第十三章水泥砼路面设计
§ 13-1 概述
一、水泥砼路面结构特征
1、力学分析：∵砼板力学强度高∴轮载作用下变形小弹性阶段
∵基层、土基变形小∴弹性阶段
∴水泥砼路面结构属于弹性层状体系
2、同柔性路面相比的一些特性
（1）板的弹性模量及力学强度大大高于土基和基层
（2）抗弯拉强度小，作为设计指标
（3）弹性地基板理论分析计算（板与基层摩阻力不大）
1、设计标准的分析
轮载重复作用：砼板会在低于极限抗弯拉强度时破坏
板顶底温差：温度翘曲应力，尺寸越大，应力越大脆性材料
基层与土基不均匀变形：板与基层脱空而断裂
∴砼板必须具有足够的抗弯拉强度和厚度
总之，防止面层板断裂为主要设计标准——保证路面承载能力
指标：σp（荷载应力）+σt（温度应力）≤f cm（砼抗弯拉强度）
另外：从保证汽车行驶性能的角度，应严格控制两侧的错台量。从多方面采取措施保证其使用寿命。
二、砼路面结构设计内容
1、路面结构层组合设计
面层——较高的弯拉强度，表面平整、抗滑、耐磨
基层、垫层——粒料类（碎石、砾石）、稳定类（水泥、石灰、工业废渣）、贫砼类；后俩类多用土基——选择土类，充分压实
2、板厚设计
由荷载应力、温度应力之和是否小于限值定板厚；按设计标准及相关程序和表格。
3、板的平面尺寸和接缝设计
接缝布置及板的受力定平面尺寸；接缝构造
2、路肩设计
高速、一级公路：同面板浇筑成整体（用水泥砼、沥青混合料面层）
一般公路：设路缘石或加固路肩（用沥青混合料或其它）
3、配筋设计边缘、角隅配置
三、砼路面设计原则
1、保证质量，尽可能使用当地材料
2、 方案比选，择优取用；尽可能用有利于机械化、工厂化的施工方案
3、 新材料、新工艺、新技术的应用积极慎重
4、 环境保护
5、 地处不良路段：措施有效、严格施工
四、砼路面结构设计理论与方法
1、 砼路面设计方法：以弹性地基板的荷载应力、温度应力分析方法为基本理论，以砼路面板的弯拉
应力作为极限状态和设计控制指标。
2、 地基模型：温克勒地基模型；弹性半空间均质地基模型
3、 路面板：温克勒地基上矩形板；弹性半空间均质地基上无限大板；各种模型地基上有限尺寸板
4、 以概率法替代定值法，引入可靠度概念。仍以砼板的极限疲劳弯拉应力为指标。
五、砼路面的交通等级
1、砼路面设计基准期 p457表16-1
2、标准轴载及轴载当量换算
3、交通调查与轴载分析
4、标准轴载累计当量作用次数
5、砼路面交通等级划分 p459表16-4
§ 13-2 弹性地基板体系理论简介
一、小挠度弹性薄板理论
见教材P459。
§ 13-3 水泥砼路面应力分析
一、文克勒地基板的荷载应力分析p461
1、文克勒地基假设：()()y x kw y x q ,,=；地基参数K
2、威斯特卡德解
（1）荷载位于板中，荷载中心处板底最大弯拉应力
（2）荷载位于板边缘，荷位下板底的最大弯拉应力
（3）荷载位于板角，最大拉应力产生在板表面离荷载圆中心为x1的分角线上。
二、弹性半空间体地基板的荷载应力分析
1、弹性地基假设：地基为各向同性弹性半无限体，地基在荷载作用范围内及影响所及的以外部分均产
生变形，其顶面任一点挠度不仅同该点的应力有关，也同其它各点压力有关，即：
()()[]y x w f y x q ,,=； 地基参数E 0
它比文克勒模型符号实际的程度好。因此若干年来这种地基问题的解答越来越多。然而这种地
基问题的解法比较复杂，所以未得到广泛应用。
2、霍格的分析
针对外荷载与弹性地基板均为轴对称时的情况，给出了集中荷载或圆形均布荷载作用于无限大板
板中时板中心在单位宽度内的最大挠度、应力和弯矩M max 和距离轮载r 处板的单位宽度弯矩M t 、M r 等。对于荷载位于板边或板角处，目前无解析解。
三、有限尺寸板的有限元解
1、水泥砼板大都是有限尺寸的矩形板。无论是文克勒地基或是弹性半无限体地基板的解析解，都不
能给予解算。真正无限大板不存在。
2、弹性地基上有限尺寸矩形板的板中、板边、板角作用车轮荷载时，求解相应位置的挠度和弯矩，
属非轴对称课题，数学上遇到很大困难，至今无解析表达式。
3、目前只有采用近似的数值计算方法，如有限单元法、差分法等，才能考虑砼面层的真实工作条件。
其优越性体现在：（1）可按板的实际大小求解；（2）可考虑各种荷载情况；（3）可计及板的实际边界条件；（4）更全面的分析板的受力。
有限元法在应用上的一个主要缺陷：是没有解析式，只能针对具体的情况采用计算机程序解
出具体的结果来。
4、现行《公路水泥砼路面设计规范》JTGD40---2002用有限元法分析了荷载作用下板的极限应力值，
由此给出了应力计算诺莫图。
5、荷载应力最大的位置，即临界荷位：矩形板纵缝边缘中部
四、水泥砼路面温度应力分析
（一）胀缩应力
板内温度均匀升降 → 板沿断面均匀胀缩 → 对平面尺寸很大的板，即未设接缝的板，板内任一
点应变为：（x---纵向；y----横向） ()()t E t E x c y c y y c x c
x ??+-=
??+-=
ασμσεασμσε11 1、由此得出面板胀缩完全受阻时的应力
板中部：0==y x εε
μ
ασσ-???-==1t E y x 板边缘中部或窄长板：00==y x σε或
t E c x ???-=ασ
例题—收缩应力：未设接缝的砼面板，当温度下降15℃，取E c =3×104Mpa ，μc =0.15，△t=-15℃，则板中部最大收缩应力为：
()MPa t E i 29.515
.011510103154=--???-=-???-=-μασ 在砼浇筑初期，未完全结硬，其抗拉强度不足以抵抗收缩应力，板将出现开裂。（但板划分为有限尺寸后，收缩应力很小，可不予考虑。）
例题—膨胀应力：未设接缝的砼面板，当温度升高15℃，取E c =3×104Mpa ，μc =0.15，△t=15℃，则板中部最大膨胀应力为5.29Mpa 。远小于砼的抗压强度。但要注意在此压力下是否出现屈曲现象。
2、为减小胀缩应力，设置各种接缝，把砼面层划分为短板。此时，板的自由收缩受到板与基础的摩阻
力约束，此摩阻力随板的自重而变。最大摩阻力出现于板长中央，近似值为：
2fL
t γσ= γ——砼重度；L ——板长；f ——板与基层之间的摩阻系数，一般1～2.
3、对于长胀缝路面（即窄长板），摩阻力最大值不可能超过板长变化完全受阻时的膨胀应力，使两者相
等，即可得到摩阻力最大值出现的起始位置x 0（离板自由端的距离）：
f
t E x fx t E c c c c ??=?=?γαγα00 在x 0范围内，板在温差影响下有位移，有时称此范围为活动区。超出此范围，板长无伸长变化，
也即膨胀完全受阻。
（二）翘曲应力：板的顶底面有温差
气温升高 → 中部隆起；受限 → 板底出现拉应力：翘曲应力
气温降低 → 角隅翘起；受限 → 板顶出现拉应力：翘曲应力
1、 文克勒地基板
（1）威斯特卡德假设：温度沿板断面直线变化；板和地基始终接触；不计板自重。导出板仅受地基约
束时的翘曲应力计算公式。
（2）对有限尺寸板
板中应力：212c
y c x c x C C t E μμασ-+??= 212c
x c y c y C C t E μμασ-+??= 板边缘中点： x c x C t E ??=2
ασ （长边中点）
y c y C t E ??=2
ασ （短边中点） 注意：① y x C l B C l L →→/,/ 查图10-24曲线3，p191
② 刚性半径l 见式（10-24），p181 ()423
112k h E l c c μ-=
③ 板顶底面的温度差=温度梯度×板厚，即h T t g ?=?
2、弹性半空间体地基上板的翘曲应力，目前无解析解。按照威斯特卡德假设，采用有限元法计算。
计算公式：同上
C x 、C y 查图10-24曲线1、2
板的刚性半径：()()322161c
tc s
c E E h l μμ--?= E tc ——弹性半空间地基的计算回弹模量（Mpa ） 3、对于较厚的板，采用温度沿截面呈线性分布的假设，按板顶和板底温度差确定的温度梯度计算翘曲
应力，会得到偏大的数值。为此，应考虑由于温度非线性分布而引起的内应力影响。则考虑内应力影响的翘曲应力计算式为：
板中部： 212c
y c x t c x D D t E μμασ-+??= 212c
x c y t c y D D t E μμασ-+??= 板边缘中点：x t c x D t E ??=
2ασ 式中：D x ——考虑内应力的温度翘曲应力系数，它随C x 和厚度h 而变，见图10-24，p191。 例题16-1：不考虑内应力的温度翘曲应力计算。见p471
§13-4 我国水泥砼路面设计方法
我国规范：采用弹性半无限地基板理论和有限元法计算板内弯拉应力，以行车荷载和温度梯度综合作用产生的疲劳断裂作为设计的极限状态，并按照等效原则换算为标准轴载的累计次数来考虑荷载的重复作用影响。
此法以概论法代替定值法，引入可靠度的概念。但仍以砼板的极限疲劳弯拉应力为指标。可靠度的广义定义：在设计使用年限内，在将遇到的环境条件和荷载作用下，路面能够发挥其预期功能概率。
一、设计依据
1、表12-9：可靠度设计标准；表12-11：可靠度系数；设计表达式如下：
()
r tr pr r f ≤+σσγ
2、 设计参数
（1）标准轴载与轴载换算
水泥砼路面标准轴载：双轮组单轴轴载100KN ；其它轴载按等效疲劳损坏原则换算为标准轴载作用次数，并依据标准轴载作用次数判断道路的交通繁重程度。
水泥砼路面的轴载换算公式是在砼疲劳方程的基础上建立的。见p250
（2）交通分级及标准轴载累计作用次数计算
交通分级：见表12-12，分为特重、重、中等、轻交通四个等级。
标准轴载累计作用次数：()[]ηγγ36511?-+=
t s e N N （3）基层顶面的当量回弹模量
① 新建公路的基层顶面模量值：见p251
② 原有沥青路面的顶面当量回弹模量值：04.1013739l E t =
（4）水泥砼的设计强度
设计强度与弯拉弹性模量：见表16-11、14、17、19、20、22、23、25、27、28，p477～483
二、荷载疲劳应力
ps c f r pr k k k σσ=
三、温度疲劳应力
tm t tr k σσ=
四、设计步骤与示例：p494
§13-5 水泥砼路面加铺层设计
分三部分：旧路调查评定、改建方案确定、加铺层设计计算
旧砼路面调查内容：路面破损状况、结构承载能力、行驶质量、抗滑能力、交通状况、路基和路面排水状况、路面修建和养护历史。
旧路的调查要全面，评价要确切，因此比新建路面设计更为复杂。
一、旧水泥砼路面的结构参数调查
1、接缝传荷能力和板底脱空状况调查 接缝传荷系数1001
?=W W K u j 接缝传荷能力按接缝传荷系数分为：优良、中、次、差四个等级。
2、旧砼路面结构参数调查 p259
① 板厚：h e e s h h ?-=04.1
② 弯拉强度标准值：64.2621.0+=sp r f f
③ 弯拉弹性模量标准值：r
c f E 9634.00915.0104
+= ④ 基层顶面当量回弹模量标准值： 路面较破损 04.10
13739-=W E t 路况较好 ()222.0057.0063.1503.2460.3100SI W t e
E ?-+-?= 二、水泥砼加铺层结构设计
1、分离式砼加铺层结构设计
条件：新旧板尺寸不同、接缝位置或形式不对应、路拱不一致或接缝传荷能力为中或次
特点：新旧层间隔离，加铺层独自承担较大弯矩，减轻旧路承载力
关键：隔离完全，隔离层厚度足够。材料：沥青砂、沥青砼、油毡等，不宜用砂砾、碎石等粒料。 接缝：规范要求按新建砼面层的要求布置。不必与旧面层对应，如能与旧缝错开1m 以上更好。 应力分析：按分离式双层板进行。
2、结合式砼加铺层结构设计
条件：面板平面尺寸及接缝布置合理，路拱横坡符号要求且路面损坏状况和传荷能力评定为优良。 特点：旧路结构承载潜力充分，加铺层较薄，最小厚度25mm 。加铺前彻底清理旧路表面并拉毛，然
后涂粘结剂。
关键：新旧路面层间结合的可靠程度
接缝：加铺层内不设拉杆、传力杆；布置和形式完全同旧路。
3、加铺层水泥砼板的应力分析
与新建路设计方法一样。不同在：pr σ与tr σ计算的力学模型和参数不同。加铺层设计采用双
层板体（结合或分离），新路面设计采用单层均质板体；加铺层设计采用的设计参数有部分由旧路调查获得。
（1）荷载应力分析
临界荷位：板的纵向边缘中部
上下层板的荷载疲劳应力：p261 分离式：仅需计算下层板的荷载应力
结合式：上下层板都计算
（2）温度应力分析
分离式：计算上层板的温度疲劳应力
结合式：仅需计算下层板的温度疲劳应力
（3）应满足的极限平衡方程式
()
r tr pr r f ≤+σσγ
若不满足，重新选择加铺层厚度或调整加铺层方案，调整加铺层材料，重新设计计算，直到满足为止。 例题：p262
三、沥青砼加铺层结构设计
条件：旧路损坏状况为优；接缝传荷能力为中等。
加铺层铺筑前：更换破碎板，修补和填封裂缝，磨平错台，压浆填封板底脱空，清除旧砼面层表面的
松散碎屑、油迹或轮胎擦痕，剔除接缝中失效的填缝料和杂物，并重新封缝。
接缝传荷能力评定为中时，应根据气温、荷载、旧砼路面承载能力、接缝处弯沉差等采取以下减缓反
射裂缝的措施：
1、 增加沥青加铺层厚度
2、 在加铺层内设置橡胶沥青应力吸收夹层、玻璃纤维格栅或者土工织物夹层。
3、 沥青加铺层的下层采用由开级配沥青碎石组成的裂缝缓解层。
4、 在沥青加铺层上，对应旧砼面层的横缝位置锯切横缝。
特点：旧路状况评定结果较好，有足够的弯拉强度储备（承受主要负荷）
厚度：按减缓反射裂缝的要求确定。
高速、一级：最小厚度100mm
其它等级：最小厚度 70mm
一般厚度：40～80mm
注意：沥青加铺层的下层采用开级配沥青碎石混合料时，必须在路面边缘设置内部排水系统。 有沥青上面层的砼板的荷载应力、温度应力计算：见p492
例题：旧砼路面上加铺沥青砼设计计算 p465
公路水泥混凝土路面施工技术 包括普通混凝土(素混凝土)、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、装配式混凝土、钢纤维混凝土和混凝土小块铺砌等面层板和基(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。 水混凝土路面具有强度高、稳定性好、耐久性好、养护费用少、有利于夜间行车、有利带动当地建材业发展等优点。但它对水泥和水的需要量大，且有接缝、开放交通较迟、修复困难等缺点。 水泥混凝土面层铺筑的技术方法有小型机具铺筑、滑模机械铺筑、轨道摊铺机铺筑、三辊轴机组铺筑和碾压混凝土等方法。 一、模板及其架设与拆除 (1)施工模板应采用足够刚度的槽钢，轨模或钢制边侧模板，不应使用木模板、塑料模扳等易变形模板。 (2)支模前在基层上应进行模板安装及摊铺位置的测量放样，核对路面标高、面板分板、胀缝和构造物位置。 (3)纵横曲线路段应采用短模板，每块横板中点应安装在曲线切点上。 (4)模板安装应稳固、平顺、无扭曲，应能承受摊铺、振实、整平设备的负载行进，冲击和振动时不发生位移。 (5)模板与混凝土拌合物接触表面应涂脱模剂。 (6)模板拆除应在混凝土抗压强度不小于8．0MPa方可进行。 二、混摇土拌合物搅拌
(1)搅拌楼的配备，应优先选配间歇式搅拌楼，也可使用连续搅拌楼。 (2)每台搅拌楼在投入使用前，必须进行标定和试拌。在标定有效期满或搅拌楼搬迁安装后，均应重新标定。施工中应每15d校验一次搅拌楼计量精确度。搅拌楼配料计量偏差不得超过规定。不满足时，应分析原因，排除故障，确保拌合计量精确度。采用计算机自动控制系统的搅拌楼时，应使用自动配料生产，并按需要打印每天(周、旬、月)对应路面摊铺桩号的混凝土配料统计数据及偏差。 (3)应根据拌合物的粘聚性、均质性及强度稳定性试拌确定最佳拌合时间。 (4)外加剂应以稀释溶液加入，其稀释用水和原液中的水量，应从拌合加水量中扣除。 (5)拌合引气混凝土时，搅拌楼一次拌合量不应大于其额定搅拌量的90％。纯拌合时间应控制在含气量最大或较大时。 三、混凝土拌合物的运输 (1)应根据施工进度、运量、运距及路况，选配车型和车辆总数。总运力应比总拌合能力略有富余。确保新拌混凝土在规定时间内运到摊铺现场。 (2)运输到现场的拌合物必须具有适宜摊铺的工作性。不同摊铺工艺的混凝土拌合物从搅拌机出料到运输、铺筑完毕的允许最长时间应符合时间控制的规定。不满足时应通过试验，加大缓凝剂或保塑剂的剂量。(3)混凝土运输过程中应防止漏浆、漏料和污染路面，途中不得随意耽搁。自卸车运输应减小颠簸，防止拌合物离析。车辆起步和停车应平稳。
1总则 1．0．1 为适应交通运输发展和公路建设的需要，提高水泥混凝土路面的设计质量和技术水平，保证工程安全可靠、经济合理，制定本规范。 1．0．2 本规范适用于新建和改建公路和水泥混凝土路面设计。1．0．3 水泥混凝土路面设计方案，应根据公路的使用任务、性质和要求，结合当地气侯、水文、土质、材料、施工技术、实践 经验以及环境保护要求等，通过技术经济分析确定。水泥混 凝土路面设计应包括结构组合、材料组成、接缝构造和钢筋 配制等。水泥混凝土路面结构应按规定的安全等级和目标可 靠度，承受预期的荷载作用，并同所处的自然环境相适应， 满足预定的使用性能要求。 1．0．4 水泥混凝土路面设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语、符号 2．1 术语 2．1．1 水泥混凝土路面cement concrete pavement 以水泥混凝土做面层（配筋或不配筋）的路面，亦称刚性路面。 2．1．2 普通混凝土路面plain concrete pavement 除接缝区和局部范围外面层内均不配筋的水泥混凝土路面，亦称素混凝土路面。
2．1．3 钢筋混凝土路面jointed reinforced concrete pavement 面层内配置纵、横向钢筋或钢筋网并设接缝的水泥混凝土路面。 2．1．4 连续配筋混凝土路面continuous reinforced concrete pavement 面层内配置纵向连续钢筋和横向钢筋，横向不设缩缝的水泥混凝土路面。 2．1．5 钢纤维混凝土路面steel fiber reinforced concrete pavement 在混凝土面层中掺入钢纤维的水泥混凝土路面。 2．1．6 复合式路面composite pavement 面层由两层不同类型和力学性质的结构层复合而成的路面。 2．1．7 水泥混凝土预制块路面concrete block pavement 面层由水泥混凝土预制块铺砌成的路面。 2．1．8 碾压混凝土roller compected concrete 采用振动碾压成型的水泥混凝土。 2．1．9 贫混凝土lean concrete 水泥用量较低的水泥混凝土。 2．1．10 设计基准期限design reference period 计算路面结构可靠度时，考虑各项基本度量与时间关系所取用的基准时间。 2．1．11 安全等级safety classes
水泥混凝土路面面层施工工艺 一、安装模板 模板宜采用钢模板，弯道等非标准部位以及小型工程也可采用木模板。模板应无损伤，有足够的强度，内侧和顶、底面均应光洁、平整、顺直，局部变形不得大于3mm，振捣时模板横向最大挠曲应小于4mm，高度应与混凝土路面板厚度一致，误差不超过±2mm，纵缝模板平缝的拉杆穿孔眼位应准确，企口缝则其企口舌部或凹槽的长度误差为钢模板±1mm，木模板±2mm。 二、安设传为杆 当侧模安装完毕后，即在需要安装传力杆位置上安装传为杆 当混凝土板连续浇筑时，可采用钢筋支架法安设传力杆。即在嵌缝板上预留园孔，以便传力杆穿过，嵌缝板上面设木制或铁制压缝板条，按传力杆位置和间距，在接缝模板下部做成倒U形槽，使传力杆由此通过，传力杆的两端固定在支架上，支架脚插入基层内。 当混凝土板不连续浇筑时，可采用顶头木模固定法安设传为杆。即在端模板外侧增加一块定位模板，板上按照传为杆的间距及杆径、钻孔眼，将传力杆穿过端模板孔眼，并直至外侧定位模板孔眼。两模板之间可用传力杆一半长度的横木固定。继续浇筑邻板混凝土时，拆除挡板、横木及定位模板，设置接缝板、木制压缝板条和传力杆套管。 三、摊铺和振捣 对于半干硬性现场拌制的混凝土一次摊铺容许达到的混凝土路面板最大板厚度为22～24cm；塑性的商品混凝土一次摊铺的最大厚度为26cm。超过一次摊铺的最大厚度时，应分两次摊铺和振捣，两层铺筑的间隔时间不得超过3Omin，下层厚度约大于上层，且下层厚度为3/5。每次混凝土的摊铺、振捣、整平、抹面应连续施工，如需中断，应设施工缝，其位置应在设计规定的接缝位置。振捣时，可用平板式振捣器或插入式振捣器。 施工时，可采用真空吸水法施工。其特点是混凝土拌合物的水灰比比常用的增大5%～10%，可易于摊铺、振捣，减轻劳动强度，加快施工进度，缩短混凝土抹面工序，改善混凝土的抗干缩性、抗渗性和抗冻性。施工中应注意以下几点： 1.真空吸水深度不可超过30cm。 2.真空吸水时间宜为混凝土路面板厚度的1.5倍（吸水时间以min计，板厚以cm计）。
一、概述 水泥混凝土路面是指以水泥混凝土板和基（垫）层所组成的路面，亦称为刚性路面。它包括普通水泥混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土和连续配筋混凝土路面等。水泥混凝土路面以其抗压、抗弯、抗磨损、高稳定性等诸多优势，在各级路面上得到广泛应用，在我国高等级公路中水泥混凝土路面日渐增多，加上近年来农村公路建设中普遍采用水泥路面，使得水泥混凝土路面科学化、规范化施工成为广大公路建设者关注的问题。水泥混凝土路面施工中，核心环节是混凝土的拌和生产和混凝土的摊铺，本文仅对公路水泥混凝土路面施工工艺流程进行探讨。 二、工艺流程 1、模板安装 模板宜采用钢模板，弯道等非标准部位以及小型工程也可采用木模板。模板应无损伤，有足够的强度，内侧和顶、底面均应光洁、平整、顺直，局部变形不得大于3mm，振捣时模板横向最大挠曲应小于4mm，高度应与混凝土路面板厚度一致，误差不超过±2mm，纵缝模板平缝的拉杆穿孔眼位应准确，企口缝则其企口舌部或凹槽的长度误差为钢模板±1mm，木模板±2mm。 2、安设传力杆 当侧模安装完毕后，即在需要安装传力杆位置上安装传力杆。 当混凝土板连续浇筑时，可采用钢筋支架法安设传力杆。即在嵌缝板上预留园孔，以便传力杆穿过，嵌缝板上面设木制或铁制压缝板条，按传力杆位置和间
距，在接缝模板下部做成倒U形槽，使传力杆由此通过，传力杆的两端固定在支架上，支架脚插入基层内。 当混凝土板不连续浇筑时，可采用顶头木模固定法安设传力杆。即在端模板外侧增加一块定位模板，板上按照传为杆的间距及杆径、钻孔眼，将传力杆穿过端模板孔眼，并直至外侧定位模板孔眼。两模板之间可用传力杆一半长度的横木固定。继续浇筑邻板混凝土时，拆除挡板、横木及定位模板，设置接缝板、木制压缝板条和传力杆套管。 3、摊铺和振捣 1）摊铺前的准备工作 混凝土摊铺前的准备工作很多，主要强调一下摊铺前洒水的卸料工序。 1.1 洒水 摊铺前洒水是一个看似简单的工序，往往不被施工人员重视，但如果洒水处理不好会严重影响路面质量。 洒水量要根据基层材料、空气温度、湿度、风速等诸多因素来确定洒水量，即保证摊铺混凝土前基层湿润，而且尽可能撒布均匀，尤其在基层不平整之处禁止有存水现象。从目前施工现场来看，大多数情况下是洒水量不足，因为基层较干，铺筑后混凝土路面底部产生大量细小裂纹，有些小裂纹与混凝土本身收缩应力产生的裂重叠后使整个混凝土路面裂纹增多。 1.2 卸料 自卸车的卸料也是常常不被重视的工序，在施工中经常发生堆料过 多给施工造成困难，有时布料过少使混凝土量不足，路面厚度得不到保证。这种混凝土忽多忽少现象会严重影响混凝土路面的平整度。在施工过程中大多数施工者死板地间隔一定距离卸一车料，而忽视了基层不平整的变化，这种变化在客观上是普遍存在的。目前许多企业施工水平不是很高，尤其是对路面基层的标高控制不到位，造成基层平整度较差，加大了混凝土路面施工的难度。在实际施工中，我们可对基层表面与面层基准标高线隔段实测来决定混凝土的卸料量，这样会避免卸料不均的问题。 对于半干硬性现场拌制的混凝土一次摊铺容许达到的混凝土路面板最大板厚度为22～24cm；塑性的商品混凝土一次摊铺的最大厚度为26cm。超过一次摊铺的最大厚度时，应分两次摊铺和振捣，两层铺筑的间隔时间不得超过3Omin，下层厚度约大于上层，且下层厚度为3/5。每次混凝土的摊铺、振捣、整平、抹面应连续施工，如需中断，应设施工缝，其位置应在设计规定的接缝位置。振捣时，可用平板式振捣器或插入式振捣器。 施工时，可采用真空吸水法施工。其特点是混凝土拌合物的水灰比比常用的增大5%～10%，可易于摊铺、振捣，减轻劳动强度，加快施工进度，缩短混凝
水泥混凝土路面设计计算案例 一、设计资料 某公路自然区划Ⅱ区拟新建一条二级公路，路基为粘性土，采用普通混凝土 路面，路面宽为9m ，经交通调查得知，设计车道使用初期标准轴载日作用次数 为2100次，试设计该路面厚度。 二、设计计算 （一）交通分析 二级公路的设计基准期查表10-17为20年，其可靠度设计标准的安全等级 查表10-17为三级，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数查表10-7取0.39取交 通量年增长率为5％. 设计基限期内的设计车道标准荷载累计作用次数按式（10-3）计算： 6 2010885.939.005 .0365]1)05.01[(2100365]1)1[(?=??-+?=?-+?=ηr t r s e g g N N 由表10-8可知，该公路属于重交通等级。 （二）初拟路面结构 相应于安全等级为三级的变异水平等级为中级。根据二级公路、重交通等级 和中级变异水平，查表10-1初拟普通混凝土面层厚度为0.22m 。基层选用水泥 稳定粒料（水泥用量5％），厚度为0.18m 。垫层为0.15m 低剂量无机结合料稳定 土。普通混凝土板的平面尺寸为宽4.5m ，长5m 。纵缝为设计拉杆平缝（见图10-8 （a ）），横缝为设计传力杆的假缝（见图10-5（a ））。 （三）路面材料参数确定 查表10-11、表10-12，取重交通等级的普通混凝土面层弯拉强度标准值为 5.0MPa ，相应弯拉弹性模量为31GPa 。 根据中湿路基路床顶面当量回弹模量经验参考值表10-10，取路基回弹模量 为30MPa ，根据垫层、基层材料当量回弹模量经验参考值表10-9，取低剂量无 机结合料稳定土垫层回弹模量为600MPa ，水泥稳定粒料基层回弹模量为 1300MPs 。 按式（10-4）-（10-9），计算基层顶面当量回弹模量如下： )(101315.018.015.060018.01300222 222 2122 2121MPa h h E h E h E =+?+?=++ ) (57.2)15 .0600118.013001(4)15.018.0(1215.060018.01300)11(4)(122123312 21122132311m MN h E h E h h h E h E Dx ?=?+?++?+?=++++=--
农村公路(水泥混凝土路面)施工工艺、流程 一、施工准备工作 1、准备施工机械设备与质量检测仪器 1)主要机械(压路机、推土机、装载机、洒水车、混合料运输车、搅拌机、振动梁、振捣棒、压纹器等等)的数量、型号、性能及配套施工能力应满足施工的最少配置要求,同时还要求满足工程进度的要求。 2)试试验检测设备应能满足本工程施工质量与施工进度的基本要求。 2、对原材料进行源头控制,按规定频率进行自检,报请试验室对原材料按规定频率进行抽检,不合格材料不允许进场,已进场的不合格材料必须清除出场。进场的原材料必须进行明显标识,主要包括原材料名称、产地、进场日期、数量、检验就是否合格等。 3、堆料场、拌与场 1)拌与场的粗、细集料的存放场地必须硬化处理隔水隔泥,隔仓并设有良好的排水设施。水泥、生石灰、熟石灰分仓堆放,生石灰硝化场达到环保要求。水泥、石灰、细集料要求有防雨措施。 2)、拌与场要有明确的水泥混凝土、水泥稳定粒料、水泥砂浆、砂灰碎石等混合料配合比牌子,内容包括设计配合比、施工配合比。 4、混合料组成设计、配合比 承包人必须到试验室进行混合料的组成设计。组成设计包括:根据稳定的材料指标要求,通过试验选取合适的集料、水泥与石灰,确定合格的集料配合比、水灰比、坍落度,水泥与石灰剂量与混合料的最佳含水量。合理的混合料
配合比必须达到强度要求,具有较小的温缩与干缩系数(现场裂缝较少),施工与易性好(粗集料离析较小)。 5、认真检查每块模板高度,高度不够的模板应清除出场。 二、试验检测 按规定频率检查原材料(砂石级配、含水量、含泥量、石灰、水泥)、水泥用量、石灰剂量、混合料强度、弯沉、压实度、厚度、宽度、平整度、横坡等。 三、施工过程控制 (一)、天然级配砂砾石底基层 A、试铺试验路段 1.下承层的检查 天然级配砂砾石底基层铺筑前,应对土路基(或片石垫层)的表面进行检查。对表面的浮土、积水等应清除干净。 2.通过试铺确定以下内容,为正式施工提供依据 1)确定一次铺筑的合适厚度与松铺系数。 2)确定标准施工方法。例:碾压机械组合:顺序、速度、遍数。养生的方法、时机及洒水间隔时间。 3)确定每一作业段的合适长度。 B、施工过程检查 1.施工现场的检查 1)在砂砾石摊铺前,对放样进行复核,检查挂线宽度、高度、线型。 2)对施工段落的作业面表面进行检查,表面要干净、无浮土、积水。
1.施工组织设计文字说明 1.1编制依据及原则 1.1.1编制依据 1、乡村公路水泥砼路面工程施工图设计文件（第一册） 2、现行城市道路设计规，公路工程施工技术规程及相应的质量检验评标准。 3、本单位拥有的科技成果、管理水平、技术设备力量，多年积累的公路施工。 4、经验用施工现场及周围环境的调查所掌握有关资料。 1.1.2编制原则 1、单位工程合格率100%。 2、遵循招标文件各项条款要求，严格按照设计标准，现行施工规和质量检验评定标准，正确组织施工，确保工程质量合格。 3、根据工期要求，抓住关键线路，合理安排施工进度，搞好工序衔接，达到均衡生产，在保证工程质量、安全的前提下，尽量缩短工期。 4、坚持实事的原则，在制定施工方案中，充分发挥我队专业化、机械化的施工优势，借鉴以往类似工程施工经验，坚持科学管理、精心施工，确保高速度、高质量、高效益地完成本合同段的建设。 5、科学合理配置资源，做到机械化作业、流水作业和标准化作
业，合理配备劳动力资源，加强部管理，降低工程成本，提高经济效益。 6、在满足业主各种要求的前提下，确保实现进度、质量、安全的预期目标。 1.2工程概况及主要工程数量 1.2.1工程简介： 本合同项目为乡村水泥砼路面工程，工程地点位于横河子村，路线经乌兰坝村、太平屯，终点至乌兰坝林场。工程围：全长21.00KM（含6.00公里支线），设计技术标准为山岭重丘四级公路，路基宽7.5M，路面宽 5.5M，水泥砼路面。K22+750—K26+684.853段路基宽6.5，路面宽3.5m。 本工程的设计指标为：公路路线等级采用部颁四级公路标准，设计行车速度20 公里/小时，桥涵处设计为过水路面。设计交通等级为轻型，设计年限为20 年。 1.2.2场地工程地质、水文条件： 本合同段工程位于乡村公路段，原道为乡道林宝线（Y101） 1.2.3气候条件 本合同段施工地区属温带大陆性季风气候，年平均降雨量310—400毫米，最大冻深1.85m.
第六章 水泥混凝土路面设计 1.设计资料 新建永州至蓝山高速位于自然区划Ⅳ区，采用普通混凝路面设计，双向四车道，路面宽26m ，交通量年平均增长率为8.0% 2.交通分析 2.1使用初期设计车道每日通过标准轴载作用次数 根据昼夜双向交通量统计，有 使用初期设计车道日标准轴载换算 （小于40KN 的单轴和小于80KN 的双轴略去不计，方向分配系数为a=0.5，车道分 s N
配系数为b=0.8）。 =0.4×5274.11=2105.64 2.2使用年限内的累计标准轴次e N 查《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)，设计基准期为t =30a ，临界荷位处轮迹横向分布系数取=η0.2, 交通量年平均增长率g γ=8.0%，累计标准轴次（使用年限内的累计标准轴次）： 71074.1365]1)1[(?=??-+= γ γη g g N N t s e 故此路属于重交通等级 3.初拟路面结构 查《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)水泥混凝土面层厚度的参考范围：高速公路（重交通等级）安全等级为一级，变异水平为低级；按设计要求，根据路基的干湿类型，设计6种方案，并进行方案比选。 3.1干燥状态 方案一： (1) 初拟路面结构 初拟水泥混凝土面层厚度h=25cm 。基层选用水泥稳定碎石，厚度h 1=15cm 。底基层选用水泥稳定砂砾，厚度h 2=20cm 。板平面尺寸选为宽3.75m ，长4.5m 。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。 (2) 材料参数的确定 1、混凝土的设计弯拉强度与弯拉弹性模量 查《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)，普通水泥混凝土路面重型交通:设计弯拉强度f r 0.5=Mpa ，对应的设计弯拉弹性模量标准值E c =31Mpa 。 2、土基的回弹模量 根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40—2011)，路基土干燥状态 时，选用土基的回弹模量值：MPa E 450= 16 1) 100( ∑=??=n i i i s Pi N a b a N
水泥混凝土路面施工工艺 Prepared on 22 November 2020
水泥混凝土路面施工工艺 1、施工准备 1）、基层验收：基层表面应平整，表面高程、横坡度、宽度、平整度、密实度及强度等应符合设计要求，有现场监理工程师工序验收的合格签认。混凝土面层施工前应对基层做全面检查，建立严格的交接制度。 2）、拌合站人员、配套机械设备、材料、原材料试验设备及人员都已齐备。经试拌、生产的混凝土符合要求。 3）、施工设备：混凝土施工现场配置三辊轴摊铺机、运输设备、测量仪器等。 4）、砂石料准备：砂子要求含泥量不超过3%，细度模数大于，级配良好；石子要求级配良好，针片状含量控制在10%以内，最大粒径控制在30mm以内。 5）、水泥准备：宜用终凝时间不超过6h的普通硅酸盐水泥，结块水泥严禁使用。 6）、混凝土配合比：选择合适的混凝土配合比和外加剂，对所选用的砂石料、水、水泥抽检取样，进行试配，制作试样，根据试件养护7天的抗压强度，得出试配结果，做为控制指标（附后）。 7）、混凝土的运输：混凝土采用自卸车进行运输，车厢要求平整、光滑、严密、不漏浆，使用前后冲洗干净。混凝土拌和料在搅拌机出料后，蓬布覆盖并运输过程中防颠簸导致离析，运至现场
浇筑的时间最长不超过1小时，在气温30-35摄氏度时最长时间不得超过45分钟。运到浇筑地点的混凝土，应具有符合规范要求的坍落度和均匀性。车辆倒车及卸料时，设专人进行指挥,分多堆进行卸料，卸料到位后运输车迅速离开现场。 2、支立模板 支立模板：模板采用槽钢，槽钢高度与砼高度相同。每米模板应设置1处支撑固定装置。横向施工缝端模板应按设计规定的传力杆直径和间距设置传力杆插入孔和定位套管。两边缘传力杆到自由边距离不宜小于150mm。每米设置一个垂直固定孔套。按照事先分好的板块铺设模板，模板安装稳固、直顺、平整、无扭曲，相邻模板连接应紧密平顺，不得有底部漏浆、前后错茬、高低错台等现象。模板应能承受摊铺、振实、整平设备的负载进行、冲击和震动时不发生移位。严禁在基层上挖槽，嵌入暗转模板。 模板安装检验后，与混凝土拌合物接触的表面应涂抹脱模剂，接头应粘贴胶带或塑料薄膜等密封。 模板上顶高程为混凝土路面高程。采用水准仪测量控制，控制模板顶面高程在允许范围内。 调试摊铺机械，依据路面宽度和规范要求协同监理和业主现场划分摊铺宽度。普通混凝土面板采用矩形，其纵向和横向接缝应垂直相交，纵缝两侧的横缝不得相互错位。纵缝应直顺。 施工工艺详见工程施工工艺框 三辊轴机组铺筑
本页为作品封面，下载后可以自由编辑删除，欢迎下载! 精品文档 1 【精品word文档、可以自由编辑！】 欢迎各位同行光临 第一部分。公路水泥混凝土路面出现的主要质量问题大致分为以下几种类型及造成原因： 第一种类型、破坏形式为断板，其造成原因： 1、水泥混凝土施工不均匀性，塌落度过大； 2、下承层不平整； 3、下承层表面含土量大； 4、切缝时间不当及深度不均匀，不符合要求； 5、施工环境温度过高、风度过大；
6、振捣不密实； 7、原材料不符合技术要求； 8、施工工艺不当等原因。 第二种类型、破坏形式为破碎，其造成原因： 1、下承层强度差； 2、路面抗折强度低，不均匀； 3、原材料不符合技术要求； 4、振捣不密实。 第三种类型、破坏形式为表面不规则开裂（干缩裂缝、冷缩裂缝），其造成原因： 1、施工环境温度过高，风速过大； 2、原材料不符合技术要求； 3、施工工艺不当； 4、养生及覆盖不当； 5、表面水泥浆过厚等原因造成。 第四种类型，破坏形式为表面脱皮露骨，其造成原因: 1、坍落度控制不均匀，坍落度大； 2、表面水泥浆过厚等原因造成。 第五种类型，破坏形式为缺边掉角，其造成原因： 1、切缝时间过早； 2、切缝填塞不密实； 3、局部施工混凝土不均匀，强度不足； 4、切缝后养生覆盖不当等原因造成。 第二部分、水泥混凝土路面施工技术要求 」、原材料技术要求 （一）、水泥材料
1、水泥材料应采用旋窑道路硅酸盐水泥，也可采用旋窑硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，如低温施工或快通的可采用R型早强水泥。用于混凝土路面的水泥，3D的抗压强度应大于16Mpa，3D的抗折强度应大于3.5Mpa；龄期的抗压强度应大于42.5Mpa，抗折强度应大于 6.5Mpa。 2、用于公路混泥土面层的水泥必须提供化学、物理、力学成分指标和检验证明，具体各项指标如下： 铝酸三钙铁铝酸三钙游离氧化钙氧化镁三氧化硅碱含量 1% 混合材料类不宜大于9.0% 不宜小于12% 不得大于1.5% 不得大于6.0 不得大于4.0% 集料为碱性集料应小于0.6%，否则小于 不得掺入窑灰、煤矸石、火 山灰和粘土，有抗盐冻要求 的不得掺入石灰、石粉 出磨时安定性标准稠度 需水量烧失量 比表面积细度（80微米）初凝时间终凝时间 28天干缩率 耐磨性蒸煮发检验必须合格不宜大于30% 不得大于5.0% 宜在300—450 m2 /kg 筛余量不得大于10% 不得早于1.5小不迟于10小时 不得大于0.1% 不得大于3.6 k/ m2 以上16项指标为水泥出厂提供的物理、化学、力学检验指标。不需
施工组织设计/(专项)施工方案报审表 注：本表一式三份，项目监理机构、建设单位、施工单位各一份。
市城乡一体化示区机场片区道路 工程项目 机场南四路（白河大道～黄河路） 水泥混凝土路面施工方案 编制： 审核： 审批： 中国建筑第七工程局 二0一五年十月二日
机场南四路水泥混凝土路面施工方案 一、工程概况 机场南四路（白河大道～黄河路）为新区核心区一条东西走向道路，道路等级为城市次干道，红线宽度18米，其作为区域路网骨架的一部分，建成后为整个区域的开发建设提供基础设施保障。 机场南四路（白河大道～黄河路）为新建工程，西起白河大道交叉口（K0+020），东至黄河路交叉口（K1+651.14),全长约1613.14m，机动车道下基层采用16cm厚水泥稳定级配碎石（4%），上基层为16cm 厚水泥稳定级配碎石（5%），其中K0+329-K0+646.419段上基层为20cm 厚C30水泥混凝土。 二、编制依据 1、《公路水泥混凝土路面施工技术规》JTG F30—2014； 2、机场南四路（白河大道～黄河路）道路工程设计图纸； 3、《城镇道路工程施工与质量验收规》GJJ 1-2008； 三、人员及机械组织 我项目部选择具有丰富施工经验的管理人员负责本工程的施工，由于工程量较小，拟采用人工摊铺，平板振动器振捣的方法施工，合理调配人员和机械设备，项目部管理人员如下： 项目部主要人员及职责安排
我项目部选择专业的水泥混凝土施工队伍负责本段混凝土路面的施工，根据本工程具体情况，拟投入作业人员15人，机械设备如下表： 四、施工方案 （一）施工放样 （1）在验收合格的4%水泥稳定碎石基层上进行施工放样工作，直线每段10米一桩，曲线段每5米一桩。同时要在胀缝，缩缝位置相应在路边各设一边桩。 （2）根据定位出的中心线及边桩，浇筑前在现场根据设计图纸
1、水泥混凝土路面的力学及工作特点 （1）水泥路面的力学特征 ①混凝土的强度及模量远大于基层和土基强度和模量； ②水泥混凝土本身的抗压强度远大于抗折强度； ③板块厚度相对于平面尺寸较小，板块在荷载作用下的挠度（竖向位移）很小； ④混凝土板在自然条件下，存在沿板厚方向的温度梯度，会产生翘曲现象，如受到约束，会在板内产生翘曲应力； ⑤荷载重复作用，温度梯度反复变化，混凝土板出现疲劳破坏。 （2）水泥混凝土路面的力学模式 ①弹性地基上的小挠度薄板模型； ②弹性地基：因为混凝土板下的基层与土基的应力应变很小，不超过材料的弹性区域； ③弹性板：因为板的模量高，应力承受能力强，一般受力不超过弹性比例极限应力，挠度与板厚相比很小 ④水泥混凝土路面设计理论：弹性地基上的小挠度薄板理论。 （3）水泥混凝土路面的工作及设计特点 ①抗弯拉强度低于抗压强度，决定路面板厚度的强度设计指标是抗弯拉强度； ②车轮荷载作用主要的影响是疲劳效应； ③温度差造成板有内应力，出现翘曲变形及翘曲应力，也有疲劳特性； ④板的使用还受限于支承条件，不均匀支承及板底脱空对板内应力的分布影响极大。 2、水泥路面的主要破坏类型与设计标准 （1）水泥路面的主要破坏类型 ①断裂 ②唧泥 ③错台 ④拱起
(2) 水泥路面的荷载作用 重载作用 (3) 水泥路面的设计标准 ①结构承载能力 控制板不岀现断裂，要求荷载应力与温度应力的疲劳综合作用满足材料的设计抗拉强度，即: ②行驶舒适性 控制错台量，要求设置传力杆(基层及结构布置满足) ③稳定耐久性 控制唧泥与拱胀，要求基层水稳定性好，板与基层联结。 3、水泥路面结构设计的主要内容 (1 )路面结构层组合设计； (2)混凝土路面板厚度设计; (3)混凝土面板的平面尺寸与接缝设计
水泥混凝土路面设计 1 标准轴载交通量分析 高速公路设计基准期为 30 年，安全等级为一级，我国公路水泥混凝土路面 设计规范以汽车轴重为 100kN 的单轴荷载作为设计标准轴载， 表示为 BZZ —100。 凡前、后轴载大于 40KN （单轴）的轴数均应换算成标准轴数，换算公式为： n p i )16 N s i N i ( i 1 100 式中： N s — 100KN 的单轴 — 双轮组标准轴数的通行次数； P i — 各类轴 — 轮型；级轴载的总重（ KN ）； n — 轴型和轴载级位数； N i — 各类轴 — 轮型 i 级轴载的通行次 i —轴— 轮型系数。 表 1-1 轴载换算结果 车型 P i （ kN ） C 1 C 2 n i （次 /日） 前轴 23.70 1 6.4 东风 EQ140 69.20 1 1 553 后轴 前轴 19.40 1 6.4 解放 CA10B 60.85 1 1 3041.5 后轴 前轴 49.00 1 6.4 黄河 JN150 101.60 1 1 395 后轴 i N i ( p i )16 100 0.0 1.530 0.0 1.075 0.03 509.2 则设计年限内设计车道的标准轴载累计作用次数 N s [(1 g r )t 1] 365 : N e g r 式中： N e — 标准轴载累计当量作用次数 (日 )； t — 设计基准年限； g r — 交通量年平均增长率，由材料知， g r =0.05； η — 临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，如下（ 表 1-2），取 0.20。
水泥混凝土路面设计例题
水泥混凝土路面设计 公路自然区划II 区拟建一条二级公路，中湿路基为黏质土，采用普通混凝土路面，路面宽9m ，设计车道使用初期标准轴载日作用次数为2100，交通量年增长率为5%。试设计水泥混凝土路面。 解： 1、交通分析 查表1可知二级公路的设计基准期为20年，其可靠度设计标准的安全等级为三级。临界荷载位置处的车辆轮迹横向分布系数查表2取0.39. 设计基准期内的累计作用次数： 查表3可知属重交通等级。 2、初拟路面结构 由表1可知安全等级三级的变异水平等级为中级。根据二级公路、重交通等级和中级变异水平，查表4初拟普通混凝土面层厚度为0.22m 。基层可选用水泥稳定粒料，厚0.18。垫层为0.15m ()[]()[] 次 420 1105.98805 .039.0365105.01210036511?=?-+=-+=r r N N t e η
的低剂量无机结合料稳定土。普通混凝土板的平面尺寸为4.5m,长5m 。纵缝为设拉杆的平缝，横缝为不设传力杆的假缝。 3、路面材料参数确定 取重交通等级的普通混凝土面层，查表5得弯拉强度标准值 5.0MPa ，弯拉弹性模量标准值31GPa 。中湿路基路床顶面回弹模量查表6得30MPa ，低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量为600MPa,水泥稳定粒料基层回弹模量为1300MPa. 4、计算基层顶面当量回弹模量 MPa h h h E h E E X 101315.018.015.060018.013002 22 222 212 222 11=+?+?=++=1 2 2112213 22311) 11(4)(1212-++++=h E h E h h h E h E D X 57 .2)15 .06001 18.013001(4)15.018.0(1215.06001218.013001233=?+?++?+?=-m E D h X X x 312.01013 57 .21212 33=?==293 .430101351.1122.651.1122.645.045 .00=??????????? ??-?=??? ???? ???? ? ??-?=--E E a X
水泥混凝土路面设计 1标准轴载交通量分析 高速公路设计基准期为30 年，安全等级为一级，我国公路水泥混凝土路面设计规范以汽车轴重为100kN 的单轴荷载作为设计标准轴载，表示为BZZ —100。凡前、后轴载大于40KN （单轴）的轴数均应换算成标准轴数，换算公式为： 16 1 ( )100 n i s i i i p N N α== ∑ 式中： s N — 100KN 的单轴—双轮组标准轴数的通行次数； i P — 各类轴—轮型；级轴载的总重（KN ）； n — 轴型和轴载级位数； i N —各类轴—轮型i 级轴载的通行次i α—轴—轮型系数。 则设计年限内设计车道的标准轴载累计作用次数:r r g 365]1)g 1[(η ??-+= t s e N N 式中： e N — 标准轴载累计当量作用次数(日)； t — 设计基准年限； r g — 交通量年平均增长率，由材料知，r g =0.05； η — 临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，如下（表1-2），取0.20。
表1-2 混凝土路面临界荷位车辆轮迹横向分布系数 公路等级 纵缝边缘处 高速公路、一级公路、收费站 0.17～0.22 二级及二级以下公路 行车道宽>7m 0.34～0.39 0.54～0.62 行车道宽≤7m 161 ()100n i s i i i p N N α==∑=511.835 r r g 365]1)g 1[(η ??-+= t s e N N =e N 248× 104 因为交通量100×104＜248×104＜2000×104次，故可知交通属于重交通等级。 2拟定路面结构 由上述及表16-20知相应于安全等级一级的变异水平的等级为低级，根据高速公路重交通等级和低级变异水平等级查表16-17得初拟普通混凝土面层厚度大于240mm 。普通混凝土板的平面尺寸为宽4m ，长4.5m ，拟定各结构层厚：普通混凝土面层厚为250mm ；基层选用水泥稳定粒料，厚为180mm ；二级自然区划及规范知垫层为150mm 的天然砂砾，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0Mpa ，路基回弹模量为30Mpa ；低剂量无机结合稳定土垫层回弹模量去600Mpa ；水泥稳定粒料基层回弹模量取1300Mpa 。 （表2-1） 表2-1 层位 基（垫）层材料名称 厚度(cm) 回弹模量(MPa) 1 水泥稳定粒料 18 1300 2 天然砂砾 15 150 3 土基 - 30 2 2 2122 2121h h E h E h E x ++==222 215.018.015.060018.01300+?+?
农村公路（水泥混凝土路面）施工工艺、流程 一、施工准备工作 1、准备施工机械设备和质量检测仪器 1）主要机械（压路机、推土机、装载机、洒水车、混合料运输车、搅拌机、振动梁、振捣棒、压纹器等等）的数量、型号、性能及配套施工能力应满足施工的最少配置要求，同时还要求满足工程进度的要求。 2）试试验检测设备应能满足本工程施工质量和施工进度的基本要求。 2、对原材料进行源头控制，按规定频率进行自检，报请试验室对原材料按规定频率进行抽检，不合格材料不允许进场，已进场的不合格材料必须清除出场。进场的原材料必须进行明显标识，主要包括原材料名称、产地、进场日期、数量、检验是否合格等。 3、堆料场、拌和场 1）拌和场的粗、细集料的存放场地必须硬化处理隔水隔泥，隔仓并设有良好的排水设施。水泥、生石灰、熟石灰分仓堆放，生石灰硝化场达到环保要求。水泥、石灰、细集料要求有防雨措施。 2）、拌和场要有明确的水泥混凝土、水泥稳定粒料、水泥砂浆、砂灰碎石等混合料配合比牌子，内容包括设计配合比、施工配合比。 4、混合料组成设计、配合比 承包人必须到试验室进行混合料的组成设计。组成设计包括：根据稳定的材料指标要求，通过试验选取合适的集料、水泥和石灰，确定合格的集料配合比、
水灰比、坍落度，水泥和石灰剂量和混合料的最佳含水量。合理的混合料配合比必须达到强度要求，具有较小的温缩和干缩系数（现场裂缝较少），施工和易性好（粗集料离析较小）。 5、认真检查每块模板高度，高度不够的模板应清除出场。 二、试验检测 按规定频率检查原材料（砂石级配、含水量、含泥量、石灰、水泥）、水泥用量、石灰剂量、混合料强度、弯沉、压实度、厚度、宽度、平整度、横坡等。 三、施工过程控制 （一）、天然级配砂砾石底基层 A、试铺试验路段 1．下承层的检查 天然级配砂砾石底基层铺筑前，应对土路基（或片石垫层）的表面进行检查。对表面的浮土、积水等应清除干净。 2．通过试铺确定以下内容，为正式施工提供依据 1）确定一次铺筑的合适厚度和松铺系数。 2）确定标准施工方法。例：碾压机械组合：顺序、速度、遍数。养生的方法、时机及洒水间隔时间。 3）确定每一作业段的合适长度。 B、施工过程检查 1．施工现场的检查 1）在砂砾石摊铺前，对放样进行复核，检查挂线宽度、高度、线型。 2）对施工段落的作业面表面进行检查，表面要干净、无浮土、积水。
公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2002---03 4．4面层 4．4．1水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性，表面抗滑、耐磨、平整。 4．4．2面层一般采用设接缝的普通混凝土；面层板的平面尺寸较大或形状不规则，路面结构下埋有地下设施，高填方、软土地基、填挖交界段的路基等有可能产生不均匀沉降时，应采用设置接缝的钢筋混凝土面层。其他面层类型可根据适用条件按表4.4.2选用。 表 4.4.2其他面层类型选择 4．4．3普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或钢纤维混凝土面层板一般采用矩形。其纵向和横向接缝应垂直相交，纵缝两侧的横缝不得相互错位。 4．4．4纵向接缝的间距按路面宽度在3.0～4.5m范围内确定。碾压混凝土、钢纤维混凝土面层在全幅摊铺时，可不设纵向缩缝。 4．4．5横向接缝的间距按面层类型和厚度选定： ——普通混凝土面层一般为4～6m，面层板的长宽不宜超过1.30，平面尺寸不宜大于25m2； ——碾压混凝土或钢纤维混凝土面层一般为6～10m； ——钢筋混凝土面层一般为6～15m。 4．4．6普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或配筋混凝土面层所需的厚度，可参照表4.4.6所示参考范围并按4.4.9条规定计算确定。
表 4.4.6 水泥混凝土面层厚度的参考范围 4．4．7钢纤维混凝土面层的厚度按钢纤维掺量确定，钢纤维体积率为 0.6％～1.0％时，其厚度为普通混凝土面层厚度的0.65～0.75倍。特重或重交通时，其最小厚度为160mm；中等或轻交通时，其最小厚度为140mm。 4．4．8复合式路面沥青上面层的厚度一般为25～80mm。 4．4．9除混凝土预制块面层外，各种混凝土面层的计算厚度应满足式（3.0.3）的要求。荷载疲劳应力和温度疲劳应力分别按附录B.1和B.2计算。面层设计厚度依计算厚度按10mm向上取整。 采用碾压混凝土或贫混凝土做基层时，宜将基层与混凝土面层视作分离式双层板进行应力分析。上、下层板在临界荷位处的荷载疲劳应力和温度疲劳应力分别按附录C.1和C.2计算。上、下层板的计算厚度应分别满足式（3.0.3）的要求。 具有沥青上面层的水泥混凝土板，在临界荷位处的荷载疲劳应力和温度疲劳应力分别按附录D.1和D.2计算。混凝土板的计算厚度，应满足式（3.0.3）的要求。 4．4．10路面表面构造应采用刻槽、压槽、拉槽或拉毛等方法制作。构造深度在使用初期应满足表4.4.10的要求。 表 4.4.10 各级公路水泥混凝土面层的表面构造深度（mm）要求
公路水泥砼路面施工工艺 曹清华 （九江市路桥工程处，江西九江332000） 摘要：本文主要是对公路水泥砼路面施工质量控制的分析，对公路水泥砼路面施工工艺进行了介绍，并提出了一些施工管理措施。关键词：公路路面施工工艺质量控制 引言 水泥砼路面具有刚度大、强度高、稳定性好、养护维修费用低等优点。多年来，国内外对水泥砼路面的修筑技术进行了不懈的研究和总结，使这一技术日臻完善，并得到广泛的应用。特别是在高等级、重交通的道路上有了较大的发展，水泥砼路面已经成为城市路网建设、高速公路、机场跑道等工程建设中被广泛采用的路面结构型式。现将其主要施工工艺介绍如下。1如何确保水泥砼强度 1．1控制原材料的质量 首先，施工过程中的料源问题，如粗集料不同料场不同时间生产的级配、针片状及有害物质含量会有很大的变化．。其次，即使是同一料源，同一时间的材料在运输、堆放的过程中也会产生粗细离析的现象；再次，由于天气温度、雨晴天气对材料的温度及含水量也有较大的影响。因此在施工过程中施工单位要根据上述的材料变化及时进行配合比调整。 1．2现场试件制作和养护要规范 对砼强度检验评定的试件制作和养护有着严格的统一标准和要求，但严格按标准要求执行的不多。首先是试件的取样不规范，对预拌砼，应从搅拌车卸料的1/4 1/3之间取样，每次取样量不少于0．2m3，实际上，多数检测人员开始卸料时就取样，且取样的数量不足，造成缺乏代表性。其次是不严格按标准制作。三是养护条件达不到标准的要求，绝大多数施工现场未设置标准养护室，试件成型到拆模期间，养护温湿度达不到标准的要求，影响试件的强度。四是试件拆模后不能及时送至标准养护室养护，一般是现场常温水中或室内存放。 1．3解决好长距离运输管理的问题 首先，施工技术标准规定搅拌机出料后到浇筑完毕持续时间：气温＜25?．砼强度等级≤C30时为120min，C30以上时为90min；气温＞25?，砼强度等级≤C30时为90min，C30以上时为60min。运输车辆因受城市交通管理的限制，使砼从搅拌机出料后到浇筑时间往往超过上述规定，长距离运送时更容易出现这样问题，而现场管理人员又不易发现，很容易造成工程质量问题。其次，非搅拌式运车在运输的过程中，砼离析问题不加以控制也会造成砼强度的不均一。 1．4正确合理使用外加剂 外加剂是改善砼品质的重要组分，对砼的性能有极大的影响。但目前市场上，外加剂质量和性能差异很大，并且砼的性能对外加剂掺入量非常敏感，量小起不到应有的作用，量大反而有害。要求计量非常精确。一些搅拌站未设置外加剂储料斗，没有专门的计量装置，而采用勺、碗等器皿近似估量。 2施工技术的合理运用 2．1摊铺前的准备工作 首先：摊铺前要对路面进行清扫和适量洒水，洒水量要根据基层材料、空气温度、湿度、风速等诸多因素来确定，即保证摊铺砼前基层湿润，而且尽可能洒布均匀，尤其在基层不平整之处禁止有存水现象。从目前施工现场来看，大多数情况下是洒水量不足，因为基层较干，铺筑后砼路面底部产生大量细小裂纹，有些小裂纹与砼本身收缩应力产生的裂纹重叠后使整个砼路面裂纹增多。其次，自卸车的卸料也是常常不被重视的工序，在施工中经常发生摊铺机前堆料过多使摊铺机行走困难，有时布料过少使振捣箱内砼量不足，路面厚度得不到保证。在实际施工中，可对基层表面与面层基准标高线隔段实测来决定砼的卸料量，这样会避免卸料不均的问题，从而使路面厚度及平整度得到有效控制。 2．2水泥砼搅拌 水泥砼搅拌质量直接影响砼的内在质量及平整度。我们从影响砼坍落度的因素和砂石含水补偿两方面进行分析。 （1）级配变化对砼坍落度的影响是很大的，由于水和水泥对等体积的大料和细料的包裹率有着很大的差别，在同等含水量和水灰比情况下细料砼坍落度远远小于粗料砼坍落度，因此砼搅拌生产过程中往骨料仓里上料时要尽可能保持各仓骨料级配相对稳定，从而确保砼级配基本一致。 （2）含水量的变化对砼坍落度的影响更是显而易见的，一般搅拌站水秤中的水量变化可以直观地了解，但砂中含水率变化大时对砼的坍落度影响十分明显，但在雨水较大地区或下雨过后，坍落度很不好控制。因此，在搅拌生产过程中应先测一下集料中的含水率，水秤中应扣除这些水量，使砂石中的水量得到正确补偿。 （3）水泥温度对砼坍落度的影响往往被施工人员忽视，这种因素往往在单机生产能力较大的搅拌站中发生，因为一般水泥仓只有100 150t左右，大方量搅拌站用水泥量也较多，有些时候一边往水泥罐里打水泥一边生产，有时候水泥还没有冷却下来就开始搅拌，这不仅使生产出的砼温度较高，而且坍落度因水泥温度高、吸水较大而变小。 （4）水秤和水泥秤的称量偏差对砼坍落度的影响是很大的，如果水秤和水泥秤的称量偏差都是稳定的，操作人员可根 · 391 · 2012年第6期（总第123期）江西建材交通工程