水泥混凝土路面

1、以水泥混凝土為主要材料做面層的路面，簡稱混凝土路面。有素混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土、預應力混凝土、鋼纖維混凝土和裝配式混凝土等各種路面。發(fā)展簡史1868 年，蘇格蘭首次在因弗內(nèi)斯通往某堆貨場道路上鋪筑混凝土路面，19世紀末傳入美國和德國。早年混凝土路面大多用素混凝土按單層就地澆筑而成，少數(shù)也有做成 雙層式或配設鋼筋的。20世紀20年代，歐、美各國在公路、城市道路和飛機場跑道上大量發(fā)展混凝土路面，美國還開始試鋪裝配式預制塊混凝土路面和連續(xù)配筋 混凝土路面。至于預應力混凝土路面，美、法兩國分別于30年代和40年代中期開始試鋪。70年代初，美國和荷蘭開始試鋪鋼纖維混凝土路面。中國于20世紀2

2、0年代末開始在少數(shù)大城市的道路和飛機場跑道上鋪筑混凝土路面。19321933年在南京至杭州國道上鋪筑了長500米、寬5.5米的混凝土路面試驗段1940年在北京至天津公路上鋪筑了長120公里寬3 米的混凝土路面。1948年在南京飛機場跑道上鋪筑長2200米、 寬45米、 厚30厘米的鋼筋混凝土道面。到50年代，隨著水泥工業(yè)的發(fā)展，在中國的一些大、中城市的干道以及飛機場跑道上，開始大規(guī)模鋪筑混凝土路面。70年代初以 來，某些省在公路干線上開始鋪筑混凝土路面。中國的飛機場跑道，幾乎全部都采用混凝土道面。中國混凝土路面大多是用素混凝土按單層就地澆筑而成，但少數(shù)也 有采用裝配式預制板，或做成雙層式，或配

3、有鋼筋。分類素混凝土路面 用素混凝土或僅在路面板邊緣和角隅少量配筋的混凝土,就地灌筑成的路面結(jié)構(gòu),施工方便，造價低廉。素混凝土路面應沿縱向每隔56米設一縮縫，滿足冬季縮 裂要求；每隔2040米設一脹縫，防止夏季熱脹，板屈曲壓裂或縫邊混凝土擠碎；沿橫向每隔34.5米設一縱縫(圖1水泥混凝土路面平面布置示意)。 由于橫脹縫易引起路面板的破壞,增加施工和養(yǎng)護的麻煩，60年代中期以來，對夏季施工的混凝土路面，除在橋頭、隧道口、道路交叉口小半徑曲線或縱坡變換 處,必須設置脹縫外,其他路段可少設或不設?？v橫縫一般做成垂直相交，但也有把橫縫做成與縱縫交成70°80°斜角,并按4、4.5、

4、5、5.5和6米 的不等間距順序布置。脹縫間隙寬1.82.5厘米，為防止?jié)B水，上部56厘米深度內(nèi)應灌以填縫料，下部則設置用瀝青浸制的軟木嵌條。為傳遞荷載,混凝土板厚中央處設鋼傳力桿,桿徑2032毫米，長4060厘米，間距30厘米。桿的半段涂瀝青并套以套筒，筒底部填以木屑等材料（圖2a脹縫的構(gòu)造）。如不設傳力桿，可在混凝土板下設置墊枕（圖2b脹縫的構(gòu)造）。縮縫一般做成裂口深46厘米的假縫形式（圖3a縮縫的構(gòu)造）,上部亦灌以填縫料,可不設傳力桿。但在路基軟弱或交通繁忙路段以及鄰近長間距脹縫的二三個縮縫上，也應設置傳力桿（圖3b縮縫的構(gòu)造）?？v縫可做成假縫、平頭縫或企口縫形式(圖4 縱縫的構(gòu)造)，上

5、部也灌以填縫料。為防止板塊向兩側(cè)滑移，板厚中央可設置鋼拉桿，桿徑1420毫米，長4060厘米，間距80100厘米。素混凝土路面板大多做成等厚斷面，厚約2025厘米。由于板的邊緣和角隅最易遭到破壞，可設置邊緣鋼筋和角隅鋼筋(圖1 水泥混凝土路面平面布置示意) 予以加固，或做成厚邊式斷面,從靠路肩1米處開始厚度逐漸增加，至板邊緣厚度較中間大25。在高速公路和一級公路上，可做成由內(nèi)側(cè)向外側(cè)邊緣逐漸加厚的 梯形斷面。路面板大多做成單層式；當板較厚時也可做成雙層式，上層厚度不小于67厘米。下層使用品質(zhì)稍差的材料做成低強度混凝土；為使上下層結(jié)合牢固， 下層表面應清潔、粗糙并設凹槽。鋼筋混凝土路面在混凝土路

6、面板內(nèi)，沿縱橫向配置鋼筋網(wǎng)，配筋率 為 0.10.2。鋼筋直徑812毫米，縱筋間距1535厘米，橫筋間距3075厘米。鋼筋設在板表面下56厘米處，以減輕板面裂紋的產(chǎn)生和擴 張。板厚和縱縫間距與素混凝土路面相同，但橫縮縫間距可增至1030米，并設傳力桿。在地路基軟弱地段和交通特別繁重處，也可將鋼筋網(wǎng)設在板底面之上 56厘米處，或設雙層鋼筋網(wǎng)。連續(xù)配筋混凝土路面在混凝土路面板內(nèi)大量配筋，配筋率達0.61.0，縱筋直徑1216毫米,間距7.520厘米，可連續(xù)貫穿橫縫。橫筋直徑69毫米。間距40120厘米。鋼筋設在板厚中央略高處,與板表面距離至少67厘米。 在連續(xù)配筋混凝土路面板的端部應設置端縫，它有

7、兩種形式：一為自由式,即連續(xù)設置34條脹縫,以便板端部自由脹縮；另一為錨固式，即在板底部設置若干根 肋梁或樁埋入地基內(nèi)，以阻止板的脹縮活動。與素混凝土路面相比，連續(xù)配筋混凝土路面板厚可減薄1520；縮縫間距可增長至100300米。但用鋼 多，造價高，施工較復雜。預應力混凝土路面按路面構(gòu)造的不同分為三種：無筋預應力混凝土路面。在混凝土板兩端設置墩座埋入地基內(nèi)，墩座與板之間設置彈力縫，放入鋼彈簧。板長中央設置加力縫，縫內(nèi)設千斤頂，對混凝土板逐漸施加壓應力至5兆帕，然后塞入混凝土預制塊,取出千斤頂，用混凝土填塞縫隙。有筋預應力混凝土路面。在混凝土板厚中央預留孔，穿進鋼絲束，張拉后將兩頭錨固，并在孔內(nèi)

8、注入水泥漿使鋼絲束與混凝土粘牢。較窄的板可僅在板的縱向加力，較寬的板需在縱橫向同時加力，或按與路中線成小于45°角的斜向加力（圖5 斜向施加預應力示意 ）。后者可以連續(xù)澆筑很長的板，在板的兩側(cè)施加應力。所加預應力，在縱向為24兆帕，在橫向為0.41.4兆帕。自應力混凝土路面。用膨脹水泥制備混凝土鋪筑路面，借配筋或在板的兩端設置墩座，通過混凝土的膨脹施加預應力。預應力混凝土路面板厚可減至1015厘米，縮縫間距可增至100150米。但因施工工藝復雜，所需機具性能要求較高,除在某些飛機場建設中獲得成功經(jīng)驗外,尚未普遍推廣。鋼纖維混凝土路面 于混凝土中摻入1.52.0%(體積比)的長2560

9、毫米、直徑0.251毫米的鋼纖維，可使其28天極限抗壓強度和極限抗彎拉強度較素混凝土提高 50以上；而且它的抗疲勞和抗裂縫能力也較素混凝土高(見纖維混凝土)。與素混凝土路面相比，鋼纖維混凝土路面板厚可減小3050，縮縫間距可增至 1530米，縱縫間距可增至8米,脹縫可以不設。鋼纖維混凝土路面施工工藝尚未定型，仍在試驗階段。裝配式混凝土路面 在工廠中制成混凝土預制板，運至工地現(xiàn)場鋪裝而成的路面。裝配式混凝土板一般做成邊長12米的正方形或矩形,也可做成邊長1.2米的六角形,板厚 1218厘米；還可做成寬3.5米、長36米的大型板，但需有相應的運輸和吊裝機具來配合。板的邊緣和角隅可配置鋼筋，也可在全

10、板面配設鋼筋網(wǎng)。為提 高混凝土的質(zhì)量，可采用預應力、真空吸水、機械振搗和蒸汽養(yǎng)護等工藝。裝配式混凝土路面板可以全年生產(chǎn)，不受氣候影響，質(zhì)量容易保證；而且鋪裝進度快，鋪 完即可通車，損壞后易于拆換修理。因此，較適用于停車站場及港口碼頭處，但其接縫多，整體性差，故在公路和城市道路干線上很少采用。土基與基層 土基與基層的穩(wěn)定與堅固對混凝土路面的經(jīng)久耐用有極大關(guān)系。60年代以來，都強調(diào)要用水泥、石灰或瀝青穩(wěn)定土或粒料、工業(yè)廢渣、瀝青混合料或貧混凝土作混 凝土路面的基層，厚約1520厘米，寬度較混凝土板每側(cè)寬出2535厘米以上。土基上層60厘米深度內(nèi)的壓實度要達到最佳密實度的98以上。在冰凍 地區(qū)，還要

11、在基層之下，另設3080厘米厚的砂礫或爐渣防凍層。在基層與混凝土面板之間，可鋪設12厘米厚的瀝青砂或塑料薄膜；如基層表面平整，亦可 將混凝土直接灌筑于基層上。材料要求 制備路面用混凝土,要采用軟練425或525號普通硅酸鹽水泥、中砂或粗砂和、級碎（礫）石?；炷?8天極限抗壓強度不低于3040兆帕，極限抗 彎拉強度不低于4.55.5兆帕，每立方米混凝土的水泥用量為300350公斤。對雙層式混凝土路面的下層材料，可適當降低要求。為提高混凝土的使用 性能，可摻入少量早強劑、加氣劑、增塑劑、減水劑或聚合物等外加劑（見混凝土外加劑）。在接縫上部所澆灌的填縫料，常用瀝青、礦粉、石棉屑、軟木屑或橡膠粉,按

12、適當配比制成的瀝青膠泥(也稱瀝青瑪脂)亦有采用氯丁橡膠空心帶、塑料嵌條或聚氯乙烯膠泥等作填縫料，效果較好。路面施工混凝土路面施工的一般工序是：安裝邊模、接縫嵌條、傳力桿和鋼筋網(wǎng)等；拌和混凝土混合料并運至工地；攤鋪與振搗混凝土混合料；整平混凝土表面并刷毛或刻防劃滑小槽(見彩圖 飛機場道面施工、飛機場道面刻槽 )； 養(yǎng)生與填縫。此外,還有試用真空吸水、振動碾壓等工藝于混凝土路面施工中。 在早年,混凝土路面的施工使用鋼制軌模,它一方面作為邊模，一方面又可供具有鋼輪的混凝土拌和機、運料車、攤鋪機和振搗機等行駛操作。20世紀40年代， 一些工業(yè)發(fā)達國家混凝土路面施工已全盤機械化，從基礎(chǔ)整形、軌模安裝與拆卸、混凝土拌和、攤鋪、搗實與整面,直到切縫、填縫與養(yǎng)生等工序，都使用專門機 械,進行流水作業(yè)。1960年出現(xiàn)了滑模式水泥混凝土路面鋪筑機（見水泥混凝土路面鋪筑機械），機尾兩側(cè)裝有模板隨機前進，攤鋪、振搗、整面與 刻槽等作業(yè)順序完成，成型的路面即在機后延伸出來。此外，還有一種混凝土路面聯(lián)合鋪筑機，它行駛一次即能使路基成型，并攤鋪、壓實基層，再于其上鋪筑混凝 土板。補強與加層當混凝土路面已破損，一般可于其上加鋪瀝青混凝土層，其厚度至少為1520厘米，以防裂縫和接縫反映到瀝青層上。如用新混凝土進行加層，則有如下三種形式：結(jié)合式加層先將舊路面鑿毛，涂上水泥漿或環(huán)氧樹脂，