城市道路设计规范10混凝土路面设计.doc

第十章水泥混凝土路面设计                 第一节 设计原则与规定   第10.1.1条   本章适用于接缝处设传力杆、不设传力杆及设补强钢筋网的水泥混凝土路面（以下简称混凝土路面）的设计    设计内容包括结构组合设计、混凝土板厚度设计、混凝土板平面尺寸设计、接缝构造和传力杆设计、局部补强钢筋与钢筋网设计等   第10.1.2条   混凝土板的厚度，按行车产生的荷载应力不超过水泥混凝土在设计年限末期的疲劳强度并验算温度翘曲应力后确定    混凝土板长度的确定应使最大行车荷载应力和最大翘曲应力的迭加值不超过水泥混凝土的弯拉强度   第10.1.3条   行车荷载应力和温度翘曲应力均按弹性半无限地基上的弹性薄板理论，用有限元法计算    各项计算可用电子计算机或本章所列计算公式及图表计算                 第二节 设计标准及参数   第10.2.1条   混凝土路面设计以100kN轴载作为标准轴载    其他各级轴载Pi的作用次数Ni应按式（10.2.1）换算为标准轴载Pk的作用次数Nc   双后轴轴距大于1.35m时，分别按单后轴计    轴载小于40kN的轴数可不计。

轴载大于或等于40kN时均应换算为标准轴载的轴数   第10.2.2条   混凝土路面的交通等级按设计初期设计车道的日标准轴载的轴数Nli分为四级交通等级及采用的设计年限见表10.2.2　   第10.2.3条   设计年限内设计车道上标准轴载累计数N按下式计算    当初期设计车道的日标准轴载的轴数Nli采用表10.2.2的数值时，设计年限内设计车道上标准轴载累计数Ｎ用式（10.2.3-1）计算   第10.2.4条   计算荷载应力按式（10.2.4）计算   第10.2.5条   在旧路上铺筑混凝土板时，旧路顶面的当量回弹模量ES应在最不利季节采用刚性承载板法实测确定当量回弹模量的计算方法见第9.5.3条计算回弹模量ECS按式（10.2.5-1）计算    对于新建道路，按照现行的试验方法确定的土基回弹模量值En、基层材料回弹模量E1，并拟用的基层厚度h，查图10.2.5确定基层顶面的当量回弹模量ES基层为多层时，按柔性路面设计方法计算基层顶面当量回弹模量ES　   第10.2.6条   水泥混凝土的设计强度以龄期28d的弯拉强度为准，其值不得低于表10.2.6-1的规定值水泥混凝土的弯拉弹性模量EC宜采用实测值。

无实测值时，可按表10.2.6-2选用   第10.2.7条   水泥混凝土的弯拉疲劳强度按设计年限内设计车道上标准轴载的累计数N确定，用式（10.2.7）计算   第10.2.8条   设计年限内混凝土板的最大温度梯度计算值Th（℃/cm）宜采用各城市实测值，当无实测资料时，可根据道路所在的公路自然区划与不同板厚，按表10.2.8选用                 第三节 结构组合设计   第10.3.1条   混凝土路面下的土基应符合下列规定    土基的回弹模量值应符合第8.1.2条规定    埋设地下公用设施沟槽的回填土应与周围土的性质相同，并分层压实到符合第8.4.3条规定的压实度   第10.3.2条   对于膨胀土、粘质土、季节性冰冻地区的松质土等土基，除采取上述措施外，还应加强排水措施，并根据情况加设垫层或对土基顶部土层采取换土、低剂量结合料稳定处理等措施    在潮湿或过湿土基上应加设垫层垫层可采用结合料稳定土、炉渣或颗粒材料    季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段的路面结构总厚度小于表10.3.2规定的最小厚度时，其差值应设垫层补足过湿路段按第八章的规定处理后，可按表10.3.2潮湿路段的要求设垫层。

    垫层厚度应大于或等于15cm其宽度应比基层每侧各宽出25～35cm，或与路基同宽　   第10.3.3条   混凝土板下的基层应平整、坚实、抗变形能力强、整体性好、透水性小和耐冲刷特重和重交通等级的道路应采用无机结合料稳定类、工业废渣稳定类材料做基层中等和轻交通等级的道路亦可采用符合本条要求的其他材料做基层    基层顶面当量回弹模量ES不得小于表10.3.3的规定值    岩石、砂砾路面或旧沥青路面顶面的当量回弹模量值高于表10.3.3规定数值时，可不加铺基层，但应设置整体性好的整平层，其最小厚度不得小于所用材料的施工最小厚度    基层最小厚度应大于或等于15cm其宽度应比混凝土板每侧各宽出25～35cm   第10.3.4条   混凝土板表面应平整、耐磨，并且有一定粗糙度抗滑标准见第9.6.1条    混凝土板的横断面宜采用等厚式，其厚度按应力计算确定混凝土板的最小厚度为18cm                 第四节 混凝土板厚度设计   第10.4.1条   混凝土板设传力杆时，按图10.4.1-1计算混凝土板的最大应力；不设传力杆时，按图10.4.1-2计算混凝土板的最大应力。

最大应力σmax，根据初设板厚ｈｃ以及水泥混凝土弯拉弹性模量与基层顶面计算回弹模量之比值EC/ECS，按图示方法查得                 第五节 混凝土板平面尺寸、温度翘曲应力验算与接缝设计   第10.5.1条  混凝土板应设置垂直相交的纵向和横向接缝，将混凝土板分为矩形板    相邻板的接缝应对齐，不得错缝在不得已情况出现错缝时，与接缝相对的板边应加设防裂钢筋见图10.5.1   第10.5.2条  混凝土板长度应通过验算混凝土板的温度翘曲应力后确定，可采用4.5m～5.5m，最大应不超过6m    板中点或纵缝边缘中点可能出现的一次最大行车计算荷载应力和温度翘曲应力的迭加值不得超过水泥混凝土的设计强度fcm    一次最大行车荷载的轴载，按交通等级选用表10.5.2规定值    计算结果不满足式（10.5.2-1）要求时，应修改混凝土板的厚度与（或）长度，重新计算   第10.5.3条  混凝土板内的温度翘曲应力按下式计算：    第10.5.4条  混凝土板的纵缝必须与道路中线平行纵缝间距按车道宽度选用，可采用3.50m、3.75m，最大为4.0m    对于特重及重交通等级，混凝土板的纵缝应采用加拉杆的企口缝或加拉杆的平缝；对于中等交通等级，混凝土板的纵缝宜采用加拉杆的平缝。

采用企口缝时必须加设拉杆纵缝构造见图10.5.4-1    纵缝间距超过4m时，应在板中线上设纵向缩缝纵向缩缝宜采用设拉杆的假缝，其构造见图10.5.4-2   第10.5.5条  拉杆设在混凝土板厚中央，并与板缝垂直拉杆中部10cm范围内应涂防锈涂料拉杆的尺寸、根数及间距按以下公式计算确定   第10.5.6条  胀缝设置应根据混凝土板厚、施工温度、水泥混凝土骨料的膨胀性并结合当地经验确定夏季施工，混凝土板厚大于或等于20cm时，可不设胀缝；其他季节施工或采用膨胀性大的骨料时，宜段胀缝，其间距为100～200m    混凝土板与桥梁或其他结构物、交叉口相接以及混凝土板厚度变化处，小半径平曲线、竖曲线处，均应设置胀缝与结构物或沥青路面相接时，在混凝土路面端部的二或三条横缝均应设胀缝    隧道内部的混凝土路面不设胀缝，只在隧道洞口附近设胀缝    对于特重及重交通等级混凝土路面的胀缝应采用滑动传力杆；对于中等交通等级，混凝土路面的胀缝宜采用滑动传力杆，其构造见图10.5.6-1不设传力杆时，其构造见图10.5.6-2紧靠结构物的胀缝无法设传力杆时，可采用加横向边缘钢筋（图10.5.6-3）或厚边式（图10.5.6-4），并与结构物之间留出20～25mm的缝隙，按胀缝处理。

厚边式板边厚度hc＋he应按不设传力杆时所需厚度确定   第10.5.7条  横向缩缝采用假缝对于特重及重交通等级，混凝土板的横向缩缝应设传力杆，其构造见图10.5.7-1对于中等交通等级，混凝土板的横向缩缝宜设传力杆不设传力杆的横向编缝构造见图10.5.7-2    采用长间距的胀缝，且横向缩缝不设传力杆时，宜在邻近胀缝或自由端的三条缩缝内设传力杆横向缩缝采用切缝时，应每隔二或三条切缝设一条预塑缝   第10.5.8条   施工缝应位于横缝处混凝土路面设传力杆时，施工缝应按所在横缝系胀缝或缩缝而设置相同的传力杆，并采用相同的接缝构造混凝土路面不设传力杆时，施工缝构造见图10.5.8与图10.5.6-2   第10.5.9条  接缝处一组传力杆应传递的荷载Q的计算如下：    按温度翘曲应力验算后确定的设传力杆混凝土板厚度及荷载在板中荷位产生的应力，在图10.4.1-2不设传力杆的混凝土板荷载应力计算图中查得轴载值QC100kN与QC之差为接缝处一组传力杆应传递的荷载Q（N）   第10.5.10条  胀缝传力杆为滑动传力杆传力杆应采用光面钢筋，设在混凝土板厚中央，并与板缝垂直，传力杆长的一半加5cm的范围内涂沥青或其他防锈涂料。

在涂沥青一侧的端部加套筒，内留空隙，填充泡沫塑料等弹性材料，见图10.5.6-1   第10.5.11条  传力杆的尺寸及间距按以下规定计算：    一、单根传力杆的传荷能力    胀缝处的滑动传力杆按式（10.5.11-1）与式（10.5.11-2）分别计算单根传力杆的传荷能力，取小值作为单根传力杆的计算传荷能力P缩继处按式（10.5.11-2）计算纵缝处拉杆亦应按式（10.5.11.2）进行验算不能满足传荷要求时，按照缩缝有关规定，调整拉杆的直径与间距　    二、一组传力杆的总传荷能力     1、在荷载作用下混凝土板接缝处的影响范围为荷载两侧各1.8rc，rc为混凝土板的相对刚度半径，按式（10.5.11-3）计算　     2、以2×1.8rc范围内的传力杆为一组，共同向邻板传递荷载荷载中心处传力杆的传荷能力为100%；距荷载中心1.8rc处的传荷能力为0；位于上述两位置之间的传力杆的传荷能力按直线分配     横缝传力杆的间距为30～50cm，最外侧一根传力杆到板的纵边的距离为10～15cm     3、横缝处与纵缝处一组传力杆总传荷能力的计算荷载作用于一根传力杆之上，如图10.5.11-1时，     4、一组传力杆的总传荷能力应大于或等于需传递的荷载Q。

在横缝或纵缝处用下式计算          ΣＰi≥Ｑ          （10.5.11.6）     当不符合上述要求时，可调整传力杆或拉杆的间距或直径，重新计算，直至符合要求   第10.5.12条  按设传力杆确定混凝土板的厚度，而在板的自由边不能设置传力设施时，应设置边缘钢筋，自由板角上部应设角隅钢筋    边缘钢筋为两根直径为14或16mm的钢筋，布置见图10.5.12-1角隅钢筋直径为10～14mm的钢筋，布置见图10.5.12-2    边缘钢筋与角隅钢筋可用螺纹钢筋或光面钢筋　   第10.5.13条  接缝处采用的封缝材料应有弹性、不透水、耐疲劳、耐老化及抗压入性能好，并能同水泥混凝土表面粘结牢固   第10.5.14条  交叉口范围内混凝土板分块时应注意以下各点：    一、接缝应正交当非主要行车部位出现锐角时，板角处应加设补强钢筋网或角隅钢筋    二、混凝土板分块不宜过小，最小边长应大于或等于1.5m与主要行车方向垂直的边长应小于或等于4.0m    三、接缝应对齐，不得错缝当出现错缝时，应按第10.5.1条的规定处理    四、胀缝应布置在交叉口缘石转弯的切点处。