水泥混凝土路面设计课件.ppt

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1、设计方法新规范规定：水泥混凝土路面结构设计以行车荷载和温度梯度综合作用产生的疲劳断裂作为设计的极限状态。采用可靠度设计方法。（1）目标可靠度1、γγ－可靠度系数，依据目标可靠度及变异水平等级选取。（2）变异系数Cv(3)可靠度系数2、（1）砼弯拉强度标准值（2）、交通分级gΓ－交通量平均增长率t－设计年限η－临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数公路等级纵缝边缘处高速、一级、收费站0.17～0.22二级及以下行车道宽＞7m0.34～0.39≤7m0.54～0.62i—轴数系数单轴-双轮时I=1；单轴-单轮时双轴-双轮时三轴-双轮时3、（临界荷位）（1）

2、Kr——应力折减系数纵逢为设拉杆的平缝时：Kr＝0.87~0.92不设拉杆的平缝或自由边时：Kr＝1.0纵缝为设拉杆的企口缝时：Kr=0.76~0.84（2）Kf——疲劳应力系数Kf＝Nevv——指数普通砼，钢筋砼，连续配筋砼v=0.057碾压砼和贫砼v=0.065钢纤维砼v=0.053-0.017其中：ρf——钢纤维的体积率（％）lf——钢纤维的长度（mm）df——钢纤维的直径（mm）（3）Kc——综合系数公路等级高速公路一级公路二级公路三、四级公路Kc1.301.251.201.10（4）ps——标准轴载Ps在四边自由板临界荷位处产生的未考虑接

3、缝传荷能力的荷载应力。式中：h——砼板的厚度Ec——水泥砼的弯拉弹性模量Et——基层顶面当量回弹模量EChE1h1E2h2E0EChE1h1E2h2E04、（1）Kt—疲劳应力系数（2）σtm—最大温度梯度时砼板的温度翘曲应力混凝土路面板厚度设计首先进行路面结构组合设计，即根据公路等级、交通等级和目标可靠度等初步选定路面结构组合，即选定面层混凝土板、基层、底基层、垫层、路床的材料类型和厚度。混凝土路面板厚度设计面层混凝土板可参考表16-17建议的参考范围，根据公路等级、交通等级和变异水平等级选定适宜的初估厚度。进一步按式（16-49）和式（16-55

4、）计算荷载疲劳应力σps和温度疲劳应力σpt。考察σps与σpt之和与可靠度系数γf（表16-22）的乘积是否满足极限状态平衡方程式（16-48），即是否小于或等于混凝土弯拉应力的标准值fr。路面结构设计厚度依计算结果按10mm向上取整。接缝设计1．纵向接缝纵向接缝的布设应根据路面宽度和施工铺筑宽度而定。一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝，纵向施工缝采用平缝形式；一次铺筑宽度大于4.5m时，应设置纵向缩缝，纵向缩缝采用假缝形式。拉杆应采用螺纹钢筋，设在板厚的中央，并对拉杆中部100m范围内作防锈处理。拉杆的直径、长度和间距，可参照表16-3

5、0选用。连续配筋混凝土路面的纵缝拉杆可由板内横向钢筋延伸穿过接缝代替拉杆。接缝设计2．横向接缝每日施工结束或临时中断施工时，必须设置横向施工缝，其位置应尽可能设在横向缩缝或胀缝处。施工缝应采用设传为杆的平缝形式。横向缩缝可等间距设置，采用假缝形式。特重和重交通公路、收费广场及邻近胀缝或自由端部的三条最靠近的缩缝，均应采用设传力杆假缝形式。其他情况可采用不设传力杆的假缝形式。接缝设计横向胀缝只在邻近桥梁或其他固定构造物处或与其他道路相交处设置。胀缝设置条数视膨胀量大小而定。低温浇筑混凝土面层或选用膨胀性高的集料时，根据具体情况决定胀缝的设置。传力杆采用

6、光面钢筋。其尺寸和间距按表16-31选用。最外侧传力杆距纵向接缝或自由边的距离150～250mm。加铺层结构设计1、旧混凝土路面调查与评定（1）一般情况调查（2）路面结构损坏状况调查与评定旧混凝土路面的损坏状况采用断板率和平均错台量两项指标来评定。断板率的调查和计算按《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ073.1）的规定进行；以调查路段内各条接缝高程差的平均值表示其平均错台量。加铺层结构设计根据上述两项指标，混凝土路面的损坏状况分为四个等级。加铺层结构设计（3）接缝传荷能力和板底脱空状况调查评定旧混凝土路面板的接缝传荷能力和板底脱空状况采用落锤

7、式弯沉仪或梁式弯沉仪进行调查和评定。以接缝传荷系数来衡量接缝的传荷能力：以标准轴载一侧轮重（50kN）施加于接缝一侧的面板边缘，接缝两侧边缘弯沉之比值称为接缝传荷系数。加铺层结构设计旧混凝土路面的传荷能力按传荷系数的大小分为四个等级。评定板底脱空可用弯沉仪在板角隅处进行多级荷载加载测定相应的弯沉值进行评判，同时综合考虑唧泥、错台等病害的严重程度和传荷能力的分级进行综合评判。板底脱空状况除了可用来评定路面的状况之外，其脱空部位也是加固施工时，灌浆填空作业的位置。加铺层结构设计（4）旧混凝土路面结构参数调查①混凝土面板结构厚度调查通常采用钻孔芯样量测高度

8、按式（16-63）计算混凝土面层板厚度的标准值。②旧混凝土路面板弯拉强度的标准值通常采用钻孔芯样劈裂试验测得