二级公路水泥混凝土路面厚度计算书(例题)复习过程

二级公路水泥混凝土路面厚度计算书(例题)复习过程
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水泥混凝土路面厚度计算书

1 轴载换算

表1.1 日交通车辆情况表

∑==i i i i s N N 1

16)100(δ

其中i δ为轴-轮系数,单轴-双轮组时,1=i δ,单轴-单轮时,按下式计算:

43.031022.2-?=i i P δ

双轴-双轮组时,按下式计算:

22.051007.1--?=i i P δ

三轴-双轮组时,按下式计算:

22.081024.2--?=i i P δ

表1.2 轴载换算结果表

2 确定交通量相关系数。

2.1 设计基准期内交通量的年平均增长率。

可按公路等级和功能以及所在地区的经济和交通发展情况,通过调查分析,预估设计基准期内的交通增长量,确定交通量年平均增长率γ。取%5=γ。

2.2车辆轮迹横向分布系数η

表2.1 车辆轮迹横向分布系数η 由规范得:二级公路的设计基准期为20年,安全等级为三级,取39.0=η。

⒊ 计算基准期内累计当量轴次。

设计基准期内水泥混凝土面层临界荷位处所承受的标准轴载累计作用次数,可按下式计算确定。

[]

ηγ

γ365

1)1(?-+?=

t s e N N

代入数据得[]

62010926.339.005

.0365

1)05.01(834?=??-+?=

e N 次

属重交通等级。

4 初拟路面结构。

由规范得,相应于安全等级三级的变异水平等级为中级。根据二级公路、重交通等级和中级变异水平等级,查规范初拟普通混凝土面层厚度为0.22m 。基层选用水泥稳定粒料(水泥用量5%),厚0.18m 。垫层为0.15m 低剂量无机结合料稳定土。普通混凝土板的平面尺寸为宽4.5m,长5.0m 。纵缝为设拉杆平缝,横缝为设传力杆的假缝。

5 路面材料参数确定。

根据规范,取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa ,相应弯拉弹性模量标准值为

31GPa 。

路基回弹模量取30MPa 。低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量取600MPa ,水泥稳定粒基层回弹模量取1300MPa 。

6 计算荷载疲劳应力。

新建公路的基层顶面当量回弹模量和基层当量厚度计算如下:

MPa h h E h E h E x 101315

.018.015.060018.013002

22

2222122121=+?+?=++= 1

2

211221322311)11(4)(12-++++=h E h E h h h E h E D x

1

233)15

.0600118.013001(4)15.018.0(1215.06001218.01300-?+??++?+?= m MN ?=57.2

m E D h x

x x 312.01013/57.212)12(

3

3/1=?== 293.4)301013(51.1122.6)(51.1122.645.045.00=??????

?-?=??

????-=--E E a x 792.0)30

1013(44.11)(

44.1155

.055.00=?-=-=--E E b x

MPa E E E ah E x b

x t 165)30

1013(30312.0293.4)(

3

/1792.03/100=???== 选取混凝土板的纵向边缘中部作为产生最大荷载和温度梯度综合疲劳损坏的临界荷位。设计基准期内的荷载疲劳应力系数按下式计算确定。

νe

f N k = 式中ν是与混合料性质有关的指数,普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土,ν=O.057;碾压混凝土和贫混凝土,ν=0.065。

故376.2)10926.3(057.06=?==ν

e f N k

普通混凝土面层的相对刚度半径按公式31

)(537.0t c E E

h r =计算。

代入数据有m E E

h r t

c 677.0165/310022.0537.0)(537.0331

=??==

标准轴载P S 在四边自由板临界荷位处产生的荷载应力计算为:

MPa h r ps 259.122.0677.0077.0077.0260.0260.0=??==--σ

标准轴载s P 在临界荷载处产生的荷载疲劳应力按下式确定:

ps c f r pr k k k σσ=

因为纵缝为设拉杆平缝,接缝传荷能力的应力折减系数87.0=f k 。k c 按公路等级查下表确定。20.1=c k

表6.1 综合系数k c

代入数据,荷载疲劳应力计算为:

MPa k k k ps c f r pr 123.3259.120.1376.287.0=???==σσ

7 计算温度疲劳应力。

由规范知,Ⅱ区最大温度梯度取为88℃/m 。板长5m,39.7677.0/5/==r l ,由下表可查普通混凝土厚h=0.22m,71.0=x B .

图7.1 温度应力系数x B

最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为:

MPa B hT E x g

c c tm 13.271.02

8822.0310001012

5=?????==

-ασ

温度的疲劳应力系数计算:

式中a 、b 、c 按下表取值:

532.0041.0)513.2(828.013.25)(323.1=???

???-?=??

????-=

b f a f k

c r tm tm r t σσ 综上,温度疲劳应力计算为:

MPa k tm t tr 13.113.2532.0=?==σσ

8 检验初拟路面结构。

因为二级公路的安全等级为三级,相应于三级安全等级的变异系数为中级,目标可靠度为85%。再根据查得的目标可靠度和变异水平等级,确定可靠度系数

13.1=r γ。

MPa f MPa r tr pr r 0.5806.4)13.1123.3(13.1)(=≤=+?=+σσγ

因此,所选普通混凝土面层厚度(0.22m )可以承受设计标准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。

9 水泥板接缝设计

9.1 纵向接缝

纵向施工缝采用设拉杆平缝形式,上部锯切槽口,深度为35mm ,宽度为5mm ,槽内灌塞沥青橡胶填缝料,构造如图。拉杆直径为14mm ,长度为700mm ,间距为800mm 。

9.2 横向接缝

横向缩缝采用设传力杆假缝形式,上部锯切槽口,深度为50mm ,宽度为5mm ,槽内灌塞沥青橡胶填缝料,结构如图。传力杆直径为28mm ,长度为500mm ,间距为250m

10 结构设计图

结构设计断面、接缝设计详图具体见附图所示。

11 工程数量表

垫层工程量表的内容和基层差不多,垫层拟采用小型机具施工,垫层的宽度比基层每侧宽出250mm,取为0.25m,详细内容见表8.3所示。

表8.3 垫层工程数量表

11.2 基层工程数量表

基层工程数量表涵盖了基层的长度,宽度,厚度等一些基本的数据,为概预算设计作铺垫。基层拟采用小型机具施工,依据规范知基层的宽度应比混凝土面层每侧至少宽出250mm,取为0.25m,计算结果见表8.2所示。

表8.2 基层工程数量表

面层工程量表主要包括:①面板混凝土数量;②接缝数量表;③接缝钢筋数量④角隅等处的钢筋数量(由于不属于特重交通,不设置),计算结果见表8.1。

表8.1 面层工程量表

)8000

)9

3197

)

005

.0

5(

8000=

+

÷

12 总结

参考文献

二级公路水泥混凝土路面厚度计算书(例题)

水泥混凝土路面厚度计算书 1 轴载换算 表1.1 日交通车辆情况表 ∑==n i i i i s P N N 1 16)100(δ 其中i δ为轴-轮系数,单轴-双轮组时,1=i δ,单轴-单轮时,按下式计算: 43.031022.2-?=i i P δ 双轴-双轮组时,按下式计算: 22.051007.1--?=i i P δ 三轴-双轮组时,按下式计算: 22.081024.2--?=i i P δ 表1.2 轴载换算结果表

2 确定交通量相关系数。 2.1 设计基准期内交通量的年平均增长率。 可按公路等级和功能以及所在地区的经济和交通发展情况,通过调查分析,预估设计基准期内的交通增长量,确定交通量年平均增长率γ。取%5=γ。 2.2车辆轮迹横向分布系数η 表2.1 车辆轮迹横向分布系数η 0.54~0.62 注:车道或行车道宽或者交通量较大时,取高值;反之,取低值。由规范得:二级公路的设计基准期为20年,安全等级为三级,取39.0=η。 ⒊ 计算基准期内累计当量轴次。 设计基准期内水泥混凝土面层临界荷位处所承受的标准轴载累计作用次数,可按下式计算确定。 [] ηγ γ365 1)1(?-+?= t s e N N 代入数据得[] 62010926.339.005 .0365 1)05.01(834?=??-+?= e N 次

属重交通等级。 4 初拟路面结构。 由规范得,相应于安全等级三级的变异水平等级为中级。根据二级公路、重交通等级和中级变异水平等级,查规范初拟普通混凝土面层厚度为0.22m 。基层选用水泥稳定粒料(水泥用量5%),厚0.18m 。垫层为0.15m 低剂量无机结合料稳定土。普通混凝土板的平面尺寸为宽4.5m,长5.0m 。纵缝为设拉杆平缝,横缝 为设传力杆的假缝。 5 路面材料参数确定。 根据规范,取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为 5.0MPa ,相应弯拉弹性模量标准值为 31GPa 。 路基回弹模量取30MPa 。低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量取600MPa ,水泥稳定粒基层回弹模量取1300MPa 。 6 计算荷载疲劳应力。 新建公路的基层顶面当量回弹模量和基层当量厚度计算如下: MPa h h E h E h E x 101315 .018.015.060018.013002 22 2222122121=+?+?=++= 1 2 211221322311)11(4)(12-++++=h E h E h h h E h E D x 1 233)15 .0600118.013001(4)15.018.0(1215.06001218.01300-?+??++?+?= m MN ?=57.2 m E D h x x x 312.01013/57.212)12( 3 3/1=?== 293.4)301013(51.1122.6)(51.1122.645.045.00=?????? ?-?=?? ????-=--E E a x 792.0)30 1013(44.11)( 44.1155 .055.00=?-=-=--E E b x

混凝土搅拌站水泥罐基础设计

100t水泥罐基础设计计算书一、工程概况 某大型工程混凝土搅拌站采用100t水泥罐,水泥罐直径,顶面高度20m。水泥罐基础采用C25钢筋混凝土整体式扩大基础,基础断面尺寸为×+×。 二、设计依据: 1、《建筑结构荷载规范(2006版)》(GB50009-2001) 2、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010) 3、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011) 4、《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。 三、荷载计算 1、水泥罐自重:8t;满仓时水泥重量为100t。 2、风荷载计算: 宜昌市50年一遇基本风压:ω0=㎡, 风荷载标准值: ωk=βzμsμz ω0 其中:βz=,μz=,μs=,则: ωk=βzμsμz ω0=×××= kN/㎡ 四、水泥罐基础计算 1、地基承载力验算 考虑水泥罐满仓时自重荷载和风荷载作用。 水泥罐满仓时自重荷载:G k =1000+80=1080kN

混凝土基础自重荷载:G ck=(××+××)×24=407kN 风荷载:风荷载作用点高度离地面,罐身高度15m,直径。 F wk=×15×= 风荷载对基底产生弯矩:M wk=×(+2)=·m 基础底面最大应力: p k,max= G ck+G k bh+ M wk W= 错误!+ 错误!=。 2、基础配筋验算 (1) 基础配筋验算 混凝土基础底部配置Φ16钢筋网片,钢筋间距250mm,按照简支梁验算。 混凝土基础承受弯矩:M max=×(1 8×207××=362kN 按照单筋梁验算: αs= M max f c bh02= 362×106 ×3200×8502= ξ=1-1-2αs=1-错误!=<ξb= A s=f c bξh0 f y= 错误!=1403mm 2 在基础顶部及底部均配筋13Φ16,A s 实=13×201=2613mm 2 > A s=1403mm2,基础配筋满足要求。 (2) 基础顶部承压验算 考虑水泥罐满仓时自重荷载和风荷载作用。 迎风面立柱柱脚受力:

水泥罐基础验算

水泥罐基础验算 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

集料拌和站基础及立柱设计计算书 汉十铁路客运专线HSSG-6标段一工区砼拌和站设置两台HZS-180型拌合机,每台拌合机配备6个罐,共4个水泥罐,每个拌和站的两个水泥罐基础联体设置。 一、设计资料 (1)每个水泥罐自重8t,装满水泥重100t,合计108t;水泥罐直径。水泥罐基础采用C25钢筋砼条形承台基础满足两个水泥罐同时安装。6个罐放置在圆环形基础上,圆环内径7米,外径米,基础高,外露。基础采用φ18@300mm×300mm上下两层钢筋网片,架立筋采用φ18@450mm×450mm钢筋双排双向布置,基础顶预埋地脚钢板与水泥罐支腿满焊。 (2)水泥罐总高米,罐高米,罐径米,柱高5m,柱子为4根正方形布置,柱子间距为米,柱子材料为厚度8mm的钢管柱。 施工前先对地基进行处理,处理后现场检测,测得地基承载力超过350kpa。 二、水泥罐基础计算书 1、计算基本参数 水泥罐自重8t,装满水泥共重108t。 水泥罐总高米,罐高米,柱高5m。 2、地基承载力计算 水泥罐基础要求的承载力

1)砼基础面积:S=; 砼体积:V=×=; 底座自重:Gd=×2500×=(砼自重按2500kg/m3); 2)装满水泥的水泥罐自重:Gsz=6×108×=; 3)总自重为:Gz=Gd+Gsz=+=; 4)基底承载力:P=Gz/S==102kpa; 5) 基底经处理后检测的承载力P’≥140kpa; 6) P≤P’ 经验算,地基承载力满足要求。 水泥罐基础满足地基承载力要求,则主机也同时满足承载力要求。 3、抗倾覆计算 抗倾覆计算以空罐计算,空罐计算满足则抗倾覆满足。 由于水泥搅拌机属于受风敏感且筒体高度较大,为确保筒体和施工人员的安全,根据《高耸结构设计规范》(GBJ135-2006以下简称高规),应考虑风荷载对结构的影响。 1)风荷载强度计算:跟全国风压表,枣阳地区最大风荷载取值为㎡。 2)风力计算: 平均作用高度为:H=2+5=; 单根水泥罐的风力大小为F=A×W=××=; 1个水泥罐的叠加倾覆力矩

水泥混凝土路面的使用现状和发展前景

水泥混凝土路面的使用现状和发展前景 摘要通过对水泥混凝土路面与沥青混凝土路面进行比较,指出水泥混凝土路面在我国的应用优势,介绍道路混凝土的特点、水泥混凝土路面的种类、材料要求和施工工艺,分析国内外公路路面的使用现状,并结合我国国情,对水泥混凝土的发展方向做初步探索。 关键词水泥混凝土;沥青混凝土;特点;现状;发展 以水泥混凝土为主要材料做面层的路面,简称水泥混凝土路面。水泥混凝土路面在我国开始使用时间较早,应用范围很广,高速公路、城市道路、机场跑道、车站码头、乡间道路等处均铺设水泥混凝土路面。我国是水泥生产大国,特别是近年来水泥市场产大于销,形成买方市场,在这种情况下,发展水泥混凝土路面有着良好的经济效益和社会效益。在基础设施建设中,沥青混凝土路面越来越多地使用在交通基础设施中。在人们的传统的观念里,很多人认为沥青路面比水泥路面更经济、更舒适,对水泥混凝土路面产生了怀疑甚至否定,但综合考虑路面的施工养护以及环保因素后,水泥混凝土路面更具有优势和发展前景。 1国内外水泥混凝土路面的发展现状 随着作用于交通基本设施上的荷载越来越大,美国已把国内30%的高速公路建成了水泥混凝土路面;加拿大魁北克省在加拿大水泥混凝土高速公路中约占4%。在欧洲,比利时是使用水泥混凝土路面最多的国家,约50%的高速公路是水泥混凝土路面,绝大多数水泥混凝土路面使用现状达到了设计要求。用水泥混凝土加铺旧路面在比利时也是常用的方法。特别是德国的水泥混凝土路面表现出非常卓越的长期使用性能。在我国的高等级公路中水泥混凝土路面(高速公路和一级公路)约占25%,二级以下公路所占比例约为40%。由于现代公路交通的车流量和荷载进一步增大,渠化程度进一步提高,沥青混凝土路面将面临着严峻的考验,其中很大一部分沥青混凝土路面建成通车后不久,短的几个月,长的也不过3~4年就出现车辙、开裂等破坏,需进行大面积维修或罩面,既影响了交通运输,又造成了极大的经济损失。 2道路水泥混凝土的特点 由于道路水泥混凝土路面所处的使用条件、环境和所承受的外力的特殊性,对道路水泥混凝土的性能也就有特殊的要求。 1)抗折强度高。道路水泥混凝土的破坏是由于弯拉应力引起的。严格来说,用普通混凝土铺筑的路面不能满足道路使用的特点,不利于道路的使用,降低了路面的使用寿命。道路水泥混凝土的要求中引人一个“脆性系数”的指标B,即(28天抗压强度)/(28抗折强度),要求B小于6.5。2)耐磨耗。道路水泥混凝土在使用过程中一般将承受百万次乃至干万次车辆反复荷载的磨耗作用。3)胀缩性小。道路水泥混凝土路面以薄板的形式暴露于大自然中,经受不同季节带来几十度温度变

100t水泥罐基础设计计算

3.8m*3.8m*120k n/m 2 =1732.8kn J01 地面标高3.5m ① 素填土 0.88m J02 地面标高3.5m ① 素填土 0.44m J03 地面标高3.5m ① 素填土 0.41m ③ 淤泥质粉质粘土 ③ 淤泥质粉质粘土 ③ 淤泥质粉质粘土 -5.79m 粉土 loot 水泥罐基础设计计算 1、 水泥罐自重 G1: 200kn (20t)估 2、 水泥自重 G2: 1000kn (100t) 3、 基础承台自重 G3: 3.8m*3.8m*1.2m*26=451kn 4、荷载组合:(G1+G2+G3)*1.2 (分项系数)=1981.2kn 、受力分析 1、承台地基承载力:按12t/m 2估算,承台地基承载力为 2、桩承载力需达到 1981.2k n-1732.8k n=248.4kn 三、单桩承载力计算 1、土层极限侧摩阻力系数 -1.72m -4.76m ④ 粉土 粉土 根据上述柱状图,打入桩范围内平均层厚:素填土 2.92m 、淤泥质粉质粘土 4.67m 、 荷载

粉土1.41m。打入桩的极限侧摩阻力标准值为:20Kpa、14Kpa、30Kpa,故打入桩桩身范围内(9m) 土层平均极限侧摩阻力为:(2.92m*20+4.67m*14+1.41m*30) /9m=18.45Kpa 2、单根桩承载力计算 单桩的容许承载力为:[P]=1/1.5*( U* a *H* T)(不计桩端承载力) 式中:[P]------沉桩容许承载力 U ----- 桩周长, a——震动沉桩影响系数,锤击沉桩取1.0 H——桩入土深度,9.0m T -----桩侧土的极限摩阻力,取18.45Kpa; ①如采用直径 273钢管桩,则单桩的 容许承载力为:[P]=1/1.5* ( U* a *H* T) =1/1.5*0.273*3.14*1.0*9*18.45=94.89kn,需打入的根数为248.4kn/94.89kn=2.61 根,取3 根, 布置如图: 3.8m ②如采用直径 630钢管桩,则单桩的 容许承载力为:[P]=1/1.5* ( U* a *H* T)

150吨水泥罐基础设计计算书

一、水泥罐基础设计 盾构区间砂浆拌合站投入一个100t 型和一个150t 型两个水泥罐,100t 型水泥罐直径3m ,支腿邻边间距2.05m ;150t 型水泥罐直径3.3m ,支腿邻边间距2.2m 。根据以往盾构区间砂浆拌合站施工经验、现场地质条件以及基础受力验算,水泥罐基础采用C30钢筋砼条形承台基础满足两个水泥罐同时安装。基础尺寸8m (长)×4m (宽)×0.8m (高),基础埋深0.6m ,外漏0.2m ,承台基础采用Φ16@150mm ×150mm 上下两层钢筋网片,架立筋采用450mm ×450mm φ12钢筋双排双向布置,基础顶预埋地脚钢板与水泥罐支腿满焊。具体布置见下图: . 水泥罐平面位置示意图

二、水泥罐基础计算书 1、计算基本参数 水泥罐自重约20t,水泥满装150t,共重170t。 水泥罐支腿高3m,罐身高18m,共高21m。 单支基础4m×4m×0.8m钢筋砼。 2、地基承载力计算 计算时按单个水泥罐计算 单个水泥罐基础要求的地基承载力为: δ1= 根据资料可知:原设计路面按汽一超20级设计,汽一超20级后轴标准荷载为130KN,单轴轮胎和路面接触面积为:460mm×200mm,通过受力计算,其地基承载力为: δ2= 因δ1≤δ2,即地基承载力复核要求。 3、抗倾覆计算 风荷载(500N/m2) 武汉地区按特大级风荷载考虑,风力水平 荷载为500N/m2, 抗倾覆计算以空罐计算,空罐计算满足则 抗倾覆满足。 水平风荷载产生的弯矩为: ?M 水泥罐空罐自重20t,则基础及水泥罐总重为:

抗倾覆极限比较: 即水泥罐的抗倾覆满足要求,水泥罐是安全的。 4、基础配筋 基础配筋属于构造配筋,配筋率必须满足§≥ 0.15%,经计算断面配筋, @150Φ16钢筋满足要求。

沥青路面及水泥混凝土路面拆除恢复工程施工方案

沥青路面及水泥混凝土路面拆除恢复工程施工方案 一、概述 根据工程图纸说明,本标段拆除恢复工程主要为现状路面拆除及恢复。拆除路面结构为沥青混凝土路面、水泥混凝土路面,路面恢复按原有路标准恢复,回填土密实度按照当年筑路标准施工。 二、拆除路面 本标段拆除项目包括路面拆除,其中路面拆除主要采用不会损坏地下设施的方法,在拆除线上用平直的锯切,以便在拆除后形成整齐的断口。混凝土或基层被切割到剩下5cm 时,用破碎锤锤打碎其余部分。当切割位置与原有施工缝或伸缩缝重合或在距其1m范围内时,就近拆除到原接缝处。 三、沥青混凝土路面恢复 沥青混凝土路面层是在验收合格的基层上,热拌热铺并碾压成型的一种结构层。 1、材料 沥青:应为均质材料,无水,每批运到现场必须有生产厂家出场合格证和试验报告,再由我经理部实验室抽样质检。 碎石:要求规格坚固、耐久,全部材料干燥、清洁、无杂质、级配良好,压碎值<20%,以满足规范要求为准。 砂:质地坚硬、清洁、干燥、无风化、无杂质、有适当的级配,含泥量<3%。 矿粉:采用碱性的石粉或干排粉煤灰,不含杂质、团粒。 2、施工准备 (1)施工测量:对于工作面提前进行高程、横坡测量,按设计给定的面层高程、厚度、横坡等指标作出测量成果,并请监理工程师确认。 (2)拟定施工质量控制措施:根据测量成果钉桩挂基准线,每10米钉一个桩,事先确定不同横坡段及渐变段,小弯道及超高部位每5米钉一个桩。 (3)工作面清理:在对路肩和中央隔离带破损混凝土方砖处理完毕后,开始工作面的清理,方法是人工,扫帚,方锨配合水车,达到工作面干净无杂物的要求。 (4)封闭交通:工作面清理完毕后必须断绝交通,除运料车辆外,完全封闭。然后组织专门人员对需做局部处理的地方进行处理。 3、路面施工 (1)石灰粉煤灰稳定土底基层 石灰粉煤灰砂砾采用厂拌,汽车回运、摊铺、碾压施工的方法。施工时石灰粉煤灰砂

公路水泥混凝土路面设计新规范混凝土板厚度计算示例

公路水泥混凝土路面设计新规范混凝土板厚度计算示例 内容提要本文主要把《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011)中的计算每个示例,加上标题、要点、提示,便于学习和查阅。 关键词公路水泥混凝土路面设计规范计算示例 示例1 粒料基层上混凝土面板厚度计算 要点(弹性地基单层板模型) (1)二级公路设计轴载累计作用次数 Ne=74.8×10次中等交通荷载等级 (2)板底当量回弹模量值 Et=120 MPa; (3)设计轴载 Ps=100 KN ;最重轴载 Pm=180 KN ; (4)设计厚度0.25m=计算厚度0.24m+0.01m ;

示例 2 水泥稳定粒料基层上混凝土面板厚度计算 要点(弹性地基双层板模型) (1)一级公路设计轴载累计作用次数 Ne=1707×10次重交通荷载等级; (2)板底当量回弹模量值 Et=125 MPa; (3)设计轴载 Ps=100 KN ;最重轴载 Pm=180 KN; (4)由面板、半刚性基层的弯曲刚度,求出路面结构总想对刚度半径rg,再计算面层、基层荷载、温度应力(下层板温度应力不需计算); (5)设计厚度0.27m=计算厚度0.26m+0.01m ;

示例 3 碾压混凝土基层上混凝土面板厚度计算 要点(弹性地基双层板模型) (2)板底当量回弹模量值 Et=130 MPa ; (3)设计轴载 Ps=100 KN ;最重轴载 Pm=250 KN; (4)由面板、半刚性基层的弯曲刚度,求出路面结构总想对刚度半径rg,再计算面层、基层荷载、温度应力(下层板温度应力不需计算); (5)面层与基层竖向接触刚度设夹层取 3000 MPa,不设夹层按式(B.5.2-5)计算; (6)设计厚度0.31m=计算厚度0.30m+0.01m ;

主线收费站水泥混凝土路面结构计算书(28+20+20)

1.交通分析: 由计算得到设计基准期内设计通车标准,荷载累计作用次数为N e =1800×104次,属重交通等级。设计荷载为S P =100KN ,最终轴载为m P =190KN 。 2.初拟路面结构: 本路面设计基准期为30年,根据高速公路重载交通荷载等级和低变异水平等级,初拟普通混凝土面层厚度(c h )27cm 。基层选用水泥稳定砂砾,厚度为(b h )20cm ,垫层厚度为(1h )20cm 天然砂砾,普通混凝土板的平面尺寸为宽4.4m ,长4.5m 。 3.路面材料参数确定: 按表3.0.8和附录E.0.3,取普通混凝土面层的弯拉强度标准值(r f )为5.0Mpa ,相应弯拉弹性模量标准值为(c E )31Gpa ,泊松比为(c ν)0.15。粗集料的线弹性模量为c α=10×10-6 /℃ 。路基回弹模量(O E )为60 Mpa 。查附录E.0.2,水泥稳定砂砾基层弹性摸量 (b E )取2000 Mpa ,泊松比为(b ν)0.20。天然砂砾回弹摸量为(1E )120 Mpa ,泊松比为(1ν)0.35。 按式(B.2.4-1)~(B.2.4-4)计算板底地基综合回弹模量如下: n 22i=1 11n 2 21 i=1 () 120()i i X i h E h E E Mpa h h ??= ==∑∑ 11 0.2n x i i h h h m ====∑() 0.26()0.860.26(0.20)0.860.442x In h In α=+=?+= 0.442 0120×6081.5Mpa 60X t O E E E E α ???? === ? ? ???? () 板底地基综合回弹模量t E 取为80Mpa 。 混凝土面层板的弯曲刚度c D [式(B.2.2-3)]、半刚性基层板的弯曲刚度b D [式(B.4.1-2)]、路面结构总 刚度半径g r [式(B.4.1-3)]为: 33 22 31000.27==52.0MN 12(1)12(10.15) c c c c E h D ν?=--(.m ) 3 3 2 220000.20==1.39MN 12(1)12(10.20) b b b b E h D ν?=--(.m ) 混凝土面层相对刚度半径为 1/31/3 52.0 1.391.21() 1.21() 1.058()80 c b g t D D r m E ++==?= 4.荷载应力: 按式(B.4.1-1),标准轴载和极限荷载在临界荷位处产生的荷载应力为 33 0.6520.940.6520.941.4510 1.4510P 1.0580.27100 1.524()1.391/152.0ps g c s b c r h Mpa D D σ----??=?=???=++ 330.6520.940.6520.941.4510 1.4510P 1.0580.27190 2.786()1.391/152.0 pm g c m b c r h Mpa D D σ----??=?=???=++ 按式(B.2.1)计算面层疲劳应力,按式(B.2.6)计算面层最大荷载应力。 0.87 2.591 1.15 1.524 3.951()pr r f c ps k k k Mpa σσ==???= ,max 0.87 1.15 2.786 2.788()p r c pm k k Mpa σσ==??= 其中: 应力折减系数 0.87r k =(B.2.1条); 综合系数 1.15c k =(B.2.1条); 疲劳应力系数 40.057(180010) 2.591f e k N λ==?= 5.温度应力: 由表3.0.10,最大温度梯度87g T =℃/m 。按B.3.3和B.5.2计算综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数L B 。 11110.270.20()()4599.4(/)22310002000 c b n c b h h k MPa m E E --=+=?+= 1/4 1452 1.39())0.131()()(52 1.39)4599.4c b c b n D D r m D D k β???===?? ++???

水泥混凝土路面与基层接触状况的探讨

水泥混凝土路面与基层接触状况的探讨 发表时间:2018-01-10T11:11:46.673Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第23期作者:吴仕验钟九发 [导读] 主要影响因素包括面板施工中的材料混合比,行车载荷和温度以及基层。 浙江交工集团股份有限公司浙江杭州 310051 摘要:现在使用基层材料的强度越来越高。事实上接触条件对路面的破坏有重要的影响。水泥混凝土路面与基层之间的接触状况不仅影响接缝的间距和接缝的宽度,还影响混凝土路面的早期开裂。本文分析了小组基层面的制约因素,为水泥混凝土路面设计提供参考。 关键词:水泥混凝土路面;路面基层; 1.面层与基层接触界面影响因素 主要影响因素包括面板施工中的材料混合比,行车载荷和温度以及基层。表层与草根层面界面的影响是复杂多样的。水泥混凝土的水泥混凝土配合比及的浆状物的比率比,基层建设的密度,会影响混凝土砂浆渗透至基层,影响密度程度的界面的形成。面板在负载作用下,面板和基层承受负荷,界面形成弯曲盆地,并且由于雨水侵蚀而导致板的边缘,在交通负载反复作用下可能会导致面板的空心温度变化是影响面板与基座接触的主要因素,这是由于混凝土材料的不可塑性,当体积变化明显的时候发生温度变化,道路会产生膨胀和收缩变形。由翘曲变形引起的温差,导致面板翘曲和拱形;季节性温度由板材膨胀和收缩引起的变形。导致面板在基层上滑动,并且基层在面板上产生约束剪应力。 1.1表面和基底界面的力学性能分析 水泥混凝土表面和基层之间的界面是薄层非常复杂的结构,或称为过渡区的结构。这正是结构中最弱的界面层。这是因为不良混凝土基面的界面粗糙,当表面层浇铸在这样的基层上时,水泥浆可以渗透到基体中孔深度的渗透深度取决于稀土混凝土基体的最大粒径和孔隙度,这种现象对于多孔贫混凝土基体来说更为显着。渗透的水泥浆和水泥石的形成与基层不同,在车辆载荷和环境因素的作用下容易损坏,从而影响路面的应力和可靠性。作为弱界面层,其机械性能主要在剪切强度。 2层问处理的工程意义 2.1完全滑动接触界面,基层在水泥混凝土路面板面板约束较小,面板产生水平拉伸变形的基层损伤小;并且完全连续的接触界面,对面板的基层约束,面板产生横向伸缩变形草根损伤也很大。 2.2由于温差的作用,路面混凝土板在水平方向的伸缩变形,而这种变形在垂直方向的分布不均匀。在浇筑的早期阶段,由于基层强度不足,路面砧板由于变形而导致板的早期开裂。此时希望混凝土板与基层之间的界面完全滑动。 2.3水泥混凝土路面接合面较弱,在交通负荷和温度胁迫下,易发生各种问题,由于季节温度变化的作用,路面宽度。此时需要对面板的基层限制不能太强,也不能太弱,也就是界面预计会在滑动和连续(暂时称为半滑动或半连续)之间滑动状态,使缝宽不会太大。 2.4在水泥混凝土路面附近的桥梁和结构等附近,需要将板材扩大到较小,以消除结构的破坏。此时,接触界面需要完全连续。 3层间处理的工程作用 3.1层间处理除了优化水泥混凝土路面面板的工作状态外,对基层的保护作用也是显而易见的,一是可以减少混凝土面板在温度场作用下产生水平变形对基层的拉伸裂缝,二是在混凝土面板产生裂缝等病害后,可以防止雨水对基层的冲刷等。 3.2层间处理的方式;目前路面工程项目改建中,主要有在原有路面上铺筑混凝土板,可以将混凝土面板与基层层问处理成下述的几种状况。 3.2.1在完好无损的表处上直接铺筑混凝土板,层间接触为完全滑动,可以有效消除混凝土的初期开裂。而在表现为局部剥落、龟裂等病害的表处上,可以浇洒透层油,将层间处理成半连续或半滑动状态。 3.2.2在桥头及结构物附近,在半刚性基层上直接铺筑混凝土板,将层间接触处理成完全连续状态。 3.2.3在接缝中,通过油层或浇注密封层,混凝土板和基层之间的半连续或半滑动状态处理,以防止过多的接头拉伸。 3.2.4在高温季节施工中,应在混凝土面板及其基础之间提供“薄层”。这种“弱层”可以设置为密封层或沥青表面层,混凝土面板和底座的接触情况变为完全滑动的状态。 4 层间粘结状态对路面寿命的影响? 4.1目前路面设计规范设计的挠度值为控制指标,底部弯曲应力要检查,设计弯沉以路表容许弯沉值作为整体强度的设计控制指标。可以看出,在完全连续的情况下,路面结构的路面偏转和寿命最大化,最小值发生在不同层间接触状态下的完全平滑状态。当层完全光滑时,弯沉增加值很大,造成疲劳寿命次数大为降低,将使道路使用寿命缩短近10倍。对于中间层的连续段,路表弯沉和疲劳寿命比完全连续时略有减少,表明层间连续状态的改善将提高道路的使用寿命。界面粘结状态对路面结构的寿命有很大的影响。三个结构层的寿命是完全连续和完全光滑的10倍至1000倍。中间层平滑,层间接触是部分连续状态。路面的寿命将大大提高,并且从部分连续和连续状态的路面寿命还是有一定的差距的。 4.2分析两层混凝土层之间没有混凝土层水泥混凝土路面的接触,由于浇注板,将基层的水泥浆部分浸入一定范围内,随后冷凝,硬化,导致面板和粘合剂状态之间的粘合性,界面是非常复杂的弱强度层,其弹性模量,泊松比和强度不同于表层和相应的基层指标。随着时间的推移,基层和表层的强度以不同的速度增加,凝结硬化过程中表层混凝土的收缩变形和周期性温度变形不同,表层与基层不同将不可避免地导致路面结构沿着表面开裂薄层的一体化开裂。表面层和基层彼此分离,并且分离界面处于非平滑的不均匀状态,当然,隔离层也可以用于切断两者之间的作用以形成新的作用,面板和基板界面的强力限制为弱极限,目前的接口处理方法正在研究中。 5 参数的物理意义 (1)混凝土刚刚浇铸后,混凝土的强度不足。当温度变化时,混凝土会产生伸缩变形。过度的粘结力将导致板的早期开裂。为了防止开裂,在施工过程中,采用夹层防摩技术措施。如:塑料膜隔离法,涂油等。面板与基层之间的界面从强到弱,即键合系数fn减小,但在桥头或构造物附近,则要求面板与基层界面的粘结力大,以消除温度应力结构的损坏。 (2)混凝土板在重复作用下的周期性温差,使板坯与基层之间的界面受伤,工作条件如加载过程的第二阶段。季节性温度变化导致板

水泥混凝土路面维修方案

月亮湾大道路面修缮工程 水泥混凝土路面病害处理专项施工 方案 编制:张立 审核:罗向晖 二〇一四年五月二十二日 水泥混凝土路面病害处理专项施工方案1旧路病害状况评价 月亮湾作为西部港区最主要得疏港通道之一,承担着繁重得货柜车交通,同时,前海正在大规模地进行基础设施建设,施工车辆也基本通过

月亮湾大道进出,路面损坏非常严重。其中,妈湾港口~兴海大道仅承担妈湾港及赤湾港部分得集装箱进出港,路面损坏相对较重,板块破损率达道了60%左右;兴海大道~东滨路相对较轻,经调查,该路段得板块破损率达道了40%左右。 2病害处理方案 (1)水泥路面板开裂得病害处理 如前所述,月亮湾大道路面板块出现较宽尺寸裂缝、破损,得主要原因就是在特重交通等级下,路面基层、以及土基得强度不够造成,彻底处理;现状刚出现、发展得裂缝,可通过局部修复来避免裂缝进一步发展。针对不同宽度裂缝得处理方案如下: 对宽度小于3mm得轻微裂缝 采取扩缝清理杂物后灌入70号沥青处理。 对贯穿全厚得大于3mm,小于15mm得中度裂缝 a)位于板块板边或板角得裂缝采取切割成矩形板块并挖除后,采用C 40快凝混凝土浇筑。板块宽度小于1m得增设双层钢筋网。 b)位于板块中部得裂缝采取切割成条状板块并挖除后,采用C40快凝混凝土浇筑,并增设双层钢筋网。 面层混凝土板清除后,需将松散得基层挖除后浇注C15速凝贫混凝土并填平压实。 ③裂缝宽度大于15mm得板块,或者出现多条裂缝得板块,需将整板挖除后,清除已松散得基层及底基层,然后根据施工得具体情况处理压实度不符合设计要求得路基,浇注C30膨胀水泥砼垫块,采用C40

快凝混凝土浇筑水泥面板,修复、安设传力杆与拉杆。 (2)水泥路面板麻面、严重脱皮路面得处理 妈湾大道~兴海大道:路面尚未开裂,满足使用功能,维持原状,仅清除表面污渍即可。但如果周边板块已全都更换,中间留下一两块麻面掉皮板块,从整体美观、提高使用性能角度,可以更换。 兴海大道~东滨路:如果路面尚未开裂,满足结构受力条件,维持原状,清除表面污渍后罩面。 (3) 水泥路面板脱空唧泥病害处理 本项目已对旧路进行一个车道得板块进行20m间距得检测,大于0、2mm即视为水泥板脱空,脱空率为5、6%。脱空区域注浆加固处理。在脱空部位水泥砼板上钻约φ50mm孔(钻穿砼板),然后用C20高强水泥砂浆高压灌注,灌注压力为1、5~2、0MPa,待砂浆抗压强度达到3MPa时即可。灌浆孔与面板边缘得距离不应小于0.5m。施工前对旧路完好板块逐块进行弯沉检测,并对脱空板快注浆处理。 (4)水泥路面板块错台病害处理 当接缝部分或裂缝部分产生轻微错台时,维持原状。 如果错台较严重:相临两板一平顺一低下产生得错台,错台板块每侧破除1、5m宽,用C15砼整平基层后恢复路面板块。 (5) 水泥路面板新旧路面接缝处理 在加铺沥青混凝土面层前,应清除旧混凝土面层表面得松散碎屑、油迹以及车辆轮胎擦痕,剔除板块接缝中失效得填缝料与杂物,并重新封缝。

沥青路面及水泥混凝土路面拆除恢复工程施工方案之欧阳家百创编

欧阳家百创编 沥青路面及水泥混凝土路面拆除恢 复工程施工方案 欧阳家百(2021.03.07) 一、概述 根据工程图纸说明,本标段拆除恢复工程主要为现状路面拆除及恢复。拆除路面结构为沥青混凝土路面、水泥混凝土路面,路面恢复按原有路标准恢复,回填土密实度按照当年筑路标准施工。 二、拆除路面 本标段拆除项目包括路面拆除,其中路面拆除主要采用不会损坏地下设施的方法,在拆除线上用平直的锯切,以便在拆除后形成整齐的断口。混凝土或基层被切割到剩下5cm时,用破碎锤锤打碎其余部分。当切割位置与原有施工缝或伸缩缝重合或在距其1m范围内时,就近拆除到原接缝处。 三、沥青混凝土路面恢复 沥青混凝土路面层是在验收合格的基层上,热拌热铺并碾压成型的一种结构层。 1、材料 沥青:应为均质材料,无水,每批运到现场必须有生产厂家出场合格证和试验报告,再由我经理部实验室抽样质检。 碎石:要求规格坚固、耐久,全部材料干燥、清洁、无杂质、级配良好,压碎值<20%,以满足规范要求为准。 砂:质地坚硬、清洁、干燥、无风化、无杂质、有适当的级配,含泥量<3%。 矿粉:采用碱性的石粉或干排粉煤灰,不含杂质、团粒。

2、施工准备 (1)施工测量:对于工作面提前进行高程、横坡测量,按设计给定的面层高程、厚度、横坡等指标作出测量成果,并请监理工程师确认。 (2)拟定施工质量控制措施:根据测量成果钉桩挂基准线,每10米钉一个桩,事先确定不同横坡段及渐变段,小弯道及超高部位每5米钉一个桩。 (3)工作面清理:在对路肩和中央隔离带破损混凝土方砖处理完毕后,开始工作面的清理,方法是人工,扫帚,方锨配合水车,达到工作面干净无杂物的要求。 (4)封闭交通:工作面清理完毕后必须断绝交通,除运料车辆外,完全封闭。然后组织专门人员对需做局部处理的地方进行处理。 3、路面施工 (1)石灰粉煤灰稳定土底基层 石灰粉煤灰砂砾采用厂拌,汽车回运、摊铺、碾压施工的方法。施工时石灰粉煤灰砂砾的含水量在略大于最佳含水量时铺筑压实成活。 在铺筑底基层之前,将完工并验收合格的路基面上的浮土、杂物全部清除。 根据各路段底基层的宽度、厚度及预定的干容重,计算各段所需要的集料数量,并根据料场集料的含水量以及所用运料车辆的吨位,计算每车材料的堆放距离,将合格的石灰粉煤灰砂砾运至现场。 用推土机、平地机按规定的厚度、路拱进行整平,整平长度宜为300~500m。 碾压应在石灰粉煤灰稳定料的含水量接近最佳含水量时进

最新水泥混凝土路面检验批资料

水泥混凝土面层检验批质量验收记录表 06020204□□□单位工程名称道路 分部工程名称站场道路路面 分项工程名称验收部位混凝土 施工单位中铁九局包钢新体系铁路专用线工程项目经理部项目负责人YDL2+450YD K2+650 施工质量验收标准名称及编号《铁路站场工程施工质量验收标准》TB10423—2003 施工质量验收标准的规定施工单位检查评定记录监理单位验收记录 主控项目1 原材料品种、规格、质量第5.4.3条符合设计要求 2 配合比设计第5.4.4条 见试验报告: 3 抗折强度第5.4.5条 符合设计要求4 面层厚度 第5.4.6条 200mm 5 混凝土养护 第5.4.7条塑料薄膜养护 一 般项目1 允 许 偏 差 ( mm ) 平整度 3.0(5.0) 2.5 2.2 抗滑构造深度0.8(0.6)0.2 相邻板高差2(3) 1 1 纵横缝顺直度10(10) 3 2 4 1 中线平面偏位20(20)18 12 15 16 路面宽度±20(±20)+12 +13 +10 +13 纵断面高程±10(±15)+5 +7 +8 +6 横坡(%)±0.15(±0.25)+0.14 +0.12 +0.12 +0.14 2 接缝位置等第5.4.9条符合设计要求 3 接缝材料及填筑质量第5.4.10条接缝填筑饱满密实,符合设计要求 施工单位检查评定结果专职质量检查员年月日分项工程技术负责人年月日分项工程负责人年月日 监理单位验收结论 监理工程师 年月日

水泥混凝土面层检验批质量验收记录表 单位工程名称道路 分部工程名称站场道路路面 分项工程名称水泥混凝土面层验收部位混凝土 施工单位项目负责人YDL2+650YD K2+800 施工质量验收标准名称及编号《铁路站场工程施工质量验收标准》TB10423—2003 施工质量验收标准的规定施工单位检查评定记录监理单位验收记录 主控项目1 原材料品种、规格、质量第5.4.3条符合设计要求 2 配合比设计第5.4.4条见试验报告: 3 抗折强度第5.4.5条符合设计要求 4 面层厚度第5.4.6条200mm 5 混凝土养护第5.4.7条塑料薄膜养护 一 般项目1 允 许 偏 差 ( mm ) 平整度 3.0(5.0) 2.1 2.4 抗滑构造深度0.8(0.6)0.4 相邻板高差2(3) 2 1 纵横缝顺直度10(10) 3 2 4 1 中线平面偏位20(20)12 15 15 12 路面宽度±20(±20)+12 +13 +10 +8 纵断面高程±10(±15)+5 +7 +8 +6 横坡(%)±0.15(±0.25)+0.14 +0.12 +0.12 +0.14 2 接缝位置等第5.4.9条符合设计要求 3 接缝材料及填筑质量第5.4.10条接缝填筑饱满密实,符合设计要求 施工单位检查评定结果专职质量检查员年月日分项工程技术负责人年月日分项工程负责人年月日 监理单位验收结论监理工程师

浅谈水泥混凝土路面的现状及发展

浅论水泥混凝土路面的现状与发展 【摘要】:本文浅谈了沥青混凝土路面和水泥混凝土路面在我国的发展现状,用大量事实讨论了水泥混凝土作为路面材料所取得的巨大的经济效益和社会效益.并从混凝土学观点出发,探讨了发展水泥混凝土路面所应采取的必要措施. 关键词:水泥混凝土路面;经济比较;设计;施工;发展; 前言:目前我国高等级公路大力修建沥青路面而忽视水泥混凝土路面的发展,这在沥青价格持续增长的情况下不符合中国国情。文章论述了混凝土路面的特点和现状以及对沥青路面和水泥混凝土路面两种结构的经济性进行比较,得出水泥混凝土路面在造价、养护维修费用、使用年限和运营经济性等方面远优于沥青路面。最后提出大力发展水泥混凝土路面是当前中国公路建设的客观需求,是节约能源、保护环境、促进当地经济发展的重要战略举措。 正文: 一、水泥混凝土路面定义 水泥混凝土路面是指以水泥混凝土为主要材料做面层的路面,简称混凝土路面。亦称刚性路面,俗称白色路面,它是一种高级路面。水泥混凝土路面有素混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、钢纤维混凝土和装配式混凝土等各种路面。 二、水泥混凝土的发展 1868年,苏格兰首次在因弗内斯通往某堆货场道路上铺筑混凝土路面,19世纪末传入美国和德国。早年混凝土路面大多用素混凝土按单层就地浇筑而成,少数也有做成双层式或配设钢筋的。20世纪20年代,欧、美各国在公路、城市道路和飞机场跑道上大量发展混凝土路面,美国还开始试铺装配式预制块混凝土路面和连续配筋混凝土路面。至于预应力混凝土路面,美、法两国分别于30年代和40年代中期开始试铺。70年代初,美国和荷兰开始试铺钢纤维混凝土路面。

普通水泥混凝土路面计算书

水泥混凝土路面厚度计算书 一、原始资料 公路自然区划:Ⅳ区 公路等级:三级公路 路基土质:粘质土 路面宽度(m): 6.5 初期标准轴载:122 交通量平均增长: 5 板块厚度(m):0.23 基层厚度(m):0.22 垫层厚度(m):0.15 板块宽度(m): 3.25 板块长度(m): 4 路基回弹模量:30 基层回弹模量:1300 垫层回弹模量:600 基层材料性质:刚性和半刚性 纵缝形式:设拉杆企口缝 温度应力系数: 3.25 计算类型:普通水泥混凝土路面厚度计算 二、交通分析 根据公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P6表3.0.1《可靠度设计标准》,本道路的等级为三级公路,故设计基准期为20年,安全等级为四级。由公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P38表A.2.2《车辆轮迹横向分布系数》,临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.62。,交通量的年增长率为4%。按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P38公式A.2.2计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为:Ne=Ns*[(1+gr)^t-1]*365*η/gr=912904.7次 按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P7表3.0.5《交通分级》可确定轴载等级为:中等交通等级。 三、初拟路面结构 初拟水泥混凝土路面厚度为:0.23m,基层选用刚性和半刚性材料,厚度为0.22m,垫层厚度为0.15m。水泥混凝土面板长度为:4m,宽度为3.25m。纵缝为设拉杆企口缝。 四、路面材料参数确定 按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P8表3.0.6《混凝土弯拉强度标准值》可确定混凝土弯拉强度标准值为:4.5MPa。根据公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P53表 F.3《水泥混凝土弯拉弹性模量经验参考值》可确定弯拉弹性模量为29000MPa。 路基回弹模量选用:30MPa。基层回弹模量选用1300MPa。垫层回弹模量选用600MPa。 按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P40公式B.1.5计算基层顶面当量回弹模量如下: Ex=(h1*h1*E1+h2*h2*E2)/(h1*h1+h2*h2)=1078(MPa) Dx=E1*h1^3/12+E2*h2^3/12+(h1+h2)^2/4*(1/(E1*h1)+1/(E2*h2)^(-1))=3.67(MN-m)

水泥混凝土路面的现状与发展

水泥混凝土路面的现状与发展 交通学院 21608122 张毅伟

一、我国水泥混凝土路面的发展 自20世纪80年代至21世纪初开始的研究为我国水泥混凝土路面设计理论、方法及施工技术发展奠定了基础。交通部制定修订颁布了《公路水泥混凝土路面设计规范》、《公路水泥混凝土路面施工技术规范》及有关试验规程,取得了很多发展和进步,主要成就如下。 1 . 1 抗滑、低噪声(露石)水泥混凝土路面 露石混凝土露石面积在60%以上,其抗滑降噪性能好,所用材料主要有:抗磨光、有棱角、近似立方体、表面粗糙的酸性岩石。用于缓凝,无污染的露石剂。其作用是在施工表面2~3 mm延缓凝结,使露石高度在1 . 5~2 . 0 mm。喷洒露石剂的时间控制40~60 min,刷洗时间与环境温度、材料、水灰比有关,常温15~30 min。施工工艺首先需要人工,机械刷洗,再进行养生、喷洒层刷洗层等,此种结构的水泥混凝土可以降噪≥3 dB (A)。 1 . 2 高效预应力混凝土路面研究 高效预应力混凝土路面的力学模型,一般简化为有纵向有预应力、普通钢筋、温度应力、板底摩阻力的混凝土板;其有限元模型采用20节点空间等参元。宽度≯2车道,厚度一般为140~240 mm。配筋时,预压应力扣除基层摩阻力后来确定预应力配筋。滑动层要设置防水材料、细粒材料、沥青材料,一般不大于20 mm。伸缩缝采用钢梁型或毛勒型,采用板端部加厚锚固,采用后张法进行二次张拉。 1 . 3 贫混凝土基层路面设计与施工技术 贫混凝土按空隙率不同可分为密实贫混凝土和多孔混凝土。贫混凝土是用粗细级配集料与少量水泥(集料质量的7%~10% )和水拌和而成。多孔混凝土是水泥、粗集料和水拌制而成,有时添加少量砂。配合比设计方法主要是,经验公式法、试验法。贫混凝土的物理力学特性主要有如下, 7 d抗压强度( 7~10 MPa )、28d弯拉强度( 2~3MPa)、弹性模量( 18~23 GPa )、疲劳特性、收缩性、抗冻性、抗冲刷性等。多孔混凝土排水基层材料组成设计指标为,空隙率( 20%~30%)、渗透系数(≥1. 05 cm / s )、7 d抗压强度(重交通3~5MPa ,特重交通5~8MPa)。其路用性能:排水性能、强度、弹性模量、疲劳特性、收缩性、抗冻性等都合乎规范要求。贫混凝土基层混凝土路面结构设计主要应用应力分析、结构设计的方法。其施工技术与普通水泥混凝土不同在于需要碾压,然后进行振捣。 1 . 4 柔性纤维混凝土和聚合物混凝土路面 柔性纤维混凝土和聚合物混凝土路面是为了提高水泥混凝土面层的抗裂性能而设计的。在水泥混凝土中掺入5%~%聚丙烯纤维,以提高水泥混凝土的抗拉性0 . 1 0 . 20能。试验证明柔性纤维混凝土和聚合物混凝土路面的抗压性能增加幅度较小,但其弯拉强度在纤维掺量0 . 2%时能提高7%~15% ;纤维掺量在0 . 25% ,强度可以提高10% ~20%。抗疲劳性能也有显著提高。聚合物混凝土材料组成所用的聚合物为复配聚合物乳液,水泥种类为普通硅酸盐425水泥,聚合物和水泥剂量的比值在10% ~15%之间。聚合物混凝土物理力学性质如下,抗压强度在20~40MPa之间,弯拉强度在10~15MPa之间,路面结构形式和普通水泥混凝土面层结构相似。聚合物混凝土主要应用于路面、桥面铺装和隧道路面。 1 . 5 连续配筋混凝土路面 连续配筋混凝土路面设计指标包括极限状态下的,疲劳断裂、冲剪。连续配筋混凝土路面纵向配筋率有如下要求,( 1)允许的裂缝间距大于1 m; ( 2)缝隙宽度小于1 mm; ( 3)钢筋屈服强度符合规范。连续配筋混凝土路面需要进行板厚、配筋、端墙的结构设计,其主要的施工技应控制以下几个阶段: ①施工准备; ②钢筋固定; ③混凝土浇筑。其他的主要成果如下,复合式路面设计与施工、旧混凝土路面再生利用、混凝土路面加铺改造技术、混凝土路面断板分析及防治技术、混凝土路面维修养护技术、混凝土路面滑模摊铺技术以及轻集料混凝土路面等。

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