道路施工基础知识道路施工基础知识 （四）（四）道路面层道路面层水泥砼类水泥砼类李庆广李庆广2006年年12月月市政工程岗位技能系列培训市政工程岗位技能系列培训一、水泥砼路面的概念及分类一、水泥砼路面的概念及分类 水泥混凝土路面，包括普通混凝土、钢筋混凝土、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纤维混凝土等面层板和基( (垫垫) )层所组成的路面。目前层所组成的路面。目前采用最广泛的是就地浇筑的采用最广泛的是就地浇筑的普通混凝土路面普通混凝土路面，简称混，简称混凝土路面。凝土路面。 所谓所谓普通混凝土路面普通混凝土路面，是指除接缝区和局部范围，是指除接缝区和局部范围( (边缘和角隅边缘和角隅) )外不配置钢筋的混凝土路面。外不配置钢筋的混凝土路面。 二、水泥砼路面的特点二、水泥砼路面的特点1 1、优点：、优点：(1)(1)强度高强度高，混凝土路面具有很高的抗压强度和较高，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。的抗弯拉强度以及抗磨耗能力。(2)(2)稳定性好稳定性好，混凝土路面的水稳性、热稳性均较好，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存在沥青路面的那种“老化老化”现象。现象。(3)(3)耐久性好耐久性好，由于混凝土路面的强度和稳定性好，由于混凝土路面的强度和稳定性好，所以它经久耐用，一般能使用所以它经久耐用，一般能使用20204040年，而且它能年，而且它能通行包括履带式车辆等在内的各种运输工具。通行包括履带式车辆等在内的各种运输工具。(4)(4)有利于夜间行车有利于夜间行车，混凝土路面色泽鲜明，能见度，混凝土路面色泽鲜明，能见度好，对夜间行车有利。好，对夜间行车有利。1 1、缺点：、缺点：(1)(1)一次性投资大，水泥和水的需要量大，一次性投资大，水泥和水的需要量大，修筑厚、修筑厚、7m7m宽的混凝土路面，每宽的混凝土路面，每1000m1000m要耗费水泥约要耗费水泥约400400500t500t和水约和水约250t250t，尚不包括养生用的水在内，这对水泥供，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。应不足和缺水地区带来较大困难。(2)(2)有接缝有接缝，一般混凝土路面要建造许多接缝，这些，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，车跳动，影响行车的舒适性影响行车的舒适性，接缝又是路面的薄弱点，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。如处理不当，将导致路面板边和板角处破坏。(3)(3)开放交通较迟开放交通较迟，一般混凝土路面完工后，要经过，一般混凝土路面完工后，要经过2828天的湿治养生，才能开放交通，如需提早开放交通，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。则需采取特殊措施。(4)(4)修复困难修复困难，混凝土路面损坏后，开挖很困难，修，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。补工作量也大，且影响交通。 三、结构要求三、结构要求（一）土基：（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。因此，混凝土板下很小，一般不超过。因此，混凝土板下似似不需要有坚强的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。凝土面板带来很不利的影响。路基的不均匀支承，可能由下列因素所造成：路基的不均匀支承，可能由下列因素所造成：(1)(1)不均匀沉陷不均匀沉陷湿软地基未达充分固结；土质不均匀，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。压实不充分、填挖结合部以及新老路基交接处处理不当。(2)(2)不均匀冻胀不均匀冻胀季节性冰冻地区，土质不均匀季节性冰冻地区，土质不均匀 (3)(3)膨胀土膨胀土在过干或过湿在过干或过湿( (相对于最佳含水量相对于最佳含水量) )时压实；排时压实；排水设施不良等。水设施不良等。改善方法改善方法是：是：把不均匀的土掺配成均匀的土；把不均匀的土掺配成均匀的土；并保证并保证压实度达到要求；压实度达到要求；加强路基排水设施；加强路基排水设施；加设垫层，以加设垫层，以缓和可能产生的不均匀变形对面层的不利影响缓和可能产生的不均匀变形对面层的不利影响。 （二）基层：（二）基层：1 1、作用、作用(1)(1)减减小小路路基基顶顶面面的的压压应应力力，并并缓缓和和路路基基不不均均匀匀变变形形对对面面层的影响。层的影响。(2)(2)防防冰冰冻冻在在季季节节性性冰冰冻冻地地区区，用用对对冰冰冻冻不不敏敏感感的的粒粒状状多多孔孔材材料料来来铺铺筑筑基基层层，可可以以减减少少路路基基的的冰冰冻冻深深度度，从从而减轻冰冻的危害作用。而减轻冰冻的危害作用。(3)(3)防防水水在在湿湿软软土土基基上上，铺铺筑筑开开级级配配粒粒料料基基层层，可可以以排排除除从从路路表表面面渗渗入入面面层层板板下下的的水水分分以以及及隔隔断断地地下下毛毛细细水水上升。上升。(4)(4)为为面面层层施施工工( (如如立立侧侧模模，运运送送混混凝凝土土混混合合料料等等) )提提供供方方便。便。 计计算算和和实实践践都都已已证证明明，采采用用整整体体性性好好，( (具具有有较较高高的的弹弹性性模模量量如如贫贫混混凝凝土土、沥沥青青混混凝凝土土、水水泥泥稳稳定定碎碎石石、石石灰灰粉粉煤煤灰灰稳稳定定碎碎石石、级级配配碎碎石石等等) )的的材材料料修修筑筑基基层层，可可以以确确保保混凝土路面良好的使用特性和延长路面的使用寿命混凝土路面良好的使用特性和延长路面的使用寿命 2 2、要求、要求(1)(1)不不得得有有较较大大的的塑塑性性变变形形，塑塑性性变变形形累累积积( (主主要要在在接接缝缝附附近近) )，面面层层板板将将与与之之脱脱空空，支支承承条条件件恶恶化化，从从而而增加板的应力；增加板的应力； 实实测测资资料料表表明明：砂砂砾砾基基层层在在荷荷载载重重复复作作用用后后的的累累积积变变形形量量很很大大，且且原原始始压压实实度度越越低低，形形变变累累积积量量便便越越大大；而而用用少少量量水水泥泥(4%)(4%)稳稳定定砂砂砾砾的的基基层层，在在经经受受重重复复荷荷载载作作用用，并并未未出出现现可可量量测测到到的的塑塑性性变变形形。因因此此，无无机机结结合合料料稳稳定定类类基基层层成成为为混混凝凝土土路路面面( (特特别别在在交交通通繁繁重重的的路路段段上上) )最最适适用用的的基基层层类类型型。如如因因条条件件限限制制而而只只能能采采用用未未经经处处治治的的粒粒料料基基层层时时，必必须须严严格格控制细料含量并保证压实要求。控制细料含量并保证压实要求。(2)(2)基层厚度以基层厚度以20cm20cm左右为宜左右为宜。研究资料表明，用厚基层。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。宜太薄。 (3)(3)基层宽度应比混凝土路面板每侧各宽出基层宽度应比混凝土路面板每侧各宽出252535cm35cm或与或与路基同宽，以供施工时安装模板。路基同宽，以供施工时安装模板。(4)(4)在冰冻深度大于的季节性冰冻地区，为防止路基可能在冰冻深度大于的季节性冰冻地区，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，基的潮湿状况和土质而异，超出面层和基层厚度的总厚超出面层和基层厚度的总厚度部分可用基层下的垫层度部分可用基层下的垫层( (防冻层防冻层) )来补足来补足。 （三）面板：（三）面板： 理论分析表明，轮载作用于板中部时，板所产生的理论分析表明，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最大应力约为轮载作用于板边部时的2/32/3。因此，面层板。因此，面层板的横断面理论上应采用中间薄两边厚的型式，但这样对的横断面理论上应采用中间薄两边厚的型式，但这样对土基和基层的施工带来不便；且在厚度变化转折处，易土基和基层的施工带来不便；且在厚度变化转折处，易引起板的折裂。因此，目前国内外常采用等厚式断面。引起板的折裂。因此，目前国内外常采用等厚式断面。厚度通常按轮载所产生的最大弯拉应力小于混凝土的厚度通常按轮载所产生的最大弯拉应力小于混凝土的弯曲疲劳强度确定弯曲疲劳强度确定，最小，最小18cm18cm，一般为，一般为20cm20cm、22cm22cm、24cm24cm，另外，需保持表面，另外，需保持表面平整、耐磨、抗滑平整、耐磨、抗滑。 混凝土面板的平整度以混凝土面板的平整度以3 3米直尺量测为准。米直尺量测为准。3 3米直尺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与路面表面的最大间隙高速公路和一级公路不应大于3 3毫毫米；其它各级公路不应大于米；其它各级公路不应大于5 5毫米。毫米。 混凝土面板的抗滑标准以构造深度为指标。高速公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毫米；其它各级公路不应低于毫路和一级公路不应低于毫米；其它各级公路不应低于毫米。米。 1、路面的分块路面的分块 混凝土板一般采用矩形，用纵缝与混凝土板一般采用矩形，用纵缝与横缝将路面板分割成块状。板宽通常等于车道的宽横缝将路面板分割成块状。板宽通常等于车道的宽度，且最大不宜超过，纵缝一般由施工缝形成；板度，且最大不宜超过，纵缝一般由施工缝形成；板长需根据气候条件、板厚确定，一般为长需根据气候条件、板厚确定，一般为45m,最长不最长不超过超过6m。2、路面的接缝路面的接缝 按功能分有三种类型按功能分有三种类型纵向施工缝纵向施工缝平口平口企口企口横行缩缝横行缩缝横行胀缝横行胀缝四、水泥砼路面施工工艺四、水泥砼路面施工工艺* 纵向施工缝纵向施工缝 由施工而引起，通常与车道宽度一由施工而引起，通常与车道宽度一致，施工顺序致，施工顺序（模板、填仓）（模板、填仓）应由施工组织设计确应由施工组织设计确定。一般采用定。一般采用平口平口，少数情况下采用，少数情况下采用企口企口，但板厚，但板厚必须大于必须大于20cm，拆模需更加细致，防止企口损伤。，拆模需更加细致，防止企口损伤。纵缝需加拉杆。纵缝需加拉杆。* 纵向缩缝纵向缩缝 道路一侧两块板一次浇筑时，其中间道路一侧两块板一次浇筑时，其中间的缝需做成纵向假缝，边沿的二条缝则为纵向施工的缝需做成纵向假缝，边沿的二条缝则为纵向施工缝。缝。* 横向缩缝横向缩缝 常用假缝，深约常用假缝，深约5cm，在路面施工完毕，在路面施工完毕形成一定强度后，适时的用割缝机进行切缝，使路面形成一定强度后，适时的用割缝机进行切缝，使路面每隔一段长度形成一个应力集中点，路面收缩开裂集每隔一段长度形成一个应力集中点，路面收缩开裂集中在缩缝处。为防止渗水缝中贯以沥青或树脂等，中在缩缝处。为防止渗水缝中贯以沥青或树脂等，横向胀缝横向胀缝 胀缝应尽量少设或不设。但在邻近桥梁胀缝应尽量少设或不设。但在邻近桥梁或其他构筑物处、与沥青路面相接处、板厚改变处、或其他构筑物处、与沥青路面相接处、板厚改变处、隧道口等处应设胀缝。隧道口等处应设胀缝。 在与结构物或沥青路面相接时，在混凝土路在与结构物或沥青路面相接时，在混凝土路面端部的二条或三条横缝应设置成胀缝。面端部的二条或三条横缝应设置成胀缝。 夏季夏季施工，板厚施工，板厚大于等于大于等于20cm时可不设胀缝，时可不设胀缝，其他季节施工或采用膨胀性大的骨料时，其他季节施工或采用膨胀性大的骨料时，宜宜设胀缝，设胀缝，其间距一般为其间距一般为100200m。 胀缝内应设传力杆（传递切应力）胀缝内应设传力杆（传递切应力）* 横行施工缝横行施工缝 横行施工缝应设在胀缝或缩缝处，横行施工缝应设在胀缝或缩缝处，设在胀缝处的结构同胀缝；设在缩缝处的应加传力设在胀缝处的结构同胀缝；设在缩缝处的应加传力杆（类似胀缝，但仅涂沥青，不加套头）杆（类似胀缝，但仅涂沥青，不加套头）隔页隔页4、施工方法与工艺施工方法与工艺模模板板支支设设砼砼浇浇筑筑振振捣捣梁梁式式振振捣捣提提浆浆刮刮平平（磨磨光光）(真真空空吸吸水水)压压光光拉拉毛毛养护养护刻刻纹纹割割缝缝人工摊铺人工摊铺支模板式支模板式无模板式无模板式机械摊铺机械摊铺是否是否吸水吸水不吸水不吸水真空吸水真空吸水按按施施工工方方法法分分类类谢谢！谢谢！ 2、施工程序施工程序16m填仓填仓填仓填仓纵纵缝缝横缝横缝平口平口企口企口拉杆，不涂拉杆，不涂沥青，区别沥青，区别于传力杆。于传力杆。沥青木板、沥沥青木板、沥青玛蹄脂、塑青玛蹄脂、塑料胶等。料胶等。缩缝缩缝胀缝胀缝传力杆传力杆涂沥青加涂沥青加塑料套塑料套长长10cm的的套，留套，留3cm填纱头填纱头真空吸水真空吸水 在砼路面振捣刮平后，采用真空吸水在砼路面振捣刮平后，采用真空吸水机组进行真空处理，然后可立即进行抹平，因而机组进行真空处理，然后可立即进行抹平，因而加快施工速度，同时与未经真空处理的混凝土相加快施工速度，同时与未经真空处理的混凝土相比，强度提高比，强度提高20%以上，采用混凝土真空吸水工以上，采用混凝土真空吸水工艺，可节约工程造价艺，可节约工程造价2025%。 真真空空吸吸水水机机组组割割缝缝机机砼路面自动整平机砼路面自动整平机