水泥混凝土路面面层施工技术水泥混凝土路面面层施工技术一、水泥混凝土路面的类型和特点一、水泥混凝土路面的类型和特点1.1.定义定义:采用水泥混凝土作为面层材料的一种路面。采用水泥混凝土作为面层材料的一种路面。水泥混凝土路面具有承载能力大、稳定性好、使用寿命长、水泥混凝土路面具有承载能力大、稳定性好、使用寿命长、日常养护费用少等优点，是高等级、日常养护费用少等优点，是高等级、重交通公路路面的主要类型之一。重交通公路路面的主要类型之一。2.2.类型类型:（1 1）素混凝土）素混凝土（2 2）钢筋混凝土）钢筋混凝土（3 3）连续配筋混凝土）连续配筋混凝土（4 4）预应力混凝土）预应力混凝土（5 5）装配式混凝土）装配式混凝土（6 6）钢纤维混凝土）钢纤维混凝土v（1 1）刚度大、强度高、板体性好。）刚度大、强度高、板体性好。因而具有较高的承载能力和扩散荷载的能力。因而具有较高的承载能力和扩散荷载的能力。v（2 2）稳定性好）稳定性好 水泥混凝土的水稳定性和温度稳定性均优于沥青混凝土，而且其强度能水泥混凝土的水稳定性和温度稳定性均优于沥青混凝土，而且其强度能随时间而增长，不存在沥青路面的随时间而增长，不存在沥青路面的“老化老化”现象。现象。v（3 3）耐久性好）耐久性好 由于水泥混凝土路面强度和稳定性好，抗磨耗能力强，所以耐疲劳特性由于水泥混凝土路面强度和稳定性好，抗磨耗能力强，所以耐疲劳特性好。在保证设计和施工质量的情况下，可使用好。在保证设计和施工质量的情况下，可使用20402040年以上，而且它能通行年以上，而且它能通行包括履带式车辆在内的各种运输工具。包括履带式车辆在内的各种运输工具。目前采用最广泛的是就地浇筑的目前采用最广泛的是就地浇筑的素混凝土路面素混凝土路面，即除接缝区和局部范围，即除接缝区和局部范围（边缘及角隅）外不配置钢筋的混凝土路面。与其他类型路面相比，水泥（边缘及角隅）外不配置钢筋的混凝土路面。与其他类型路面相比，水泥混凝土路面具有以下优点：混凝土路面具有以下优点：v（4 4）抗侵蚀能力）抗侵蚀能力强强 水泥混凝土水泥混凝土对多数化学物质不敏感，有较强的抗侵蚀对多数化学物质不敏感，有较强的抗侵蚀能力。能力。v（5 5）养护费用养护费用少少 在在正常没计、施工和养护条件下，水泥混凝土路面的养护工作量和养护费正常没计、施工和养护条件下，水泥混凝土路面的养护工作量和养护费用约为沥青混凝土的用约为沥青混凝土的1/31/31/41/4。v（6 6）抗滑性能）抗滑性能好好 水泥混凝土路面表面粗糙度好，能保持车辆有较高的安全行驶速度，特别水泥混凝土路面表面粗糙度好，能保持车辆有较高的安全行驶速度，特别在下雨时虽然路面潮湿，仍能保持较高的粗糙度而使车辆不滑行，从而提高在下雨时虽然路面潮湿，仍能保持较高的粗糙度而使车辆不滑行，从而提高车辆行驶的稳定性车辆行驶的稳定性。v（7 7）有利于夜间行车）有利于夜间行车 水泥混凝土路面色泽鲜明，能见度好，对夜间行车有利。水泥混凝土路面色泽鲜明，能见度好，对夜间行车有利。v（1 1）接缝）接缝多多 接缝接缝是水泥混凝土路面的薄弱处，一方面增加了施工和养护的复杂性，是水泥混凝土路面的薄弱处，一方面增加了施工和养护的复杂性，另一方面在施工和养护不当时易导致唧泥、错台和断裂等另一方面在施工和养护不当时易导致唧泥、错台和断裂等现象。现象。v（2 2）对超载）对超载敏感敏感 水泥混凝土水泥混凝土是脆性材料，一旦作用荷载超出了混凝土的极限强度，混凝是脆性材料，一旦作用荷载超出了混凝土的极限强度，混凝土板便会出现断裂。土板便会出现断裂。v（3 3）不能立即不能立即开放交通开放交通 除除碾压混凝土外，其它水泥混凝土路面需要一定的养生期，以获得足够碾压混凝土外，其它水泥混凝土路面需要一定的养生期，以获得足够的强度增长。的强度增长。同样，水泥混凝土里面也有很多缺点：同样，水泥混凝土里面也有很多缺点：v（4 4）修复）修复困难困难 水泥混凝土路面水泥混凝土路面出现损坏后，修补工作较沥青混凝土路面困难，且影响出现损坏后，修补工作较沥青混凝土路面困难，且影响交通，修补后路面质量不如原来的整体强度交通，修补后路面质量不如原来的整体强度高。高。v（5 5）噪声）噪声大大 混凝土混凝土路面使用的中后期，由于接缝变形路面使用的中后期，由于接缝变形(缝隙增大、错台等缝隙增大、错台等)而使平整而使平整度降低，车辆行驶时的噪声度降低，车辆行驶时的噪声较大。较大。v（6 6）对对水泥和水需求量大，总体污染较大（水泥生产过程水泥和水需求量大，总体污染较大（水泥生产过程）。）。同样，水泥混凝土里面也有很多缺点：同样，水泥混凝土里面也有很多缺点：1 1、普通混凝土路面、普通混凝土路面除接缝区和局部范围（边缘和角隅）外不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。配置钢筋的混凝土路面。优点：优点：1)1)强度；强度；2)2)稳定性好；稳定性好；3)3)耐久性好；耐久性好；4)4)有利于有利于夜间行车。夜间行车。缺点：缺点：1)1)水泥和水的用量大；水泥和水的用量大；2)2)有接缝；有接缝；增加施工和养护的复杂性；增加施工和养护的复杂性；容易引起行车跳动，影响行车的舒适性；容易引起行车跳动，影响行车的舒适性；是路面的薄弱点，容易引起路面板边和板角处破坏；是路面的薄弱点，容易引起路面板边和板角处破坏；3)3)开放交通较迟；开放交通较迟；4)4)修复困难。修复困难。2 2、钢筋混凝土路面、钢筋混凝土路面 为防止可能产生的裂缝缝隙张开，板内配置有纵、横向钢筋（或钢丝）为防止可能产生的裂缝缝隙张开，板内配置有纵、横向钢筋（或钢丝）网的混凝土路面网的混凝土路面 适用于：适用于：1)1)混凝土平面尺寸较大混凝土平面尺寸较大 2)2)路基或基层有可能产生不均匀沉陷路基或基层有可能产生不均匀沉陷 3)3)板下埋有地下设施（涵洞等）板下埋有地下设施（涵洞等）普通混凝土路面普通混凝土路面连续配筋混凝土路面连续配筋混凝土路面3 3、连续配筋混凝土路面、连续配筋混凝土路面 除在邻近构造物处或与其它路面交接处设置胀缝，以及视施工除在邻近构造物处或与其它路面交接处设置胀缝，以及视施工需要设置施工缝外，在路段长度范围内不设横缝，而配置纵向连需要设置施工缝外，在路段长度范围内不设横缝，而配置纵向连续钢筋和横向钢筋的混凝土面层。续钢筋和横向钢筋的混凝土面层。适用于：适用于：高速公路、一级公路和机场混凝土路面。高速公路、一级公路和机场混凝土路面。4 4、装配式混凝土路面、装配式混凝土路面 在工厂中把混凝土预制成板块，然后运至工地现场装配而成的在工厂中把混凝土预制成板块，然后运至工地现场装配而成的混凝土路面。混凝土路面。适用于：适用于：城市道路、厂矿道路、大型基建场地、停车站场和软弱土基上。城市道路、厂矿道路、大型基建场地、停车站场和软弱土基上。5、组合式（双层式）混凝土路面、组合式（双层式）混凝土路面 铺筑两层混凝土板的路面结构铺筑两层混凝土板的路面结构 适用于：适用于：在缺乏品质良好的材料时，下层用当地品质较差的材料修筑板，在缺乏品质良好的材料时，下层用当地品质较差的材料修筑板，上层用好的材料铺筑板，以降低造价上层用好的材料铺筑板，以降低造价 在改建旧混凝土路面时在改建旧混凝土路面时 根据板之间的结合程度分类：根据板之间的结合程度分类：结合式：上下混凝土板牢固结合，成为整体结合式：上下混凝土板牢固结合，成为整体 分离式：上下混凝土板之间铺以厚分离式：上下混凝土板之间铺以厚12cm的隔离层的隔离层 部分结合式：在旧混凝土面层（清理）上直接铺筑的水泥混凝土部分结合式：在旧混凝土面层（清理）上直接铺筑的水泥混凝土板，接缝应对齐但形式可以不同板，接缝应对齐但形式可以不同6 6、纤维混凝土路面、纤维混凝土路面 在混凝土中掺入一些低碳钢、不锈钢纤维或其它纤维（如塑料纤在混凝土中掺入一些低碳钢、不锈钢纤维或其它纤维（如塑料纤维、纤维网等），即成为一种均匀而多向配筋的混凝土路面维、纤维网等），即成为一种均匀而多向配筋的混凝土路面 7 7、碾压混凝土路面、碾压混凝土路面 一种含水率低，通过碾压施工工艺达到高密度、高强度的水泥混一种含水率低，通过碾压施工工艺达到高密度、高强度的水泥混凝土路面凝土路面二、混凝土路面对路基和基层的要求二、混凝土路面对路基和基层的要求 1、路基、路基 通过刚性面层和基层传到土基的压力很小，一般不超过通过刚性面层和基层传到土基的压力很小，一般不超过0.05MPa。土基坚实、稳定、其压实度、平整度和路基断面几何尺寸。土基坚实、稳定、其压实度、平整度和路基断面几何尺寸。路基一般要求，干燥或中湿。路基一般要求，干燥或中湿。良好的排水性能，对于湿软地基，需要采用加固措施。良好的排水性能，对于湿软地基，需要采用加固措施。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。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。2、基层、基层 防唧泥、冰冻。防唧泥、冰冻。减小路基顶面的压应力，并缓和路基不均匀变形对面层的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。影响。防水（如图）防水（如图）为面层施工提供方便（立侧模，运送混凝土混合料）。为面层施工提供方便（立侧模，运送混凝土混合料）。提高路面结构的承载能力，延长路面的使用寿命。提高路面结构的承载能力，延长路面的使用寿命。要求：要求：足够的强度和稳定性，以及整体性好，透水性小足够的强度和稳定性，以及整体性好，透水性小 基层断面正确和表面平整基层断面正确和表面平整 常采用石灰粉煤灰稳定碎石、级配碎石、工业废渣类和水泥稳常采用石灰粉煤灰稳定碎石、级配碎石、工业废渣类和水泥稳定砂砾等半刚性基层定砂砾等半刚性基层3、垫层、垫层 常用砂砾或炉渣等材料，垫层施工前，应处理好路基病害。常用砂砾或炉渣等材料，垫层施工前，应处理好路基病害。三、对水泥混凝土的基本要求三、对水泥混凝土的基本要求 1、工作性（施工和易性）、工作性（施工和易性）2、强度和变形、强度和变形 3、耐久性、耐久性四四、混凝土面板、混凝土面板 水泥混凝土面层直接承受行车荷载的作用和环境因素的影响，应具水泥混凝土面层直接承受行车荷载的作用和环境因素的影响，应具有较高的有较高的抗弯拉强度抗弯拉强度和和耐久性耐久性以及以及良好的表面特性良好的表面特性（耐磨、抗滑、平整、（耐磨、抗滑、平整、低噪音等）低噪音等）混凝土面板的断面形式混凝土面板的断面形式 1)1)厚边中薄式厚边中薄式 符合受力特性（从理论计算，轮载作用在板中部时产生的最大应符合受力特性（从理论计算，轮载作用在板中部时产生的最大应力约为轮载作用于板边部时的力约为轮载作用于板边部时的2/32/3）；但不方便施工，而且厚度变）；但不方便施工，而且厚度变化转折处易引起板的断裂（应力集中）。化转折处易引起板的断裂（应力集中）。2)2)等边厚式等边厚式 板的厚度采用板边的计算厚度，混凝土用量大。板的厚度采用板边的计算厚度，混凝土用量大。3)3)等中厚式等中厚式 板的厚度采用板中的计算厚度。板边的强度不足，应在最外两侧板的厚度采用板中的计算厚度。板边的强度不足，应在最外两侧板边部配置钢筋予以加固板边部配置钢筋予以加固五、排水要求五、排水要求 边缘排水系统边缘排水系统 1)1)定义：由沿路面边缘设置的透水性填料集水沟，纵向排水沟，定义：由沿路面边缘设置的透水性填料集水沟，纵向排水沟，横向出水管和过滤织物组成的排水系统横向出水管和过滤织物组成的排水系统 2)2)构造：纵向集水沟、横向出水管、过滤织物构造：纵向集水沟、横向出水管、过滤织物 排水基层的排水系统排水基层的排水系统 1)1)定义：直接在面层下设置透水性排水基层，在边缘设置纵向集定义：直接在面层下设置透水性排水基层，在边缘设置纵向集水沟和排水管以及横向出水管所组成的排水系统水沟和排水管以及横向出水管所组成的排水系统 2)2)适用条件适用条件:新建路面中采用新建路面中采用 3 3)尺寸尺寸:管的直径一般为管的直径一般为7-15cm7-15cm，按水