不溶于水和不渗水、高温时不溢出、低温时不脆裂和耐久性好。,13.3 面层混凝土材料要求,第13章 水泥混凝土路面,面层混凝土必须具有较高的抗弯拉强度和耐磨性，良好的抗冻性以及尽可能低的膨胀系数和弹性模量。此外，混合料还应有适当的施工和易性。水泥 一般水泥的强度等级不得低于42.5，特重交通道路的路面不宜低于52.5。水泥用量不得小于300kg/m3（非冰冻地区）或320kg/m3（冰冻地区）。粗集料 指粒径大于5mm的碎（砾）石，应质地坚硬、耐久、洁净，颗粒应接近立方体，表面粗糙，空隙率和比表面积大，最大粒径不应超过40mm。最好不用石灰岩碎石，因为它易被磨光，导致路面表面过滑。符合使用要求的砾石也可采用，但在使用时宜掺加占总量1/31/2以上的轧碎砾石。砾石混凝土一般用于双层式混凝土路面板的下层。采用连续级配的集料，混凝土的和易性和均匀性较好；采用间断级配的集料则强度较高。,13.3 面层混凝土材料要求,第13章 水泥混凝土路面,细集料 混合料中小于5mm的细集料可采用天然砂、人工砂或石屑。细集料颗粒要求坚硬耐磨，具有良好的级配，表面粗糙而有棱角，清洁和有害杂质少，细度模数在2.5以上。,13.3 面层混凝土材料要求,第13章 水泥混凝土路面,水 清洗集料、拌和混凝土及养生所用的水，不应含有影响混凝土质量的油、酸、碱、盐类、有机物等。一般以饮用水为宜；非饮用水，经化验合格也可使用。外加剂 A减水剂 B引气剂 C缓凝剂 D早强剂 E防水剂,13.4 水泥混凝土路面施工工艺与质量控制,第13章 水泥混凝土路面,施工前的准备工作选择混凝土拌和场地 运送混合料的运距最短、接近水源和电源、堆放砂石材料和搭建水泥库房。材料准备及质量检验 施工前应分批备好所需的各种材料，并在使用前进行核对、调整，各种材料应符合规定的质量要求。基层的检验与整修 混凝土路面板下基层的宽度、路拱与标高、表面平整度和压实度。混合料配合比检验与调整 进行配合比设计及检验，选用水泥用量最省、强度符合要求的最佳配合比。施工放样及机械准备 首先根据设计图纸恢复路中心线和混凝土路面边线，在中心线上每隔20m设一中桩，同时布设曲线主点桩及纵坡变坡点、路面板胀缝等施工控制点，并在路边设置相应的边桩，重要的中心桩要进行拴桩。施工前必须做好各种机械的检修工作，在保证主导机械发挥最大效率的前提下，选用的配套机械应尽可能的少。,13.4 水泥混凝土路面施工工艺与质量控制,第13章 水泥混凝土路面,小型机具施工工序1）安装模板2）钢筋布设传力杆拉杆边缘钢筋及角隅钢筋3）混凝土的拌制与运输4）混凝土的摊铺和振实5）筑做接缝胀缝横向缩缝纵缝6）表面整修与防滑措施7）养生湿治养生塑料薄膜养生8）拆模9）填缝,13.4 水泥混凝土路面施工工艺与质量控制,第13章 水泥混凝土路面,轨模式摊铺机施工工序1）混凝土的拌制与运输2）混凝土的摊铺和振实安装轨模摊铺振捣3）表面整修表面整平精光及纹理制作4）接缝施工胀缝缩缝6）表面整修与防滑措施7）养生湿治养生塑料薄膜养生8）拆模9）填缝,13.4 水泥混凝土路面施工工艺与质量控制,第13章 水泥混凝土路面,滑模式摊铺机施工工序1）测量放样，悬挂基准线2）混凝土的搅拌和运输3）混合料的卸料、布料4）混凝土的摊铺4）接缝施工胀缝缩缝6）表面整修与防滑措施7）养生湿治养生塑料薄膜养生8）填缝,13.4 水泥混凝土路面施工工艺与质量控制,第13章 水泥混凝土路面,特殊气候条件下混凝土路面的施工（1）冬季施工混凝土路面应尽可能在气温高于5时施工。必须在低温条件下（昼夜平均气温低于5和最低气温低于3）施工时应采取下述措施：采用高强度等级快凝水泥，或掺入早强剂，或增加水泥用量。加热水或集料。较常用的方法是仅将水加热。混凝土修整完毕后，应覆盖蓄热保温材料，必要时还应加盖养生暖棚。（2）夏季施工混凝土拌和物在运输中要加以遮盖，及时运至工地；各道工序应衔接紧凑，尽量缩短施工时间；在已铺好的路面上，搭设遮光挡风设备，以避免混凝土遭到烈日暴晒并降低吹到混凝土表面的风速，减少水分蒸发。（3）雨季施工经常与当地气象台联系，了解近期的天气预报，抓紧在不下雨时间施工，一般有雨不施工；预先搭建一定数量的工作雨篷，保护刚铺筑的混凝土路面，也可利用它继续铺筑，一般在下雨时，应铺筑完正在浇筑的一块板，并停工做施工缝。,13.4 水泥混凝土路面施工工艺与质量控制,第13章 水泥混凝土路面,质量控制和检验施工中土基完成后应检查其密实度，基层完成后检查其强度、均匀性、平整度和路拱横坡。按规定要求验收水泥、砂和碎石；测定砂石的含水量，以调整用水量；测定坍落度，必要时调整配合比。检查磅秤的准确性；抽查材料配量的准确性。校验模板的位置和标高；检查传力杆的定位。冬季和夏季施工时，应测定混凝土拌和和摊铺时的温度。观察混凝土拌和、运送、振捣、修整和接缝等工序的质量。每铺筑400m3混凝土，同时制作两组抗折试件，龄期分别为7d和28d，每铺筑10002000 m3混凝土增做一组试件，龄期为90d或更长，备作验收或检查后期强度时用，试件在现场与路面相同的条件下进行湿治养生。施工中应及时测定7d龄期的试件强度，检查其是否已达到28d强度的70（普通水泥混凝土路面）。,13.4 水泥混凝土路面施工工艺与质量控制,第13章 水泥混凝土路面,13.5 其他类型水泥混凝土路面简介,第13章 水泥混凝土路面,钢筋混凝土路面连续配筋混凝土路面复合式混凝土路面碾压混凝土路面钢纤维混凝土路面水泥混凝土预制块路面,
