連續(xù)配筋混凝土路面設(shè)計(jì)與施工技術(shù)(新)-wenkub
2023-03-14 22:47:40 本頁(yè)面
【正文】 和設(shè)計(jì)方法 國(guó)外 ? 美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)（ ACI）、波特蘭水泥工作者協(xié)會(huì)（ PCA）和 1993年版的 AASHTO板厚設(shè)計(jì)均采用接縫式水泥混凝土路面設(shè)計(jì)方法 ，只是作了若干修正。其 基（墊）層取厚度和面板厚度均與普通混凝土路面的相同 。 1. 前言 ? 2023年，長(zhǎng)安大學(xué)與山東省公路局在濟(jì)聊高速公路上修筑了連續(xù)配筋混凝土（ CRC）基層瀝青路面試驗(yàn)段。 ? 1996年，西安公路交通大學(xué)與銅川公路局在 210國(guó)道上修建了一段長(zhǎng) 335m的 CRCP試驗(yàn)工程。 ? 除美國(guó)外， CRCP在加拿大、澳大利亞、日本、法國(guó)、比利時(shí)、荷蘭、英國(guó)等國(guó)家也獲得了廣泛的使用。如果設(shè)計(jì)、施工得當(dāng)，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用很少，雖然初期投資較高，但全壽命效益是經(jīng)濟(jì)合理的。同時(shí)，在橫向也配有一定數(shù)量的鋼筋來(lái)支撐縱向鋼筋。在施工時(shí) 不設(shè)脹、縮縫 （施工縫及構(gòu)造所需的脹縫除外），形成一條完整而平坦的行車(chē)平面。 ? 在路面內(nèi)增設(shè)了縱向和橫向鋼筋，控制了裂縫寬度，使得裂縫緊密閉合，減少了裂縫剝落，提高了裂縫處的傳荷能力。截止到 1980年，日本 km； 1998年，在比利時(shí)全長(zhǎng) 1650km的高速公路中，有 650km是水泥混凝土路面，其中主要是 CRCP。 ? 1997年西安公路交通大學(xué)與河南許昌公路局在 107國(guó)道上修筑了單幅總長(zhǎng) 10km的 CRCP。 ? 2023年，在國(guó)道 325線廣東恩平東段一級(jí)公路舊水泥混凝土路面上修筑了總長(zhǎng) CRCP加鋪層。 2. CRCP設(shè)計(jì)指標(biāo)和設(shè)計(jì)方法 ? 連續(xù)配筋混凝土面層的 縱向配筋率 按允許的 裂縫間距（ ~）、縫隙寬度（ 1mm）和鋼筋屈服強(qiáng)度確定 ，給出了平均裂縫間距計(jì)算、裂縫寬度和鋼筋應(yīng)力的計(jì)算公式。 ? 1993年版的 AASHTO 方法中最小配筋率應(yīng)滿足下面兩個(gè)條件： 混凝土的最大拉應(yīng)力不大于極限拉應(yīng)力，及裂縫處鋼筋的最大拉應(yīng)力不大于屈服應(yīng)力。 2. CRCP設(shè)計(jì)指標(biāo)和設(shè)計(jì)方法 沖斷預(yù)測(cè)程序： ? （ 1）列表輸入所需數(shù)據(jù)； ? （ 2）處理交通數(shù)據(jù)，計(jì)算等效軸載作用次數(shù)； ? （ 3）處理路面溫度數(shù)據(jù)，將不同小時(shí)沿板厚非線性變化的溫度轉(zhuǎn)化成等效的線性溫度梯度； ? （ 4）確定平均裂縫間距； ? （ 5）計(jì)算每月內(nèi)平均裂縫寬度和裂縫傳荷系數(shù)（ LTE）； 2. CRCP設(shè)計(jì)指標(biāo)和設(shè)計(jì)方法 沖斷預(yù)測(cè)程序： ? （ 6）計(jì)算混凝土板的縱向邊緣支撐的損失； ? （ 7）處理每月的相對(duì)濕度數(shù)據(jù)，將其等效溫度變化加到等效線性溫度變化中； ? （ 8）計(jì)算板頂面的臨界橫向拉應(yīng)力； ? （ 9）確定橫向裂縫剛度和 LTE的衰減； ? （ 10）計(jì)算疲勞損傷； ? （ 11）確定沖斷的數(shù)量。 ? 隨后，由于重車(chē)的反復(fù)作用及溫度和濕度波動(dòng)導(dǎo)致裂縫寬度變化及局部邊緣支撐喪失，部分橫向裂縫出現(xiàn)剝落現(xiàn)象。 ? 當(dāng)車(chē)輛荷載反復(fù)作用時(shí)，便累積疲勞，產(chǎn)生縱向裂縫，進(jìn)而出現(xiàn)沖斷。 ? 裂縫的變寬主要是由鋼筋 銹蝕 后 有效斷面減小 ，鋼筋中的應(yīng)力達(dá)到屈服或斷裂強(qiáng)度引起的。 （ 2）橫向裂縫寬度和間距 ? 裂縫寬度非常重要，它影響裂縫處的 傳荷能力 ，特別是在使用除冰鹽的地區(qū)。 3. CRCP病害調(diào)查和影響因素分析 （ 3）混凝土材料 ? 混凝土強(qiáng)度越高對(duì)路面越有利，模量、干縮系數(shù)和脹縮系數(shù)越小對(duì)路面越有利。野外調(diào)查表明，增加鋼筋用量會(huì)減少?zèng)_斷和提高平整度。 3. CRCP病害調(diào)查和影響因素分析 （ 6）裂縫傳荷能力 ? 裂縫傳荷能力對(duì)直接造成沖斷的縱向裂縫非常重要，傳荷系數(shù)應(yīng)在 95%以上 。野外調(diào)查和分析表明，較寬的路面板使得車(chē)輛的軸載遠(yuǎn)離板的自由邊，從而減少板邊頂面的橫向拉應(yīng)力，因而減少邊緣沖斷的產(chǎn)生。 3. CRCP病害調(diào)查和影響因素分析 （ 10）基層 ? 混凝土板與基層之間的粘結(jié) 影響裂縫的間距。如果 CRC直接修筑在水泥穩(wěn)定碎石或貧混凝土上，基層和面層之間需要使用使用潤(rùn)滑劑，以減小層間粘結(jié)，防止反射裂縫的產(chǎn)生。 4. CRCP結(jié)構(gòu)和調(diào)查 國(guó)內(nèi) CRCP路面結(jié)構(gòu)和材料 （ 1）耒宜高速公路 ? 該段連續(xù)配筋混凝土路面的結(jié)構(gòu)型式為： 18cm的 4%水泥穩(wěn)定碎石底基層 +18cm的 6%水泥穩(wěn)定碎石基層 +1cm瀝青表處+28cm水泥混凝土面層。 4. CRCP結(jié)構(gòu)和調(diào)查 （ 2） 210國(guó)道銅川段 CRCP試驗(yàn)路 ? 路面結(jié)構(gòu)： 22cmCRCP + 15cm碎石灰土 + 30cm石灰穩(wěn)定土底基層。 ? 雙層配筋路面的縱向配筋率 %，橫向配筋率為%；縱向鋼筋上下層均采用 Ф18Ⅱ 級(jí)鋼筋、布設(shè)間距分別為 15cm、 20cm；上下層橫向鋼筋均采用 Ф16Ⅱ 級(jí)鋼筋，布設(shè)間距 40cm，上下層鋼筋網(wǎng)距混凝土板頂面分為 10cm和 20cm。 ? 相比普通混凝土路面配合比降低了 19~碎石的用量，同時(shí)相應(yīng)增加了 ~19mm的碎石用量。 ? 混凝土配合比為 : 水泥 ∶ 碎石 ∶ 砂 ∶ 水 = 1∶ ∶ ∶ , 水泥為 525 號(hào)普通硅酸鹽水泥 , 用量為 360 kg/m 3, 砂率為 34% , 混凝土的實(shí)際抗壓強(qiáng)度大于 Pa, 抗彎拉強(qiáng)度則在 Pa 以上。 ? 目前連續(xù)配筋混凝土面層配合比設(shè)計(jì)方法與國(guó)內(nèi)的接縫式水泥混凝土路面面層的混凝土相同， 強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)不變 ，耐久性標(biāo)準(zhǔn)遵照后者高速公路有 抗鹽凍時(shí) 的要求，塌落度標(biāo)準(zhǔn)增大 10~20mm（可選擇增加 10mm），同時(shí)考慮溫度脹縮系數(shù)和干縮系數(shù)盡可能降低（其中溫縮系數(shù)更重要）。 ?
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