【正文】 第 53 頁(yè) 共 54 頁(yè) 參考 文獻(xiàn) 1 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) .公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D40— 2020). 北京：人民交通出版社， 2020 2 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) .公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D30— 2020) . 北京：人民交通出版社， 2020 3 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) .公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) (JTJ B01— 2020) . 北京：人民交通出版社， 2020 4 中華人民共和國(guó)交通部標(biāo)準(zhǔn) .公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn) . 北京：人民交通出版社， 2020 5 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) .公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) (JTJ 第 54 頁(yè) 共 54 頁(yè) B01— 2020) .北京：中國(guó)計(jì)劃出版社， 2020 6 中 華 人 民 共 和 國(guó) 國(guó) 家 標(biāo) 準(zhǔn) . 土 的 工 程 分 類(lèi) 標(biāo)準(zhǔn)(GBT_501452020). 北京：中國(guó)計(jì) 劃出版社， 2020 7 黃曉明主編 .水泥路面設(shè)計(jì) . 北京：人民交通出版社， 2020 8 王秉綱，鄭木蓮編著 .水泥混凝土路面設(shè)計(jì)與施工 . 北京：人民交通出版社， 2020 9 陸鼎中，程家駒編著 .路基路面工程 .上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2020 。 （ 7） 切縫 掌握好切縫時(shí)機(jī)是防止施工初期斷板的重要措施，應(yīng) “ 寧早不晚 ” 和 “ 切縫不淺 ” ，以切縫時(shí)刀片不帶起碎石為最早切縫時(shí)機(jī)，切縫深度應(yīng)為 1/3~1/4 的板厚（具體根據(jù)設(shè)計(jì)要求）。當(dāng)混凝土成型后應(yīng)適時(shí)用潮濕的麻袋布或草包覆蓋養(yǎng)生，防止表面干縮裂 縫，并在 7天內(nèi)保持濕治養(yǎng)生。 （ 6） 拉毛、初期養(yǎng)生 拉毛質(zhì)量直接影響路面抗滑性能，拉毛可以采用麻袋布拉毛，壓紋機(jī)壓紋或切割成紋。每天攤鋪機(jī)在開(kāi)始和結(jié)束鋪筑時(shí)，兩端都采用人工立模板和鋪筑。 全自動(dòng) 攤鋪的工藝為： 根據(jù)施工情況，調(diào)整攤鋪速度以及 振動(dòng)棒位置與振動(dòng)頻率。在滿足攤鋪量的同時(shí)，必須按運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間和車(chē)輛噸位大小等情況，配備運(yùn)輸車(chē)輛，確保攤鋪機(jī)持續(xù)均勻地進(jìn)行攤鋪。 （ 2） 混凝土制備 拌制符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)且質(zhì)量穩(wěn)定的拌和料，其坍落度宜為30～ 50mm，砂率直為 40％。在合格的基層頂面用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀測(cè)量出道路中心線和標(biāo)高，然后，放出攤鋪機(jī)一側(cè)的基準(zhǔn)線，放線時(shí)每 5m（彎道段）或 10m（ 直線段）測(cè)設(shè)一個(gè)點(diǎn)，確保標(biāo)高準(zhǔn)確，線形平順。 本設(shè)計(jì) 采用螺旋布料器布料、多根振動(dòng)棒振動(dòng)密實(shí)、振搗器上下振搗壓入粗骨料、成型模板擠壓成型和抹光等工序，確保水泥混凝土路面密度，特別是路面的平整度有了明顯的提高，能滿足高 速公路的 高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量要求。 表 鋼筋單位質(zhì)量表 第 50 頁(yè) 共 54 頁(yè) 接縫 縱縫 橫縫 種類(lèi) 螺紋鋼筋 光圓鋼筋 直徑 (mm) 16 35 單根面積 (cm2) 單位質(zhì)量 (kg/m) 則可計(jì)算得到所用鋼筋的質(zhì)量： 縱縫： G1=1030329 =1300687kg= 橫縫： G2=4357431 =16475448kg= 則，總量 G=+=17776t 水泥混凝土 路面 機(jī)械攤鋪 施工 本設(shè)計(jì)水泥混 凝土路面施工采用滑模施工技術(shù)。 依據(jù)路線長(zhǎng)度和混凝土面板的平面尺寸，計(jì)算可得縱縫和橫縫所分別消耗的鋼筋數(shù)量。路線起止樁號(hào)為 K280+030~K400+235 。 表 施工配合比 材料名稱(chēng) 水 水泥 砂 礫石 外加劑 （ kg/m3） 151 340 627 1332 比例 1 ‰ 第 49 頁(yè) 共 54 頁(yè) 路面用鋼筋量計(jì)算 由 接縫設(shè)計(jì)可歸納得路面用拉桿及傳力桿所用鋼筋的直徑、長(zhǎng)度和間距等參數(shù)，匯總得表 所示。由細(xì)度模數(shù) FM= 查表 ，的砂率 Sp=32%。對(duì)比耐久性的要求，高速公路水泥混凝土路面的水灰比不大于 ，基本符合要求，單位用水量不小于 300 kg/m3，滿足耐久性要求。 第 48 頁(yè) 共 54 頁(yè) （ 5）計(jì)算單位水泥用量 C0 C0=W0（ C/W） = = kg/m3 考慮到施工的波動(dòng)，增加水泥用量 Δ C= 。 減 水 量 計(jì) 算 如 下 ： 7% =，=，符合礫石混凝土最大控制單位用水量 155kg/m3的要求。 （ 3）計(jì)算單位用水量 W0 取細(xì)度模數(shù)為 ，參考表 得 Sp=32%； 表 砂的細(xì)度模數(shù)與最優(yōu)砂率關(guān)系 砂細(xì)度模數(shù) ~ ~ ~ ~ ~ 砂率 （ %） 碎石 30~34 32~36 34~38 36~40 38~42 礫石 28~32 30~34 32~36 34~38 36~40 塌落度 h=5cm， 由下列經(jīng)驗(yàn)公式可計(jì)算： ? ?0 8 6 . 8 9 3 . 7 0 1 1 . 2 4 / 1 . 0 0 pW h C W S? ? ? ? 代入數(shù)據(jù)得， Sp=160kg/m3 用水量過(guò)大，需使用減水劑。則配置 抗折強(qiáng)度由下式確定： csR K R?? 則有， ? ?1 . 1 5 5 5 . 7 5csR K R M P a? ? ? ? ? （ 2）計(jì)算水灰比 W/C 第 47 頁(yè) 共 54 頁(yè) 實(shí)測(cè) 28d 抗折強(qiáng)度平均值取 ?；拘阅馨拐蹚?qiáng)度、抗折疲勞強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、變形性能和耐久性等性能也應(yīng)滿足要求。 混凝土混合料由水泥、粗集料、細(xì)集料、水與外加劑等原材料組成。 水混凝土面層 混合料 設(shè)計(jì) 基本要求 水泥混凝土混合料根據(jù)公路交 通量及公路的使用任務(wù)、性質(zhì)，并結(jié)合氣候、水文、土質(zhì)、材料、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及施工和養(yǎng)護(hù)條件等，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。 表 傳力桿尺寸和間距（ mm） 面層厚度（ mm） 傳力桿直徑 傳力桿最小長(zhǎng)度 傳力桿最大間距 220 28 400 300 240 30 400 300 260 32 450 300 280 35 450 300 300 38 500 300 水泥混凝土面層厚度 280mm。其尺寸和間距可按表 選用。高速公路的橫向縮縫槽口增設(shè)深 20mm、寬 6~10mm 的淺槽口，其構(gòu)造如圖 所示。由于特重交通，采用設(shè)傳力桿假縫形式。采用傳力桿的平縫形式，其構(gòu)造如圖 所示。因此本設(shè)計(jì)主要采用縮縫和施工縫兩種接縫形式。 橫向接縫 橫縫垂直于縱縫，有縮縫、脹縫和施工縫三種。 表 拉桿直徑、長(zhǎng)度和間距（ mm） 面層厚度 到自由邊或未設(shè)拉桿縱縫的距離（ m） 第 44 頁(yè) 共 54 頁(yè) （ mm） 200~250 14 700 900 14 700 800 14 700 700 14 700 600 14 700 500 14 700 400 260~300 16 800 900 16 800 800 16 800 700 16 800 600 16 800 500 16 800 400 由于設(shè)計(jì)混凝土面層厚度為 280mm，一車(chē)道寬度即到自由邊距離為 。拉桿的直徑、長(zhǎng)度和間距，參照表 選用?？v向施工縫采用平縫 加拉桿 形式，上部鋸切槽口，深度為 30mm，寬度為 5mm，槽內(nèi)灌塞填縫料，構(gòu)造如圖 所示。 縱向接縫 縱縫設(shè)在劃分車(chē)道線的位置，由于一次鋪筑寬度小于路面寬度，設(shè)置縱向施工縫。 第 43 頁(yè) 共 54 頁(yè) 接縫設(shè)計(jì) 混凝土路面板由于溫度或濕度 變化 、 硬化時(shí)的收縮等原因，會(huì)出現(xiàn)脹縮合翹曲。 表 可靠度系數(shù) r 變異水平等級(jí) 目標(biāo)可靠度（％） 95 90 85 80 低 ～ ～ ～ — 中 ～ ～ ～ ～ 高 — ～ ～ ～ 確定可靠度系數(shù) r = 。 由表 可得 高速公路的安全等級(jí)為一級(jí)，目標(biāo)可靠度為第 42 頁(yè) 共 54 頁(yè) 95％，相應(yīng)的變 異水平等級(jí)為低 。 表 回歸系數(shù) a、 b 和 c 系 數(shù) 公路自然區(qū)劃 II III Ⅳ V Ⅵ V11 a b c 本公路 位于 II2a 遼河平原凍融交替副區(qū) ， 取 a=，b=， c= 。 查 《公路 水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 規(guī)范》 (JTG D40— 2020)附圖，可得： Bx= ， Cx= 。 普通混凝土面層板長(zhǎng) 4m， / 4 / ??。 普通混凝土面層的 荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為 ， ? ?1 0 . 8 7 2 . 7 8 9 1 . 3 0 0 . 7 9 3 2 . 5 0 1p r r f c p sk k k M P a??? ? ? ? ? ? 水泥穩(wěn)定砂 基層的荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為， ? ?2 3 . 2 2 1 1 . 3 0 0 . 3 9 5 1 . 6 5 4p r r f c p sk k k M P a??? ? ? ? ? . 溫度疲勞應(yīng)力 水泥混凝土面層的最大溫度梯度標(biāo)準(zhǔn)值 Tg ，可按照公路所在地的公路自然區(qū)劃按表 選用。 考慮偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系 數(shù) ck ，按公路等級(jí)查 表 可得。 vfekN? (218) 式中： kf— 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的荷載疲勞應(yīng)力系數(shù)； Ne— 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載 累計(jì)作用次數(shù)； v — 與混合料性質(zhì)有關(guān)的指數(shù) ，普通混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土， v =，普通混凝土 水泥穩(wěn)定砂 和貧混凝土，第 39 頁(yè) 共 54 頁(yè) v =； 對(duì)普通混凝土面層， 0 .0 5 765376743 2. 789vfekN? ? ? 。 0 .6 1 0 11 0 .0 7 7 12cps ggEhr D? ? (215) 則有， 0 .6 1 0 11 0 .0 7 7 12cps g gEhr D? ? 第 38 頁(yè) 共 54 頁(yè) ? ?0. 6 31 00 0 0. 280. 07 7 0. 9 0. 79 312 65 .9 25 M P a?? ? ? ?? ? ?2 020. 62 77 6c x ups ggE h h kr D? ?? (216) 則有， ? ?2 020. 62 77 6c x ups g gE h h kr D? ?? ? ?0. 6 2 7 0 0 0 0 .5 0 .1 60 .0 7 7 0 .9 0 .3 9 56 6 5 .9 2 5 M P a??? ? ?? 由 《公路 水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 規(guī)范》 (JTG D40— 2020)， 標(biāo)準(zhǔn)軸載 sP 在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力按 下 式 計(jì)算： s r f c psP k k k ?? (217) 其中： 普通混凝土面層，因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù) rk =； 水泥穩(wěn)定砂 基層不設(shè)縱縫，不考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù) rk 。 則有，? ?33 331 0 1 2 0 2 3 1 0 0 0 0 . 2 8 2 7 0 0 0 0 . 1 6 6 5 . 9 2 51 2 1 2 1 2ccg E h E hD M N m? ? ?? ? ? ? ? 復(fù)合式混凝土面層的相對(duì)剛度半徑 gr 。 ? ?? ? 233 1 01 2 02 01 021 01 2 021 01 2 0212 12 4ccccguccE h E h h hE h E hDkE h E h?? ? ? ?? (213) 式中， uk — 層間結(jié)合系數(shù)。 . 荷載疲勞應(yīng)力