水泥混凝土路面结构设计

杨永庆

摘 要：基于水泥混凝土路面强度、刚度、承载能力、稳定性及耐久性等方面的优势，当前在城市道路和公路建设中多会采用水泥混凝土路面，因此需要做好水泥混凝土路面结构设计工作，以此来提高路面的质量和，确保路面使用寿命的延长。本文从水泥混凝土路面损坏状况及结构设计概述入手，并进一步对水泥混凝土路面结构设计进行了具体的阐述。

关键词：水泥混凝土路面；损坏状况；结构组合设计；接缝设计，配筋设计

中图分类号：U416.216 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）11-0123-01

当前水泥混凝土路在市政道路及公路建设中广泛应用，这也使水泥混凝土路面结构设计受到越来越多的重视。在具体路面结构设计过程中，需要综合考虑公路使用要求、性质、并与当地气候、水文、土质、材料及施工技术等方面因素相结合，通过具体的技术经济分析来确定科学合理的水泥混凝土路面结构设计方案，确保水泥混凝土路面设计水平的提升。

1 水泥混凝土路面损坏状况和结构设计概述

水泥混凝土路面损坏多以断裂、拱起、错台等为主。当路面承载过高时，超出混凝土预期设计上限时，则会出现拉断裂缝，裂缝严重则会造成面板碎裂。同时当施工养护环节收缩应略过高或是混凝土强度低于設计标准时也会导致断裂现象发生。当板体收缩、缝隙填充料失效及热压应力作用下板体容易拱起，从而出现失稳。裂缝处在车轮经过时相邻板端部会出现挠度差，这样板下下渗的水会带着冲冲蚀的碎屑向后方板下运动，导致相邻板端部出现错台现象。另外，胀缝两侧混凝土壁面不垂直，缝旁两板在伸胀持压中会上下错位，从而嘎达开启案件台，影响行车的稳定性和舒适性。

在水泥混凝土路面结构设计中，以面板的疲劳断裂作为主要判定形式，同时结构可靠度、规定时间范围内、路表状态、使用性能等都需要与预期目标相符。在具体设计时，面层宜选择普遍混凝土进行接缝施工，对于平面尺寸较大及形状不规则的结构，需要在结构下埋设地下广告。对于高填方。软土地基及填挖交界段的路基则宜采用设置接缝的钢筋混凝土面层。面层的厚度要与实际要求相符。基层设计时要具有较好的均匀性和承载的稳定性，一般基层宽度要大于面板25～35cm。基层和底基层可以根据交通通行要求来选择具体的层数。

2 水泥混凝土路面的结构设计

2.1 结构组合设计

结构组合设计主要包括路基、垫层、基层、面层、路肩、路面等方面的设计。在具体设计时，要求路基能够提供均匀支撑，在不均匀力度作用下路基变形较小。路面厚度通常需要根据交通量及轴载大小来确定，不宜小于18cm。在路基设计时，当地下水位较高时，需要提高路堤设计标高标准。对于填方路项则需要按照平行线分层填土，以此来确保路基的质量。对于温度和湿度状况不良的路段，需要设置垫层来改善路面结构的使用性能。在季节性冰冷地区路面结构厚度小于最小防冻厚度时，要设置防冻垫层；地质里含水量大及土湿度较大的路段上宜设置排水垫层；软弱土或是新老填土交替路面设置由水泥和石灰组成的半刚性垫层。垫层宽度要与路基相同，厚度不宜低于15cm。当前水泥混凝土路面基层以刚性、半刚性和柔性基层为主。在具体设计时，需要针对不同路段来选择不同刚度的基层。基层在具备足够的抗冲刷能力和一定的刚度。而且通过提高基层刚度，还能够有效的改善路面接缝的负荷能力。在面层设计时，通常采用连续配筋的混凝土面层，能够有效的提高路面的平整度和驾驶的舒适性，在高速公路上具有较好的适用性。对于面层厚度值的确定，则需要针对交通等级，并以各项有利的参数值计算来得到具体的厚度参考值下限。路肩设计时，其铺面结构要具备一定的承载能力，这主要是由于主车道行驶的车辆有较多会存在右侧车轮越出车道线的情况，因此宜选择水泥混凝土面层作为路肩铺面，路项铺面厚度在设计时通常与行车道面层厚度的设计原则为依据。行车道路面应设置双向或单向横坡，坡度为1～2%。路肩铺面的横向坡度值比行车道路面的横坡值大1～2%为宜。

2.2 接缝设计

接缝是混凝土路面最薄弱的地方，除了路面表层水的渗入以外，接缝处易变形，易弯折，是混凝土面层产生板块断裂的主要原因。因此接缝设计也是水泥混凝土路面设计的重要因素。

纵向接缝的布局和设置应根据路面宽度和施工铺筑宽度而定。当铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝。纵向接缝应与路线中缝平行。当铺筑宽度大于4.5m时，应设置纵向缩缝，纵向缩缝通常采用假缝形式。在路面等宽的路段内，纵缝的间距和形式应保持一致。路面变宽段的加宽部分与等宽部分之间，以纵向施工缝隔开。加宽板在变宽段起终点处的宽度应不小于1m。在每日施工结束或因临时原因中断施工时，必须设置横向施工缝，横向缩缝可等间距或不等间距布置，采用假缝的形式，而横向缩缝内设置用光面钢筋材料的传力杆是降低接缝处板边变形，保证使用性能和使用寿命的最有效的措施。

2.3 钢筋配制设计

对于加筋水泥混凝土路面，水泥混凝土路面面板在不断增加负荷以及周围环境的温湿度发生变化时，将产生裂缝，为了防止裂缝导致路面结构降低，在面板内纵横向加入钢筋，可以将开裂的水泥板拉在一起，使裂缝密合。连续配筋水泥混凝土路面是为了克服接缝水泥混凝土路面因为横向接缝所引起的各种危害及为改善路用性能，其在路面纵向配有足够数量的钢筋，用来控制水泥混凝土路面板纵向接缝产生的开裂，因此，连续配筋水泥混凝土路面可以形成一条完整而平坦的行车表面，改善了行车的平稳性。钢筋水泥混凝土路面中的钢筋是按受力条件设计的，路面具有很高的强度和耐久性，这种路面钢筋用量非常大，钢筋网的制造又比较复杂，所以在公路路面中应用的不多。

3 结束语

随着城市的快速发展，当前城市交通量不断增加，通过修筑水泥混凝土路面，并提高路面强度和路面厚度，可以有效的延长道路使用寿命。在具体水泥混凝土路面设计时，需要因地制宜，针对道路性质和要求来进行具体的设计，同时还要提高路基设计水平，以此来确保路面的完好性，保证道路车辆行驶的安全和舒适性。

参考文献

[1]吴 楠.道桥水泥混凝土路面结构设计[J].建筑工程技术与设计，2015（06）.

[2]任立建.浅谈道路工程中的水泥混凝土路面结构设计[J].中国房地产业·下半月，2017（1）.

[3]李甲锋.浅谈农村公路水泥混凝土路面结构设计[J].科技视界，2013（16）.

收稿日期：2018-3-5