混凝土路面接縫設(shè)計(jì)

1、混凝土路面接縫設(shè)計(jì)一、接縫設(shè)置的原因混凝上面層是由一定厚度的混凝土面板組成的，具有熱脹冷縮的 性質(zhì)。由于一年四季氣溫的變化，混凝土板會(huì)產(chǎn)生不同程度的膨脹和 收縮。而在一晝夜戶，白天氣溫升高，混凝土板頂面溫度較底面為高， 這種濕度坡差會(huì)造成面板的中部突起。夜間氣溫降低，混凝土板頂面溫度較底面為低，會(huì)使板的周圍和角隅翹起；（如圖2-8-6a）。這些變 形會(huì)受到面板與基礎(chǔ)之間的摩阻力和粘結(jié)力，以及板白重和車輪荷載等的約束。致使板內(nèi)產(chǎn)生過大的應(yīng)力，造成板的斷裂（圖2-8-6b）或拱脹破壞（圖2-8-6c）。由圖2-8-6可見，由于翹曲而引起的裂縫， 則在在裂縫發(fā)生后被分割的兩塊板體尚不致完全分離，還具

2、有傳遞荷載的能力，倘若板體溫度均勻下降引起收縮，則將使兩塊板拉開（圖2-8-6c）,從而失去傳遞荷載的能力。為了避免這些缺陷，水泥混凝土路面不得不在縱橫兩個(gè)方向設(shè)置 許多接縫.把整個(gè)路面分割成為許多板塊。水泥混凝土路面的接縫可 分為縱縫和橫縫兩大類。與路線中線平行的接縫稱為縱縫，與路線垂 直的接縫稱為橫縫。接縫設(shè)計(jì)應(yīng)能：控制收縮應(yīng)力和翹曲應(yīng)力所引起的裂縫出現(xiàn)的位置；通過接縫提 供足夠的荷載傳遞；防止堅(jiān)硬的雜物落入接縫縫隙內(nèi)。二、縱縫及其構(gòu)造1. 縱向縮縫當(dāng)一次鋪筑的寬度大于4.5m時(shí)，應(yīng)增設(shè)縱向縮縫?？v向縮縫可采用 假縫加拉桿型，其構(gòu)造如圖2-8-7所示。設(shè)置拉桿，可以防止板塊橫 向位移使縫隙

3、擴(kuò)大，拉桿應(yīng)設(shè)置在板厚的 1/2處；在縮縫上部設(shè)置 的槽口，一般應(yīng)在混凝土澆筑后，并達(dá)到一定的抗壓強(qiáng)度（碎石混凝土為6.012.0MPa .礫石混凝土為9.012.0MPa）時(shí)，用切縫機(jī)進(jìn) 行切割，或在混凝土澆筑時(shí)振人木條。槽門深度要適中，過淺，則混 凝土截面的強(qiáng)度削弱得不夠，從而不能保證以后的開裂發(fā)生在接縫位 置上；過深，則不規(guī)則斷裂面面積過少，接縫傳荷能力降低。根據(jù)經(jīng) 驗(yàn)，槽深一般為板厚的 1 /4 1/5 ,槽口寬度根據(jù)施工條件，宜盡 可能窄些，通常為38mm。2. 縱向施工縫由于施工條件等原因，當(dāng)一次鋪筑寬度小于路面寬度需分兩次以上澆 筑時(shí)，則應(yīng)設(shè)置縱向施工縫?？v向施工縫按其構(gòu)造的不同

4、，可分為平 縫和企口縫兩種形式：一般采用平縫，并應(yīng)在板厚中央設(shè)置拉桿，以 防止接縫張開和板的上下錯(cuò)動(dòng)。其構(gòu)造如圖2-8-8所示。根據(jù)國內(nèi)外 的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，企口縫易產(chǎn)生破壞其原因有： 棒舌尺寸過大，降低了接縫處的強(qiáng)度，并可能導(dǎo)致棒舌破壞； 大而深的企口，在澆筑混凝土?xí)r出現(xiàn)漏漿，棒舌和棱角變形，拆模 困難、振動(dòng)大，常給企口造成早期損傷，有時(shí)甚至振壞企口，需重新 修補(bǔ)。這些損傷以細(xì)微紋潛于陰企口，在重復(fù)荷載作用下.局部應(yīng)力 集中，導(dǎo)致裂縫發(fā)展直至破壞。此外，施工比較麻煩。團(tuán)；所!i議I j眺峋口三、橫縫及其構(gòu)造橫縫一般分為橫向縮縫、脹縫和橫向施工縫。1.脹縫在脹縫處混凝土面板完全斷開，因而也稱之為真縫

5、。脹縫的設(shè)置目的 是為混凝土板的膨脹提供伸長的余地，從而避免產(chǎn)生過大的熱壓應(yīng)力。 脹縫的構(gòu)造如圖 2-8-9所示。脹縫必須貫穿到底，縫壁垂直：縫寬為2. 02 .5cm , 在板厚的中央設(shè)置傳力桿。傳力桿的一半以上應(yīng)涂瀝青或加塑料套， 并加長10cm的小套子，套底和傳力桿頭之間留3cm的空隙（用紗頭 填）。其下部設(shè)接縫板（木板涂以瀝青），上部34m 范圍內(nèi)灌填縫料 進(jìn)行封層。同結(jié)構(gòu)物相接處或與其他公路交叉處的脹縫，無法設(shè)置傳力桿時(shí)，可采用邊緣鋼筋型或厚邊型：其構(gòu)造如圖2-8-9a）、b）所示設(shè)置脹縫，給施工帶來不便。同時(shí)，由于施工時(shí)傳力桿設(shè)置不當(dāng) （未能正確定位）或封縫 不好等原因.使脹縫處的

6、混凝土板常出現(xiàn)碎裂等病害。 使用經(jīng)驗(yàn)和觀 測(cè)資料表明，脹縫間距較短的路段（100m以下），在使用過程中往往 會(huì)出現(xiàn)脹縫縫隙增大，使依靠集料嵌鎖作用的接縫傳荷能力大大降低； 且因填縫料難于保持其效能，砂石等雜物便易于落入縫內(nèi)，造成接縫 區(qū)的混凝土在膨脹受阻時(shí)產(chǎn)生碎裂破壞，或者拱起。少設(shè)（加大脹縫間距）或不設(shè)（僅在同結(jié)構(gòu)物交接處設(shè)）脹縫，一方面便利了施工，另一 方面約束了板的位移.減少了接縫縫隙，使傳荷能力增加，錯(cuò)臺(tái)、碎 裂和拱起等病害減少。因此，脹縫只設(shè)置在以下場合：鄰近橋梁或其 他固定構(gòu)筑物處；與柔性路面相接處；板厚改變處；隧道口；小半徑 平曲線和凹形豎曲線縱坡變換處。 在鄰近構(gòu)造物處的脹縫，

7、應(yīng)根據(jù)施 工溫度至少設(shè)置兩條。除上述位置以外的脹縫宜盡量不設(shè)或少設(shè)， 其 間距可根據(jù)施工溫度、混凝土集料的膨脹性并結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)具體確定。It帽同蟾曹話3橫南掩工最每日拖匚終r,戒存凋筑混象土過程中因政 中斷澆或時(shí)必殖諛置橫向幢工城,_原痢上向 施工姓成尊可能的少設(shè)*娘設(shè)JL其位置宜設(shè)在 服情或說鋌處i殳在脹韁姓的瞌工旌r區(qū)構(gòu)造與 圖相同.設(shè)在編藻處的施匚曜成采用平埸 血偶力桿型.其構(gòu)造如昭28U所質(zhì)。四JC柿和俊力柿拉桿應(yīng)采拉桿是為了防止板塊橫向位移而設(shè)置在縱縫上的異形鋼筋用螺紋鋼，設(shè)在板厚中央，并應(yīng)對(duì)拉桿中部10cm范圍內(nèi)進(jìn)行防銹處理。拉桿的尺寸和間距可按表2-8-12選用。其最外邊的拉桿距

8、接縫或白由邊的距離一般為2535cm。rtffRnAUftit(flM琵度ten卜岸大何年| <前oTJ nwnl>HUK <nnE1360» 112H14 IItf11 -257DWM-3iieMl701,50次 112to'階14.3011260fiO21-25M |70» 121-3314TOto80VD M-W®1出值得注意的是：表 2-8-12中的數(shù)據(jù)系按鋼筋的屈服強(qiáng)度取286MPa，鋼筋同混凝土的容許粘結(jié)力取1. 8MPa計(jì)算的，當(dāng)實(shí)際 中采用的數(shù)值與上述數(shù)值不同時(shí)，拉桿的長度和面積可根據(jù)下式計(jì)算:I 啰(2.8.15)編=0

9、.2M 琴 +5(2-516)式中：Aa每延米縱縫長所需拉桿的截面積，cm2;B設(shè)拉桿縱縫到相鄰縱縫或白由邊之間的距離，m ;h混凝土板厚，cm;fsy鋼筋的屈服強(qiáng)度；MPa ;L0 一一拉桿長度，cm ;d拉桿直徑， cm ;Za鋼筋同混凝土的容許粘結(jié)應(yīng)力，Mpa。2 .傳力稈傳力桿的設(shè)置目的是為了保證接縫的傳荷能力和路面的平整度，防止錯(cuò)臺(tái)等病害的產(chǎn)生。傳力桿主要用于橫向的接縫，采用光圓鋼筋。由于其在脹縫和縮縫所 起的作用不同，尺寸上應(yīng)有所不同，前者要大些。對(duì)設(shè)在縮縫處的傳 力抨，其長度的一半再加 5cm ,應(yīng)涂以瀝青或加塑料套，涂瀝青端 宜在相鄰板中交錯(cuò)布置；對(duì)設(shè)在脹縫處的傳力桿，尚應(yīng)在涂

10、瀝青一端 加一套子，內(nèi)留3cm的空隙，填以紗頭或泡沫塑料。套子端宜在相 鄰板中交錯(cuò)布量。傳力桿尺寸及間距可按表 2-8-13選用。其最外邊 的傳力桿距接縫或白由邊的距離一般為 1525cm。樽力肝尺嚀導(dǎo)他健襄裊2，"械厚1(OH-撤大峭ITmJr， 145»430_一30 一1?一*四、水泥混凝土路面與構(gòu)筑物的銜接與混凝土路面連接部位有瀝青路面、橋梁、涵洞和通道等，相接部位與一般路段有所不同。這些部位的混凝土路面往往會(huì)發(fā)生跳車現(xiàn) 象，嚴(yán)重影響行車速度和舒適性以及路面的使用壽命。 其原因是多方 面的，主要?jiǎng)t是由于這些部位的差異沉降所致。防治的原則，一是減少這些部位的基礎(chǔ)竣工后

11、的沉降量； 二是加強(qiáng)和 提高路面整體的耐久性。1.混凝土路面與瀝青路而相接在混凝土路面和瀝青路面相接處，由于瀝青路面難以頂住混凝土面板 末端的水平推力，因而首先在瀝青路面的一端，然后在混凝土路面的 一端發(fā)生損壞。此外，出于瀝青路面與混凝土路面之間的沉降不同， 使得接頭處變得不平整，引起跳車。因此，對(duì)高速公路和一級(jí)公路， 混凝土路面與瀝青路面相接時(shí)，應(yīng)在瀝青路面面層下埋設(shè)長度為3m的混凝土板，此板在混凝土路面相接的一端的厚度與混凝土面板相同， 另一端不小于15cm，如圖2-8-12所示。埋設(shè)在混凝土板與混凝土 路面相接處的拉桿，應(yīng)采用螺紋鋼，直徑一般為25cm，長70cm ,間距40cm。對(duì)于其

12、他各等級(jí)公路.由于汽車行駛速度較低，交通量 不大，水泥混凝土路面與瀝青路面相接， 可采用混凝土預(yù)制塊過渡或 徑相連接。2 X 12程意*描面號(hào)骨路而2.混凝土路面與橋梁相接 混凝土路面與橋梁相接，可根據(jù)公路等級(jí)，使用要求和當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)選用 以下或其他適當(dāng)?shù)拇胧?。在各等?jí)的公路上，特別是在高等級(jí)的公路上，應(yīng)設(shè)置橋頭搭板。搭 板與混凝上路面之間采用鋼筋混凝土面板過渡，其長度不小于5m。搭板與鋼筋混凝土面板之間的接縫應(yīng)設(shè)置傳力桿。鋼筋混凝土面板與 混凝土面板之間應(yīng)設(shè)置脹縫，如圖2-8-13所示。當(dāng)與橋梁為斜交時(shí)， 鋼筋混凝土面板的銳角部分應(yīng)采用鋼筋網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)，如圖2-8-16所示。鋼筋混凝土面板按鋼筋混凝土

13、路面的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。搭板與鋼筋混凝 土面板相接處設(shè)拉桿，其尺寸、間距和混凝土路面與瀝青路面相交時(shí) 設(shè)置的拉桿相同。對(duì)于等級(jí)較低的公路，或作為高等級(jí)公路的過渡措 施，橋頭可鋪筑一段混凝土預(yù)制塊或?yàn)r青路面，待沉降穩(wěn)定后，再鋪 筑混凝土路面。當(dāng)橋頭設(shè)有搭板時(shí)，其長度不小于 5m ;當(dāng)橋頭末設(shè) 搭板時(shí)，其長度不小于8m。3 .構(gòu)造物橫穿公路為了防止過路構(gòu)造物如涵洞等上方的路面出現(xiàn)橫向裂縫、錯(cuò)臺(tái)和跳車等現(xiàn)象，應(yīng)將構(gòu)造物頂部及兩側(cè)適當(dāng)范圍內(nèi)的混凝土面板采用鋼筋網(wǎng) 補(bǔ)強(qiáng)，或采用鋼筋混凝土面板。對(duì)于箱狀構(gòu)造物，當(dāng)項(xiàng)面至板底的距離 d小于80cm時(shí)，其頂面及 兩側(cè)各6m范圍內(nèi)的混凝土板采用鋼筋網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)。當(dāng) d小于

14、30cm或 嵌入基層時(shí)，應(yīng)采用雙層鋼筋網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)。鋼筋網(wǎng)分別布設(shè)在距板底和板頂1/31/4 板厚處。鋼筋采用直徑為1012mm 的光面鋼筋，縱筋間距K JiT性力料國7+13推itJ詁詢，孵魅相接的at建10cm，橫筋間距2030cm。如構(gòu)造物頂面上的基層厚度小于10cm，基層改為混凝土找平；當(dāng)J當(dāng)d為3080cm 時(shí)，可采用單層鋼筋網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)，鋼筋網(wǎng)布設(shè)在距板頂1/31/4 板厚處、鋼筋采用直徑為 810mm 的光圓鋼筋，縱筋 間距1015cm，橫筋間距2030cm。對(duì)于管狀構(gòu)造珈如圓管慵,管線等睥越j(luò)里 4 %|公路，罵其皿部至軟底的盼離d小于80頊的. 一 糜<*】，.其兩僚符6m范圉內(nèi)的

15、混橙土面板應(yīng)果用鋼筋-飛孑 亍網(wǎng)孫強(qiáng) 當(dāng)忒為30 «Ccin時(shí)果所單展困筋 ，護(hù)，里_日-一 一_節(jié)一I.網(wǎng)補(bǔ)弓安,如圖S14所示二鍋筋網(wǎng)布設(shè)在距板?-1頂L/3、V4橫摩亞.染筋采用直徑為&心蛆的?代、光面園鋼筋.緘筋闊距愕-】5皿橫筋間距七 ,叫IJtkni;耆d小于30tnr時(shí),采用.艱展鋼筋網(wǎng)'神強(qiáng)寄筋分別布設(shè)在新妝嵯和板頂1刀一1/4由費(fèi)狀埋成0部莎建為虹息板厚處，鋼筋采用直徑為1020mm的光面圓鋼筋，縱筋間距10cm，橫筋間距 2030cm 。4.補(bǔ)強(qiáng)鋼筋混凝土面板縱橫白由邊邊緣下的基礎(chǔ)，當(dāng)有可能產(chǎn)生較大的變形時(shí)， 宜在板邊緣加設(shè)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，角隅加設(shè)發(fā)針形

16、鋼筋或鋼筋網(wǎng)。(1)板邊補(bǔ)強(qiáng)混凝土面板邊緣部分的補(bǔ)強(qiáng)，一般選用2根1216mm 的螺紋鋼筋，布置在板的下部，距板底為板厚的 1/4,并不應(yīng)小于5cm ,間距一 般為10cm，鋼筋兩端應(yīng)向上彎起，如圖2-8-15所示。鋼筋保護(hù)層 的最小厚度不應(yīng)小于5cm。r (2)角隅補(bǔ)強(qiáng)角隅補(bǔ)強(qiáng)部分的補(bǔ)強(qiáng)，可選用2根直徑為1216mm 的螺紋鋼， 布置在板的上部，距板頂不應(yīng)小于5cm，距板邊為10cm ,如圖2-8-16所示。板角小于90 時(shí)，亦可采用雙層補(bǔ)強(qiáng)鋼筋網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)，鋼 筋可選用直徑6mm，布置在板的上下部，距板頂和板底以510c為宜，如圖2-8-17所示。鋼筋保護(hù)層的最小厚度不應(yīng)小于 5cm。,AllJ Ocar橫向縮縫橫向縮縫是為減少混凝土的收縮應(yīng)力和溫度翹曲應(yīng)力而設(shè)冒的。一般采用假縫形式，不設(shè)傳力桿。但在特重交通的公路上，由于荷載的重復(fù)作用次數(shù)多和軸 載大，使接縫的傳荷能力迅速降低，出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，故宜加傳