1總則 1.0.1 為適應(yīng)交通運(yùn)輸發(fā)展和公路建設(shè)的需要,提高水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)質(zhì)量和技術(shù) 水平,保證工程安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理,制定本規(guī)范。 1.0.2 本規(guī)范適用于新建和改建公路和水泥混凝土路面設(shè)計(jì)。 1.0.3 水泥混凝土路面設(shè)計(jì)方案,應(yīng)根據(jù)公路的使用任務(wù)、性質(zhì)和要求,結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂睢⑺摹⑼临|(zhì)、材料、施工技術(shù)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及環(huán)境保護(hù)要求等,通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析確定。水泥混凝土路面設(shè)計(jì)應(yīng)包括結(jié)構(gòu)組合、材料組成、接縫構(gòu)造和鋼筋配制等。水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)應(yīng)按規(guī)定的安全等級(jí)和目標(biāo)可靠度,承受預(yù)期的荷載作用,并同所處的自然環(huán)境相適應(yīng),滿足預(yù)定的使用性能要求。 1.0.4 水泥混凝土路面設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本規(guī)范外,尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 2 術(shù)語(yǔ)、符號(hào) 2.1 術(shù)語(yǔ) 2.1.1 水泥混凝土路面cement concrete pavement 以水泥混凝土做面層(配筋或不配筋)的路面,亦稱(chēng)剛性路面。 2.1.2 普通混凝土路面plain concrete pavement 除接縫區(qū)和局部范圍外面層內(nèi)均不配筋的水泥混凝土路面,亦稱(chēng)素混凝土路面。 2.1.3 鋼筋混凝土路面jointed reinforced concrete pavement 面層內(nèi)配置縱、橫向鋼筋或鋼筋網(wǎng)并設(shè)接縫的水泥混凝土路面。 2.1.4 連續(xù)配筋混凝土路面continuous reinforced concrete pavement 面層內(nèi)配置縱向連續(xù)鋼筋和橫向鋼筋,橫向不設(shè)縮縫的水泥混凝土路面。 2.1.5 鋼纖維混凝土路面steel fiber reinforced concrete pavement 在混凝土面層中摻入鋼纖維的水泥混凝土路面。 2.1.6 復(fù)合式路面composite pavement 面層由兩層不同類(lèi)型和力學(xué)性質(zhì)的結(jié)構(gòu)層復(fù)合而成的路面。 2.1.7 水泥混凝土預(yù)制塊路面concrete block pavement 面層由水泥混凝土預(yù)制塊鋪砌成的路面。 2.1.8 碾壓混凝土 roller compected concrete 采用振動(dòng)碾壓成型的水泥混凝土。 2.1.9 貧混凝土 lean concrete 水泥用量較低的水泥混凝土。 2.1.10 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期限 design reference period 計(jì)算路面結(jié)構(gòu)可靠度時(shí),考慮各項(xiàng)基本度量與時(shí)間關(guān)系所取用的基準(zhǔn)時(shí)間。 2.1.11 安全等級(jí)safety classes 根據(jù)路面結(jié)構(gòu)的重要性和破壞可能產(chǎn)生后果的嚴(yán)重程度而劃分的設(shè)計(jì)等級(jí)。 2.1.12 可靠度reliability 路面結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的條件下完成預(yù)定功能的概率。 2.1.13 目標(biāo)可靠度objective reliability 作為設(shè)計(jì)依據(jù)的可靠度。 2.1.14 可靠指標(biāo)reliability index 度量路面結(jié)構(gòu)可靠性的一種數(shù)量指標(biāo)。 2.1.15 目標(biāo)可靠指標(biāo)objective reliability index 作為設(shè)計(jì)依據(jù)的可靠指標(biāo)。 2.1.16 可靠度系數(shù)reliability coefficient 為保證所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)具有規(guī)定的可靠度,而在極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式中采用的單一綜合系數(shù)。 2.2 符號(hào) 2.2.1 作用及作用效應(yīng)符號(hào) 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) ns——標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù) p——軸載 ps——標(biāo)準(zhǔn)軸載 ——彎沉 εs h——干縮應(yīng)變 σp r——荷載疲勞應(yīng)力 σp s——標(biāo)準(zhǔn)軸載的引力 σs——鋼筋應(yīng)力 σt m——最大溫度梯度時(shí)的溫度翹曲應(yīng)力 σt r——溫度梯度疲勞應(yīng)力 2.2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)和計(jì)算系數(shù)符號(hào) bx——溫度應(yīng)力系數(shù) cv——變異系數(shù) cx——溫度翹曲應(yīng)力系數(shù) gr ——交通量年平均增長(zhǎng)率 k c——綜合影響系數(shù) k f——荷載疲勞應(yīng)力系數(shù) k j——接縫傳荷系數(shù) k p——軸載當(dāng)量換算系數(shù) k r——接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù) k s——粘結(jié)剛度系數(shù) k t——溫度疲勞應(yīng)力系數(shù) k u——層間結(jié)合系數(shù) p——概率或頻率 tg——混凝土面層最大溫度梯度 αc——混凝土線膨脹系數(shù) αs——鋼筋線膨脹系數(shù) γr——可靠度系數(shù) δi——軸-輪型系數(shù) η——車(chē)輛輪跡橫向分布系數(shù) λc——混凝土溫縮應(yīng)力系數(shù) λs t——鋼筋溫度應(yīng)力系數(shù) λb——裂縫寬度系數(shù) μ——面層與基層之間的摩阻系數(shù) ρ——配筋率 ρf——鋼纖維體積率 φ——鋼筋剛度貢獻(xiàn)率
2.2.3 幾何參數(shù)符號(hào) a s——鋼筋面積 bj ——裂縫縫隙寬度 d f ——鋼纖維直徑 d s——鋼筋直徑 h——結(jié)構(gòu)層厚度 ——鋼纖維長(zhǎng)度 ——面層板長(zhǎng)度 ld——裂縫間距 2.2.4 材料性能和混凝土板抗力符號(hào) d——面層的彎曲剛度 dg——雙層混凝土面層的總彎曲剛度 e——土基或基、墊導(dǎo)線材料回彈模量 ec——水泥混凝土的彎拉彈性模量 es——鋼筋的彈性模量 et——基層頂面當(dāng)量回彈模量 fr ——混凝土彎拉強(qiáng)度 fr m——混凝土配合比設(shè)計(jì)強(qiáng)度 fs p ——混凝土劈裂強(qiáng)度 fs y ——鋼筋屈服強(qiáng)度 ft ——混凝土抗拉強(qiáng)度 r——混凝土面層的相對(duì)剛度半徑
3 設(shè)計(jì)依據(jù) 3.0.1 各級(jí)公路水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全等級(jí)及相應(yīng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、目標(biāo)可靠指標(biāo)和目標(biāo)可靠度,應(yīng)符合表3 .0 .1的規(guī)定。各安全等級(jí)路面的材料性能和結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的變異水平等級(jí),宜按表3 .0 1的建議選用。 表 3。0。1 可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 公路技術(shù)等級(jí) 高速公路 一級(jí)公路 二級(jí)公路 三、四級(jí)公路 安全等級(jí) 一級(jí) 二級(jí) 三級(jí) 四級(jí) 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期(a) 30 30 20 20 目標(biāo)可靠度(%) 95 90 85 80 目標(biāo)可靠指標(biāo) 1.64 1.28 1.04 0.84 變異水平等級(jí) 低 低~中 中 中~高 3.0.2 材料性能和結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的變異水平分為低、中和高三級(jí)。各變異水平等級(jí)主要設(shè)計(jì)參數(shù)的變異系數(shù)變化范圍,應(yīng)符合表3 .0 .2的規(guī)定。 表3。0。2變異系數(shù)cv的變化范圍 變異水平等級(jí) 低 中 高 水泥混凝土彎拉強(qiáng)度、彎拉彈性模量 cv ≤ 0.10 0.10 < cv ≤ 0.15 0.15 <cv≤0.20 基層頂面當(dāng)量回彈模量 cv ≤ 0.25 0.25 < cv ≤ 0.35 0.35<cv≤0.55 水泥混凝土面層厚度 cv ≤ 0.04 0.04 < cv ≤ 0.06 0.06<cv≤0.08 3.0.3 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以行車(chē)荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂作為設(shè)計(jì)的極限狀態(tài),其表達(dá)式采用式(3 .0 .3)。 (3 .0 .3) 式中: γ r——可靠度系數(shù),依據(jù)所選目標(biāo)可靠度及變異水平等級(jí)按表3 .0 3確定; σp r——行車(chē)荷載疲勞應(yīng)力(mpa),計(jì)算方法見(jiàn)附錄b.1; σt r——溫度梯度疲勞應(yīng)力(mpa),計(jì)算方法見(jiàn)符錄b.2; fr——水泥混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(mpa),見(jiàn)3. 0. 6條。 表 3。0。3 可靠度系數(shù)
變異水平等級(jí) 目標(biāo)可靠度(%) 95 90 85 80 低 1.20~1.33 1.09~1.16 1.04~1.08 — 中 1.33~1.50 1.16~1.23 1.08~1.13 1.04~1.07 高 — 1.23~1.33 1.13~1.18 1.07~1.11 注:變異系數(shù)在表3 .0 .2所示的變化范圍的下限時(shí),可靠度系數(shù)取低值;上限時(shí),取高值。 3.0.4 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以100kn的單軸-雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。不同軸輪型和軸載的作用次數(shù),按式(3 .0 4-1)換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)。 (3.0.4-1) (3.0.4-2 ) 或 (3.0.4-3 ) 或 (3.0.4-4 ) 式中: ns——100kn的單軸-雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù); pi——單軸-單輪、單軸-雙輪組或三軸-雙輪組軸型 級(jí)軸載的總重(kn); ——軸型和軸載級(jí)位數(shù); ——各類(lèi)軸型 級(jí)軸載的作用次數(shù); ——軸-輪型系數(shù),單軸-雙輪組時(shí), =1;單軸-單輪時(shí),按式(3.0.4-2)計(jì)算;雙軸-雙輪組時(shí),按式(3.0.4-3)計(jì)算;三軸-雙輪組時(shí),按式(3.0.4-4)計(jì)算。 3.0.5 水泥混凝土路面所承受的軸載作用,按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車(chē)道所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)分為4級(jí),分級(jí)范圍如表3.0.5。 表 3。0。5 交通分級(jí) 交通等級(jí) 特重 重 中等 輕 設(shè)計(jì)車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù) ne(104) >2000 100~2000 3~100 <3 注:交通調(diào)查和分析及ne計(jì)算,參照本規(guī)范附錄a。 3.0.6 水泥混凝土的強(qiáng)度以28d齡期的彎拉強(qiáng)度控制。當(dāng)混凝土澆筑后90d內(nèi)不開(kāi)放交通時(shí),可采用90d齡期的彎拉強(qiáng)度。各交通等級(jí)要求的混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值不得低于表3。0。6的規(guī)定。 表3。0。6 混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 交通等級(jí) 特重 重 中等 輕 水泥混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(mpa) 5.0 5.0 4.5 4.0 鋼纖維混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(mpa) 6.0 6.0 5.5 5.0
3.0.7 在季節(jié)性冰凍地區(qū),路面的總厚度不應(yīng)小于表3.0.7規(guī)定的最小防凍厚度。 表3.0.7 水泥混凝土路面最小防凍厚度(m) 路基干濕 類(lèi)型 路基土質(zhì) 當(dāng)?shù)刈畲蟊鶅錾疃龋╩) 0.50~1.00 1.01~1.50 1.50~2.00 >2.00
中濕路基 低、中、高液限粘土 0.30~0.50 0.40~0.60 0.50~0.70 0.60~0.95 粉土,粉質(zhì)低、中液限粘土 0.40~0.60 0.50~0.70 0.60~0.85 0.70~1.10
潮濕路基 低、中、高液限粘土 0.40~0.60 0.50~0.70 0.60~0.90 0.75~1.20 粉土,粉質(zhì)低、中液限粘土 0.45~0.70 0.55~0.80 0.70~1.00 0.80~1.30 注:①凍深小或填方路段,或者基、墊層為隔濕性能良好的材料,可采用低值;凍深大或挖方及地下水位高的路段,或者基、墊層為隔濕性能較差的材料,應(yīng)采用高值; ②凍深小于0.50m的地區(qū),一般不考慮結(jié)構(gòu)層防凍厚度。 3.0.8 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3.0.8 選用。 表3.0.8 最大溫度梯度標(biāo)準(zhǔn)值tg 公路自然區(qū)劃 ⅱ、ⅴ ⅲ ⅳ、ⅵ ⅶ 最大溫度梯度(℃/m) 88~83 90~95 86~92 93~98 注:海拔高時(shí),取高值;濕度大時(shí),取低值。
4 結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì) 4.1 路基 4.1.1 路基應(yīng)穩(wěn)定、密實(shí)、均質(zhì),對(duì)路面結(jié)構(gòu)提供均勻的支承。 4.1.2 高液限粘土及含有機(jī)質(zhì)細(xì)粒土,不能用做高速公路和一級(jí)公路的路床填料或二級(jí)和二級(jí)以下公路和上路床填料;高液限粉土及塑性指數(shù)大于16或膨脹率大于3%的低液限粘土,不能用做高速公路和一級(jí)公路的上路床填料。因條件限制而必須采用上述土做填料時(shí),應(yīng)摻加石灰或水泥等結(jié)合料改善。 4.1.3 地下水位高時(shí),宜提高路堤設(shè)計(jì)標(biāo)高。在設(shè)計(jì)標(biāo)高受限制,未能達(dá)到中濕狀態(tài)的路基臨界高度時(shí),應(yīng)選用粗粒土或低劑量石灰或水泥穩(wěn)定細(xì)粒土做路床或上路床填料;未能達(dá)到潮濕狀態(tài)的路基臨界高度時(shí),除采用上述填料措施外,還應(yīng)采取在邊溝下設(shè)置排水滲溝等降低地下水位的措施。 4.1.4 路基壓實(shí)度應(yīng)符合《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(jtj013)的要求。多雨潮濕地區(qū),對(duì)于高液限土及塑性指數(shù)大于16或膨脹率大于3%的低液限粘土,宜采用由輕型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)確定的壓實(shí)度,并在含水量略大于其最傳佳含水量時(shí)壓實(shí)。 4.1.5 巖石或填石路床頂面應(yīng)鋪設(shè)整平層。整平層可采用未篩分碎石和石屑或低劑量水泥穩(wěn)定粒料,其厚度視路床頂面不平整程度而定,一般為100~500mm。
4. 2 墊層 4.2.1遇有下述情況時(shí),需在層基下設(shè)置墊層: ——季節(jié)性冰凍地區(qū),路面總厚度小于最小防凍厚度要求(表3.0.7)時(shí),其差值應(yīng)以墊層厚度補(bǔ)足; ——水文地質(zhì)條件不良的土質(zhì)路塹,路床土濕度較大時(shí),宜設(shè)置排水墊層; ——路基可能產(chǎn)生不均勻沉降或不均勻變形時(shí),可加設(shè)半剛性墊層。 4.2.2 墊層的寬應(yīng)與路基同寬,其最小厚度為150mm。 4.2.3 防凍墊層和排水墊宜采用砂、砂礫等顆粒材料。半剛性墊層可采用低劑量無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粒料或土。 4.3 基層 4.3.1 基層應(yīng)具有足夠的抗沖刷能力和一定的剛度。 4.3.2 基層類(lèi)型宜依照交通等級(jí)按表4.3.2選用。混凝土預(yù)制塊面層應(yīng)采用水泥穩(wěn)定粒料基層。 表 4.3.2 適宜各交通等級(jí)的基層類(lèi)型 交通等級(jí) 基層類(lèi)型 特重交通 貧混凝土、碾壓混凝土或?yàn)r青混凝土基層 重交通 水泥穩(wěn)定粒料或?yàn)r青穩(wěn)定碎石基層 中等或輕交通水泥穩(wěn)定粒料、石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料或級(jí)配粒料基層
4.3.3 濕潤(rùn)和多雨地區(qū),路基為低透水性細(xì)粒土的高速公路和一級(jí)公路或者承受特重或重交通的二級(jí)公路,宜采用排水基層。排水基層可選用多孔隙的開(kāi)級(jí)配水泥穩(wěn)定碎石、瀝青穩(wěn)定碎石或碎石,其孔隙率約為20%。 4.3.4 基層的寬度應(yīng)比混凝土面層每側(cè)至少寬出300mm(采用小型機(jī)具施工時(shí))或500mm(軌模式攤鋪機(jī)施工時(shí))或650mm(滑模式攤鋪機(jī)施工時(shí))。路肩采用混凝土面層,其厚度與行車(chē)道面層相同時(shí),基層寬度宜與路基同寬。級(jí)配粒料基層的寬度也宜與路基同寬。 4.3.5 各類(lèi)基層厚度和適宜范圍見(jiàn)表4.3.5。 4.3.6 碾壓混凝土基層應(yīng)設(shè)置與混凝土面層相對(duì)應(yīng)的接縫。貧混凝土基層在其彎拉強(qiáng)度超過(guò)1.8mpa時(shí),應(yīng)設(shè)置與混凝土面層相對(duì)應(yīng)的橫向縮縫;一次攤鋪寬度大于7.5m時(shí),應(yīng)設(shè)置縱向縮縫。 4.3.7 基層下未設(shè)墊層,上路床為細(xì)粒土、粘土質(zhì)砂或級(jí)配不良砂(承受特重或重交通時(shí)),或者為細(xì)粒土(承受中等交通時(shí)),應(yīng)在基層下設(shè)置底基層。底基層可采用級(jí)配粒料、水泥穩(wěn)定粒料或石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料,厚度一般為200mm。 表 4.3.5 各類(lèi)基層厚度的適宜范圍 基層類(lèi)型 厚度適宜的范圍(mm) 貧混凝土或碾壓混凝土基層 120~200 水泥或石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料基層 150~250 瀝青混凝土基層 40~60 瀝青穩(wěn)定碎石基層 80~100 級(jí)配粒料基層 150~200 多孔隙水泥穩(wěn)定碎石排水基層 100~140 瀝青穩(wěn)定碎石排水基層 80~100
4.3.8排水基層下應(yīng)設(shè)置由水泥穩(wěn)定粒料或者密級(jí)配粒料組成的不透水底基層,厚度一般為200mm。底基層頂面宜鋪設(shè)瀝青封層或防水土工織物。 4.4 面層 4.4.1 水泥混凝土面層應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、耐久性,表面抗滑、耐磨、平整。 4.4.2 面層一般采用設(shè)接縫的普通混凝土;面層板的平面尺寸較大或形狀不規(guī)則,路面結(jié)構(gòu)下埋有地下設(shè)施,高填方、軟土地基、填挖交界段的路等有可能產(chǎn)生不均勻沉降時(shí),應(yīng)采用設(shè)置接縫的鋼筋混凝土面層。其他面層類(lèi)型可根據(jù)適用條件按表4.4.2選用。 表 4.4.2其他面層類(lèi)型選擇 面層類(lèi)型 適用條件 連續(xù)配筋混凝土面層 高速公路 瀝青上面層與連續(xù)配筋混凝土或橫縫設(shè)傳力桿的普通混凝土下面層組成的復(fù)合式路面 特重交通的高速公路 碾壓混凝土面層 二級(jí)及二級(jí)以下公路、服務(wù)區(qū)停車(chē)場(chǎng)
鋼纖維混凝土面層 標(biāo)高受限制路段、收費(fèi)站、混凝土加鋪層和橋面鋪裝
矩形或異形混凝土預(yù)制塊面層 服務(wù)區(qū)停車(chē)場(chǎng)、二級(jí)及二級(jí)以下公路橋頭引道沉降未穩(wěn)定段
4.4.3 普通混凝土、鋼筋混凝土、碾壓混凝土或鋼纖維混凝土面層板一般采用矩形。其縱向和橫向接縫應(yīng)垂直相交,縱縫兩側(cè)的橫縫不得相互錯(cuò)位。 4.4.4 縱向接縫的間距按路面寬度在3.0~4.5m范圍內(nèi)確定。碾壓混凝土、鋼纖維混凝土面層在全幅攤鋪時(shí),可不設(shè)縱向縮縫。 4.4.5 橫向接縫的間距按面層類(lèi)型和厚度選定: ——普通混凝土面層一般為4~6m,面層板的長(zhǎng)寬不宜超過(guò)1.30,平面尺寸不宜大于25m2; ——碾壓混凝土或鋼纖維混凝土面層一般為6~10m; ——鋼筋混凝土面層一般為6~15m。 4.4.6 普通混凝土、鋼筋混凝土、碾壓混凝土或配筋混凝土面層所需的厚度,可參照表4.4.6所示參考范圍并按4.4.9條規(guī)定計(jì)算確定。 表 4.4.6 水泥混凝土面層厚度的參考范圍 交通等級(jí) 特重 重
公路等級(jí) 高速 一級(jí) 二級(jí) 高速 一級(jí) 二級(jí) 變異水平等級(jí) 低 中 低 中 低 中 低 中 面層厚度(mm) ≥260 ≥250 ≥240 270~240 260~230 250~220
交通等級(jí) 中等 輕 公路等級(jí) 二級(jí) 三、四級(jí) 三、四級(jí) 三、四級(jí) 變異水平等級(jí) 高 中 高 中 高 中 面層厚度(mm) 240~210 230~200 220~200 ≤230 ≤220 4.4.7 鋼纖維混凝土面層的厚度按鋼纖維摻量確定,鋼纖維體積率為0.6%~1.0%時(shí),其厚度為普通混凝土面層厚度的0.65~0.75倍。特重或重交通時(shí),其最小厚度為160mm;中等或輕交通時(shí),其最小厚度為140mm。 4.4.8 復(fù)合式路面瀝青上面層的厚度一般為25~80mm。 4.4.9 除混凝土預(yù)制塊面層外,各種混凝土面層的計(jì)算厚度應(yīng)滿足式(3.0.3)的要求。荷載疲勞應(yīng)力和溫度疲勞應(yīng)力分別按附錄b.1和b.2計(jì)算。面層設(shè)計(jì)厚度依計(jì)算厚度按10mm向上取整。采用碾壓混凝土或貧混凝土做基層時(shí),宜將基層與混凝土面層視作分離式雙層板進(jìn)行應(yīng)力分析。上、下層板在臨界荷位處的荷載疲勞應(yīng)力和溫度疲勞應(yīng)力分別按附錄c.1和c.2計(jì)算。上、下層板的計(jì)算厚度應(yīng)分別滿足式(3.0.3)的要求。 具有瀝青上面層的水泥混凝土板,在臨界荷位處的荷載疲勞應(yīng)力和溫度疲勞應(yīng)力分別按附錄d.1和d.2計(jì)算。混凝土板的計(jì)算厚度,應(yīng)滿足式(3.0.3)的要求。 4.4.10 路面表面構(gòu)造應(yīng)采用刻槽、壓槽、拉槽或拉毛等方法制作。構(gòu)造深度在使用初期應(yīng)滿足表4.4.10的要求。 表 4.4.10 各級(jí)公路水泥混凝土面層的表面構(gòu)造深度(mm)要求 公路等級(jí) 高速公路、一級(jí)公路 二、三、四級(jí)公路 一般路段 0.70~1.10 0.50~0.90 特殊路段 0.80~1.20 0.60~1.00 注:①特殊路段——對(duì)于高速公路和一級(jí)公路系指立交、平交或變速車(chē)道等處,對(duì)于其他等級(jí)公路系指急彎、陡坡、交叉口或集鎮(zhèn)附近; ②年降雨量600mm以下的地區(qū),表列數(shù)值可適當(dāng)降低。 4.4.11混凝土預(yù)制塊可采用異形塊或矩形塊。預(yù)制塊的長(zhǎng)度為200~250mm,寬度為100~125mm,長(zhǎng)寬比通常為2∶1。預(yù)制塊厚度為100~120mm。預(yù)制塊下穩(wěn)平層的厚度為30~50mm。 4.5 路肩 4.5.1 路肩鋪面結(jié)構(gòu)應(yīng)具有一定的承載能力,其結(jié)構(gòu)導(dǎo)線組合和材料選用應(yīng)與行車(chē)道路面相協(xié)調(diào),并保證進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)中的水的排除。 4.5.2 路肩鋪面可選用水泥混凝土面層或?yàn)r青面層。 4.5.3 路肩水泥混凝土面層的厚度通常采用與行車(chē)道面層等厚,其基層宜與行車(chē)道基層相同。選用薄面層時(shí),其厚度不宜小于150mm,基層應(yīng)采用開(kāi)級(jí)配粒料。 4.5.4 路肩瀝青面層宜選用密實(shí)型瀝青混合料。其基層可選用無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粒料或級(jí)配粒料。行車(chē)道路面結(jié)構(gòu)不設(shè)內(nèi)部排水設(shè)施時(shí),瀝青面層和不透水基層的總厚度不宜超過(guò)行車(chē)道面層的厚度,基層下應(yīng)選用透水性粒料填筑。 4.6 路面排水 4.6.1 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宜比行車(chē)道路面的橫坡值大1%~2%。 4.6.2 行車(chē)道路面結(jié)構(gòu)設(shè)置排水基層或墊層時(shí),應(yīng)在排水基層或墊外側(cè)邊緣設(shè)置縱向集水溝和帶孔集水管,并間隔50~100m設(shè)置橫向排水管。 4.6.3 排水基層的縱向邊緣集水溝,路肩采用水泥混凝土面層時(shí),可設(shè)在路肩下或路肩外側(cè)邊緣內(nèi);路肩采用瀝青面層時(shí),可設(shè)在路肩內(nèi)側(cè)邊緣內(nèi)。排水墊層的縱向邊緣集水溝設(shè)在路床邊緣。 4.6.4 帶孔集水管和孔徑通常采用100~150mm。集水溝的寬度通常采用300mm。集水溝的深度應(yīng)能保證集水管管頂?shù)陀谂潘畬拥酌妫⒂凶銐蚝穸群突靥盍鲜辜懿槐皇┕C(jī)械壓裂。溝內(nèi)回填料宜采用與排水基層或墊層相同的透水性材料,或者不含細(xì)料的碎石或礫石粒料。回填料與溝壁間應(yīng)鋪設(shè)無(wú)紡反濾織物。橫向排水管不帶孔,其管徑與集水管相同。 4.6.5 集水溝和集水管的縱坡宜與路線縱坡相同,但不得小于0.25%。橫向排水管的坡度不宜小于5%。 4.6.6 橫向排水管出口端應(yīng)設(shè)端墻。端頭用鍍鋅鐵絲網(wǎng)或格柵罩住,出水口應(yīng)進(jìn)行沖刷防護(hù)。在橫向排水管上方的路肩邊緣處應(yīng)設(shè)置標(biāo)志,標(biāo)明出水口位置。
5 接縫設(shè)計(jì) 5.1 縱向接縫 5.1.1 縱向接縫的布設(shè)應(yīng)路面寬度和施工鋪筑寬度而定: ——一次鋪筑寬度小于路面寬度時(shí),應(yīng)設(shè)置縱向施工縫。縱向施工縫采用平縫形式,上部應(yīng)鋸切槽口,深度為30~40mm,寬度為3~8mm,槽內(nèi)灌塞填縫料,構(gòu)造如圖5.1.1a)所示; —— 一次鋪筑寬度大于4.5m時(shí),應(yīng)設(shè)置縱向縮縫。縱向縮縫采用假縫形式,鋸切的槽口深度應(yīng)大于施工縫的槽口深度。采用粒料基層時(shí),槽口深度應(yīng)為板厚的1/3; 采用半剛性基層時(shí),槽口深度為板厚的2/5。其構(gòu)造如圖5.1.1b)所示。 5.1.2 縱縫應(yīng)與路線中縫平行。在路面等寬的路段內(nèi)或路面變寬路段的等寬部分,縱縫的間距和形式應(yīng)保持一致。路面變寬段的加寬部分與等寬部分之間,以縱向施工縫隔開(kāi)。加寬板在變寬段起終點(diǎn)處的寬度不應(yīng)小于1m。 5.1.3 拉桿應(yīng)采用螺紋鋼筋,設(shè)在板后中央,并應(yīng)對(duì)拉桿中部100mm范圍內(nèi)進(jìn)行防銹處理。拉桿的直徑、長(zhǎng)度和間距,可參照表5.1.3選用。施工布設(shè)時(shí),拉桿間距應(yīng)按橫向接縫的實(shí)際位置予以調(diào)整,最外側(cè)的拉桿距橫向接縫的距離不得小于100mm。 表 5.1.3 拉桿直徑、長(zhǎng)度和間距(mm) 面層厚度 (mm) 到自由邊或未設(shè)拉桿縱縫的距離(m) 3.00 3.50 3.75 4.50 6.00 7.5 200~250 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 注:拉桿直徑、長(zhǎng)度和間距的數(shù)字為直徑×長(zhǎng)度×間距。 5.1.4 連續(xù)配筋混凝土面層的縱縫拉桿可由板內(nèi)橫向鋼筋延伸穿過(guò)接縫代替。 5.2 橫向接縫 5.2.1 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,其位置應(yīng)盡可能選在縮縫或脹縫處。設(shè)在縮縫處的施工縫,應(yīng)采用傳力桿的平縫形式,其構(gòu)造如圖5.2.1a)所示;設(shè)在脹縫處的施工縫,其構(gòu)造與脹縫相同.遇有困難需設(shè)在縮縫之間時(shí),施工縫采用設(shè)拉桿的企口縫形式,其構(gòu)造如圖5.2.1b)所示。 5.2.2 橫向縮縫可等間距或變間距布置,采用假縫形式。特重和重交通公路、收費(fèi)廣場(chǎng)以及鄰近脹縫或自由端部的3條縮縫,應(yīng)采用設(shè)傳力桿假縫形式,其構(gòu)造如圖5.2.2a)所示。其他情況可采用不設(shè)傳力桿假縫形式,其構(gòu)造如圖5.2.2b)所示。 5.2.3 橫向縮縫頂部應(yīng)鋸切槽口,深度為面層厚度的1/5~1/4,寬度為3~8mm,槽內(nèi)填塞填縫料。高速公路的橫向縮縫槽口宜增設(shè)深20mm、寬6~10mm的淺槽口,其構(gòu)造如圖5.2.3所示。 5.2.4 在鄰近橋梁或其他固定構(gòu)造物處或其他道路相交處應(yīng)設(shè)置橫向脹縫。設(shè)置的脹縫條數(shù),視膨脹量大小而定。低濕澆筑混凝土面層或選用膨脹性高的集料時(shí),宜酌情確定是否設(shè)置脹縫。脹縫寬20mm,縫內(nèi)設(shè)置填縫板和可滑動(dòng)的傳力桿。脹縫的構(gòu)造如圖5.2.4所示。 5.2.5 傳力桿應(yīng)采用光面鋼筋。其尺寸和間距可按表5.2.5選用。最外側(cè)傳力桿距縱向接縫或自由邊的距離為150~250mm。 表 5.2.5 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
5.3 交叉口接縫布設(shè) 5.3.1 兩條道路正交時(shí),各條道路和直道部分均保持本身縱縫的連貫,而相交路段內(nèi)各條道路的橫縫位置應(yīng)按相對(duì)道路的縱縫間距作相應(yīng)變動(dòng),保證兩條道路的縱橫縫垂直相交,互不錯(cuò)位。兩條道路斜交時(shí),主要道路的直道部分保持縱縫的連貫,而相交路段內(nèi)的橫縫位置應(yīng)按次要道路的縱縫間距作相應(yīng)變動(dòng),保證與次要道路的縱縫相連接。相交道路彎道加寬部分的接縫布置,應(yīng)不出現(xiàn)或少出現(xiàn)錯(cuò)縫和銳角板。 5.3.2 在次要道路彎道加寬段起終點(diǎn)斷面處的橫向接縫,應(yīng)采用脹縫形式。膨脹量大時(shí),應(yīng)在直線段連續(xù)布置2~3條脹縫。 5.4 端部處理 5.4.1 混凝土路面與固定構(gòu)造物相銜接的脹縫無(wú)法設(shè)置傳力桿時(shí),可在毗鄰構(gòu)造物的板端部?jī)?nèi)配置雙層鋼筋網(wǎng);或在長(zhǎng)度約為6~10倍板厚的范圍內(nèi)逐漸將板厚增加20%。 5.4.2 混凝土路面與橋梁相接,橋頭設(shè)有搭板時(shí),應(yīng)在搭板與混凝土面層板之間設(shè)置長(zhǎng)6~10m的鋼筋混凝土面層過(guò)渡板。后者與搭板間的橫縫采用設(shè)拉桿平縫形式,與混凝土面層間的橫縫采用設(shè)傳力桿脹縫形式。膨脹量大時(shí),應(yīng)連續(xù)設(shè)置2~3條設(shè)傳力桿脹縫。當(dāng)橋梁為斜交時(shí),鋼筋混凝土板的銳角部分應(yīng)采用鋼筋網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)。橋頭未設(shè)搭板時(shí),宜在混凝土面層與橋臺(tái)之間設(shè)置長(zhǎng)10~15m的鋼筋混凝土面層板;或設(shè)置由混凝土預(yù)制塊面層或?yàn)r青面層鋪筑的過(guò)渡段,其長(zhǎng)度不小于8m。 5.4.3 混凝土路面與瀝青路面相接時(shí),其間應(yīng)設(shè)置至少3m長(zhǎng)的過(guò)渡段。過(guò)渡段的路面采用兩種路面呈階梯狀疊合布置,其下面鋪設(shè)的變厚度混凝土過(guò)渡板的厚度不得小與200mm,如圖5.4.3所示。過(guò)渡板與混凝土面層相接處的接縫內(nèi)設(shè)置直徑25mm、長(zhǎng)700mm、間距400mm的拉桿。混凝土面層毗鄰該接縫的1~2條橫向接縫應(yīng)設(shè)置脹縫。 5.4.4 連續(xù)配筋混凝土面層與其他類(lèi)型路面或構(gòu)造物相連接的端部,應(yīng)設(shè)置錨固結(jié)構(gòu)。端部錨固結(jié)構(gòu)可采用鋼筋混凝土地梁或?qū)捯砭壒ぷ咒摿航涌p等形式: ——鋼筋混凝土地梁一般采用3~5個(gè),梁寬400~600mm,梁高1200~1500mm,間距5000~6000mm;地梁與連續(xù)配筋混凝土面層連成一體;其構(gòu)造如圖5.4.4-1所示; ——寬翼緣工字鋼梁的底部錨入鋼筋混凝土枕梁內(nèi),枕梁一般長(zhǎng)3000mm、厚200mm ;鋼梁腹板與連續(xù)配筋混凝土面層端部間填入脹縫材料;其構(gòu)造如圖5.4.4-2所示。 5.5 接縫填封材料 5.5.1 脹縫接縫板應(yīng)選用能適應(yīng)混凝土板膨脹收縮、施工時(shí)不變形、復(fù)原率高和耐久性好的材料。高速公路和一級(jí)公路宜選用泡沫橡膠板、瀝青纖維板;其他等級(jí)公路也可選用木材類(lèi)或纖維類(lèi)板。 5.5.2 接縫填料應(yīng)選用與混凝土接縫槽壁粘結(jié)力強(qiáng)、回彈性好、適應(yīng)混凝土板收縮、不溶于水、不滲水、高溫時(shí)不流淌、低溫時(shí)不脆裂、耐老化的材料。常用的填縫材料有聚氨酯焦油類(lèi)、氯丁橡膠類(lèi)、乳化瀝青類(lèi)、聚氯乙烯膠泥、瀝青橡膠類(lèi)、瀝青瑪蹄脂及橡膠嵌縫條等。
6 面層配筋設(shè)計(jì) 6.1 特殊部位配筋 6.1.1 混凝土面層自由邊緣下基礎(chǔ)薄弱或接縫為未設(shè)傳力桿的平縫時(shí),可在面層邊緣的下部配置鋼筋。通常選用2根直徑為12~16mm的螺紋鋼筋,置于面層底面之上1/4厚度處并不小于50mm,間距為100mm,鋼筋兩端向上彎起,如圖6.1.1所示。 6.1.2 承受特重交通的脹縫、施工縫和自由邊的面層角隅及銳角面層角隅,宜配置角隅鋼筋。通常選用2根直徑為12~16mm的螺紋鋼筋,置于面層上部,距頂面不小 于50mm,距邊緣為100mm,如圖6.1.2所示。 6.1.3 混凝土面層下有箱形構(gòu)造物橫向穿越,其頂面至面層底面的距離小于400mm或嵌入基層時(shí),在構(gòu)造物頂寬及兩側(cè)各(h+1)m且不小于4m的范圍內(nèi),混凝土面層內(nèi)應(yīng)布設(shè)雙層鋼筋網(wǎng),上下層鋼筋網(wǎng)各距面層頂面和底面1/4~1/3厚度處,如圖6.1.3-1所示。構(gòu)造物頂面至面層底面的距離在400~1200mm時(shí),則在上述長(zhǎng)度范圍內(nèi)的混凝土面層中應(yīng)布設(shè)單層鋼筋網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)設(shè)在距頂面1/4~1/3厚度處,如圖6.1.3-2所示。鋼筋筋直徑為12mm,縱向鋼筋間距100mm,橫向鋼筋間距200mm。配筋混凝土面層與相鄰混凝土面層之間設(shè)置傳力桿縮縫。 6.1.4 混凝土面層下有圓形管狀構(gòu)造物橫向穿越,其頂面至面層底面的距離小于1200mm時(shí), 在構(gòu)造物兩側(cè)各(h+1)m且不小于4m的范圍內(nèi),混凝土面層內(nèi)應(yīng)設(shè)單層鋼筋網(wǎng),鋼筋網(wǎng)設(shè)在距面層頂面1/4~1/3厚度處,如圖6.1.4所示。鋼筋尺寸和間距及傳力桿接縫設(shè)置與6.1.3條相同。 6.2 鋼筋混凝土面層配筋 6.2.1 鋼筋混凝土面層的配筋量按式(6.1.2)確定。 (6.1.2) 式中: a s——每延米混凝土面層寬(或長(zhǎng))所需的鋼筋面積(mm2); l s——縱向鋼筋時(shí),為橫縫間距(m);橫向鋼筋時(shí),為無(wú)拉桿的縱縫或自由邊 之間的距離(m); h ——面層厚度(mm); μ——面層與基層之間的磨阻系數(shù),基層為水泥、石灰或?yàn)r青穩(wěn)定粒料時(shí),可取1.8;基層為無(wú)結(jié)合料的粒料時(shí),可取1.5; f sy——鋼筋的屈服強(qiáng)度(mpa),按附錄f.4選用。 6.2.2 縱向和橫向鋼筋宜采用相同或相近的直徑,其直徑差不應(yīng)大于4mm。鋼筋的最小直徑和最大間距,應(yīng)符合表6.2.2的規(guī)定。鋼筋的最小間距為集料最大粒徑的2倍。 表 6.2.2 鋼筋最小直徑和最大間距(mm) 鋼 筋 類(lèi) 型 最 小 直 徑 縱向最大間距 橫向最大間距 光面鋼筋 8 150 300 螺紋鋼筋 12 350 750 6.2.3 鋼筋布置應(yīng)符合下列要求: ——縱向鋼筋設(shè)在面層頂面下1/3~1/2厚度范圍內(nèi),橫向鋼筋位于縱向鋼筋之下; ——縱向鋼筋的搭接長(zhǎng)度一般不小于35倍鋼筋直徑,搭接位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi),各搭接 端接線與縱向鋼筋的夾角應(yīng)小于600; ——邊緣鋼筋至縱縫或自由邊的距離一般為100~150mm。 6.3 連續(xù)配筋混凝土面層配筋 6.1.3 連續(xù)配筋混凝土面層的縱向配筋率按允許的裂縫間距(1.0~2.5m)、縫隙寬度(<1mm)和鋼筋屈服強(qiáng)度確定,通常為0.6%~0.8%。最小縱向配筋率,冰凍地區(qū)為0.7%,一般地區(qū)為0.6%。具體計(jì)算方法見(jiàn)附錄e。橫向鋼筋的用量,按6.2.1條計(jì)算確定。 6.3.2 連續(xù)配筋混凝土面層的縱向和橫向鋼筋均應(yīng)采用螺紋鋼筋,其直徑為12~20mm。 6.3.3 鋼筋布置應(yīng)符合下列要求: ——縱向鋼筋設(shè)在面層表面下1/2~1/3厚度范圍內(nèi),橫向鋼筋位于縱向鋼筋之下; ——縱向鋼筋的間距不大于250mm,不小于100mm或集料最大粒徑的2.5倍; ——橫向鋼筋的間距不大于800mm; ——縱向鋼筋的焊接長(zhǎng)度一般不小于10倍(單面焊)或5倍(雙面焊)鋼筋直徑,焊接位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi),各焊接端連線與縱向鋼筋的夾角應(yīng)小于600; ——邊緣鋼筋至縱縫或自由邊的距離一般為100~150mm。
7 材料組成要求及性質(zhì)參數(shù) 7.1 墊層材料 7.1.1 防凍墊層所用砂、砂礫材料中通過(guò)0.075mm篩孔的細(xì)粒含量不宜大于5%。 7.1.2 排水層材料的級(jí)配應(yīng)滿足下述滲濾標(biāo)準(zhǔn): ——墊層材料通過(guò)率為15%時(shí)的粒徑d15不小于路床土通過(guò)率為15%時(shí)的粒徑d15的5倍(d15≥5d15); ——墊層材料通過(guò)率為15%時(shí)的粒徑d15不大于路床土通過(guò)率為85%時(shí)的粒徑d85的5倍(d15≤5d 85); ——墊層材料通過(guò)率為50%時(shí)的粒徑d50不大于路床土通過(guò)率為50%時(shí)的粒徑d50的25倍(d50≤25d50); ——墊層材料的均勻系數(shù)(d60 / d10)不大于20。 7.2 基層材料 7.2.1 貧混凝土集料公稱(chēng)最大粒徑不宜大于31.5mm,水泥用量不得少于170kg/m3,28d彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值宜控制在1.0~1.8mpa范圍內(nèi)。碾壓混凝土集料公稱(chēng)最大粒徑不得大于26.5mm。 7.2.2 瀝青混凝土基層宜采用集料公稱(chēng)最大粒徑為19.0mm或26.5mm的混合料。瀝青碎石基層宜采用集料公稱(chēng)最大粒徑為26.5mm或31.5mm的混合料。 7.2.3 水泥穩(wěn)定粒料、級(jí)配碎石或礫石的集料公稱(chēng)最大粒徑宜為26.5mm或19.0mm。小于0.075mm的細(xì)粒含量不得大于5%,小于4.75mm的顆粒含量不宜大于50%,細(xì)粒土的液限應(yīng)小于25%,塑性指數(shù)應(yīng)小于6。承受重交通時(shí),水泥劑量宜為5%;中等和輕交通時(shí),水泥劑量宜為4%。 7.2.4 石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料的集料公稱(chēng)最大粒徑宜為26.5mm。小于0.075mm的細(xì)粒含量不得大于7%;小于4.75mm的顆粒含量不宜大于52%。石灰與粉煤灰的配比宜為1∶2~1∶4;粒料與石灰粉煤灰的配比宜為85∶15~80∶20。 7.2.5 多孔隙水泥穩(wěn)定碎石的集料公稱(chēng)最大粒徑宜為31.5mm或26.5mm。小于0.075mm的細(xì)粒含量不得大于2%;小于2.36mm的顆粒含量不宜大于5%;小于4.75mm的顆粒含量不宜大于10%。水泥劑量一般為9.5%~11%,水灰比一般為0.39~0.43。 7.2.6 多孔隙瀝青穩(wěn)定碎石的集料公稱(chēng)最大粒徑宜為26.5mm或19.00mm。小于0.075mm的細(xì)粒含量不得大于2%;小于0.6mm的顆料含量不宜大于5%;小于2.36mm的顆粒含量不宜大于15%;小于4.75mm的顆粒含量不宜大于20%。瀝青標(biāo)號(hào)應(yīng)選用ah-50或ah-70,瀝青用量一般為2.5%~3.5%。 7.3 面層材料 7.3.1 水泥混凝土集公稱(chēng)最大粒徑不應(yīng)大于31.5mm(碎石)或19.0mm(卵石)。砂的細(xì)度模數(shù)不宜小于2.5;高速公路面層的用砂,其硅質(zhì)砂或石英砂的含量不宜低于25%。水泥用量不得小于300kg /m3(非冰凍地區(qū))或320kg /m3(冰凍地區(qū))。冰凍地區(qū)的混凝土中必須摻加引氣劑。 7.3.2 厚度大于280mm的普通混凝土面層,分上下兩層連續(xù)鋪筑時(shí),上層一般為總厚度的1/3,可采用高強(qiáng)、耐磨的混凝土材料,碎石集料公稱(chēng)最大粒徑為19mm。 7.3.3 鋼纖維混凝土集料公稱(chēng)最大粒徑宜為鋼纖維長(zhǎng)度的1/2~2/3,并不宜大于26.5mm(銑削型鋼纖維)或19mm(剪切型或熔抽型鋼纖維)。鋼纖維的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值不宜小于600級(jí)(600~1000mpa),以體積率計(jì)的鋼纖維摻量一般為0.6%~1.0%。水泥用量不得低于360kg /m3(非冰凍地區(qū))或380kg /m3(冰凍地區(qū))。 7.3.4 碾壓混凝土面層混凝土的集料公稱(chēng)最大粒徑不宜大于19.0mm,水泥用量不得少于280kg /m3(非冰凍地區(qū))或310kg /m3(冰凍地區(qū))。 7.3.5 混凝土預(yù)制塊的抗壓強(qiáng)度不宜低于50mpa(非冰凍地區(qū))或60mpa(冰凍地區(qū))。其外觀質(zhì)量、尺寸偏差和物理性能應(yīng)符合優(yōu)等品或一等品的規(guī)定。穩(wěn)平層墊砂宜選用細(xì)度模數(shù)為2.3~3.0的天然砂,4.75mm篩孔的累計(jì)篩余量不應(yīng)大于5%, 含泥量不應(yīng)大于5%。 7.4 材料性質(zhì)參數(shù) 7.4.1 路床土和路面各結(jié)構(gòu)層混合料的各項(xiàng)性質(zhì)參數(shù),應(yīng)按有關(guān)試驗(yàn)規(guī)程的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法試驗(yàn)確定,其標(biāo)準(zhǔn)值按概率分布的0.85分位值確定。 7.4.2 受條件限制而無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),混凝土彎拉彈性模量以及路床土和墊層、基層混合料的回彈模量標(biāo)準(zhǔn)值,可參照附錄f的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值范圍或有關(guān)規(guī)定數(shù)值,結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)分析確定。 7.4.3 混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)的混凝土試配彎拉強(qiáng)度的均值應(yīng)按式(7.4.3)確定。 (7.4.3) 式中: ——混凝土試配彎拉強(qiáng)度的均值(mpa); ——混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(mpa); cv——混凝土彎拉強(qiáng)度的變異系數(shù),按表3.0.2取用; s ——混凝土彎拉強(qiáng)度試驗(yàn)樣本的標(biāo)準(zhǔn)差; t ——保證率系數(shù),按樣本數(shù)n和判別概率p參照表7.4.3確定。 表 7.4.3保證率系數(shù) 公路等級(jí) 判別概率 p 樣 本 數(shù) n 3 6 9 15 20 高速公路 0.05 1.36 0.79 0.61 0.45 0.39 一級(jí)公路 0.10 0.95 0.59 0.46 0.35 0.30 二級(jí)公路 0.15 0.72 0.46 0.37 0.28 0.24 三、四級(jí)公路 0.20 0.56 0.37 0.29 0.22 0.19 8 加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8.1 一般規(guī)定 8.1.1 在進(jìn)行舊混凝土路面加鋪層設(shè)計(jì)之前,應(yīng)調(diào)查下列內(nèi)容: ——公路修建和養(yǎng)護(hù)技術(shù)資料:路面結(jié)構(gòu)和材料組成、接縫構(gòu)造及養(yǎng)護(hù)歷史等; ——路面損壞狀況:損壞類(lèi)型、輕重程度、范圍及修補(bǔ)措施等; ——路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度:路表彎沉、接縫荷能力、板底脫空狀況、面層厚度和混凝土強(qiáng)度等; ——已承受的交通荷載及預(yù)計(jì)的交通需求:交通量、軸載組成及增長(zhǎng)率等; ——環(huán)境條件:沿線氣候條件、地下水位以及路基和路面的排水狀況等。 8.1.2 加鋪層應(yīng)根據(jù)使用要求及舊混凝土路面的狀況,選用分離式或結(jié)合式水泥混凝土加鋪結(jié)構(gòu),或?yàn)r青混凝土加鋪結(jié)構(gòu),經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定。 8.1.3 地表或地下排水不良路段,應(yīng)采取措施改善或增設(shè)地表或地下排水設(shè)施;舊混凝土路面結(jié)構(gòu)排水不良路段,應(yīng)增設(shè)路面邊緣排水系統(tǒng)。 8.1.4 加鋪層設(shè)計(jì)應(yīng)包括施工期間維持通車(chē)的設(shè)計(jì)方案。 8.1.5 舊混凝土面層損壞狀況等級(jí)為差時(shí),宜將混凝土板破碎成小于400mm的小塊,用做新建路面的底基層或墊層,并應(yīng)按新建混凝土路面或?yàn)r青路面類(lèi)型進(jìn)行設(shè)計(jì)。 8.2 路面損壞狀況調(diào)查評(píng)定 8.2.1 舊混凝土路面的損壞狀況采用斷板率和平均錯(cuò)臺(tái)量?jī)身?xiàng)指標(biāo)評(píng)定。斷板率的調(diào)查和計(jì)算可按《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(jtj 073.1)的規(guī)定進(jìn)行;錯(cuò)臺(tái)調(diào)查可采用錯(cuò)臺(tái)儀或其它方法量測(cè)接縫兩側(cè)板邊的高程差,量測(cè)點(diǎn)的位置在錯(cuò)臺(tái)嚴(yán)重車(chē)道右側(cè)邊緣內(nèi)300mm處,以調(diào)查路段內(nèi)各條接縫高程差的平均值表示該路段的平均錯(cuò)臺(tái)量。 8.2.2 路面損壞狀況分為4個(gè)等級(jí),各個(gè)等級(jí)的斷板率和平均錯(cuò)臺(tái)量的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表8.2.2。 表 8.2.2 路面損壞狀況分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 等 級(jí) 優(yōu) 良 中 次 差 斷板率(%) ≤5 6~10 11~20 >20 平均錯(cuò)臺(tái)量(mm) ≤5 6~10 11~15 >15 8.3 接縫傳荷能力和板底脫空狀況調(diào)查評(píng)定 8.3.1 舊混凝土面層板的接縫傳荷能力和板底脫空狀況采用彎沉測(cè)試法調(diào)查評(píng)定。彎沉測(cè)試宜采用落錘式彎沉儀,也可采用梁式彎沉儀,其支點(diǎn)不得落在彎沉盆內(nèi)。 8.3.2 測(cè)定接縫傳荷能力的試驗(yàn)荷載應(yīng)接近與標(biāo)準(zhǔn)軸載的一側(cè)輪載(50kn)。將荷載施加在鄰近接縫的路面表面,實(shí)測(cè)接縫兩側(cè)邊緣的彎沉值。按式(8.3.2)計(jì)算接縫的傳荷系數(shù)。 (8.3.2) 式中: ——接縫傳荷系數(shù); ——未受荷板接縫邊緣處的彎沉值; ——受荷板接縫邊緣處的彎沉值。 8.3.3 舊混凝土面層的接縫傳荷能力分為4個(gè)等級(jí),分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表8.3.3。 表 8.3.3 接縫傳荷能力分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 等級(jí) 優(yōu)良 中 次 差 接縫傳荷系數(shù)k j (%) >80 56~80 31~55 <31 8.3.4 板底脫空可根據(jù)面層板角隅處的多級(jí)荷載彎沉測(cè)試結(jié)果,并綜合考慮唧泥和錯(cuò)臺(tái)發(fā)展程度以及接縫傳荷能力進(jìn)行判別。 8.4 舊混凝土路面結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)查 8.4.1 舊混凝土面層厚度的標(biāo)準(zhǔn)值可根據(jù)鉆孔芯樣的量測(cè)高度按式(8.4.1)計(jì)算確定。 (8.4.1) 式中: ——舊混凝土面層測(cè)量厚度的標(biāo)準(zhǔn)值(mm); ——舊混凝土面層量測(cè)厚度的均值(mm); ——舊混凝土面層厚度量測(cè)值標(biāo)準(zhǔn)差(mm)。 8.4.2 舊混凝土面層彎拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值可采用鉆孔芯樣的劈裂試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果按式(8.4.2-1)和式(8.4.2-2)計(jì)算確定。 (8.4.2-1) (8.4.2-2) 式中: ——舊混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(mpa); ——舊混凝土劈裂強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(mpa); ——舊混凝土劈裂強(qiáng)度測(cè)定值的均值(mpa); ——舊混凝土劈裂強(qiáng)度測(cè)定值的標(biāo)準(zhǔn)差(mpa)。 8.4.3 舊混凝土的彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值可按式(8.4.3)計(jì)算確定。 (8.4.3) 式中: ——舊混凝土的彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值(mpa); ——舊混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(mpa)。 8.4.4 舊混凝土路面基層頂面的當(dāng)量回彈模量標(biāo)準(zhǔn)值,宜采用落錘式彎沉儀(標(biāo)準(zhǔn)荷載100kn、承載板半徑150mm)量測(cè)板中荷載作用下的彎沉曲線,按式(8.4.4-1)和式(8.4.4-2)確定。 (8.4.4-1) (8.4.4-2) 式中: ——基層頂面的當(dāng)量回彈模量標(biāo)準(zhǔn)值(mpa); ——路面結(jié)構(gòu)的荷載擴(kuò)散系數(shù); ——荷載中心處彎沉值(μm); 、 、 ——距離荷載中心300mm、600mm和900mm處的彎沉值(μm)。 當(dāng)采用落落錘式彎沉儀的條件受到限制時(shí),出可選擇在清除斷裂混凝土板后的基層頂面進(jìn)行梁式彎沉測(cè)量后按式工(b.16)反算或根據(jù)基層鉆芯的材料組成及性能情況依經(jīng)驗(yàn)確定。 8.5 分離式混凝土加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8.5.1 當(dāng)舊混凝土路面的損壞狀況和接縫傳荷能力評(píng)定等級(jí)為中或次,或者新舊混凝土板的平面尺寸不同、接縫形式或位置不對(duì)應(yīng)或路拱橫坡不一致時(shí),應(yīng)采用分離式混凝土加鋪層。加鋪層鋪筑前應(yīng)更換破碎板,修補(bǔ)裂縫,磨平錯(cuò)臺(tái),壓漿填封板底脫空,清除夾縫中失效的填縫料和雜物,并重新封縫。 8.5.2 在舊混凝土面層與加鋪層之間應(yīng)設(shè)置隔離層。隔離層材料可選用瀝青混凝土、瀝青砂或油氈等,不宜選用砂礫或碎石等松散粒料。瀝青混合料隔離層的厚度不宜小于25mm。 8.5.3 分離式混凝土加鋪層的接縫形式和位置,按新建混凝土面層的要求布置。 8.5.4 加鋪層可采用普通混凝土、鋼纖維混凝土、鋼筋混凝土和連續(xù)配筋混凝土。普通混、鋼筋混凝土和連續(xù)配筋混凝土加鋪層的厚度不宜小于180mm;鋼纖維混凝土加鋪層的厚度不宜小于140mm。 8.5.5 加鋪層和舊混凝土面層應(yīng)力分析,按分離式雙層板進(jìn)行,計(jì)算方法見(jiàn)附錄c0舊混凝土板的厚度、混凝土的彎拉強(qiáng)度和彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值以及基層頂面當(dāng)量回彈模量標(biāo)準(zhǔn)值,采用舊混凝土路面的實(shí)測(cè)值,按8.4節(jié)規(guī)定的方法確定。加鋪層混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合表3.0.6的要求。加鋪層的設(shè)計(jì)厚度,按加鋪層和舊混凝土板的應(yīng)力分別滿足(3.0.3)的要求確定。 8.6 結(jié)合式混凝土加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8.6.1 當(dāng)舊混凝土路面的損壞狀況和接縫傳荷能力評(píng)定等級(jí)為優(yōu)良,面層板的平面尺寸及接縫布置合理,路拱橫坡符合要求時(shí),可采用結(jié)合式混凝土加鋪層。清除接縫中失效的填縫料和雜物,并重新封縫。 8.6.2 采用銑刨、噴射高壓水或鋼珠、酸蝕等方法,打毛清理舊混凝土面層表面,并在清理后的表面涂敷粘結(jié)劑,使加鋪層與舊混凝土面層結(jié)合成整體。 8.6.3 加鋪層的接縫形式和位置應(yīng)與舊混凝土面層的接縫完全對(duì)齊,加鋪層內(nèi)可不設(shè)拉桿或傳力桿。加鋪層的最小厚度為25mm。 8.6.4 加鋪層和舊混凝土板的應(yīng)力分析,按結(jié)合式雙層板進(jìn)行,計(jì)算方法見(jiàn)附錄c0舊混凝土板的厚度、混凝土的彎拉強(qiáng)度和彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值以及基層頂面當(dāng)量回彈模量標(biāo)準(zhǔn)值,采用舊混凝土路面的實(shí)測(cè)值,按8.4節(jié)規(guī)定的方法確定。加鋪層的設(shè)計(jì)厚度,按舊混凝土板的應(yīng)力滿足式(3.0.3)的要求確定。 8.7 瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8.7.1 當(dāng)舊混凝土路面的損壞狀況和接縫傳荷能力評(píng)定等級(jí)為優(yōu)良或中時(shí),可采用瀝青加鋪層。加鋪層鋪筑前應(yīng)更換破碎板,修補(bǔ)和填封裂縫,磨平錯(cuò)臺(tái),壓漿填封板底脫空,清除舊混凝土面層表面的松散碎屑、油跡或輪胎擦痕,剔除接縫中失效的填縫料和雜物,并重新封縫。 8.7.2 接縫傳荷能力評(píng)定等級(jí)為中時(shí),應(yīng)根據(jù)氣溫、荷載、舊混凝土路面承載能力、接縫處彎沉差等情況選用下述減緩反射裂縫的措施: ——增加瀝青加鋪層的厚度; ——在加鋪層內(nèi)設(shè)置橡膠瀝青應(yīng)力吸收夾層、玻璃纖維格柵或者土工織物夾層; ——瀝青加鋪層的下層采用由開(kāi)級(jí)配瀝青碎石組成的裂縫緩解層; ——在瀝青加鋪層上,對(duì)應(yīng)舊混凝土面層的橫縫位置鋸切橫縫。 8.7.3 瀝青加鋪層的厚度按減緩反射裂縫的要求確定。高速公路和一級(jí)公路的最小厚度為100mm,其他等級(jí)的公路最小厚度宜為70mm。 8.7.4 瀝青加鋪層下舊混凝土板的應(yīng)力分析按附錄d進(jìn)行。舊混凝土板的厚度、混凝土的彎拉強(qiáng)度和彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值以及基層頂面當(dāng)量回彈模量標(biāo)準(zhǔn)值,采用舊混凝土路面的實(shí)測(cè)值,按8.4節(jié)規(guī)定。舊混凝土板的應(yīng)力應(yīng)滿足式(3.0.3)的要求。 8.7.5 瀝青加鋪層混凝土合料的組成設(shè)計(jì)參照《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(jtj 014)和《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(jtj 032)進(jìn)行。瀝青加鋪層的下層采用開(kāi)級(jí)配瀝青碎石混合料時(shí),必須在路面邊緣設(shè)置內(nèi)部排水系統(tǒng)。
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