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2019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普通混凝土路面，简称混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。凝土路面。 所谓普通混凝土路面，是指除接缝区和局部范围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，混凝土路面具有很高的抗压强度和较高强度高，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。的抗弯拉强度以及抗磨耗能力。(2)(2)稳定性好，混凝土路面的水稳性、热稳性均较好，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“老化景象。老化景象。(3)(3)耐久性好，由于混凝土路面的强度和稳定性好，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，混凝土路面色泽鲜明，能见度有利于夜间行车，混凝土路面色泽鲜明，能见度好，对夜间行车有利。好，对夜间行车有利。1 1、缺陷：、缺陷：(1)(1)一次性投资大，水泥和水的需要量大，修筑一次性投资大，水泥和水的需要量大，修筑0.2m0.2m厚、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，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。泥供应不足和缺水地区带来较大困难。(2)(2)有接缝，一般混凝土路面要建造许多接缝，这些有接缝，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，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。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，一般混凝土路面完工后，要经过开放交通较迟，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，混凝土路面损坏后，开挖很困难，修修复困难，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。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，一般不超过很小，一般不超过0.05MPa0.05MPa。因此，混凝土板下似不需要有。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。将给混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。改善方法是：改善方法是：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)减小路基顶面的压应力，并缓和路基不均匀变形对面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。层的影响。(2)(2)防冰冻防冰冻在季节性冰冻地区，用对冰冻不敏感的粒在季节性冰冻地区，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。而减轻冰冻的危害作用。(3)(3)防水防水在湿软土基上，铺筑开级配粒料基层，可以在湿软土基上，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以及隔断地下毛细水排除从路表面渗入面层板下的水分以及隔断地下毛细水上升。上升。(4)(4)为面层施工为面层施工( (如立侧模，运送混凝土混合料等如立侧模，运送混凝土混合料等) )提供方提供方便。便。 计算和实践都已证明，采用整体性好，计算和实践都已证明，采用整体性好，( (具有较高的弹性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、级配碎石等煤灰稳定碎石、级配碎石等) )的材料修筑基层，可以确保的材料修筑基层，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)不得有较大的塑性变形，塑性变形累积不得有较大的塑性变形，塑性变形累积( (主要在接缝主要在接缝附近附近) )，面层板将与之脱空，支承条件恶化，从而增加板，面层板将与之脱空，支承条件恶化，从而增加板的应力；的应力； 实测资料表明：砂砾基层在荷载重复作用后的累实测资料表明：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；积变形量很大，且原始压实度越低，形变累积量便越大；而用少量水泥而用少量水泥(4%)(4%)稳定砂砾的基层，在经受重复荷载作稳定砂砾的基层，在经受重复荷载作用，并未出现可量测到的塑性变形。因此，无机结合料用，并未出现可量测到的塑性变形。因此，无机结合料稳定类基层成为混凝土路面稳定类基层成为混凝土路面( (特别在交通繁重的路段上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。的粒料基层时，必须严格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。研究资料表明，用厚基层左右为宜。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)在冰冻深度大于在冰冻深度大于0.5m0.5m的季节性冰冻地区，为防止路基的季节性冰冻地区，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、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，超出面层和基层厚度的总路基的潮湿状况和土质而异，超出面层和基层厚度的总厚度部分可用基层下的垫层厚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弯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，最小曲疲劳强度确定，最小18cm18cm，一般为，一般为20cm20cm、22cm22cm、24cm24cm，另外，需保持表面平整、耐磨、抗滑。，另外，需保持表面平整、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路和一级公路不应低于0.80.8毫米；其它各级公路不应低于毫米；其它各级公路不应低于0.60.6毫米。毫米。 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，且最大不宜超过度，且最大不宜超过4.5m，纵缝一般由施工缝形成；，纵缝一般由施工缝形成；板长需根据气候条件、板厚确定，一般为板长需根据气候条件、板厚确定，一般为45m,最长最长不超过不超过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，施工顺序模板、填仓应由施工组织设计确致，施工顺序模板、填仓应由施工组织设计确定。一般采用平口，少数情况下采用企口，但板厚定。一般采用平口，少数情况下采用企口，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。 夏季施工，板厚大于等于夏季施工，板厚大于等于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，宜设胀缝，其他季节施工或采用膨胀性大的骨料时，宜设胀缝，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能否能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