混凝土路面纵横、缩、胀缝及其构造一、接缝设置的原因混凝上面层是由一定厚度的混凝土面板组成的,具 有热胀冷缩的性质由于一年四季气温的变化,混 凝土板会产生不同程度的膨胀和收缩而在一昼夜 户,白天气温升高,混凝土板顶面温度较底面为高, 这种湿度坡差会造成面板的中部突起夜间气温降 低,混凝土板顶面温度较底面为低,会使板的周围 和角隅翘起;(如图2-8-6a)这些变形会受到面板 与基础之间的摩阻力和粘结力,以及板自重和车轮 荷载等的约束致使板内产生过大的应力,造成板 的断裂(图2-8-6b)或拱胀破坏(图2-8-6c)由图 2-8-6可见,由于翘曲而引起的裂缝,则在在裂缝 发生后被分割的两块板体尚不致完全分离,还具有 传递荷载的能力,倘若板体温度均匀下降引起收缩, 则将使两块板拉开(图2-8-6c),从而失去传递荷载 的能力命辭祸上曲辄山于覗厦魅差咛I妃的雯誓沾)耳氓;八均辺返唱F年卷机开老为了避免这些缺陷,水泥混凝土路面不得不在纵横 两个方向设置许多接缝.把整个路面分割成为许多 板块水泥混凝土路面的接缝可分为纵缝和横缝两 大类与路线中线平行的接缝称为纵缝,与路线垂 直的接缝称为横缝接缝设计应能:①控制收缩应力和翘曲应力所引起的裂缝出现的 位置;②通过接缝提供足够的荷载传递;③防止坚 硬的杂物落入接缝缝隙内。
二、纵缝及其构造1. 纵向缩缝当一次铺筑的宽度大于4.5m时,应增设纵向缩缝 纵向缩缝可采用假缝加拉杆型,其构造如图2-8-7 所示设置拉杆,可以防止板块横向位移使缝隙扩 大,拉杆应设置在板厚的1/2处;在缩缝上部设 置的槽口,一般应在混凝土浇筑后,并达到一定的 抗压强度(碎石混凝土为6.0~12.0MPa.砾石混凝土 为9.0~12.0MPa)时,用切缝机进行切割,或在混凝 土浇筑时振人木条槽门深度要适中,过浅,则混 凝土截面的强度削弱得不够,从而不能保证以后的 开裂发生在接缝位置上;过深,则不规则断裂面面 积过少,接缝传荷能力降低根据经验,槽深一般 为板厚的1/4—1/5,槽口宽度根据施工条件,宜 尽可能窄些,通常为3~8mm2. 纵向施工缝由于施工条件等原因,当一次铺筑宽度小于路面宽 度需分两次以上浇筑时,则应设置纵向施工缝纵 向施工缝按其构造的不同,可分为平缝和企口缝两 种形式:一般采用平缝,并应在板厚中央设置拉杆, 以防止接缝张开和板的上下错动其构造如图 2-8-8所示根据国内外的实践经验,企口缝易产 生破坏 其原因有:① 榫舌尺寸过大,降低了接缝处的强度,并可能导 致榫舌破坏;② 大而深的企口,在浇筑混凝土时出现漏浆,榫舌 和棱角变形,拆模困难、振动大,常给企口造成早 期损伤,有时甚至振坏企口,需重新修补。
这些损 伤以细微纹潜于阴企口,在重复荷载作用下.局部 应力集中,导致裂缝发展直至破坏此外,施工比 较麻烦二、横缝及其构造横缝一般分为横向缩缝、胀缝和横向施工缝1•胀缝在胀缝处混凝土面板完全断开,因而也称之为真缝 胀缝的设置目的是为混凝土板的膨胀提供伸长的 余地,从而避免产生过大的热压应力胀缝的构造 如图2-8-9所示胀缝必须贯穿到底,缝壁垂直: 缝宽为2. 0~2. 5cm,在板厚的中央设置传力杆 传力杆的一半以上应涂沥青或加塑料套,并加长 10cm的小套子,套底和传力杆头之间留3cm的空隙 (用纱头填)其下部设接缝板(木板涂以沥青),上 部3~4m范围内灌填缝料进行封层同结构物相接 处或与其他公路交叉处的胀缝,无法设置传力杆时, 可采用边缘钢筋型或厚边型:其构造如图2-8-9a)、 b)所示K 2O-?.5cm■■ 津涝审峯訓啤强吾严电 ,)7山冲倩力弊材)S3匸打边缎闵越虫;山罩迥魁设置胀缝,给施工带来不便同时,由于施工时传 力杆设置不当(未能正确定位)或封缝不好等原 因•使胀缝处的混凝土板常出现碎裂等病害使用 经验和观测资料表明,胀缝间距较短的路段(100m 以下),在使用过程中往往会出现胀缝缝隙增大, 使依靠集料嵌锁作用的接缝传荷能力大大降低;且 因填缝料难于保持其效能,砂石等杂物便易于落入 缝内,造成接缝区的混凝土在膨胀受阻时产生碎裂 破坏,或者拱起。
少设(加大胀缝间距)或不设(仅 在同结构物交接处设)胀缝,一方面便利了施工, 另一方面约束了板的位移•减少了接缝缝隙,使传 荷能力增加,错台、碎裂和拱起等病害减少因此, 胀缝只设置在以下场合:邻近桥梁或其他固定构筑物处;与柔性路面相接处;板厚改变处;隧道口; 小半径平曲线和凹形竖曲线纵坡变换处在邻近构 造物处的胀缝,应根据施工温度至少设置两条除 上述位置以外的胀缝宜尽量不设或少设,其间距可 根据施工温度、混凝土集料的膨胀性并结合当地经 验具体确定每日昶工弊了,或在浇現誤凝土过程中因故申觀抚盘时■必顾设対横向施工虢原刪上,備向_血丁总应尽可能的少设亠如没址.其獅蛙宜试圧2胀燧曲縮谜处d设往张縫赴的施工逓-瓦构造与世團2鸟9心相同;设在堀谨处的施工皱疽案用罕绻1加传力杆型,蔑构适如mi^-n所示四■拉杆和传力秆:2、二-2.拉杆拉杆是为了防止板块横向位移而设置在纵缝上的 异形钢筋拉杆应采用螺纹钢,设在板厚中央,并 应对拉杆中部10cm范围内进行防锈处理拉杆的 尺寸和间距可按表2-8-12选用其最外边的拉杆距接缝或自由边的距离一般为 25~35cm服强度取286MPa,钢筋同混凝土的容许粘结力取1. 8MPa计算的,当实际中采用的数值与上述数值 不同时,拉杆的长度和面积可根据下式计算:式中:Aa——每延米纵缝长所需拉杆的截面积,cm2;B——设拉杆纵缝到相邻纵缝或自由边之间的距离, m;h 混凝土板厚,cm;fsy——钢筋的屈服强度;MPa;L0 一一拉杆长度,cm;d 拉杆直径,cm;Za——钢筋同混凝土的容许粘结应力,Mpa。
3传力秆传力杆的设置目的是为了保证接缝的传荷能力和 路面的平整度,防止错台等病害的产生传力杆主要用于横向的接缝,采用光圆钢筋由于 其在胀缝和缩缝所起的作用不同,尺寸上应有所不 同,前者要大些对设在缩缝处的传力扦,其长度 的一半再加5cm,应涂以沥青或加塑料套,涂沥青 端宜在相邻板中交错布置;对设在胀缝处的传力杆, 尚应在涂沥青一端加一套子,内留3cm的空隙,填 以纱头或泡沫塑料套子端宜在相邻板中交错布量 传力杆尺寸及间距可按表2-8-13选用其最外边 的传力杆距接缝或自由边的距离一般为15~25cmft力托尺廿及间匱農 表邑耕泊輒厚丄血饰)(on)W40列«4J3Q» 1四、水泥混凝土路面与构筑物的衔接与混凝土路面连接部位有沥青路面、桥梁、涵洞和 通道等,相接部位与一般路段有所不同这些部位 的混凝土路面往往会发生跳车现象,严重影响行车 速度和舒适性以及路面的使用寿命其原因是多方 面的,主要则是由于这些部位的差异沉降所致防治的原则,一是减少这些部位的基础竣工后的沉 降量;二是加强和提高路面整体的耐久性1.混凝土路面与沥青路而相接在混凝土路面和沥青路面相接处,由于沥青路面难 以顶住混凝土面板末端的水平推力,因而首先在沥 青路面的一端,然后在混凝土路面的一端发生损坏。
此外,出于沥青路面与混凝土路面之间的沉降不同, 使得接头处变得不平整,引起跳车因此,对高速 公路和一级公路,混凝土路面与沥青路面相接时, 应在沥青路面面层下埋设长度为3m的混凝土板, 此板在混凝土路面相接的一端的厚度与混凝土面 板相同,另一端不小于15cm,如图2-8-12所示 埋设在混凝土板与混凝土路面相接处的拉杆,应采 用螺纹钢,直径一般为25cm,长70cm,间距40cm 对于其他各等级公路.由于汽车行驶速度较低,交 通量不大,水泥混凝土路面与沥青路面相接,可采 用混凝土预制块过渡或径相连接2 •混凝土路面与桥梁相接混凝土路面与桥梁相接,可根据公路等级,使用要 求和当地经验选用以下或其他适当的措施在各等级的公路上,特别是在咼等级的公路上,应 设置桥头搭板搭板与混凝上路面之间采用钢筋混 凝土面板过渡,其长度不小于5m搭板与钢筋混凝 土面板之间的接缝应设置传力杆钢筋混凝土面板 与混凝土面板之间应设置胀缝,如图2-8-13所示 当与桥梁为斜交时,钢筋混凝土面板的锐角部分应 采用钢筋网补强,如图2-8-16所示钢筋混凝土 面板按钢筋混凝土路面的有关规定执行搭板与钢 筋混凝土面板相接处设拉杆,其尺寸、间距和混凝 土路面与沥青路面相交时设置的拉杆相同。
对于等 级较低的公路,或作为高等级公路的过渡措施,桥 头可铺筑一段混凝土预制块或沥青路面,待沉降稳 定后,再铺筑混凝土路面当桥头设有搭板时,其 长度不小于5m;当桥头末设搭板时,其长度不小于 8m o3.构造物横穿公路为了防止过路构造物如涵洞等上方的路面出现横 向裂缝、错台和跳车等现象,应将构造物顶部及两 侧适当范围内的混凝土面板采用钢筋网补强,或采 用钢筋混凝土面板对于箱状构造物,当项面至板底的距离d小于80cm 时,其顶面及两侧各6m范围内的混凝土板采用钢 筋网补强当d小于30cm或嵌入基层时,应采用 双层钢筋网补强钢筋网分别布设在距板底和板顶 1/3~1/4板厚处钢筋采用直径为10~12mm的光面 钢筋,纵筋间距I屛&-一上上十厂-厂飞桥幣村撓的樂理UfFET/™ 」■10cm,横筋间距20~30cm如构造物顶面上的基层厚度小于10cm,基层改为混凝土找平;当d为 30~80cm时,可采用单层钢筋网补强,钢筋网布设 在距板顶1/3~1/4板厚处、钢筋采用直径为8~10mm 的光圆钢筋,纵筋间距10~15cm,横筋间距20~30cm对于骨狀柯造物(如闖修涵.營红零、雰越 公路,翌兀頂部至証底的闕离d小于80吹旳h 其两他各强范囲肉的混就土面板应采用劑筋 闷补强.cf^SO-SCcm时.眾用单层讲筋 网补號"如图2迢-也所霜.滸筋网布设在蹺枫 顶L/3 T/4 厚龜,朝昨采闿吃裡拗呂an的光亜圆帽筋.纵筋时距10-巧5、横筋阖距 切〜如叭半d小干眼trt时,峯用収层嗣輛网 补隹*钢㉛分剔蔚盪隹距梃底抑檢顶173 - 1/4(情曙「輕U!-” -1^)1 Ml«
4 •补强钢筋混凝土面板纵横自由边边缘下的基础,当有可能产生较大的变形时,宜在板边缘加设补强钢筋,角隅加设发针形钢筋或钢筋网1)板边补强混凝土面板边缘部分的补强,一般选用2根 12~16mm的螺纹钢筋,布置在板的下部,距板底为 板厚的1/4,并不应小于5cm,间距一般为10cm, 钢筋两端应向上弯起,如图2-8-15所示钢筋保 护层的最小厚度不应小于5cm⑵角隅补强角隅补强部分的补强,可选用2根直径为12~16mm 的螺纹钢,布置在板的上部,距板顶不应小于5cm, 距板边为10cm,如图2-8-16所示板角小于90° 时,亦可采用双层补强钢筋网补强,钢筋可选用直 径6mm,布置在板的上下部,距板顶和板底以5~10c 为宜,如图2-8-17所示钢筋保护层的最小厚度 不应小于5cmsat慎甸筋轴慢荊潜FE 2-B-R星祖脚补强柘童横向缩缝横向缩缝是为减少混凝土的收缩应力和 温度翘曲应力而设冒的一般采用假缝形式,不设 传力杆但在特重交通的公路上,由于荷载的重复 作用次数多和轴载大,使接缝的传荷能力迅速降低, 出。