第十四章水泥混凝土路面 §14-1概述 水泥混凝土路面,包括普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力 混凝土、装配式混凝土和钢纤维混凝土等面层板和基(垫)层所组成的路面。目前 采用最广泛的是就地浇筑的普通混凝土路面,简称混凝土路面 所谓普通混凝土路面,是指除接缝区和局部范围(边缘和角隅)外不配置钢筋 的混凝土路面。与其它类型路面相比,混凝土路面具有以下优点 (1)强度高,混凝土路面具有很高的抗压强度和较高的抗弯拉强度以及抗磨耗 能力 (2)稳定性好,混凝土路面的水稳性、热稳性均较好,特别是它的强度能随着 时间的延长而逐渐提高,不存在沥青路面的那种“老化”现象。 (3)耐久性好,由于混凝土路面的强度和稳定性好,所以它经久耐用,一般能 使用20~40年,而且它能通行包括履带式车辆等在内的各种运输工具 4)有利于夜间行车,混凝土路面色泽鲜明,能见度好,对夜间行车有利 但是,混凝土路面也存在一些缺点,主要有以下几方面: (1)对水泥和水的需要量大,修筑0.2m厚、7m宽的混凝土路面,每1000n 要耗费水泥约400~500t和水约250t,尚不包括养生用的水在内,这对水泥供应 不足和缺水地区带来较大困难。 (2)有接缝,一般混凝土路面要建造许多接缝,这些接缝不但增加施工和养护 的复杂性,而且容易引起行车跳动,影响行车的舒适性,接缝又是路面的薄弱 点,如处理不当,将导致路面板边和板角处破坏。 、(3)开放交通较迟,一般混凝土路面完工后,要经过28天的湿治养生,才能 放交通,如需提早开放交通,则需采取特殊措施。 (4)修复困难,混凝土路面损坏后,开挖很困难,修补工作量也大,且影响交 §14-2水泥混凝土路面构造 土基和基层 ()土基 理论分析表明,通过刚性面层和基层传到土基上的压力很小,一般不超过 005MPa。因此,混凝土板下似不需要有坚强的土基支承。然而,如果土基的稳 定性不足,在水温变化的影响下出现较大的变形,特别是不均匀沉陷,则仍将 给混凝土面板带来很不利的影响。实践证明,由于土基不均匀支承,使面板在 受荷时底部产生过大的弯拉应力,导致混凝土路面产生破坏。因此,混凝土路
1 第十四章 水泥混凝土路面 §14-1 概述 水泥混凝土路面，包括普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力 混凝土、装配式混凝土和钢纤维混凝土等面层板和基(垫)层所组成的路面。目前 采用最广泛的是就地浇筑的普通混凝土路面，简称混凝土路面。 所谓普通混凝土路面，是指除接缝区和局部范围(边缘和角隅)外不配置钢筋 的混凝土路面。与其它类型路面相比，混凝土路面具有以下优点： (1)强度高，混凝土路面具有很高的抗压强度和较高的抗弯拉强度以及抗磨耗 能力。 (2)稳定性好，混凝土路面的水稳性、热稳性均较好，特别是它的强度能随着 时间的延长而逐渐提高，不存在沥青路面的那种“老化”现象。 (3)耐久性好，由于混凝土路面的强度和稳定性好，所以它经久耐用，一般能 使用 20～40 年，而且它能通行包括履带式车辆等在内的各种运输工具。 (4)有利于夜间行车，混凝土路面色泽鲜明，能见度好，对夜间行车有利。 但是，混凝土路面也存在一些缺点，主要有以下几方面： (1)对水泥和水的需要量大，修筑 0.2m 厚、7m 宽的混凝土路面，每 1000m 要耗费水泥约 400～500t 和水约 250t，尚不包括养生用的水在内，这对水泥供应 不足和缺水地区带来较大困难。 (2)有接缝，一般混凝土路面要建造许多接缝，这些接缝不但增加施工和养护 的复杂性，而且容易引起行车跳动，影响行车的舒适性，接缝又是路面的薄弱 点，如处理不当，将导致路面板边和板角处破坏。 (3)开放交通较迟，一般混凝土路面完工后，要经过 28 天的湿治养生，才能 开放交通，如需提早开放交通，则需采取特殊措施。 (4)修复困难，混凝土路面损坏后，开挖很困难，修补工作量也大，且影响交 通。 §14-2 水泥混凝土路面构造 一、土基和基层 (一)土基 理论分析表明，通过刚性面层和基层传到土基上的压力很小，一般不超过 0.05MPa。因此，混凝土板下似不需要有坚强的土基支承。然而，如果土基的稳 定性不足，在水温变化的影响下出现较大的变形，特别是不均匀沉陷，则仍将 给混凝土面板带来很不利的影响。实践证明，由于土基不均匀支承，使面板在 受荷时底部产生过大的弯拉应力，导致混凝土路面产生破坏。因此，混凝土路
面下的路基必须密实、稳定和均匀。路基一般要求处于干燥或中湿状况,过湿 状态或强度与稳定性不符合要求的潮湿状态的路基必须经过处理。 路基的不均匀支承,可能由下列因素所造成: (1)不均匀沉陷—一湿软地基未达充分固结;土质不均匀,压实不充分、填挖 结合部以及新老路基交接处处理不当 (2)不均匀冻胀一一季节性冰冻地区,土质不均匀(对冰冻敏感性不同);路基 潮湿条件变化。 (3)膨胀土一在过干或过湿(相对于最佳含水量)时压实;排水设施不良等。 控制路基不均匀支承的最经济、最有效的方法是:①把不均匀的土掺配成均 匀的土:②控制压实时的含水量接近于最佳含水量,并保证压实度达到要求 ③加强路基排水设施,对于湿软地基,则应采取加固措施;④加设垫层,以缓 和可能产生的不均匀变形对面层的不利影响。 (二)基层 混凝土面层下设置基层的目的是: (1)防唧泥——混凝土面层如直接放在路基上,会由于路基土塑性变形量大, 细料含量多和抗冲刷能力低而极易产生唧泥现象。铺设基层后,可减轻以至消 除唧泥的产生。但未经处治的砂砾基层,其细料含量和塑性指数不能太髙,否 则仍会产生唧泥。 (2)防冰冻 在季节性冰冻地 区,用对冰冻不敏 感的粒状多孔材料 来铺筑基层,可以 减少路基的冰冻深 图14-1兼起排水作用的粒料基层 度,从而减轻冰冻 1-盲沟;2-通过路肩的基层 的危害作用 (3)减小路基顶面的压应力,并缓和路基不均匀变形对面层的影响。 (4)防水一一在湿软土基上,铺筑开级配粒料基层,可以排除从路表面渗入面 层板下的水分(如图14-1)以及隔断地下毛细水上升。 (5)为面层施工 荷家作后次数(x105) (如立侧模,运送混 051.0152.025303.5.4.04,5 凝土混合料等)提供 方便。 Q%上水泥(4% 6)提高路面结 稳定砂砾 构的承载能力,延长 路面的使用寿命。 因此,除非土基 本身就是有良好级 配的砂砾类土,而且图142重复荷载作用下基层的累积变形 是良好排水条件的 (砂砾基层曲线上数字为压实系数) 轻交通道路之外,都 应设置基层。同时,基层应具有足够的强度和稳定性,且断面正确,表面平整
2 面下的路基必须密实、稳定和均匀。路基一般要求处于干燥或中湿状况，过湿 状态或强度与稳定性不符合要求的潮湿状态的路基必须经过处理。 路基的不均匀支承，可能由下列因素所造成： (1)不均匀沉陷——湿软地基未达充分固结；土质不均匀，压实不充分、填挖 结合部以及新老路基交接处处理不当。 (2)不均匀冻胀——季节性冰冻地区，土质不均匀(对冰冻敏感性不同)；路基 潮湿条件变化。 (3)膨胀土—在过干或过湿(相对于最佳含水量)时压实；排水设施不良等。 控制路基不均匀支承的最经济、最有效的方法是：①把不均匀的土掺配成均 匀的土；②控制压实时的含水量接近于最佳含水量，并保证压实度达到要求； ③加强路基排水设施，对于湿软地基，则应采取加固措施；④加设垫层，以缓 和可能产生的不均匀变形对面层的不利影响。 (二)基层 混凝土面层下设置基层的目的是： (1)防唧泥——混凝土面层如直接放在路基上，会由于路基土塑性变形量大， 细料含量多和抗冲刷能力低而极易产生唧泥现象。铺设基层后，可减轻以至消 除唧泥的产生。但未经处治的砂砾基层，其细料含量和塑性指数不能太高，否 则仍会产生唧泥。 (2)防冰冻—— 在季节性冰冻地 区，用对冰冻不敏 感的粒状多孔材料 来铺筑基层，可以 减少路基的冰冻深 度，从而减轻冰冻 的危害作用。 (3)减小路基顶面的压应力，并缓和路基不均匀变形对面层的影响。 (4)防水——在湿软土基上，铺筑开级配粒料基层，可以排除从路表面渗入面 层板下的水分(如图 14-1)以及隔断地下毛细水上升。 (5) 为面层施工 (如立侧模，运送混 凝土混合料等)提供 方便。 (6) 提高路面结 构的承载能力，延长 路面的使用寿命。 因此，除非土基 本身就是有良好级 配的砂砾类土，而且 是良好排水条件的 轻交通道路之外，都 应设置基层。同时，基层应具有足够的强度和稳定性，且断面正确，表面平整。 图 14-1 兼起排水作用的粒料基层 1-盲沟；2-通过路肩的基层 图 14-2 重复荷载作用下基层的累积变形 (砂砾基层曲线上数字为压实系数)
理论计算和实践都已证明,采用整体性好,(具有较高的弹性模量如贫混凝土 沥青混凝土、水泥稳定碎石、石灰粉煤灰稳定碎石、级配碎石等)舶的材料修筑基 层,可以确保混凝土路面良好的使用特性和延长路面的使用寿命。因此,基层 材料的技术要求必须符合《公路路面基层施工技术规范》(JIJ034-93)的要求 因为如果基层出现较大的塑性变形累积(主要在接缝附近,面层板将与之脱空, 支承条件恶化,从而增加板的应力;同时,若基层材料中含有过多的细料,还 将促使唧泥和错台等病害产生。图14-2所示为两种基层在荷载重复作用下的塑 性变形累积曲线。 由图14-2可以看出,砂砾基层在荷载重复作用后的累积变形量很大,且原 始压实度越低,形变累积量便越大;而用少量水泥(4%)稳定砂砾的基层,在经 受重复荷载作用4.5×105次后,并未出现可量测到的塑性变形(图142上方横坐 标)。因此,无机结合料稳定类基层成为混凝土路面(特别在交通繁重的路段上) 最适用的基层类型。如因条件限制而只能采用未经处治的粒料基层时,必须 格控制细料含量并保证压实要求。 基层厚度以20cm左右为宜。研究资料表明,用厚基层来提高土基的支承力 或者说借以降低面层应力或减薄面层厚度一般是不经济的。但是随着稳定类基 层厚度的减小,基层底面的弯拉应力随之增大,因此基层厚度不宜太薄 基层宽度应比混凝土路面板每侧各宽出25~35cm(采用小型机具或轨道式 摊铺机施工)或50~60cm(采用滑模摊铺机施工),或与路基冋宽,以供施工 时安装模板,并防止路面边缘渗水至土基而导致路面破坏。 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,以便将路基的冰冻 深度约束在有限的范围内。路面结构的最小总厚度,随冰冻线深度、路基的潮 湿状况和土质而异,其数值可参照表14-1选定。超出面层和基层厚度的总厚度 部分可用基层下的垫层(防冻层)来补足 表14-1 水泥混凝土路面结构防冻最小厚度(cm) 路基干湿类型|路基土质 设计年限内当地最大冻深(cm) 50~100100~150150~200>200 粘性土 中湿路段细亚砂土 30~50 40~6050~7060~95 粉性土 40~60 50~7060~85 70~110 续表14-1 设计年限内当地最大冻深(cm) 路基干湿类型|路基土质 50~100100~150150~200 >200 粘性 50~70 60~90 75~120 潮湿路段细亚砂土 粉性土十45~7055-870~10080~130 混凝土面板 理论分析表明,轮载作用于板中部时,板所产生的最大应力约为轮载作用于
3 理论计算和实践都已证明，采用整体性好，(具有较高的弹性模量如贫混凝土、 沥青混凝土、水泥稳定碎石、石灰粉煤灰稳定碎石、级配碎石等)的材料修筑基 层，可以确保混凝土路面良好的使用特性和延长路面的使用寿命。因此，基层 材料的技术要求必须符合《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-93）的要求。 因为如果基层出现较大的塑性变形累积(主要在接缝附近)，面层板将与之脱空， 支承条件恶化，从而增加板的应力；同时，若基层材料中含有过多的细料，还 将促使唧泥和错台等病害产生。图 14-2 所示为两种基层在荷载重复作用下的塑 性变形累积曲线。 由图 14-2 可以看出，砂砾基层在荷载重复作用后的累积变形量很大，且原 始压实度越低，形变累积量便越大；而用少量水泥(4%)稳定砂砾的基层，在经 受重复荷载作用 4.5×105 次后，并未出现可量测到的塑性变形(图 14-2 上方横坐 标)。因此，无机结合料稳定类基层成为混凝土路面(特别在交通繁重的路段上) 最适用的基层类型。如因条件限制而只能采用未经处治的粒料基层时，必须严 格控制细料含量并保证压实要求。 基层厚度以 20cm 左右为宜。研究资料表明，用厚基层来提高土基的支承力， 或者说借以降低面层应力或减薄面层厚度一般是不经济的。但是随着稳定类基 层厚度的减小，基层底面的弯拉应力随之增大，因此基层厚度不宜太薄。 基层宽度应比混凝土路面板每侧各宽出 25～35cm（采用小型机具或轨道式 摊铺机施工）或 50～60cm（采用滑模摊铺机施工），或与路基同宽，以供施工 时安装模板，并防止路面边缘渗水至土基而导致路面破坏。 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，以便将路基的冰冻 深度约束在有限的范围内。路面结构的最小总厚度，随冰冻线深度、路基的潮 湿状况和土质而异，其数值可参照表 14-1 选定。超出面层和基层厚度的总厚度 部分可用基层下的垫层(防冻层)来补足。 表 14-1 水泥混凝土路面结构防冻最小厚度(cm) 路基干湿类型 路基土质 设计年限内当地最大冻深（cm） 50～100 100～150 150～200 >200 中湿路段 粘性土 细亚砂土 30～50 40～60 50～70 60～95 粉性土 40～60 50～70 60～85 70～110 续表 14-1 路基干湿类型 路基土质 设计年限内当地最大冻深（cm） 50～100 100～150 150～200 >200 潮湿路段 粘性土 细亚砂土 40～60 50～70 60～90 75～120 粉性土 45～70 55～80 70～100 80～130 二、混凝土面板 理论分析表明，轮载作用于板中部时，板所产生的最大应力约为轮载作用于
板边部时的2/3。因此,面层板的横断面应采用中间薄两边厚的型式(图14-3) 以适应荷载应力的变化。一般边部厚度较中部约大25%,是从路面最外两侧板 的边部,在06~1.0m宽度范围内逐渐加厚。但是厚边式路面对土基和基层的施 工带来不便;而且使用经验也表明,在厚度变化转折处,易引起板的折裂。因 此,目前国内外常采用等厚式断面。混凝土面板应保证表面平整、耐磨、抗滑。 混凝土面板的平整度以3米直尺量测为准。3米直尺与路面表面的最大间隙 高速公路和一级公路不应大于3毫米:其它各级公路不应大于5毫米 混凝土面板的抗滑标准以构造深度为指标。髙速公路和一级公路不应低于 0.8毫米;其它各级公路不应低于0.6毫米。 1-~2% 图14-3混凝土路面横断面示意图 三、排水要求 混凝土路面的排水应根据公路等级、地形、地质;气候、年降雨量、地下 水等条件,结合路基排水进行设计,使之形成良好的排水系统,确保排水畅通、 路基路面稳定和行车安全。 高速公路和一级公路的路面排水一般由路肩排水、中央分隔带排水和路面 表面渗入水的排除等组成,现代水泥混凝土路面的使用经验表明,路肩必须设 置边坡与板底连通的排水盲沟,以利于将路面板接缝处的渗水排出路肩 四、接缝的构造与布置 混凝土面层是由一定厚度的混凝土板所组成,它具有热胀冷缩的性质。由于 年四季气温的变化,混凝土板会产生不同程度的膨胀和收缩。而在一昼夜中 白天气温升高,混凝土板顶面温度较底面为髙,这种温度坡差会形成板的中部 隆起的趋势。夜间气温降低,板顶面温度较底面为低,会使板的周边和角隅发 生翘起的趋势(图14-4a)。这些变形会受到板与基础之间的摩阻力和粘结力,以 及板的自重车轮荷载等的约束,致使板内产生过大的应力,造成板的断裂(图 14-4b)或拱胀等破坏 图14-4混凝土由于温度坡差引起的变形a)及开裂b) 以及由于均匀温度下降使板的开裂c) 从图144可见,由于翘曲而引起的裂缝,则在裂缝发生后被分割的两块板 体尚不致完全分离,倘若板体温度均匀下降引起收缩,则将使两块板体被拉开(图
4 板边部时的 2/3。因此，面层板的横断面应采用中间薄两边厚的型式（图 14-3）， 以适应荷载应力的变化。一般边部厚度较中部约大 25%，是从路面最外两侧板 的边部，在 0.6～1.0m 宽度范围内逐渐加厚。但是厚边式路面对土基和基层的施 工带来不便；而且使用经验也表明，在厚度变化转折处，易引起板的折裂。因 此，目前国内外常采用等厚式断面。混凝土面板应保证表面平整、耐磨、抗滑。 混凝土面板的平整度以 3 米直尺量测为准。3 米直尺与路面表面的最大间隙 高速公路和一级公路不应大于 3 毫米；其它各级公路不应大于 5 毫米。 混凝土面板的抗滑标准以构造深度为指标。高速公路和一级公路不应低于 0.8 毫米；其它各级公路不应低于 0.6 毫米。 图 14-3 混凝土路面横断面示意图 三、排水要求 混凝土路面的排水应根据公路等级、地形、地质；气候、年降雨量、地下 水等条件，结合路基排水进行设计，使之形成良好的排水系统，确保排水畅通、 路基路面稳定和行车安全。 高速公路和一级公路的路面排水一般由路肩排水、中央分隔带排水和路面 表面渗入水的排除等组成，现代水泥混凝土路面的使用经验表明，路肩必须设 置边坡与板底连通的排水盲沟，以利于将路面板接缝处的渗水排出路肩。 四、接缝的构造与布置 混凝土面层是由一定厚度的混凝土板所组成，它具有热胀冷缩的性质。由于 一年四季气温的变化，混凝土板会产生不同程度的膨胀和收缩。而在一昼夜中， 白天气温升高，混凝土板顶面温度较底面为高，这种温度坡差会形成板的中部 隆起的趋势。夜间气温降低，板顶面温度较底面为低，会使板的周边和角隅发 生翘起的趋势(图 14-4a)。这些变形会受到板与基础之间的摩阻力和粘结力，以 及板的自重车轮荷载等的约束，致使板内产生过大的应力，造成板的断裂(图 14-4b)或拱胀等破坏。 图 14-4 混凝土由于温度坡差引起的变形 a)及开裂 b) 以及由于均匀温度下降使板的开裂 c) 从图 14-4 可见，由于翘曲而引起的裂缝，则在裂缝发生后被分割的两块板 体尚不致完全分离，倘若板体温度均匀下降引起收缩，则将使两块板体被拉开(图
144c),从而失去荷载传递作用 为避免这些缺陷,混凝土路面不得不在纵横两个方向设置许多接缝,把整个 路面分割成许多板块(图14-5)。 图14-5路面接缝设置 横向接缝是垂直于行车方向的接缝,共有三种:缩缝、胀缝和施工缝。缩缝 保证板因温度和湿度的降低而收缩时沿该薄弱断面缩裂,从而避免产生不规则 的裂缝。胀缝保证板在温度升髙时能部分伸张,从而避免产生路面板在热天的 拱胀和折断破坏,同时胀缝也能起到缩缝的作用。另外,混凝土路面每天完工 以及因雨天或其它原因不能继续施工时,应尽量做到胀缝处。如不可能,也应 做至缩缝处,并做成施工缝的构造形式。 在任何形式的接缝处板体都不可能是连续的,其传递荷载的能力总不如非接 缝处。而且任何形式的接缝都不免要漏水。因此,对各种形式的接缝,都必须 为其提供相应的传荷与防水的设施 (一)横缝的构造与布置 (1)胀缝的构造缝隙宽约20~25mm如施工时气温较高,或胀缝间距较短, 应采用低限;反之用高限。缝隙上部3~4cm深度内浇灌填缝料,下部则设置富 有弹性的嵌缝板,它可由油浸或沥青浸制的软木板制成。 对于交通繁重的道路,为保证混凝土板之间能有效地传递荷载,防止形成错 台,应在胀缝处板厚中央设置传力杆。传力杆一般长40~60cm,直径20~25mm 的光圆钢筋,每隔30~50cm设一根。杆的半段固定在混凝土内,另半段涂以沥 青、套上长约8~10cm的铁皮或塑料套筒,筒底与杆端之间留出宽约3~4cm的 空隙,并用木屑与弹性材料填充,以利板的自由伸缩(见图14-6a)。在同一条胀 缝上的传力杆,设有套筒的活动端最好在缝的两边交错布置。 由于设置传力杆需用钢材,故有时不设传力杆,而在板下用100号混凝土或 其它刚性较大的材料,铺成断面为矩形或梯形的垫枕(见图146b)。当用炉渣石 灰土等半刚性材料作基层时,可将基层加厚形成垫枕(见图14-6c),结构简单 造价低廉。为防止水经过胀缝渗入基层和土基,还可在板与垫枕或基层之间铺 层或两层油毛毡或2cm厚沥青砂。 (2)缩缝的构缩缝一般采用假缝形式(见图14-7a),即只在板的上部设缝隙, 当板收缩时将沿此最薄弱断面有规则地自行断裂。缩缝缝隙宽3~8mm,深度约 为板厚的1/4~1/5,一般为5~6cm,近年来国外有减小假缝宽度与深度的趋 势。假缝缝隙内亦需浇灌填缝料,以防地面水下渗及石砂杂物进入缝内
5 14-4c)，从而失去荷载传递作用。 为避免这些缺陷，混凝土路面不得不在纵横两个方向设置许多接缝，把整个 路面分割成许多板块(图 14-5)。 图 14-5 路面接缝设置 横向接缝是垂直于行车方向的接缝，共有三种：缩缝、胀缝和施工缝。缩缝 保证板因温度和湿度的降低而收缩时沿该薄弱断面缩裂，从而避免产生不规则 的裂缝。胀缝保证板在温度升高时能部分伸张，从而避免产生路面板在热天的 拱胀和折断破坏，同时胀缝也能起到缩缝的作用。另外，混凝土路面每天完工 以及因雨天或其它原因不能继续施工时，应尽量做到胀缝处。如不可能，也应 做至缩缝处，并做成施工缝的构造形式。 在任何形式的接缝处板体都不可能是连续的，其传递荷载的能力总不如非接 缝处。而且任何形式的接缝都不免要漏水。因此，对各种形式的接缝，都必须 为其提供相应的传荷与防水的设施。 (一)横缝的构造与布置 (1)胀缝的构造 缝隙宽约 20～25mm。如施工时气温较高，或胀缝间距较短， 应采用低限；反之用高限。缝隙上部 3～4cm 深度内浇灌填缝料，下部则设置富 有弹性的嵌缝板，它可由油浸或沥青浸制的软木板制成。 对于交通繁重的道路，为保证混凝土板之间能有效地传递荷载，防止形成错 台，应在胀缝处板厚中央设置传力杆。传力杆一般长 40～60cm，直径 20～25mm 的光圆钢筋，每隔 30～50cm 设一根。杆的半段固定在混凝土内，另半段涂以沥 青、套上长约 8～10cm 的铁皮或塑料套筒，筒底与杆端之间留出宽约 3～4cm 的 空隙，并用木屑与弹性材料填充，以利板的自由伸缩(见图 14-6a)。在同一条胀 缝上的传力杆，设有套筒的活动端最好在缝的两边交错布置。 由于设置传力杆需用钢材，故有时不设传力杆，而在板下用 100 号混凝土或 其它刚性较大的材料，铺成断面为矩形或梯形的垫枕(见图 14-6b)。当用炉渣石 灰土等半刚性材料作基层时，可将基层加厚形成垫枕(见图 14-6c)，结构简单， 造价低廉。为防止水经过胀缝渗入基层和土基，还可在板与垫枕或基层之间铺 一层或两层油毛毡或 2cm 厚沥青砂。 (2)缩缝的构 缩缝一般采用假缝形式(见图 14-7a)，即只在板的上部设缝隙， 当板收缩时将沿此最薄弱断面有规则地自行断裂。缩缝缝隙宽 3～8mm，深度约 为板厚的 1／4～1／5，一般为 5～6cm，近年来国外有减小假缝宽度与深度的趋 势。假缝缝隙内亦需浇灌填缝料，以防地面水下渗及石砂杂物进入缝内
5-08 06-0B 图146胀缝的构造形式 图147缩缝与工作缝的构造形 式 a)套筒式传力杆;b、c)垫枕式传力杆a)假缝;b、c)传力杆;d)企口缝 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,但对交通繁重或地基水文条件不良路段,也应在板厚中央设置传力 杆。这种传力杆长度为30~40cm,直径14~16mm,每隔30~60cm设一根(见 图14-7b)一般全部锚固在混凝土内,以使缩缝下部凹凸面的传荷作用有所保证: 但为便于板的翘曲,有时也将传力杆半段涂以沥青,称为滑动传力杆,而这种 缝称为翘曲缝。 应当补充指出,当在胀缝或缩缝上设置传力杆时,传力杆与路面边缘的距离, 应较传力杆间距小些。 3)施工缝的构造施工缝采用平头缝或企口缝的构造形式。平头缝上部应设 置深为3~4cm,宽为5~l0πm的沟槽,内浇灌填缝料。为利于板间传递荷载, 在板厚的中央也应设置传力杆(见图147c)。传力杆长约40cm,直径20mm,半 段锚固在混凝土中,另半段涂沥青或润滑油,亦称滑动传力杆。如不设传力杆, 则需用专门拉毛模板,把混凝土接头处作成凹凸不平的表面,以利于传递荷载。 另一种形式是企口缝如图14-7d)所示。 (4)横缝的布置缩缝间距一般为4~6m(即板长),在昼夜气温变化较大的地 区,或地基水文情况不良路段,应取低限值,反之取高限。 在桥涵两端以及小半径平、竖曲线处应设置胀缝。胀缝是混凝土路面的薄弱
6 图 14-6 胀缝的构造形式 图 14-7 缩缝与工作缝的构造形 式 a）套筒式传力杆；b、c）垫枕式传力杆 a）假缝；b、c）传力杆；d）企口缝 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，但对交通繁重或地基水文条件不良路段，也应在板厚中央设置传力 杆。这种传力杆长度为 30～40cm，直径 14～16mm，每隔 30～60cm 设一根(见 图 14-7b)一般全部锚固在混凝土内，以使缩缝下部凹凸面的传荷作用有所保证； 但为便于板的翘曲，有时也将传力杆半段涂以沥青，称为滑动传力杆，而这种 缝称为翘曲缝。 应当补充指出，当在胀缝或缩缝上设置传力杆时，传力杆与路面边缘的距离， 应较传力杆间距小些。 (3)施工缝的构造 施工缝采用平头缝或企口缝的构造形式。平头缝上部应设 置深为 3～4cm，宽为 5～10mm 的沟槽，内浇灌填缝料。为利于板间传递荷载， 在板厚的中央也应设置传力杆(见图 14-7c)。传力杆长约 40cm，直径 20mm，半 段锚固在混凝土中，另半段涂沥青或润滑油，亦称滑动传力杆。如不设传力杆， 则需用专门拉毛模板，把混凝土接头处作成凹凸不平的表面，以利于传递荷载。 另一种形式是企口缝如图 14-7d)所示。 (4)横缝的布置 缩缝间距一般为 4～6m(即板长)，在昼夜气温变化较大的地 区，或地基水文情况不良路段，应取低限值，反之取高限。 在桥涵两端以及小半径平、竖曲线处应设置胀缝。胀缝是混凝土路面的薄弱
环节,它不仅给施工带来不便,同时,由于施工时传力杆设置不当(未能正确定 位),使胀缝处的混凝土常出现碎裂等病害;当雨水通过胀缝渗入地基后,易使 地基软化,引起唧泥、错台等破坏;当砂石进入胀缝后,易造成胀缝处板边挤 碎、拱胀等破坏。同时,胀缩容易引起行车跳动,其中的填缝料又要经常补充 或更换,增加了养护的麻烦。因此,近年来国内外修筑的混凝土路面均有减少 胀缝的趋势。我国现行刚性路面设计规范规定,胀缝应尽量少设或不设:但在 邻近桥梁或固定建筑物处、或与其它类型路面相连接处、板厚变化处、隧道口 小半径曲线和纵坡变换处,均应设置胀缝。在其它位置,当板厚等于或大于20cm 并在夏季施工时,也可不设胀缝。 但是,采用长间距胀缝或无胀缝路面结构时,需注意采取一些相应的措施 如增大基层表面的摩阻力,以约束板在高温或潮湿时伸长的趋势;在气温较高 时施工,以尽量减小水泥混凝土板的胀缩幅度;相对地缩短缩缝间距,以便减 少板的温度翘曲应力,缩小缩缝缝隙的拉宽度以提髙传荷能力,并增进板对地 基变形的适应性 (二)纵缝的构造与布置 纵缝是指平行于混凝土路面行车方向的那些接缝。纵缝一般按3~4.5m设 置,这对行车和施工都较方便。当双车道路面按全幅宽度施工时,纵缝可做成 假缝形式。对这种假缝,国外规定在板厚中央应设置拉杆,拉杆直径可小于传 力杆,间距为10m左右,锚固在混凝土内,以保证两侧板不致被拉开而失掉缝 下部的颗粒嵌锁作用(见图14-8a)。当按一个车道施工时,可做成平头式纵缝。 为利于板间传递荷载,也可采用企口式纵缝(见图14-8c),缝壁应涂沥青,缝的 上部也应留有宽6~8mm的缝隙,内浇灌填缝料。为防止板沿两侧路拱横坡爬 动拉开和形成错台,以及防止横缝搓开,有时在平头式及企口式纵缝上设置拉 杆(见图14-8c、d),拉杆长50~70cm,直径18~20mm,间距1.0~1.5m。 图14-8纵缩缝的构造形式 a)假缝带拉杆;b)平头缝;c)企口缝加拉杆;d)平头缝加拉杆 尺寸单位:cm 对多车道路面,应每隔3~4个车道设一条纵向胀缝,其构造与横向胀缝相 同。当路旁有路缘石时,缘石与路面板之间也应设胀缝,但不必设置传力杆或 垫枕。 (三)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°的角隅。纵缝两旁的
7 环节，它不仅给施工带来不便，同时，由于施工时传力杆设置不当(未能正确定 位)，使胀缝处的混凝土常出现碎裂等病害；当雨水通过胀缝渗入地基后，易使 地基软化，引起唧泥、错台等破坏；当砂石进入胀缝后，易造成胀缝处板边挤 碎、拱胀等破坏。同时，胀缩容易引起行车跳动，其中的填缝料又要经常补充 或更换，增加了养护的麻烦。因此，近年来国内外修筑的混凝土路面均有减少 胀缝的趋势。我国现行刚性路面设计规范规定，胀缝应尽量少设或不设；但在 邻近桥梁或固定建筑物处、或与其它类型路面相连接处、板厚变化处、隧道口、 小半径曲线和纵坡变换处，均应设置胀缝。在其它位置，当板厚等于或大于 20cm 并在夏季施工时，也可不设胀缝。 但是，采用长间距胀缝或无胀缝路面结构时，需注意采取一些相应的措施， 如增大基层表面的摩阻力，以约束板在高温或潮湿时伸长的趋势；在气温较高 时施工，以尽量减小水泥混凝土板的胀缩幅度；相对地缩短缩缝间距，以便减 少板的温度翘曲应力，缩小缩缝缝隙的拉宽度以提高传荷能力，并增进板对地 基变形的适应性。 (二)纵缝的构造与布置 纵缝是指平行于混凝土路面行车方向的那些接缝。纵缝一般按 3～4.5m 设 置，这对行车和施工都较方便。当双车道路面按全幅宽度施工时，纵缝可做成 假缝形式。对这种假缝，国外规定在板厚中央应设置拉杆，拉杆直径可小于传 力杆，间距为 1.0m 左右，锚固在混凝土内，以保证两侧板不致被拉开而失掉缝 下部的颗粒嵌锁作用(见图 14-8a)。当按一个车道施工时，可做成平头式纵缝。 为利于板间传递荷载，也可采用企口式纵缝(见图 14-8c)，缝壁应涂沥青，缝的 上部也应留有宽 6～8mm 的缝隙，内浇灌填缝料。为防止板沿两侧路拱横坡爬 动拉开和形成错台，以及防止横缝搓开，有时在平头式及企口式纵缝上设置拉 杆(见图 14-8c、d)，拉杆长 50～70cm，直径 18～20mm,间距 1.0～1.5m。 图 14-8 纵缩缝的构造形式 a)假缝带拉杆；b)平头缝；c)企口缝加拉杆；d)平头缝加拉杆 尺寸单位：cm 对多车道路面，应每隔 3～4 个车道设一条纵向胀缝，其构造与横向胀缝相 同。当路旁有路缘石时，缘石与路面板之间也应设胀缝，但不必设置传力杆或 垫枕。 (三)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°的角隅。纵缝两旁的
横缝一般成一条直线。实践证明,如横缝在纵缝两旁错开,将导致板产生从横 缝延伸出来的裂缝(见图149)。在交叉口范围内,为了避免板形成较锐的角并使 板的长边与行车方向一致,大多采用辐射式的接缝布置形式(见图14-10) 图14-9横缝错开时引起的裂缝 图14-10交叉口接缝布置 1-纵缝(企口式):2-胀缝;3-缩缝:4进水口 应当补充指出,目前国外流行一种新的混凝土路面接缝布置形式,即胀缝甚 少,缩缝间距不等,按4、4.5、5、5.5和6m的顺序设置,而且横缝与纵缝交成 80度左右的斜角,如设传力杆,则传力杆与路中线平行,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 至于缩缝传力杆的设置问题,国外一般认为:①对低交通量道路,当缩缝间 距小于4.5~60m,可不设传力杆:;②对大交通量道路,任何时候都应该设置传 力杆,采用间距小的缩缝和稳定类基层时则例外。 当采用板中计算厚度的等厚式板时,或混凝土板纵、横向自由边缘下的基础 有可能产生较大的塑性变形时,应在其自由边缘和角隅处设置下述两种补强钢 (1)边缘钢筋,一般用两根直径12~16mm的螺纹钢筋或圆钢筋,设在板的 下部板厚的1/4~1/3处,且距边缘和板底均不小于5cm,两根钢筋的间距不 应小于10cm(见图14-lla)纵向边缘钢筋一般只作在一块板内,不得穿过缩缝, 以免妨碍板的翘曲:但有时亦可将其穿过缩缝,但不得穿过胀缝。为加强锚固 能力,钢筋两端应向上弯起。在横胀缝两侧板边缘以及混凝土路面的起终端处, 为加强板的横向边缘,亦可设置横向边缘钢筋。 (2)角隅钢筋,设置在胀缝两侧板的角隅处,一般可用两根直径12至14mm 长24m的螺纹钢筋弯成如图14-11b)的形状。角隅钢筋应设在板的上部,距板顶 面不小于5cm,距胀缝和板边缘各为10cm。在交叉口处,对无法避免形成的锐 角,宜设置双层钢筋网补强(见图14-1lc),以避免板角断裂。钢筋布置在板的上 下部,距板顶(底)5~7cm为宜
8 横缝一般成一条直线。实践证明，如横缝在纵缝两旁错开，将导致板产生从横 缝延伸出来的裂缝(见图 14-9)。在交叉口范围内，为了避免板形成较锐的角并使 板的长边与行车方向一致，大多采用辐射式的接缝布置形式(见图 14-10)。 图 14-9 横缝错开时引起的裂缝 图 14-10 交叉口接缝布置 1-纵缝(企口式)；2-胀缝；3-缩缝；4-进水口 应当补充指出，目前国外流行一种新的混凝土路面接缝布置形式，即胀缝甚 少，缩缝间距不等，按 4、4.5、5、5.5 和 6m 的顺序设置，而且横缝与纵缝交成 80 度左右的斜角，如设传力杆，则传力杆与路中线平行，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。 至于缩缝传力杆的设置问题，国外一般认为：①对低交通量道路，当缩缝间 距小于 4.5～6.0m，可不设传力杆；②对大交通量道路，任何时候都应该设置传 力杆，采用间距小的缩缝和稳定类基层时则例外。 当采用板中计算厚度的等厚式板时，或混凝土板纵、横向自由边缘下的基础 有可能产生较大的塑性变形时，应在其自由边缘和角隅处设置下述两种补强钢 筋。 (1)边缘钢筋，一般用两根直径 12～16mm 的螺纹钢筋或圆钢筋，设在板的 下部板厚的 1／4～1／3 处，且距边缘和板底均不小于 5cm，两根钢筋的间距不 应小于 10cm(见图 14-11a))。纵向边缘钢筋一般只作在一块板内，不得穿过缩缝， 以免妨碍板的翘曲；但有时亦可将其穿过缩缝，但不得穿过胀缝。为加强锚固 能力，钢筋两端应向上弯起。在横胀缝两侧板边缘以及混凝土路面的起终端处， 为加强板的横向边缘，亦可设置横向边缘钢筋。 (2)角隅钢筋，设置在胀缝两侧板的角隅处，一般可用两根直径 12 至 14mm 长 2.4m 的螺纹钢筋弯成如图 14-11b)的形状。角隅钢筋应设在板的上部，距板顶 面不小于 5cm，距胀缝和板边缘各为 10cm。在交叉口处，对无法避免形成的锐 角，宜设置双层钢筋网补强(见图 14-11c)，以避免板角断裂。钢筋布置在板的上 下部，距板顶(底)5～7cm 为宜
2612 22·165 14-11边缘和角隅钢筋的布置 a)边缘钢筋;b)、c)角隅钢筋 尺寸单位:mm 当混凝土路面中必须设置窨井、雨水口等其它构造物时,则宜设在板中或接 缝处,在井口边设置胀缝同混凝土面板分开,构造物周围的混凝土面板需用钢 筋加固。如构造物不可避免地布置在离板边小于lm时,则应在混凝土板薄弱断 面处增设加固钢筋 混凝土路面同桥梁相接处,宜设置钢筋混凝土搭板。搭板一端放在桥台上, 并加设防滑锚固钢筋和在搭板上预留灌浆孔。如为斜交桥梁,尚应设置钢筋混 凝土渐变板。渐变板的块数,当桥梁斜角大于70°时设一块;70~45°时设两 块;小于45°至少设三块(见图14-12)。渐变板的短边最小为5m,长边最大为 l0m。搭板和渐变板的配筋量按§14-5中的式14-1计算,角隅部分另加钢筋网 补强
9 14-11 边缘和角隅钢筋的布置 a)边缘钢筋；b)、c)角隅钢筋 尺寸单位：mm 当混凝土路面中必须设置窨井、雨水口等其它构造物时，则宜设在板中或接 缝处，在井口边设置胀缝同混凝土面板分开，构造物周围的混凝土面板需用钢 筋加固。如构造物不可避免地布置在离板边小于 1m 时，则应在混凝土板薄弱断 面处增设加固钢筋。 混凝土路面同桥梁相接处，宜设置钢筋混凝土搭板。搭板一端放在桥台上， 并加设防滑锚固钢筋和在搭板上预留灌浆孔。如为斜交桥梁，尚应设置钢筋混 凝土渐变板。渐变板的块数，当桥梁斜角大于 70°时设一块；70～45°时设两 块；小于 45°至少设三块(见图 14-12)。渐变板的短边最小为 5m，长边最大为 10m。搭板和渐变板的配筋量按§14-5 中的式 14-1 计算，角隅部分另加钢筋网 补强
厂板『渐变板逗赶土板 同桥 面铺装 )a>70 纵缝℃括板新变板[渐变板混艇士板 面仙装 b)45°<<70 板 浙变板渐变板■渐变板栏土板 了面 c)‘<‘5° 图14-12混凝土路面斜交桥梁相接时的构造示意 五、特殊部位混凝土路面的处理 混凝土路面同柔性路面相接处,为避免岀现沉陷和错台,或柔性路面受顶推 而拥起,宜按图14-13的方式处理;或将混凝土板埋入柔性路面内,如图14-14 所示
10 五、特殊部位混凝土路面的处理 混凝土路面同柔性路面相接处，为避免出现沉陷和错台，或柔性路面受顶推 而拥起，宜按图 14-13 的方式处理；或将混凝土板埋入柔性路面内，如图 14-14 所示。 图 14-12 混凝土路面斜交桥梁相接时的构造示意