水泥混凝土路面结构设计(PPT).ppt

第第 九九 章章水泥混凝土路面结构设计水泥混凝土路面结构设计Design Of Pavement Structure For Cement Concrete1水泥混凝土路面水泥混凝土路面：指以水泥混凝土板作为主要承载结构层，而板下的基垫：指以水泥混凝土板作为主要承载结构层，而板下的基垫层及路基统称为地基，起支承作用层及路基统称为地基，起支承作用水泥混凝土路面分类水泥混凝土路面分类：：1.普通混凝土（仅在接缝或边角配筋）；普通混凝土（仅在接缝或边角配筋）；2.钢筋混钢筋混凝土；凝土；3.连续配筋混凝土；连续配筋混凝土；4.碾压混凝土；碾压混凝土；5.钢纤维混凝土钢纤维混凝土设计理论设计理论：弹性地基板理论：弹性地基板理论设计内容设计内容：：1.结构层次组合；结构层次组合；2.路面板尺寸确定；路面板尺寸确定；3.接缝构造及配筋设计接缝构造及配筋设计9.1 混凝土路面的损坏模式和设计要求混凝土路面的损坏模式和设计要求一、损坏模式：一、损坏模式：1.断裂：断裂：原因为板太薄或轮载过重和作用次数过多，板的平面尺寸太大原因为板太薄或轮载过重和作用次数过多，板的平面尺寸太大2.挤碎：挤碎：接缝附近受挤压而碎裂。

接缝附近受挤压而碎裂3.拱起：拱起：接缝两侧的板突然向上拱起，为纵向屈曲失稳引起接缝两侧的板突然向上拱起，为纵向屈曲失稳引起4.唧泥：唧泥：接缝内喷溅出泥浆现象，使路面板边缘和角隅部分逐渐失去支承，接缝内喷溅出泥浆现象，使路面板边缘和角隅部分逐渐失去支承， 导致断裂导致断裂5.错台：错台：竖向相对位移竖向相对位移水泥混凝土路面优缺点水泥混凝土路面优缺点：强度高、稳定性好、耐久性好、养护费用少、经济效：强度高、稳定性好、耐久性好、养护费用少、经济效益高、有利于夜间行车；对水泥需要量大、有接缝、开放交通迟、修复困难益高、有利于夜间行车；对水泥需要量大、有接缝、开放交通迟、修复困难2二、设计要求：二、设计要求：1.路基和基层设计：路基和基层设计：要求密实、均匀、稳定和防冻厚度及要求密实、均匀、稳定和防冻厚度及E大于规定值大于规定值2.混凝土材料组成设计：混凝土材料组成设计：配合比及材料要达到高强、耐磨和抗冻配合比及材料要达到高强、耐磨和抗冻3.路面板几何尺寸设计：路面板几何尺寸设计：平面尺寸、板厚设计，以使强度（平面尺寸、板厚设计，以使强度（σσp,p,σσt t））满足要满足要求4.接缝及配筋设计：接缝及配筋设计：选选接缝类型、布置接缝位置、定接缝构造，以提高接缝接缝类型、布置接缝位置、定接缝构造，以提高接缝传荷能力。

传荷能力 混凝土面板承受的应力很多，有荷载应力混凝土面板承受的应力很多，有荷载应力σp 、、温度应力温度应力σt 、、收缩应力、体收缩应力、体积变化应力等，设计时，主要考虑积变化应力等，设计时，主要考虑σσp p，，σσt t9.2 弹性地基板的应力分析弹性地基板的应力分析 混凝土路面在荷载混凝土路面在荷载P作用下变形很小，其Ｅ远大于路基和基垫层的Ｅ，作用下变形很小，其Ｅ远大于路基和基垫层的Ｅ，其间的摩阻力一般也不大，鉴于这个特性，用弹性地基板理论分析其间的摩阻力一般也不大，鉴于这个特性，用弹性地基板理论分析一、荷载应力分析：一、荷载应力分析：1.弹性地基小挠度薄板理论：弹性地基小挠度薄板理论：厚度不到平面尺寸的厚度不到平面尺寸的1/10的板叫薄板，竖向位移的板叫薄板，竖向位移远小于厚度的变形叫小挠度远小于厚度的变形叫小挠度3 基（垫）层、路基可看成弹性地基，它对路面只有向上的竖向反力，基（垫）层、路基可看成弹性地基，它对路面只有向上的竖向反力，且地基与板完全接触（不脱离），即挠度相同且地基与板完全接触（不脱离），即挠度相同在研究竖向荷载作用下的小挠度板问题时，常采用下列三项基本假设：在研究竖向荷载作用下的小挠度板问题时，常采用下列三项基本假设：1. σσz,z,εεz z≈0,W为（为（x,y)的函数。

的函数2. 无横向剪应变，无横向剪应变，γxz =γyz = 0 3. 中面上各点无中面上各点无x、、y方向位移，方向位移，u = v = 0 ,只有只有 W 则板挠曲面微分方程为：则板挠曲面微分方程为：4采用圆柱坐标时：采用圆柱坐标时：2.Winkler地基（地基（K地基）：地基）：1）板中受荷时：）板中受荷时：当当δδ<0.5h时，偏差较大，用时，偏差较大，用代替代替δδ2）板边部中受荷时：）板边部中受荷时：当当δδ<0.5h时，偏差较大，用时，偏差较大，用b代替代替δδ3）板角受荷时：）板角受荷时：当当板角脱开时：板角脱开时：δδ下降在以上诸式中，在以上诸式中，l为板的相对刚度为板的相对刚度5例题例题：黄河：黄河JN-150JN-150型车后轴一侧双轮组，型车后轴一侧双轮组，P=50P=50.8KN.8KN，，p=0.7MPa,h=0.22m, p=0.7MPa,h=0.22m, EcEc=30000MPa,=30000MPa,µ µc=0.15,k=50MPa,c=0.15,k=50MPa,求不同轮载位置时的最大应力值求不同轮载位置时的最大应力值解解：双轮组按单圆荷载考虑：双轮组按单圆荷载考虑查查P197图得：图得：Ci=1.29，，Ce=1.92，，Cc=1.69，，Cc′=2.43∴∴板中应力：板中应力：∴∴板边中部应力：板边中部应力：∴∴板角应力：板角应力：63.弹性半无限地基板（弹性半无限地基板（E地基）：地基）：半无限地基上无限大板受到集中或圆形分布荷载作用时，属于轴对称问题。

半无限地基上无限大板受到集中或圆形分布荷载作用时，属于轴对称问题距荷载中心距荷载中心r处挠度：处挠度：为半无限地基板的相对刚度半径，为半无限地基板的相对刚度半径，Es、、µs为为地基参数地基参数距集中荷载作用中心距集中荷载作用中心r处，板在单位宽度的幅向弯矩处，板在单位宽度的幅向弯矩Mr和切向弯矩和切向弯矩Mt:7M算出后，得到单位板宽应力算出后，得到单位板宽应力当板受到多个车轮荷载时，可取其中一个为主轮当板受到多个车轮荷载时，可取其中一个为主轮 算出算出M按均布荷载考虑，按均布荷载考虑，其他各轮按集中荷载考虑其他各轮按集中荷载考虑,算出算出Mr、、Mt然后叠加它们的影响，叠加时注然后叠加它们的影响，叠加时注意应力的方向如统一取意应力的方向如统一取x,y方向，则方向，则Mr、、Mt转换为转换为Mx、、My时，用材料时，用材料力学公式：力学公式：看到书上看到书上199页例题页例题9.14.弹性地基板的有限元解：弹性地基板的有限元解：A、、m、、n为回归系数见为回归系数见P201表表9-3二、温度应力分析：二、温度应力分析：1、胀缩应力：、胀缩应力：1）二维板中部：）二维板中部：Td为温差。

升高时为正为温差升高时为正,降低时为负．降低时为负．8看到书上看到书上204页例题页例题9.2,例题例题9.33)对于窄长混凝土板：对于窄长混凝土板：　　混凝土Ｅ　　混凝土Ｅc的取值，应考虑应力作用的持续时间．由于混凝土的蠕的取值，应考虑应力作用的持续时间．由于混凝土的蠕变效应，其持久Ｅ仅为标准Ｅ的变效应，其持久Ｅ仅为标准Ｅ的1/3~2/3．．γγc c为混凝土容重为混凝土容重, ,取取0.0240.024KN/m3,fKN/m3,f为板与地基间的摩阻系数为板与地基间的摩阻系数, ,采用采用1 1~2 2 2）一维板边中部：）一维板边中部： 约束板长变化的地基摩阻力随板的重量而变约束板长变化的地基摩阻力随板的重量而变,也即同离板自由端的距也即同离板自由端的距离离x成正比此时成正比此时:σσt=γc · f · x 为减小胀缩应力为减小胀缩应力, ,可将路面板划分为有限尺寸板可将路面板划分为有限尺寸板, ,若板长为若板长为6 6米时米时, ,σσt=0.1MPat=0.1MPa左右左右, ,可不计可不计. .2、翘曲应力：、翘曲应力：　　由于混凝土导热性能差，当气温变化时　　由于混凝土导热性能差，当气温变化时,板顶和板底产生温差板顶和板底产生温差,胀缩胀缩应力将不同应力将不同,会引起翘曲会引起翘曲. 当板顶温度高于板底时当板顶温度高于板底时,板中部力图隆起板中部力图隆起.受到约束后板底将出现拉受到约束后板底将出现拉应力应力.反之反之,板顶出现拉应力板顶出现拉应力.91)文克勒地基文克勒地基(K地基地基)：：三个假设：三个假设：温度沿板厚呈直线变化温度沿板厚呈直线变化;板的自重不计板的自重不计;板与地基始终保持接触板与地基始终保持接触.当板较厚时当板较厚时,温度变化温度变化(沿板厚沿板厚)为非线性为非线性.则则:2)E地基：地基：无解析解无解析解,只有数值解只有数值解(有限元解有限元解),查查P206图图9-14.109.3 结构层组合设计结构层组合设计主要考虑交通等级、气候、路基及材料情况，与柔性路面不同。

主要考虑交通等级、气候、路基及材料情况，与柔性路面不同一、路基和基（垫）层：一、路基和基（垫）层：1、路基：、路基：控制变形，如不均匀变形控制变形，如不均匀变形→脱空现象脱空现象→应力增大应力增大→破坏措施：措施：按填筑规则填；压实时含水量按填筑规则填；压实时含水量→ 最佳；压实度、排水、加固、设垫层最佳；压实度、排水、加固、设垫层2、垫层：、垫层：3、基层：、基层：均匀、稳定的支承，防止唧泥、错台，延长寿命，施工方便均匀、稳定的支承，防止唧泥、错台，延长寿命，施工方便要求有足够刚度、稳定性，断面正确、平整，耐冲蚀能力要求有足够刚度、稳定性，断面正确、平整，耐冲蚀能力宽度比面板宽宽度比面板宽25~35cm，，或与路基同宽或与路基同宽基层顶面基层顶面Et不小于不小于P209表表9-5的的E值由此定值由此定h新建道路新建道路hmin=15cm，，补强（在柔性路面上）时，补强（在柔性路面上）时，h=8cm(砂、砾石砂、砾石),h=10cm（（水稳类）水稳类）,对对岩石路基岩石路基h=6~8cm1）改善路基水温状况；）改善路基水温状况；2）阻止路基土挤入基层；）阻止路基土挤入基层；3）保证路面结构的稳定性，以减少路基顶面的应力和变形；）保证路面结构的稳定性，以减少路基顶面的应力和变形； 4）达到路面结构总厚度；）达到路面结构总厚度；(对季节性冰冻地区对季节性冰冻地区,路面有最小防冻厚度要求路面有最小防冻厚度要求)5）具有一定的强度、好的水稳性、抗冻性。

具有一定的强度、好的水稳性、抗冻性11二、混凝土面板：二、混凝土面板：等厚式：等厚式：hmin=8cm，，一般情况下一般情况下P209表表9-5为减少为减少σσt t，，将面板分成有限尺寸的矩形板，板宽将面板分成有限尺寸的矩形板，板宽BmaxBmax=4.5=4.5，，板长一板长一般般4-54-5m m，，不大于不大于6 6m m9.4 路面板尺寸的确定路面板尺寸的确定设计理论和方法：设计理论和方法：我国采用弹性半无限地基板理论和有限元方法计算板内我国采用弹性半无限地基板理论和有限元方法计算板内弯拉应力弯拉应力σσ1.E地基：地基：我国设计人员特别喜欢用，更接近实际我国设计人员特别喜欢用，更接近实际2.有限元法：有限元法：路面结构临界损坏状态：路面结构临界损坏状态：以设计使用年限末期，板出现疲劳开裂以设计使用年限末期，板出现疲劳开裂荷载：荷载：标准轴载标准轴载设计指标：设计指标：荷载疲劳应力荷载疲劳应力σσrprp+ +温度疲劳应力温度疲劳应力σσrtrt=（（0.95~1.03））fcm fcm为混凝土的抗弯拉强度为混凝土的抗弯拉强度12一、交通分析：一、交通分析：1.轴载换算：轴载换算：（水泥混凝土路面和柔性路面不同）（水泥混凝土路面和柔性路面不同）换算系数：换算系数：P i 为各级轴载的单轴重或双轴总重（为各级轴载的单轴重或双轴总重（KN），），小于或等于小于或等于40KN（（单轴）单轴）和和80KN（（双轴）可不计。

双轴）可不计2.交通分级：交通分级：按使用初期每日通过的标准轴载次数按使用初期每日通过的标准轴载次数Ns可分为：可分为：特重特重Ns>1500次次/天；重天；重Ns>200次次/天；中天；中Ns>5次次/天；轻天；轻Ns<5次次/天3.累计作用次数（设计使用年限内）：累计作用次数（设计使用年限内）：γ为交通量的平均年增长率，为交通量的平均年增长率，ηη为轮迹分布系数为轮迹分布系数t t为时间使用年限为时间使用年限13二、荷载疲劳应力二、荷载疲劳应力σσrprp分析：分析：1.临界荷位：临界荷位：使路面板产生最大应力、最大挠度或最大疲劳破坏的一个荷载位置使路面板产生最大应力、最大挠度或最大疲劳破坏的一个荷载位置 除纵缝为企口加拉杆型和横缝除纵缝为企口加拉杆型和横缝为自由边（不设传荷能力的假缝）其临界为自由边（不设传荷能力的假缝）其临界荷位出现在横缝边缘中部外，其余荷位出现在横缝边缘中部外，其余均在纵缝边缘中部均在纵缝边缘中部2.材料参数：材料参数：1））fcm(混凝土的抗弯拉强度混凝土的抗弯拉强度):以以28天龄期为准如混凝土浇筑后天龄期为准如混凝土浇筑后90天不天不开放交通，开放交通，fcm(90d)=1.1fcm(28d)；；Ec以实测为准。

以实测为准3.荷载的疲劳应力：荷载的疲劳应力：2）地基回弹模量）地基回弹模量:有基层顶面的当量回弹模量有基层顶面的当量回弹模量Et和计算回弹模量和计算回弹模量Es原有柔性路面上铺混凝土板时：原有柔性路面上铺混凝土板时：若所得的若所得的Et<9-5表规定，则用表规定，则用Et查图查图9-18得补强层厚度得补强层厚度h 1 计算回弹模量：计算回弹模量：Es=nEtαs为计算荷位系数，板中时取为计算荷位系数，板中时取1.0，板边时取，板边时取0.7514三、温度疲劳应力三、温度疲劳应力σσrtrt分析：分析： σ r t = k t σ t mKt为疲劳系数，为疲劳系数，σσtｍｍ为为最大温度梯度最大温度梯度时时的温度的温度翘翘曲曲应应力此时时：：四、混凝土板尺寸检验或确定：四、混凝土板尺寸检验或确定： σ r p + σ rf = ( 0.95 ~ .03 ) f cm见见P214-216例题例题9.49.5 接缝及配筋设计接缝及配筋设计一、接缝设计：一、接缝设计：1、接缝的种类及构造：、接缝的种类及构造：按方向分有纵缝和横缝；按形式分有真缝（分平口和按方向分有纵缝和横缝；按形式分有真缝（分平口和企口）和假缝；按缝填封材料分有接缝板和填缝料。

企口）和假缝；按缝填封材料分有接缝板和填缝料1）纵缝：）纵缝：有缩缝和施工缝；当一次铺筑小于路面宽度时，应设施工缝有缩缝和施工缝；当一次铺筑小于路面宽度时，应设施工缝h/2h/23~4cm5~10cm填缝料10cm拉杆平缝加拉杆型h/2h/20.1h防锈涂料1：4（1/3~1/5）h企口缝加拉杆型15当一次铺筑宽度大于路面容许的板宽（当一次铺筑宽度大于路面容许的板宽（4.0~4.5m)时，应设时，应设纵向缩缝纵向缩缝缩缝做成假缝形式，即铺筑时仅在板的上部设缝槽，而板的收缩和翘曲会使缝做成假缝形式，即铺筑时仅在板的上部设缝槽，而板的收缩和翘曲会使缝槽下的混凝土自行断裂由于断裂表面凹凸不平、互相嵌锁，使这类接缝槽下的混凝土自行断裂由于断裂表面凹凸不平、互相嵌锁，使这类接缝具有一定的传荷能力缝槽深度要适中，过浅，混凝土截面的强度削弱得具有一定的传荷能力缝槽深度要适中，过浅，混凝土截面的强度削弱得不够，从而不能保证以后的断裂发生在接缝的位置上；过深，不规则断裂不够，从而不能保证以后的断裂发生在接缝的位置上；过深，不规则断裂面积过少，接缝的传荷能力就降低一般缝槽深为面积过少，接缝的传荷能力就降低。

一般缝槽深为1/4~1/5h槽宽尽可能槽宽尽可能窄些，一般为窄些，一般为3~8m纵向缩缝也应设拉杆，以避免板块横向位移并保证纵向缩缝也应设拉杆，以避免板块横向位移并保证接缝的传荷能力接缝的传荷能力h1/4~1/5h3~8cm填缝料假缝型h/2h/2假缝加拉杆型纵缝设置的横向拉杆，一般采用螺纹钢筋，中部纵缝设置的横向拉杆，一般采用螺纹钢筋，中部10cm范围内应刷防锈涂料范围内应刷防锈涂料每延米纵缝所需的拉杆钢筋面积每延米纵缝所需的拉杆钢筋面积As(c㎡㎡)，，按下式计算：按下式计算：B、、h为混凝土板的宽度（为混凝土板的宽度（m））和和 厚度（厚度（cm）；）；［［s］］为钢筋的容许拉应力，螺纹钢筋取为钢筋的容许拉应力，螺纹钢筋取160MPa，，光园钢筋取光园钢筋取135MPa16 拉杆应具有足够的长度，使锚固在混凝土内的拉杆能发挥其抗拉能力拉杆应具有足够的长度，使锚固在混凝土内的拉杆能发挥其抗拉能力此外，还要考虑施工误差，应留有一定的余地（例如此外，还要考虑施工误差，应留有一定的余地（例如5cm），），故拉杆的长度故拉杆的长度Ls(cm)，，按下式确定：按下式确定：ds为拉杆钢筋直径（为拉杆钢筋直径（cm））;[s]为钢筋同混凝土的容许粘结应力，螺纹钢筋为钢筋同混凝土的容许粘结应力，螺纹钢筋取取1.8MPa,光园钢筋取光园钢筋取1.25MPa。

拉杆的尺寸和间距可参见拉杆的尺寸和间距可参见P217表表9-122）横缝：）横缝：有缩缝、施工缝和胀缝有缩缝、施工缝和胀缝为为减小混凝土的收缩应力和温度翘曲应力减小混凝土的收缩应力和温度翘曲应力而而设置缩缝设置缩缝，，横向缩缝一般采用假缝形式，横向缩缝一般采用假缝形式，重交通时设传力杆传力杆采用光园钢筋，重交通时设传力杆传力杆采用光园钢筋，一半以上长度涂以沥青或套上塑料膜套等，一半以上长度涂以沥青或套上塑料膜套等，使之在混凝土收缩时能够滑动使之在混凝土收缩时能够滑动h/2h/23~4cm5~10cm填缝料传力杆横向施工缝构造涂沥青 每天施工结束或混凝土浇筑中断半小时以上时，需每天施工结束或混凝土浇筑中断半小时以上时，需设置横向施工缝设置横向施工缝其位置宜设在胀、缩缝处设在缩缝处的横向施工缝采用平口加传力杆型，其位置宜设在胀、缩缝处设在缩缝处的横向施工缝采用平口加传力杆型，若施工缝设在两条缩缝中间，则做成企口加拉杆型若施工缝设在两条缩缝中间，则做成企口加拉杆型 设置胀缝设置胀缝的目的是使混凝土板有膨胀的余地，从而避免产生过大的热的目的是使混凝土板有膨胀的余地，从而避免产生过大的热压应力。

胀缝采用平缝形式，下部设接缝板，上部为填封料，并设置传力压应力胀缝采用平缝形式，下部设接缝板，上部为填封料，并设置传力杆常用的胀缝缝隙宽度为杆常用的胀缝缝隙宽度为2.0~2.5cm详见详见P218图图9-2217 接缝填封材料按使用部位分为接缝板和填缝料填缝料按施工方式又接缝填封材料按使用部位分为接缝板和填缝料填缝料按施工方式又分为加热灌入式、常温灌入式和嵌缝条三种分为加热灌入式、常温灌入式和嵌缝条三种2、接缝布置：、接缝布置：纵缝纵缝：车道线划分处（：车道线划分处（3~3.75m宽），避免纵缝设在轮迹上宽），避免纵缝设在轮迹上 横缝横缝：：4、、4.5、、5、、5.5、、6m等，也可与纵缝斜交，减少行车跳动等，也可与纵缝斜交，减少行车跳动 胀缝胀缝：尽量不设，但与其他结构物（桥梁、隧道、柔性路面等）相接：尽量不设，但与其他结构物（桥梁、隧道、柔性路面等）相接处、板厚变化处、小半径弯道、纵坡变换处均应设置胀缝处、板厚变化处、小半径弯道、纵坡变换处均应设置胀缝二、配筋设计：二、配筋设计：1、普通砼板的补强钢筋：、普通砼板的补强钢筋：边缘钢筋：边缘钢筋：纵、横向自由边设置纵、横向自由边设置12~16螺纹筋，布设在板的下部，端部弯螺纹筋，布设在板的下部，端部弯起，保护层起，保护层5cm。

角隅钢筋：角隅钢筋：胀缝两侧板的角隅及板的锐角处，可选用两根胀缝两侧板的角隅及板的锐角处，可选用两根12~16的螺纹的螺纹钢筋弯成发针型，布置在板的上部；板呈锐角形时，上下部都补强钢筋弯成发针型，布置在板的上部；板呈锐角形时，上下部都补强2、钢筋砼板：、钢筋砼板：当混凝土板的屏幕尺寸较大或形状不规则、板下埋置地下当混凝土板的屏幕尺寸较大或形状不规则、板下埋置地下设施或地基有不均匀沉陷时，为防止裂缝缝隙张开需配置钢筋网设施或地基有不均匀沉陷时，为防止裂缝缝隙张开需配置钢筋网钢筋面积：钢筋面积：L为计算纵（横）向筋时横（纵）缝间距为计算纵（横）向筋时横（纵）缝间距18 为使板内应力尽可能分散，宜用小直径钢筋纵横向钢筋的直径宜相为使板内应力尽可能分散，宜用小直径钢筋纵横向钢筋的直径宜相同钢筋的最小直径为：同钢筋的最小直径为：6mm(光园筋）和光园筋）和10mm（（螺纹筋）；钢筋的最小螺纹筋）；钢筋的最小间距为集料的两倍最大间距为：间距为集料的两倍最大间距为：15cm（（纵向，光园筋）、纵向，光园筋）、35cm（（纵向，纵向，螺纹筋）、螺纹筋）、30cm（（横向，光园筋）、横向，光园筋）、75cm（（横向，螺纹筋）。

钢筋设在距横向，螺纹筋）钢筋设在距顶面顶面1/3~1/4板厚处，搭接长度大于板厚处，搭接长度大于25d，，不小于不小于25cm钢筋混凝土板横缝间距一般为钢筋混凝土板横缝间距一般为10~20m，，最大不宜超过最大不宜超过30m ，，且需设置传力杆且需设置传力杆3.连续配筋砼路面：连续配筋砼路面：不设横缝，一般用于高速公路和一级公路不设横缝，一般用于高速公路和一级公路9.6 混凝土加铺层设计混凝土加铺层设计 混凝土路面加铺层指为提高原有混凝土路面的承载能力和改善表面功能混凝土路面加铺层指为提高原有混凝土路面的承载能力和改善表面功能而加，形成一种双层混凝土路面而加，形成一种双层混凝土路面一、加铺层的结构型式：一、加铺层的结构型式： 混凝土加铺层可采用普通砼混凝土加铺层可采用普通砼 或钢纤维混凝土等而钢纤维混凝土或钢纤维混凝土等而钢纤维混凝土一般用于路面标高受限制的地段一般用于路面标高受限制的地段1.结合式：结合式：新旧混凝土层牢固结合成整体要求接缝必须与原板一致，但新旧混凝土层牢固结合成整体要求接缝必须与原板一致，但可不设拉杆（传力杆），适用于原板完整无裂缝，或有一些裂缝但不再发可不设拉杆（传力杆），适用于原板完整无裂缝，或有一些裂缝但不再发展并已修复的情况。

展并已修复的情况192.直接式：直接式：新旧直接浇筑混凝土加铺层同样要求接缝对齐，但接缝形式新旧直接浇筑混凝土加铺层同样要求接缝对齐，但接缝形式或缝隙宽度可不一定完全相同适用于旧路面的结构损坏不太严重并已修或缝隙宽度可不一定完全相同适用于旧路面的结构损坏不太严重并已修复时，可采用这种结构形式复时，可采用这种结构形式3.分离式：分离式：在原路面与加铺层间设沥青类材料等隔离层，以防下层板的接在原路面与加铺层间设沥青类材料等隔离层，以防下层板的接缝、裂缝反射到上层来，并使上、下板分别发挥其强度作用，加铺层与新缝、裂缝反射到上层来，并使上、下板分别发挥其强度作用，加铺层与新建路面一样设计适用于：当旧路面板严重破坏或道路标高和路拱坡度需建路面一样设计适用于：当旧路面板严重破坏或道路标高和路拱坡度需作调整时作调整时二、双层板的应力分析：二、双层板的应力分析： 旧混凝土路面加铺层结构的力学图式为弹性地基上的双层板其应力可用旧混凝土路面加铺层结构的力学图式为弹性地基上的双层板其应力可用等强度理论按层间接触条件将双层砼板转换为等效的单层砼板设计等强度理论按层间接触条件将双层砼板转换为等效的单层砼板设计。

1.中面位置：中面位置：1)结合式双层板：结合式双层板：完全粘结完全粘结2)分离式双层板：分离式双层板：完全光滑看作为各自具有中面的双层薄板完全光滑看作为各自具有中面的双层薄板K=03)直接式：直接式：加铺层与旧砼路面间既有一定的粘结和摩阻力作用，但加铺层与旧砼路面间既有一定的粘结和摩阻力作用，但又不完全结合又不完全结合K在在0~1之间202.等效换算：等效换算：只要以双层板的弯曲刚度只要以双层板的弯曲刚度Dd代替单层板的弯曲刚度代替单层板的弯曲刚度D即可按即可按单层板计算方法和公式确定双层板的应力单层板计算方法和公式确定双层板的应力d1为下层板底面至中面的距离，为下层板底面至中面的距离，d 2为上层板底面至中面的距离为上层板底面至中面的距离ku为层间结合系数为层间结合系数结合式：结合式：ku取取1.0；直接式：；直接式：ku=0.4~0.7；；分离式：分离式：ku=0 混凝土弯拉弹性模量与上层混凝土弯拉弹性模量与上层板（加铺层）板（加铺层）相同的等效单层混凝土板的厚度相同的等效单层混凝土板的厚度hd为：为：3.应力计算：单层混凝土板的荷载疲劳应力和温度疲劳应力分别按下式计算：应力计算：单层混凝土板的荷载疲劳应力和温度疲劳应力分别按下式计算：21三、加铺层设计：三、加铺层设计：1、原路面状况调查与评定：、原路面状况调查与评定：1）原路概况调查：）原路概况调查：调查记录裂缝条数、位置、原因，算出路段内断裂调查记录裂缝条数、位置、原因，算出路段内断裂板和其它损坏板的百分率，以此作为路面评定的依据。

板和其它损坏板的百分率，以此作为路面评定的依据2）结构强度评定：）结构强度评定：确定原有路面的承载能力，为加铺层厚度计算提供确定原有路面的承载能力，为加铺层厚度计算提供必要参数必要参数①①旧混凝土板的计算参数：旧混凝土板的计算参数：旧混凝土板的旧混凝土板的弯拉强度（弯拉强度（f1m)可采用钻孔取可采用钻孔取出的圆柱试件进行劈裂试验出的圆柱试件进行劈裂试验(得得fsp)，，按下式确定：按下式确定：旧混凝土弯拉弹性模量可采用右式计算：旧混凝土弯拉弹性模量可采用右式计算：②②地基（基层）顶面的回弹模量：地基（基层）顶面的回弹模量：旧混凝土板厚旧混凝土板厚h1（（ cm ））按右式计算：按右式计算：22旧混凝土路面板下基层顶面的旧混凝土路面板下基层顶面的当量回弹模量当量回弹模量Et为：为：计算行车荷载应力时，结合式加铺层：计算行车荷载应力时，结合式加铺层：Es=nEt直接式加铺层，还应乘以直接式加铺层，还应乘以0.8的折减系数；分离式加铺层则根据厚度乘以的折减系数；分离式加铺层则根据厚度乘以相应的折减系数相应的折减系数加铺层厚度（cm)182022折减系数0.45~0.550.55~0.650.65~0.75计算翘曲应力时，计算翘曲应力时，n=0.35。

2、加铺方式及厚度的确定：、加铺方式及厚度的确定： 根据原有路面的结构损坏状况、接缝布置和路拱坡度以及加铺层设根据原有路面的结构损坏状况、接缝布置和路拱坡度以及加铺层设计标高等条件，选用加铺层的种类和结构形式计标高等条件，选用加铺层的种类和结构形式普通混凝土加铺层的厚度要通过试算来确定先预估加铺层的厚度普通混凝土加铺层的厚度要通过试算来确定先预估加铺层的厚度h2，，按按双层板应力分析方法和公式计算双层板应力分析方法和公式计算σσ1、、σσ2，，当当0.95<σσ1/fcm1<1.03,且且σσ2 2<1.03fcm<1.03fcm2 2时，即可否则应改变时，即可否则应改变h h2 2，，重新计算考虑到混凝土板的结重新计算考虑到混凝土板的结构完整性，结合式构完整性，结合式h h2 2>10cm>10cm；；直接式直接式h h2 2>14cm>14cm；；分离式分离式h h2 2>18cm>18cm23 钢纤维混凝土加铺层计算先按普通混凝土加铺层进行，然后按体积钢纤维混凝土加铺层计算先按普通混凝土加铺层进行，然后按体积率取普通混凝土加铺层厚度的率取普通混凝土加铺层厚度的55%~65%，但结合式不宜小于，但结合式不宜小于5cm；；直接直接式不宜小于式不宜小于8cm；；分离式不宜小于分离式不宜小于10cm。

分离式钢纤维混凝土加铺层的接缝设置与钢纤维混凝土路面一样分离式钢纤维混凝土加铺层的接缝设置与钢纤维混凝土路面一样全幅摊铺时，可不设纵向缩缝，横向缩缝间距一般为全幅摊铺时，可不设纵向缩缝，横向缩缝间距一般为15~20cm.书上书上P226给出了加铺层设计的一个例题给出了加铺层设计的一个例题9.5作业：作业：9.9；；9.1124。