路基路面工程水泥混凝土路面全解PPT課件

1、概 述1. 水泥混凝土路面：由各種水泥混凝土面板與基層、墊層所構(gòu)成的路面。類型：普通砼、鋼筋砼、連續(xù)配筋砼、預(yù)應(yīng)力砼、裝配式砼、鋼纖維砼、砼小塊鋪砌、碾壓砼路面等。普通砼路面：除接縫區(qū)和局部范圍(邊緣和角隅)外，不配置鋼筋的混凝土路面。第1頁/共52頁2. 水泥混凝土路面的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高：較高的抗壓強(qiáng)度/抗彎拉強(qiáng)度/抗磨耗能力穩(wěn)定性好：水穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性均較好；耐久性好；養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少、經(jīng)濟(jì)效益高；能見度好，有利于夜間行車。不足：對(duì)水泥和水的需要量大；接縫：增加施工和養(yǎng)護(hù)的復(fù)雜性/易引起行車跳動(dòng)/影響行車舒適性/強(qiáng)度薄弱點(diǎn)；需養(yǎng)護(hù)，開放交通較遲；修復(fù)困難。第2頁/共52頁3第一節(jié) 水泥混凝土路面

2、的構(gòu)造 一、路基 二、基層 三、面層 四、接縫構(gòu)造 五、配筋布置第3頁/共52頁路面結(jié)構(gòu)圖100085022cm厚普通水泥混凝土面板18cm厚水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層20cm厚級(jí)配碎石底基層75753503507575行車道行車道硬路肩土路肩硬路肩土路肩水泥混凝土路面課程設(shè)計(jì)湖北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 班級(jí)姓名學(xué)號(hào)日期 粘性土水泥混凝土路面累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)Ne=9907260（次）路面類型行車道設(shè)計(jì)參數(shù)中濕IV3干濕類型路基土組自然區(qū)劃水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層普通水泥混凝土面板圖例路 面 結(jié) 構(gòu) 圖行車道及硬路肩路面結(jié)構(gòu)圖示221820土基E0=35MPa級(jí)配碎石底基層說明： 1、本圖尺寸

3、以厘米計(jì)。 2、水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石的水泥劑量5%。2%3%2%3%651:11:1651:1.51:1.5第4頁/共52頁一 、土基 (一)土基: 干燥或中濕,作為支承結(jié)構(gòu)應(yīng)均勻、平整。 1、 不均勻支承產(chǎn)生原因: a、 不均勻沉陷 b、不均勻凍脹 c、 膨脹土 2、 處理措施: a、 選擇低膨脹性土或冰凍不敏感土作路基填料 b、 控制壓實(shí)度與含水量 c、 保證填土最小高度和干濕程度 d、 路基上層土采用低劑量石灰或水泥等結(jié)合料 作穩(wěn)定處理 e、 設(shè)置墊層,加強(qiáng)路基排水設(shè)施第5頁/共52頁6二、基層與墊層 1 、設(shè)置基層目的: 1) 防唧泥和錯(cuò)臺(tái) 2) 防冰凍 3) 減小路基頂面的壓應(yīng)力,緩和路

4、基的變形對(duì)面層的影響 4) 防水 5) 為面層施工提供方便 6) 提高路面結(jié)構(gòu)的承載能力,延長路面的使用壽命第6頁/共52頁72 基層材料: 1） 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類: 強(qiáng)度高, 整體性好, 支承均勻, 變形小,宜采用該材料。 2） 粒料類: 強(qiáng)度與整體性均差, 形變累積大, 不宜采用； 若采用必須嚴(yán)格控制細(xì)料含量、粒徑、保證壓實(shí)度第7頁/共52頁8 3 厚度與寬度：基層厚度20cm為宜，不滿足防凍最小厚度時(shí)用墊層補(bǔ)足（最小15cm）一般僅設(shè)基層即可 基層寬度面層寬度墊層與路基同寬第8頁/共52頁9三、 混凝土面板：平整，耐磨，抗滑 厚邊式等邊式第9頁/共52頁10四、接縫構(gòu)造混凝土面板的變形：

5、 白天：上熱下冷，中部隆起 晚上：上冷下熱，周邊翹起 變形導(dǎo)致應(yīng)力過大導(dǎo)致斷裂接縫的類型： 縱縫：施工縫、縮縫 橫縫：縮縫、脹縫和施工縫第10頁/共52頁11（一）縱向接縫 1、一次鋪筑寬度小于路面寬度時(shí)，設(shè)置縱向施工縫，縱向施工縫采用平縫形式。 2、一次鋪筑寬度大于4.5m時(shí)，應(yīng)設(shè)置縱向縮縫?？v向縮縫采用假縫形式。 3、拉桿應(yīng)采用螺紋鋼筋，設(shè)在板厚中央，并應(yīng)對(duì)拉桿中部100mm范圍內(nèi)進(jìn)行防銹處理。拉桿的直徑、長度和間距，可參照規(guī)范選用。施工布設(shè)時(shí)，拉桿間距應(yīng)按橫向接縫的實(shí)際位置予以調(diào)整，最外側(cè)的拉桿距橫向接縫的距離不得小于100mm。 第11頁/共52頁12（二）橫向接縫 1、橫向縮縫可等間

6、距或變間距布置，采用假縫形式。特重和重交通公路、收費(fèi)廣場以及鄰近脹縫或自由端部的3條縮縫，應(yīng)采用設(shè)傳力桿假縫形式。其他情況可采用不設(shè)傳力桿假縫形式。 2、鄰近橋梁或其他固定構(gòu)造物處或其他道路相交處應(yīng)設(shè)置橫向脹縫。脹縫寬20mm，縫內(nèi)設(shè)置填縫板和傳力桿。 3、施工結(jié)束或中斷施工時(shí)，必須設(shè)置橫向施工縫，其位置應(yīng)盡可能選在縮縫（傳力桿平縫）或脹縫（設(shè)拉桿的企口縫）處。 4、傳力桿應(yīng)采用光面鋼筋。其尺寸和間距可按規(guī)范選用。最外側(cè)傳力桿距縱向接縫或自由邊的距離為150250mm。 第12頁/共52頁13（三）接縫填縫材料 脹縫接縫板應(yīng)選用能適應(yīng)混凝土板膨脹收縮、施工時(shí)不變形、復(fù)原率高和耐久性好的材料。高

7、速公路和一級(jí)公路宜選用泡沫橡膠板、瀝青纖維板；其他等級(jí)公路也可選用木材類或纖維類板。 接縫填料應(yīng)選用與混凝土接縫槽壁粘結(jié)力強(qiáng)、回彈性好、適應(yīng)混凝土板收縮、不溶于水、不滲水、高溫時(shí)不流淌、低溫時(shí)不脆裂、耐老化的材料。常用的填縫材料有聚氨酯焦油類、氯丁橡膠類、乳化瀝青類、聚氯乙烯膠泥、瀝青橡膠類、瀝青瑪蹄脂及橡膠嵌縫條等第13頁/共52頁（四）配筋圖（工程數(shù)量計(jì)算圖）水泥混凝土路面課程設(shè)計(jì)湖北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院路面板塊布置圖 班級(jí)姓名學(xué)號(hào)日期75425425755801525500505025251000縱向施工縫橫縫說明： 1、本圖尺寸除標(biāo)注者外，其余均為厘米計(jì)。2、交通等級(jí)為重交通，按公路水泥混

8、凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D40-2002）規(guī)范 3、每200米左右設(shè)一道橫向施工縫，傳力桿涂瀝青端頭在相鄰兩板間交錯(cuò)布置。5、高溫施工時(shí)可不設(shè)脹縫。 6、接縫均以瀝青作填充料。長度為50cm，間距為25cm，最外側(cè)傳力桿距縱縫或自由邊25cm。4、采用滑模攤鋪機(jī)分兩幅施工，縱向接縫為縱向施工縫，是設(shè)拉桿的平縫。傳力桿拉桿規(guī)定所有橫縫均設(shè)傳力桿，傳力桿為直徑28mm的光面鋼筋，第14頁/共52頁15第二節(jié) 水泥砼路面對(duì)材料組成的要求（自學(xué)） 一、墊層材料 二、基層材料 三、面層材料：水泥、粗集料、細(xì)集料、水、外加劑第15頁/共52頁16第三節(jié) 常用的水泥混凝土面施工機(jī)械 一、拌和設(shè)備 二、攤鋪

9、成型設(shè)備 1、滑模攤鋪機(jī) 2、軌道攤鋪機(jī) 3、三輥軸機(jī)組鋪筑 4、小型機(jī)具鋪筑 5、碾壓混凝土路面鋪筑第16頁/共52頁17第四節(jié) 水泥混凝土路面的施工 一、施工準(zhǔn)備 二、混凝土攪拌與運(yùn)輸 三、面層鋪筑 四、接縫施工與養(yǎng)生第17頁/共52頁18一、施工準(zhǔn)備 1、選擇施工機(jī)械：高速公路、一級(jí)公路基本上使用滑模攤鋪裝備和工藝；二級(jí)及以下公路大多采用三輥軸機(jī)組施工設(shè)備與工藝，小型機(jī)具施工工藝多用于三、四級(jí)公路 2、施工組織 3、選擇混凝土拌和場地 4、進(jìn)行材料試驗(yàn)和混凝土配合比設(shè)計(jì) 5、基層的檢查與整修 6、其他準(zhǔn)備工作（鋪試驗(yàn)路等）第18頁/共52頁19二、混凝土攪拌與運(yùn)輸 （一）拌和 1、組成材

10、料計(jì)量與進(jìn)料順序：掌握好混凝土施工配合比，嚴(yán)格控制加水量。順序：砂、石、水泥、水 2、拌和時(shí)間：規(guī)范規(guī)定，總拌和時(shí)間60s、純拌和時(shí)間35s。 （二）運(yùn)輸 運(yùn)距較遠(yuǎn)：水泥混凝土攪拌運(yùn)輸車 運(yùn)距一般：自卸汽車 運(yùn)距很近：翻斗車 烈日、大風(fēng)雨天或低溫時(shí)，應(yīng)遮蓋或保溫。第19頁/共52頁20三、面層鋪筑 （一）安裝模板 1、邊側(cè)模板 材料：強(qiáng)度足夠的槽鋼、軌?；蜾撝七厒?cè)模板 高度：面板設(shè)計(jì)厚度 長度：35m（每米設(shè)計(jì)一處固定） 2、端頭模板（橫向施工縫端模板）：焊接鋼制或槽鋼 3、模板的數(shù)量：不宜少于35d的需要 4、模板架設(shè)與安裝： 架設(shè)：支模前應(yīng)測量放樣；每20m應(yīng)設(shè)中心樁，每100m宜布臨時(shí)水

11、準(zhǔn)點(diǎn)。 安裝：應(yīng)穩(wěn)固、順直、平整、連接緊密、無漏漿、高低錯(cuò)臺(tái)等 5、模板拆除及矯正：當(dāng)混凝土強(qiáng)度不小于8.0Mpa時(shí)可拆；拆下的模板應(yīng)矯正。第20頁/共52頁21三、面層鋪筑 （二）攤鋪、振實(shí)與整平 1、攤鋪 人工攤鋪坍落度：520mm 拌和物松鋪系數(shù)：1.101.25 2、振實(shí)：插入式振搗棒振實(shí)、振動(dòng)板振實(shí)、振動(dòng)梁振實(shí) 3、整平飾面 滾杠提漿整平 壓實(shí)整平：用刮尺或抹面機(jī)整平。 精平飾面：清邊、整縫、修補(bǔ)并用抹刀進(jìn)一步整平。第21頁/共52頁22四、接縫施工與養(yǎng)生 （一）縱縫施工：施工縫、縮縫 （二）橫縫施工：設(shè)傳力桿縮縫、脹縫、施工縫 （三）切縫：橫向縮縫切縫、施工縱縫處置、切縱縫、切縫寬

12、度、變寬路段切縫 （四）灌縫：灌縫技術(shù)要求、脹縫填縫 （五）抗滑構(gòu)造施工：拉毛、塑性拉槽、硬刻槽、抗滑構(gòu)造的恢復(fù) （六）混凝土路面養(yǎng)生第22頁/共52頁第23頁/共52頁24拌和時(shí)間，拌和時(shí)間，速度等速度等第24頁/共52頁25第25頁/共52頁26運(yùn)輸時(shí)間？運(yùn)輸時(shí)間？第26頁/共52頁27第27頁/共52頁28第28頁/共52頁29第29頁/共52頁30第30頁/共52頁31第31頁/共52頁32第32頁/共52頁33第33頁/共52頁34切縫機(jī)第34頁/共52頁35縱向施工縫（平縫）第35頁/共52頁36縱向縮縫（假縫）第36頁/共52頁37拉桿直徑、長度和間距（mm） 面層厚面層厚度（度

13、（mm）到自由邊或未設(shè)拉桿縱縫的距離（到自由邊或未設(shè)拉桿縱縫的距離（m）3.003.503.754.506.007.5200250147009001470080014700700147006001470050014700400260300168009001680080016800700168006001680050016800400第37頁/共52頁38第38頁/共52頁39橫向脹縫第39頁/共52頁40第40頁/共52頁41傳力桿尺寸和間距（mm） 面層厚度（面層厚度（mmmm）傳力桿直徑傳力桿直徑傳力桿最小長度傳力桿最小長度傳力桿最大間距傳力桿最大間距2202202828400400300

14、3002402403030400400300300260260323245045030030028028035354504503003003003003838500500300300第41頁/共52頁42滑模攤鋪機(jī)第42頁/共52頁43第43頁/共52頁44第四節(jié) 其它水泥混凝土路面鋼筋混凝土路面：當(dāng)混凝土板的平面尺寸較大/預(yù)計(jì)路基或基層有可能產(chǎn)生不均勻沉陷/板下埋有地下設(shè)施等情況時(shí)為防止可能產(chǎn)生的裂縫縫隙張開，板內(nèi)配置有縱、橫向鋼筋(或鋼絲)網(wǎng)的混凝土路面。特點(diǎn)：設(shè)置鋼筋網(wǎng)的主要目的是控制裂縫縫隙的張開量，把開裂的板拉在一起，使板依靠斷裂面上的集料嵌鎖作用而保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并非增加板的抗彎強(qiáng)度

15、。第44頁/共52頁 鋼筋混凝土路面：面層板厚同普通水泥混凝土路面；配筋量：按混凝土收縮時(shí)將板塊拉在一起所需的拉力確定；鋼筋在板內(nèi)的豎向位置并不太重要足夠的保護(hù)層以防銹蝕通常在頂面下1312板厚范圍內(nèi)；外側(cè)鋼筋中心到接縫或自由邊的距離為1015cm，鋼筋保護(hù)層的最小厚度不應(yīng)小于5cm； 為使板內(nèi)應(yīng)力盡可能分散，宜采用小直徑的鋼筋；鋼筋混凝土板的縮縫間距(即板長)一般為1020m，最大不宜超過30m；縮縫內(nèi)必須設(shè)置傳力桿，其它接縫構(gòu)造與素混凝土路面相同鋼筋混凝土路面板的長度大，接縫縫隙寬，因而在橫縫內(nèi)應(yīng)設(shè)置傳力桿以提供相鄰板的傳荷能力；這類面層除遇特殊情況外，已很少采用。第45頁/共52頁 連續(xù)

16、配筋混凝土路面：沿縱向配置連續(xù)的鋼筋，除了在與其它路面交接處或臨近構(gòu)造物附近設(shè)置脹縫以及視施工需要設(shè)置施工縫外，一般不設(shè)橫縫的混凝土面層。 特點(diǎn)：在溫度和濕度變化引起的內(nèi)應(yīng)力作用下許多橫向裂縫，裂縫的間距1.03.0m，縫隙平均寬度0.20.5mm；配置縱向連續(xù)鋼筋，橫向裂縫不會(huì)影響行車的使用品質(zhì)；確定縱向鋼筋用量的控制因素是裂縫縫隙的寬度；鋼筋的埋置深度，在頂面下1/31/2板厚范圍內(nèi)； 橫向鋼筋的用量很小保持縱向鋼筋的間距；縱橫向鋼筋螺紋鋼筋足夠的握裹力；面層板厚同普通水泥混凝土路面；除施工縫(平縫+1m拉桿)/與其它構(gòu)造物連接處外，無接縫鋼筋用量大，造價(jià)高，一般僅用于高速公路或交通繁重的

17、道路，或者用于加鋪已損壞的舊混凝土路面。第46頁/共52頁 裝配式混凝土路面：在工廠中把混凝土預(yù)制成板塊，然后運(yùn)至工地現(xiàn)場裝配而成。 特點(diǎn)：可以全年生產(chǎn)，不受氣候影響，混凝土質(zhì)量容易保證；施工進(jìn)度快，鋪筑完畢即可通車；損壞后易于拆換修理；接縫多，整體性差，容易引起行車顛簸跳動(dòng)；適用：城市道路/廠礦道路/大型基建場地/停車站場和軟弱土基上；公路上一般不宜采用。第47頁/共52頁 組合式混凝土路面： 新建道路混凝土板單層； 缺乏材料/舊路改造時(shí)雙層組合式混凝土路面。 雙層板間組合型式：主要針對(duì)舊路改造結(jié)合式：部分結(jié)合式：分離式：第48頁/共52頁 纖維混凝土路面：在混凝土中摻入一些低碳鋼、不銹鋼纖

18、維或其它纖維（如塑料纖維、纖維網(wǎng)等），而形成的一種均勻而多向配筋的混凝土。 特點(diǎn)：板薄、縫少、壽命長、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少物理力學(xué)性能提高很多，且具有抗疲勞強(qiáng)度、抗沖擊能力和防止裂縫的能力；路面厚度可以減薄3545% ；縮縫間距可以增至1520m，脹縫與縱縫可以不設(shè)；特殊的攪拌方法抹面時(shí)需將冒出混凝土表面的鋼纖維拔出另加鋪磨耗層。鋼纖維制造：鋼絲截?cái)喾?、薄鋼板剪切法、熔抽法和鋼坯銑削法得到不同形狀和橫截面的纖維。由于鋼纖維混凝土的造價(jià)高，因而這類面層主要用于設(shè)計(jì)標(biāo)高受到限制的舊混凝土路面上的加鋪層，或者用作復(fù)合式混凝土面層的上面層。第49頁/共52頁 混凝土小塊鋪砌路面： 定義：由高強(qiáng)的水泥混凝土預(yù)制小塊手工鋪筑而成。 組成：面層、砂整平層(厚0.03m)和基層組成； 特點(diǎn)：形狀：矩形、嵌鎖型(不規(guī)則形狀)； 結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，能承受較大的單位壓力，出現(xiàn)較大變形也