混凝土路面配筋设计解析
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水泥混凝土路面施工中的配筋工艺及要求水泥混凝土路面是一种常见的地面铺设材料,其采用配筋工艺可以有效增强路面的承载能力和耐久性。
本文将详细介绍水泥混凝土路面施工中的配筋工艺及要求。
一、配筋工艺的基本原理水泥混凝土路面的配筋是指在混凝土铺面中加入钢筋或其他配筋材料,以提高路面的抗裂和承载能力。
配筋工艺的基本原理是结合混凝土和钢筋的力学特性,形成一种互相配合、协同作用的结构体系。
二、配筋工艺的要求1. 配筋设计:根据路面的设计要求和使用条件,进行合理的配筋设计。
配筋的主要参数包括钢筋种类、直径、间距等,需要考虑路面的荷载要求、使用寿命以及地质条件等因素。
2. 配筋材料选择:选择合适的钢筋材料,一般采用冷拉钢筋或热轧钢筋,具有良好的强度和延性,能够满足路面的使用要求。
3. 配筋施工工艺:按照设计要求,将钢筋按照规定的位置和间距布置在路面内部。
在铺设混凝土之前,需要先制作好配筋网格,并进行必要的加固和固定。
4. 配筋布置要求:配筋的布置要均匀、紧凑,保证钢筋与混凝土之间充分的黏结。
钢筋的长度和间距要符合设计要求,并且应避免出现过长或过短的现象。
5. 配筋保护层:为了保护钢筋免受外界的腐蚀和损坏,需要在钢筋周围设置一定厚度的混凝土保护层。
保护层的厚度一般为钢筋直径的1.5倍以上,以确保钢筋的持久性和耐久性。
6. 配筋施工控制:在配筋施工过程中,需要控制好施工质量。
对于配筋的清理、布置、焊接等工序,必须进行严格的检查和控制,确保配筋的质量和精度。
三、配筋工艺的优点1. 提高路面的承载能力:通过合理的配筋设计和施工,可以增加路面的承载能力,使其能够承受更大的荷载和交通压力。
2. 提高路面的抗裂性能:配筋可以有效地抵抗路面的裂缝产生和扩展,提高路面的抗裂性能,延长使用寿命。
3. 提高路面的平整度:配筋工艺可以有效地提高路面的平整度和平整度的持久性,使路面更加平稳和舒适。
4. 提高路面的耐久性:合理的配筋工艺可以有效地减少路面的变形和沉降,提高路面的耐久性和使用寿命。
连续配筋混凝土路面结构设计要点摘要:连续配筋混凝土路面主要是在纵向位置上连续设置数量较多的钢筋,其是一种可以不设计接缝的高性能混凝土的路面结构,承载能力非常强、平整性较高,且可以保证行驶的舒适性,还具备使用寿命长、养护次数少等优势,特别是在需要加强承载能力的路面中选择该技术具备较强优势。
关键词:连续配筋;混凝土;路面结构;设计引言连续配筋混凝土路面施工技术因其具有整体性好、裂缝问题少以及荷载传递能力强等优点,被运用到我国公路工程施工的过程中。
为了提升公路连续配筋混凝土路面施工的质量,加强对公路连续配筋混凝土路面施工技术的分析和研究至关重要。
1旧水泥混凝土路面损坏状况路面结构为水泥混凝土,在长时间的车辆载荷作用之下,路面表层出现了较为严重病害现象,其主要表现在各个道路结构出现了严重损坏,大致可归纳为交叉裂缝、角隅断裂等,损坏比例已经超过了总面积的35%;原路面的质量比较差,基层厚度不足、水泥含沙量少,同时还存在很多面板错台、接缝开裂等问题;混凝土板的施工工艺非常差,存在严重的脱皮、龟裂、麻面等现象;水泥混凝土面板厚度未能达到要求,通过钻芯法检测之后发现,板厚合格率仅为 40%左右,厚度尺寸最小的位置仅为 16.5cm;路肩也存在着严重损坏,但防水设施基本没被破坏。
2制定设计方案原则(1)提升结构的承载性能,进行加铺层的施工,消除原路面结构中所存在的薄弱区域,从而满足该地区的交通运行需要,避免由于超载、重载而造成路面结构损坏。
(2)路面结构内部根据使用的需要设计防排水结构,及时排出结构内积水。
(3)在符合技术要求的前提下,根据施工现场的具体情况选择合适的施工材料,避免造成资源的浪费,同时还应该选择更加具有经济性、技术性的施工方案,以满足当前交通发展的需要。
(4)旧路加铺改造施工要尽量选择使用比较薄的路面结构,防止给当前交通基础设施造成不利影响,同时还要防止出现不均匀沉降。
3公路连续配筋混凝土路面施工准备在进行公路连续配筋混凝土路面施工之前,应该做好充足的准备,为正式施工提供一个较为良好的基础,促进施工的顺利进行,包括施工需要的原材料、设备、进行场地布置以及对下承层进行检验。
浅析连续配筋混凝土路面的应用所谓连续配筋混凝土路面是指在路面的纵向连续的配有足够数量的钢筋,以控制路面板纵向收缩产生的裂缝宽度和数量。
同时横向也配有一定数量的钢筋来支撑纵向钢筋,在施工时不设胀缝和缩缝(施工缝及构造所需的胀缝除外),形成一条完整而平坦的平面。
连续配筋混凝土路面最早是为了克服普通混凝土路面由于接缝而产生的唧泥、错台、拱起等病害,一般在重交通高等级道路上较常使用,但近几年随着城市发展的不断加速,汽车保有量不断增长,特别是一些高载重车辆经常驶入非机动车道,致使许多道路均在超负荷运行,道路破损的常规维修已达不到应有的效果。
在此情况下,连续配筋混凝土路面在市政道路中的应用也就得到了一定的推广。
一.连续配筋混凝土路面做的优点分析1.消除了横向接缝,整体性和平整度好。
由于在面层内设置连续的纵向和横向钢筋而不设横向缩缝,在作为基层使用时能有效避免沥青面层的反射裂缝,也提高了行车的舒适性。
2.耐久性好,使用寿命长。
连续配筋混凝土路面克服了普通混凝土路面因横缝过多而导致的病害,在保持普通混凝土良好的抗压性和抗拉性的同时,提高了整体结构的抗弯拉强度,增强了道路的整体承载能力。
3.在路面内增设了纵向和横向钢筋,控制了裂缝宽度,使得裂缝紧密闭合,减少了裂缝剥落,提高了裂缝处的传荷能力。
连续配筋混凝土路面并非真正没有裂缝,只是由于混凝土的收缩变形为钢筋所约束,收缩应力由钢筋承担,因此裂缝分散在更多的部位,这种微小的裂缝不至于破坏路面整体连续性能,路面雨水也不易渗入,从而确保了基层的强度和稳定性。
4.连续配筋混凝土路面虽然造价较高,施工工期较普通混凝土路面或半刚性基层要长,但由于其具有优良的使用性能及品质,能保证足够的使用年限。
所以,相对于当前非连续配筋混凝土路面做为基层的道路的改建、维修费用,其总体费用是降低的。
二.应用实例美国最先使用连续配筋混凝土路面,早在1921年,华盛顿特区就修建了第一条连续配筋混凝土路面,随后在德克莎斯州、马里兰州等地开展了大规模的工程试验,之后在修建高速公路和机场道面时大量采用,经过20多年的使用,绝大部分完好无损。
混凝土配筋设计及应用一、概述混凝土配筋设计是指根据工程结构的受力状态和设计要求,确定混凝土中钢筋的数量、直径、位置和间距等参数的过程。
混凝土配筋设计是工程设计中非常重要的一环,决定了混凝土结构的受力性能和使用寿命。
二、混凝土配筋设计的基本原理混凝土结构的受力分析是混凝土配筋设计的基础。
混凝土结构的受力分析需要考虑混凝土和钢筋的相互作用,以及混凝土和钢筋的强度。
混凝土结构的受力分析可以用静力学方法或弹性力学方法进行计算。
混凝土结构的受力分析需要考虑以下因素:1.受力状态:包括受力方式、荷载大小、荷载分布等。
2.受力构件:包括受力构件的形状、尺寸、材料等。
3.材料强度:包括混凝土和钢筋的强度。
4.荷载特性:包括荷载的大小、分布、持续时间等。
5.设计要求:包括受力构件的使用寿命、安全系数、变形要求等。
混凝土结构的受力分析需要根据设计要求确定合理的钢筋布置方案。
混凝土结构中钢筋的数量、直径、位置和间距等参数需要根据混凝土的强度、受力状态和设计要求确定。
三、混凝土配筋设计的步骤混凝土配筋设计的步骤包括以下几个方面:1.受力分析:根据设计要求进行受力分析,确定混凝土结构的受力状态。
2.钢筋布置:根据混凝土结构的受力状态和设计要求确定合理的钢筋布置方案。
3.钢筋计算:根据设计要求和混凝土结构的受力状态,计算钢筋的数量、直径和间距等参数。
4.钢筋定位:根据钢筋计算的结果,确定钢筋的具体位置和间距。
5.钢筋细节设计:根据设计要求和钢筋定位,设计钢筋的连接和弯折等细节。
6.检查和修改:检查设计结果的合理性和正确性,对不合理的设计进行修改。
四、混凝土配筋设计的应用混凝土配筋设计的应用非常广泛,主要应用于以下几个方面:1.建筑工程:包括住宅、商业、工业和公共建筑等各种类型的建筑工程。
2.桥梁工程:包括公路桥、铁路桥、高速公路桥、特大桥等各种类型的桥梁工程。
3.水利工程:包括水库、水闸、水电站、输水管道等各种类型的水利工程。
混凝土施工中的设计与配筋要点在混凝土施工过程中,设计和配筋是非常重要的环节。
合理的设计和正确的配筋能够保证混凝土结构的稳定性和安全性。
本文将从混凝土设计和配筋的要点出发进行论述。
一、材料选择与混凝土设计混凝土设计首先要选择合适的材料。
常见的混凝土材料有水泥、砂、骨料等。
水泥应选择符合国家标准的优质产品,并按照设计要求进行混凝土设计。
同时,砂和骨料的选择也需要注意选择优质的材料,并进行搭配以获得理想的混凝土性能。
二、施工场地准备在施工前,需要对施工场地进行充分准备。
首先要清理场地,确保无杂物。
同时,还要进行土壤勘察,了解地基的承载能力和地下水位等情况。
根据勘察结果进行合理的地基处理,保证混凝土结构的稳定性。
三、混凝土浇筑与振捣在混凝土施工的过程中,浇筑和振捣是关键步骤。
浇筑时需要注意控制混凝土浇注速度和浇注高度,以避免发生偏差或裂缝。
同时,振捣时要确保混凝土的均匀分布,提高混凝土的密实度。
四、配筋的选择与布置配筋是混凝土结构中的关键要素。
在配筋时,需要根据设计要求选择合适的钢筋,并进行正确的布置。
配筋的目的是提高混凝土结构的抗拉能力和抗剪能力。
在配筋时要注意等级和间距的选择,避免出现部分区域配筋不足或过多的情况。
五、模板的搭建与拆除在混凝土施工中,模板的搭建和拆除是必不可少的环节。
模板的搭建要保证结构的准确度和稳定性。
在拆除模板时要注意避免对混凝土结构造成损坏,同时还要遵守相关安全规范。
六、养护与维护混凝土施工完成后,还需要进行养护与维护工作。
养护的目的是让混凝土逐渐获得足够的强度和耐久性。
养护的方法包括湿养和覆盖养护等。
同时,混凝土结构还需要定期进行检查和维护,以保持其良好的性能和使用寿命。
七、质量控制与验收混凝土施工过程中,质量控制和验收是非常重要的环节。
质量控制包括控制混凝土配合比、浇筑工艺等。
验收则是通过对施工质量的检查,确认混凝土结构是否符合设计要求和相关标准。
八、总结与展望综上所述,混凝土施工中的设计与配筋要点包括材料选择、施工场地准备、混凝土浇筑与振捣、配筋的选择与布置、模板的搭建与拆除、养护与维护、质量控制与验收等。
CRCP是什么?CRCP是连续配筋混凝土路面的缩写。
CRCP是在路面纵向连续地配有足够数量的钢筋,以控制路面板纵向收缩产生的裂缝宽度和数量。
同时,在横向也配有一定数量的钢筋来支撑纵向钢筋。
在施工时不设胀、缩缝(施工缝及构造所需的胀缝除外),形成一条完整而平坦的行车平面。
CRCP有哪些有优点?1 消除了横向接缝,整体性和平整度好,行车平顺舒适。
2 CRCP耐久性好,使用寿命长。
如果设计、施工得当,养护费用很少,虽然初期投资较高,但全寿命效益是经济合理的。
3 在路面内增设了纵向和横向钢筋,控制了裂缝宽度,使得裂缝紧密闭合,减少了裂缝剥落,提高了裂缝处的传荷能力当前国内外CRCP应用现状1 国内CRCP的厚度按普通混凝土路面厚度设计的各项设计参数及规定进行。
其基(垫)层取厚度和面板厚度均与普通混凝土路面的相同。
连续配筋混凝土面层的纵向配筋率按允许的裂缝间距(1.0~2.5m)、缝隙宽度(<1mm)和钢筋屈服强度确定,给出了平均裂缝间距计算、裂缝宽度和钢筋应力的计算公式。
连续配筋混凝土面层与其它类型路面或构造物相连接的端部,应设置锚固结构。
端部锚固结构可以采用钢筋混凝土地梁或宽翼缘工字钢梁接缝等形式,并推荐出两种端部锚固结构的常用配置和尺寸。
混凝土计平面布置图案例钢筋计平面布置案例21993年版的AASHTO 方法中最小配筋率应满足下面两个条件:混凝土的最大拉应力不大于极限拉应力,及裂缝处钢筋的最大拉应力不大于屈服应力。
德克萨斯州运输部提出如下的钢筋用量设计标准:(1)平均裂缝间距为0.9~2.4m;(2)裂缝宽度小于0.64mm,以避免水进入路基;(3)钢筋应力小于钢筋的屈服应力。
混凝土面层配筋设计1 特殊部位配筋1)混凝土面层自由边缘下基础薄弱或接缝为未设传力杆的平缝时,可在面层边缘的下部配置钢筋。
通常选用2根直径为12~16mm的螺纹钢筋,置于面层底面之上l/4厚度处并不小于50mm,间距为100mm,钢筋两端向上弯起。
边缘钢筋布置(mm)2)对于承受极重、特重或重交通的胀缝、施工缝和自由边的面层角隅以及承受极重交通的缩缝面层角隅,宜配置角隅钢筋。
通常选用2根直径为12~16mm的螺纹钢筋,置于面层上部,距顶面不小于50mm,距边缘为100mm。
角隅钢筋布置(mm)3)混凝土面层下有箱形构造物横向穿越,其顶面至面层底面的距离小于800mm 时,在构造物顶宽及两侧各1.5(H+1)且不小于4m的范围内,混凝土面层内应布设双层钢筋网,上下层钢筋网各距面层顶面和底面1/4~1/3厚度处。
构造物顶面至面层底面的距离在800~1600mm时,则在上述长度范围内的混凝土面层中应布设单层钢筋网。
钢筋网设在距顶面1/4~1/3厚度处,如图6.1.3-2所示。
钢筋直径12mm,纵向钢筋间距100mm,横向钢筋间距200mm。
配筋混凝土面层与相邻混凝土面层之间设置传力杆缩缝。
4)混凝土面层下有圆形管状构造物横向穿越,其顶面至面层底面的距离小于1200mm时,在构造物两侧各1.5(H+1),且不小于4m的范围内,混凝土面层内应布设单层钢筋网,钢筋网设在距面层顶面1/4~1/3厚度处。
2 钢筋混凝土面层配筋1)钢筋混凝土面层的配筋量As——每延米混凝土面层宽(或长)所需的钢筋面积(mm2);Ls——纵向钢筋时,为横缝间距(m);横向钢筋时,为无拉杆的纵缝或自由边之间的距离(m);h——面层厚度(mm);——面层与基层之间的摩阻系数fsy——钢筋的屈服强度(MPa)σs为钢筋的容许应力,可取为0.75倍屈服强度;γ取24kN/m3。
2)纵向和横向钢筋宜采用相同或相近的直径,其直径差不应大于4mm。
钢筋的最小直径和最大间距,应符合下表的规定。
钢筋的最小间距为集料最大粒径的2倍。
3)钢筋布置应符合下列要求:纵向钢筋设在面层顶面下1/3~1/2厚度范围内,在不影响施工的情况下宜设在接近面层顶面下1/3厚度处;横向钢筋位于纵向钢筋之下;纵向钢筋的搭接长度一般不小于35倍钢筋直径,搭接位置应错开,各搭接端连线与纵向钢筋的夹角应小于60º;边缘钢筋至纵缝或自由边的距离一般为100~150mm。
3 连续配筋混凝土面层配筋1)连续配筋混凝土面层的纵向配筋量按下述要求确定:◆纵向钢筋埋置深度处的裂缝缝隙平均宽度不大于0.5mm;◆横向裂缝的平均间距不大于1.8m;◆钢筋所承受的拉应力不超过其屈服强度。
满足上述要求所需的纵向配筋率,一般为0.6%~0.7%(中等交通)、0.7%~0.8%(重交通)、0.8%~0.9%(特重交通)或0.9%~1.0%(极重交通)。
冰冻地区路面的配筋率宜高于一般地区0.1%。
横向钢筋的用量应满足施工时能固定并保持纵向钢筋位置的要求。
2)连续配筋混凝土用于复合式面层的下面层时,其纵向配筋率可降低0.1%。
3)连续配筋混凝土面层的纵向和横向钢筋均应采用螺纹钢筋,其直径为12~20mm。
当钢筋可能受到较严重腐蚀时,宜在钢筋外涂环氧树脂等防腐材料。
4)钢筋布置应符合下列要求:纵向钢筋距面层顶面的最小距离为90mm,最大深度为1/2面层厚度,在不影响施工的情况下宜接近90mm;纵向钢筋的间距不大于250mm,不小于集料最大粒径的2.5倍;纵向钢筋的焊接长度一般不小于10倍(单面焊)或5倍(双面焊)钢筋直径,焊接位置应错开,各焊接端连线与纵向钢筋的夹角应小于60º;边缘钢筋至纵缝或自由边的距离一般为100~150mm;横向钢筋位于纵向钢筋之下;横向钢筋间距一般为300~600mm,直径大时取大值;横向钢筋宜斜向设置,其与纵向钢筋的夹角可取60°;相邻车道之间或车道与硬路肩之间的纵向接缝内,必须设置拉杆,该拉杆可用加长的横向钢筋代替。
连续配筋混凝土面层纵向配筋计算1 横向裂缝平均间距按式(D.1-1)计算确定。
2 纵向钢筋埋置深度处的横向裂缝缝隙平均宽度按式(D.2-1)计算确定。
c2——与混凝土和钢筋之间的粘结-滑移特性有关的系数,按式(D.2-2)计算;其它参数的含义与计算裂缝间距时相同。
3 纵向钢筋应力按式(D.3-1)计算确定。
4 纵向配筋率计算步骤1)初拟配筋率,按式(D.1-1)计算横向裂缝平均间距Ld。
当Ld>1.8m时,应增大配筋率,重复上述计算至符合要求。
2)按式(D.2-1)计算裂缝缝隙平均宽度bj。
当bj≤0.5mm时,满足要求;否则应增大配筋率,重复上述计算至符合要求。
3)按式(D.3-1)计算钢筋应力。
当不大于钢筋屈服强度时,满足要求;否则应增大配筋率,重复上述计算至符合要求。
4)综合上述3项计算结果,最终确定配筋率,并进一步确定钢筋根数。
在满足纵向钢筋间距要求的条件下,宜选用直径较小的钢筋。
材料设计参数经验参考值1 路基回弹模量经验参考值2 路基回弹模量湿度调整系数注:3 基层和底基层材料弹性(回弹)模量经验参考值4 钢筋强度和弹性模量经验参考值现场施工要点钢筋网制作:采用钢筋支架垫支法稳定纵横向钢筋网。
施工时将横向钢筋点焊在支架上,并摆放到基层上,然后将纵向钢筋安设在横向钢筋之上,从而形成稳固支撑的钢筋网。
要求完成的钢筋网纵筋顺直,横筋端正, 平面如水。
同时, 支架钢筋不得打入基层, 以避免支架钢筋阻止面板的自由伸缩, 并防止面板伸缩造成支架钢筋破坏基层。
纵向钢筋的搭接不宜采用全部焊接的方式。
纵向钢筋的搭接宜采用绑扎形式,并应按100m 的段落提前绑扎,浇注混凝土前再焊接、绑扎成连续网片。
绑扎长度为钢筋直径的50~70 倍。
也可以每隔30~50 m 采用焊接形式,然后在浇注混凝土前对10~20 m 进行绑扎。
混凝土施工:混凝土施工中应严格保证施工质量的稳定性, 减小由于施工因素引起的参数变异性。
必须采用侧向进料方式,因此侧向布料机是必备机械。
保证钢筋网上下的混凝土得到充分振捣密实是连续配筋混凝土路面摊铺的关键。
插入振捣棒应控制在钢筋网以上至少2 cm,以防止振捣棒与钢筋网接触而造成振捣棒损坏,从而影响混凝土的密实。
同时,由于振捣棒无法插入到钢筋网下的混凝土内,振捣棒宜采用高频低幅,以确保钢筋网下混凝土的密实性。
施工期间气温过高或风力过大时,不得进行混凝土的摊铺。
气温较高或风力较大时摊铺混凝土必须加以重视,防止混凝土水分蒸发过多。
当气温较高时,应采取温度控制措施,控制混凝土不能超过33℃。
为降低水泥温度,工地水泥棚用白色反光材料涂刷,棚顶装有喷水设备以冷却外表温度,有些棚内配有空气流动设备。
同时,要提前从生产厂家把水泥运来,存放在水泥棚内。
蓄水池用锌棚遮挡阳关,避免阳关直射,并安装制冷设备降低拌和用水的温度,可以降低水温13℃左右。
集料放在阴凉地方,并安装喷水设备向集料喷水,通过水分蒸发冷却集料。
CRCP 路面混凝土浇筑完成后, 表面宜覆盖一定的保温材料(如活动罩棚), 以减小混凝土内外温差, 防止混凝土水份的迅速挥发。
掺用减水剂, 可节约水泥, 减少用水量, 增加早期混凝土的塑性, 减少早期裂缝。
选用低热高强水泥, 并可考虑掺入一定剂量的粉煤灰。
施工缝处理:横向施工缝采用平缝,在横向施工缝位置必须增设50%的纵向钢筋,每隔一根纵向钢筋布置一根补强钢筋, 补强钢筋插入两侧混凝土面板的深度不得小于1 m。
纵向钢筋应在横缝处连续, 不可中断。
端部处理:目前国内外常用的端部处理措施主要有矩形地梁锚固和宽翼缘工字梁接缝2种形式,还有毛勒缝。
当CRCP的端部构造采用钢筋混凝土矩形地锚梁形式时, 端部矩形锚固地梁钢筋网可在钢筋制作场地加工成钢筋骨架片。
应按设计位置和尺寸开挖地槽, 并应尽量避免扰动和超挖两侧基层、垫层及路基。
按设计位置安装钢筋骨架并固定牢固, 然后进行水泥混凝土的浇筑和养生。
地锚梁钢筋应与路面钢筋相焊接, 地锚梁混凝土采用振捣棒分层振实, 并应与面板浇筑成整体。
路肩与路面板的连接可以采用将部分横向钢筋伸长的方式或增加传力杆的方式进行。
微观抗滑构造采用粗麻布拖毛,拖毛时间经现场摊铺试验确定,在摊铺机摊铺过后30~45mm为拖毛最佳时间。
宏观抗滑构造采用软拉毛处理,减少CRCP裂缝处的局部破损。
连续配筋混凝土路面的养生至关重要, 先喷洒养生剂,然后覆盖保湿膜、土工毡、土工布、麻袋、草袋、草帘等,最后洒水保湿养生。
养生一定要及时,养生时间一般14~21d。
(最少采用14d)。