连续配筋混凝土道面应用现状研究

2017-04-09贾广发刘翔翔

四川水泥 2017年9期

关键词：公路局道面硕士学位

贾广发刘翔翔

（空军勤务学院，江苏徐州 221000）

连续配筋混凝土道面应用现状研究

贾广发刘翔翔

（空军勤务学院，江苏徐州 221000）

介绍了连续配筋混凝土道面在国内外的应用现状，并对连续配筋混凝土道面的前景进行了展望。

0 引言

目前国内的绝大多数机场都采用水泥混凝土道面，由于混凝土在外界温度变化情况下产生热涨冷缩现象，其体积变化较为明显，为了防止混凝土产生裂缝，影响道面使用性能，水泥混凝土道面必须设置诸多纵横接缝。虽然这些接缝能够降低由于温度升降产生的板中应力，道面板中不良裂缝的产生和发展也得到了有效控制，但是这给机场后期的使用和维护带来了很多不利的影响。裂缝的设置加大施工的难度，破坏了面层的纵向连续性，降低了道面整体平整度；在接缝位置很容易产生错台、填缝料损失、渗水、唧泥、不均匀沉陷、脱空等众多病害；在裂缝处的板角和板边，处于自由边界或者非完全约束边界，也是应力集中点，当有荷载作用时，混凝土板接缝边缘更容易断裂、破碎。为了克服这些问题，出现了连续配筋混凝土道面。

1 连续配筋混凝土道面的特点

连续配筋混凝土道面在面层纵向方向上布置连续钢筋，来约束面层混凝土收缩而引起的横向裂缝，并在面层横向方向上布置钢筋以起到结构支撑作用。道面除了在连接、接近其它结构形式面板时或者在跑道、滑行道和联络道各设计分区相交处设置胀缝，道面施工因故中断较长时间时设施工缝外，道面板是无需设置横缝的。在道面使用过程中，由于混凝土自身硬化固结干缩以及钢筋限制温缩引起的体积变化，面层会不可避免地产生裂缝，而钢筋有效约束混凝土体积收缩，并承担因此产生的应力，这样横向裂缝也会更加均匀分布在面板更多的位置。由于钢筋的约束，各裂缝的宽度较小从而不会破坏道面的整体性，保证机轮荷载能够传递到基层，并最大限度降低外界环境作用引起的钢筋锈蚀，使得飞机能够如同在无缝路面一样平稳起降、滑行。

2 国内外连续配筋混凝土道面应用现状

2.1 国外应用现状

美国是最早进行连续配筋混凝土道面研究和应用的国家。上世纪20年代初，在华盛顿哥伦比亚特区，当时的联邦公路局修建长约600m的试验路段，其中布设了不同配筋率的纵向钢筋来研究其工作性能。随后到30年代初期在数个州开展了较大规模的工程试验，取得了较为丰富的研究成果，结果也证明道面具有良好的使用性能。在此期间，美国大多数州运输部门都进行了初步的试验研究，但从严格意义来讲，绝大部分试验路段只能算作是加筋混凝土道面的一种改良型道面，并不是真正意义上的连续配筋混凝土道面，但这毕竟也为下一步的研究奠定了一些实践基础。

从上世纪40年代末至60年代初期，美国在各地修建了诸多连续配筋混凝土道面试验路段，积累了大量的实践经验，在此期间有近 300公里路段投入使用。美国在1972年颁布了关于道面设计的研究报告，至此各州开始在公路以及机场修筑连续配筋混凝土道面，统计资料显示，全美共铺设了超过三万公里的连续配筋混凝土道面。经过几十年使用后发现：连续配筋混凝土道面适应能力较强，能够适应大部分交通状况及土基形态，绝大部分路面依然处于良好工作状态。

比利时于1960年开始修筑连续配筋混凝土道面试验路，此后十年开始大量修筑试验路进行实践探索研究，取得令人满意的效果。于是从 1970年开始到 1990年，比利时开始全面将连续配筋混凝土道面应用到道路机场以及公路的修建及改建中，期间全国修建了18平方公里，约500公里的连续配筋混凝土路面，包含了在旧混凝、沥青土道面盖被3.5万平方公里。至此，在比利时高速公路建设中，100%采取连续配筋混凝土道面结构形式。西班牙、英国、德国及法国等西方国家也都开始加大对连续配筋混凝土道面研究力度，并在高速公路和机场上展开广泛应用，包括配筋形式、配筋选料、基层类型和土基类型等研究方向在内，都进行了创新性研究。在亚洲，日本到1980年铺设了过万公里的连续配筋混凝土道面；泰国于1988年建设南北高速公路时采取了英国交通部的设计方法，铺设了长150公里连续配筋混凝土道面。

2.2 国内应用现状

我国首条连续配筋混凝土道面由江苏省东南大学承建，是一条用于探索研究的试验路段，于1989年在江苏省盐城市某一级公路上进行了试验性铺设，路段全长近500米。1996年，长安大学与陕西省铜川市公路局合作，在210国道铜川段合作铺设了一段试验路，路段全长335米。1997年，长安大学与河南许昌公路局共同铺设了总长10公里的连续配筋混凝土道面。2001年，长沙交通学院与湖南高速公路公司首次在高速上修筑应用了连续配筋混凝土道面，全长40.1公里。同年，长安大学与山东省公路局首次利用连续配筋混凝土道面，进行旧混凝土路面的改造工作，主要在旧道面上加铺了一层连续配筋混凝土道面。此后，包括长安大学、交通公路科研院等机构配合地方公路局或者公司持续进行连续配筋混凝土道面的修筑研究工作，整个研究更加深入、多样化。但是就整体而言，我国与美国、比利时等西方发达国家相比，对连续配筋混凝土道面结构形式的应用仍然处于起步阶段，大面积、整路段的实体工程相对较少，大部分只是在某一路段作试验性的铺设研究。