道橋水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

劉小峰

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促使經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵樞紐就是公路事業(yè)的發(fā)展，由此經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促使了公路事業(yè)的快速發(fā)展，而水泥混凝土在公路事業(yè)當(dāng)中得到了廣泛的運(yùn)用，因?yàn)樗嗷炷辆哂惺褂脡勖L(zhǎng)、承載力大、耐磨性以及養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等一系列的性能和特點(diǎn)，本文就以道橋水凝混凝土路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例進(jìn)行探討研究。

關(guān)鍵詞：公路事業(yè)；水泥混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

引言：如今，水泥混凝土已經(jīng)廣泛的運(yùn)用于城市道路的建設(shè)當(dāng)中，因?yàn)橛盟嗷炷林傻穆访婢哂谐惺苣芰Υ?，耐磨、?qiáng)度高等的特性。在對(duì)路面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)所要設(shè)計(jì)道路的使用目的以及各個(gè)地區(qū)的氣候、地質(zhì)等進(jìn)行材料、施工的方式技術(shù)等進(jìn)行選擇。要根據(jù)以往的豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、以及專(zhuān)業(yè)的分析計(jì)算以及滿(mǎn)足環(huán)境保護(hù)的條件下確定水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。在水凝混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中包含了鋼筋的配制、結(jié)構(gòu)的組合以及接縫的構(gòu)造這三部分，要根據(jù)路面的使用要求，和其所處的地理環(huán)境計(jì)算其可靠的程度和安全等級(jí)和所能承受的負(fù)荷。

一、水泥混凝土路面的特性

（一）水泥混凝土路面具有較強(qiáng)的抗壓，抗彎抗拉的力學(xué)強(qiáng)度，耐磨損，壽命長(zhǎng)，一般可使用20-30年以上，而瀝青路面的使用壽命大約在10-15年，是瀝青路面壽命的2倍。同時(shí)具有較高的承載能力和擴(kuò)荷載能力。

（二）熱穩(wěn)定性，水穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性都較強(qiáng)，環(huán)境溫度和濕度的改變對(duì)水泥混凝土路面的影響幾乎為零，具有抗油類(lèi)侵蝕和抗洪能力好的優(yōu)點(diǎn)。

（三）水泥混凝土路面建造成本低，在日常的修護(hù)管理等費(fèi)用的花費(fèi)也低于瀝青路面。同時(shí)當(dāng)汽車(chē)在水泥路面上運(yùn)行時(shí)還可大大節(jié)省油耗，這在當(dāng)今高油價(jià)，高污染的壞境下，可達(dá)到節(jié)能減排，低碳環(huán)保的目的。

二、水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（一）結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)

1、路基設(shè)計(jì)

在進(jìn)行路基的設(shè)計(jì)時(shí)，要保障路基的均勻，否則會(huì)導(dǎo)致混凝土的面層和下臥層之間出現(xiàn)局部脫空，從而導(dǎo)致面層板的斷裂以及路基的變形。在混凝土板的厚度上采用等厚度的方式，一般最小為十八厘米，但也要根據(jù)具體的交通量的大小和軸載的大小。此外，還要注意的是自然環(huán)境與周?chē)h(huán)境對(duì)于路面基的影響。

2、 墊層設(shè)計(jì)

在墊層的設(shè)計(jì)上主要要考慮其設(shè)置的濕度和溫度，一般只在以上兩種狀況不佳的路段上使用，以便加大路面的使用性能。首先，當(dāng)?shù)刭|(zhì)當(dāng)中含有大量的水時(shí)，此時(shí)濕度過(guò)大，需要設(shè)置排水墊來(lái)疏干路床的土質(zhì)；其次在新老土質(zhì)交替以及軟弱的土質(zhì)上，要設(shè)置半剛性墊層，來(lái)緩解路基的不均勻；最后，在季節(jié)性冰凍地區(qū)路面結(jié)構(gòu)厚度小于最小防凍厚度的要求時(shí)，設(shè)置防凍墊層可以使得路面結(jié)構(gòu)減輕凍脹和反漿風(fēng)險(xiǎn)。

3、基層設(shè)計(jì)

建筑行業(yè)現(xiàn)在使用的水泥混凝土路面基層大多數(shù)有三種：剛性，半剛性和柔性基層。應(yīng)根據(jù)不同路段選擇不同剛度的基層，如在交通繁忙或由于承受較重交通荷載導(dǎo)致路面荷載量超負(fù)荷時(shí)，應(yīng)選用剛性基層，通常選用剛度較大的貧混凝土、碾壓混凝土、水泥穩(wěn)定粒料、瀝青混凝土或?yàn)r青穩(wěn)定碎石做基層。

4、面層設(shè)計(jì)

選用連續(xù)配筋的混凝土面層可以提高路面的平整度和駕駛的舒適性，比較適用于高速公路。耐久性主要指混凝土的抗凍性。對(duì)于特重交通等級(jí)，依據(jù)各項(xiàng)有利的參數(shù)值計(jì)算得到的厚度參考值的下限。對(duì)于輕交通等級(jí)，所提出的厚度參考范圍的高限，是依據(jù)各項(xiàng)不利的參數(shù)值計(jì)算得到的上限，其最低限值則為面層最小厚度的值。

5、路肩設(shè)計(jì)

根據(jù)資料表明，在主車(chē)道上行駛的車(chē)輛中，有6%～9%的車(chē)輛的右側(cè)車(chē)輪越出車(chē)道線(xiàn)行駛在路肩上。因此路肩鋪面結(jié)構(gòu)應(yīng)具有一定的承載能力，路肩鋪面應(yīng)選用水泥混凝土面層，其厚度通常與行車(chē)道面層等厚的原則設(shè)計(jì)。

6、路面設(shè)計(jì)

行車(chē)道路面應(yīng)設(shè)置雙向或單向橫坡，坡度為1%～2%。路肩鋪面的橫向坡度值比行車(chē)道路面的橫坡值大1%～2%為宜。

7、路基設(shè)計(jì)

對(duì)填方路基必須按照平行線(xiàn)分層填土才能保證路基的分層施工，也是保證其質(zhì)量的重要因素。只有本著利益共贏的態(tài)度，嚴(yán)格按照各項(xiàng)規(guī)定施工，才能切實(shí)保證路基的強(qiáng)度和路面的穩(wěn)定。

（二）接縫設(shè)計(jì)

接縫是混凝土路面最薄弱的地方，除了路面表層水的滲入以外，接縫處易變形，易彎折，是混凝土面層產(chǎn)生板塊斷裂的主要原因。因此接縫設(shè)計(jì)也是水泥混凝土路面設(shè)計(jì)的重要因素。

1、縱向接縫

縱向接縫的布局和設(shè)置應(yīng)根據(jù)路面寬度和施工鋪筑寬度而定。 當(dāng)鋪筑寬度小于路面寬度時(shí)，應(yīng)設(shè)置縱向施工縫?？v向接縫應(yīng)與路線(xiàn)中縫平行。當(dāng)鋪筑寬度大于4.5m時(shí)，應(yīng)設(shè)置縱向縮縫，縱向縮縫通常采用假縫形式。在路面等寬的路段內(nèi)，縱縫的間距和形式應(yīng)保持一致。

2、橫向接縫

在每日施工結(jié)束或因臨時(shí)原因中斷施工時(shí)，必須設(shè)置橫向施工縫，橫向縮縫可等間距或不等間距布置，采用假縫的形式，而橫向縮縫內(nèi)設(shè)置用光面鋼筋材料的傳力桿是降低接縫處板邊變形，保證使用性能和使用壽命的最有效的措施。

（三）鋼筋配制設(shè)計(jì)

1、加筋水泥混凝土路面

水泥混凝土路面面板在不斷增加負(fù)荷以及周?chē)h(huán)境的溫濕度發(fā)生變化時(shí)，將產(chǎn)生裂縫，為了防止裂縫導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)降低，在面板內(nèi)縱橫向加入鋼筋，可以將開(kāi)裂的水泥板拉在一起，使裂縫密合。這種路面具有耐久性好，費(fèi)用低，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)。

2、連續(xù)配筋水泥混凝土路面

連續(xù)配筋水泥混凝土路面是為了克服接縫水泥混凝土路面因?yàn)闄M向接縫所引起的各種危害及為改善路用性能所采用的一種水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)形式，其在路面縱向配有足夠數(shù)量的鋼筋，用來(lái)控制水泥混凝土路面板縱向接縫產(chǎn)生的開(kāi)裂，因此，連續(xù)配筋水泥混凝土路面可以形成一條完整而平坦的行車(chē)表面，改善了行車(chē)的平穩(wěn)性。

3、鋼筋水泥混凝土路面

鋼筋水泥混凝土路面中的鋼筋是按受力條件設(shè)計(jì)的，因此，這種路面具有很高的強(qiáng)度和耐久性，這種路面鋼筋用量非常大，鋼筋網(wǎng)的制造又比較復(fù)雜，所以在公路路面中應(yīng)用的不多。鋼筋的主要作用是使裂縫密閉，鋼筋混凝土的板長(zhǎng)比普通混凝土的板長(zhǎng)長(zhǎng)， 其橫向縮縫的寬度要比普通混凝土大， 因此，為提高路面面板的傳荷能力， 鋼筋混凝土的所有橫向縮縫必須設(shè)置傳力桿。

結(jié)束語(yǔ)：為更好的促使我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，就必須保證道路這一交通樞紐的質(zhì)量，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的同時(shí)要多方面的考慮其安全性和舒適性，根據(jù)不同地區(qū)的地質(zhì)和氣候特征進(jìn)行不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，防止道路路面出現(xiàn)毀壞而進(jìn)行耗費(fèi)人力物力財(cái)力的修繕。

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