水泥混凝土道面分块设计 最初,当采用水泥混凝土修筑路面时,并不做分块设计,除施工缝外,也不做任何接缝 面板浇筑的很长。到20年代,发现早期建造的混凝土路面,冬天发生断裂,夏天则容易引 起拱胀和挤碎破坏。于是,在这一时期修建的混凝土路面,每隔9~12m(30~40ft)设置 条胀缩缝,缝宽10~15m(in),中填沥青类材料。到30年代,发现这种长板最后总是每隔 3~4m产生横向裂缝,并且在胀缩缝处容易错台和唧泥等病害,经过近20年的摸索之后人 们认识到,水泥混凝土板的平面尺寸不能太大。胀缝设置也不能过多,目前趋向于不设或少 设胀缝,减小缩缝间距。板的长度在公路上素混凝土板取4~6m,在机场道面取为4m×4m 4m×5m、5m×5m、5m×6m等。配有钢筋的板的平面尺寸可大些 分块设计的原则 机场道面一般采用矩形板,因矩形板平整性好,便于施工,在进行分块设计时,应遵循 下列原则: Ⅰ、尽可能将板划分为正方形或接近正方形,这样板的受力性能好,强度高,计算表明, 在相同条件下,令圆板的强度为1,则六角形板的强度为0.86,正方形板为0.76,矩形板 为0.76×(a为短边,b为长边)。矩形板的长宽之比采用1.25:1~1:1为宜 2、同一机场道面板的平面尺寸种类不宜过多,以减少模板种类,便于施工。数量较多 的规格板的尺寸,应与机械作业宽度相一致,常用宽度为4~5m。在机械化程度低或手工操 作的情况下,板的尺寸不宜过大,以免一块板的摊铺时间长,影响混凝土质量 3、规格板的尺寸应与跑道、滑行道、集体停杋坪等道坪的外廓尺寸相协调,最好只用 种基本尺寸,并成倍数关系。尽量减少非规格板的数目,以简化施工。规格板的最小边长 为3m,最大边长为6m。非规格板的最短边长不小于1m。板角应避免有小于90°的锐角,防 止因受力条件差而产生板角断裂 4、双面坡跑道的中心线应与纵缝重合,切忌将跑道中心线位于板中(该板浇筑成“人 形折线板)。山东某机场跑道加长800m,60m宽的跑道分为15块板,每块4m×4m。跑道中 心线恰好位于中间一块板的板中,结果沿中心线800m长全部贯通断裂,裂缝最宽处达2cm 5、滑行道、联络道上的板,分块设计应保证使用该机场主要机种飞机的主轮位于板的 中部,使板处于最佳受力状态。 6、分块接缝宜采用“井”字形。即道面板间应通缝连接,不宜错缝连接。经验证明 错缝布置道面易产生延伸裂缝(图13-15)。 错缝布置引起延伸裂缝的主要原因,不外乎下列几种 (1)在纵横缝交点处,表面水易渗入基层,使基层强度降低,面板受挠折面断裂 (2)当轮载分别通过纵缝两侧的面板时,由于板角一侧刚度较小,发生较大弯沉,结果 发生轮载重分配,无缝一侧的板承受较大的轮载,产生较大的应力。这样,经过多次重复超 载之后,板即断裂。 (3)当气温降低时,在纵缝两侧的面板即沿纵向朝当中收缩。由于纵缝一般作成企口缝 或平缝,相邻的板块相互牵连摩擦,使板中部产生较大拉应力而断裂 、矩形板分块设计 矩形板分块设计,通常分为规则部分道面(跑道、滑行道、联络道和集体停机坪等)和不 规则部分(弯道、接合部等)道面两种情况 规则部分道面的分块设计一般按大区独立进行。大区之间以胀缝分开,跑道中心线与纵 缝重合。以此为起点向两侧以规格板尺寸推移,使非规格板位于两侧边缘,并使其最短边尺 寸不小于1m。跑道与联络道相接处的分块设计,可以采用通缝连接(图13-16),也可以采用 错缝连接(图13-17)。错缝设计的优点是保证跑道上的规格板尺寸一致,简化了施工。缺点 是带来错缝可能产生的危害。通缝设计避免了错缝的危害,但不得不在跑道上设置数块过渡
水泥混凝土道面分块设计 最初,当采用水泥混凝土修筑路面时,并不做分块设计,除施工缝外,也不做任何接缝, 面板浇筑的很长。到 20 年代,发现早期建造的混凝土路面,冬天发生断裂,夏天则容易引 起拱胀和挤碎破坏。于是,在这一时期修建的混凝土路面,每隔 9~12m(30~40ft)设置一 条胀缩缝,缝宽 10~15mm(in),中填沥青类材料。到 30 年代,发现这种长板最后总是每隔 3~4m 产生横向裂缝,并且在胀缩缝处容易错台和唧泥等病害,经过近 20 年的摸索之后人 们认识到,水泥混凝土板的平面尺寸不能太大。胀缝设置也不能过多,目前趋向于不设或少 设胀缝,减小缩缝间距。板的长度在公路上素混凝土板取 4~6m,在机场道面取为 4m×4m、 4m×5m、5m×5m、5m×6m 等。配有钢筋的板的平面尺寸可大些。 一、分块设计的原则 机场道面一般采用矩形板,因矩形板平整性好,便于施工,在进行分块设计时,应遵循 下列原则: 1、尽可能将板划分为正方形或接近正方形,这样板的受力性能好,强度高,计算表明, 在相同条件下,令圆板的强度为 1,则六角形板的强度为 0.86,正方形板为 0.76,矩形板 为 0.76×(a 为短边,b 为长边)。矩形板的长宽之比采用 1.25:1~1:1 为宜。 2、同一机场道面板的平面尺寸种类不宜过多,以减少模板种类,便于施工。数量较多 的规格板的尺寸,应与机械作业宽度相一致,常用宽度为 4~5m。在机械化程度低或手工操 作的情况下,板的尺寸不宜过大,以免一块板的摊铺时间长,影响混凝土质量。 3、规格板的尺寸应与跑道、滑行道、集体停机坪等道坪的外廓尺寸相协调,最好只用 一种基本尺寸,并成倍数关系。尽量减少非规格板的数目,以简化施工。规格板的最小边长 为 3m,最大边长为 6m。非规格板的最短边长不小于 1m。板角应避免有小于 90°的锐角,防 止因受力条件差而产生板角断裂。 4、双面坡跑道的中心线应与纵缝重合,切忌将跑道中心线位于板中(该板浇筑成“人” 形折线板)。山东某机场跑道加长 800m,60m 宽的跑道分为 15 块板,每块 4m×4m。跑道中 心线恰好位于中间一块板的板中,结果沿中心线 800m 长全部贯通断裂,裂缝最宽处达 2cm。 5、滑行道、联络道上的板,分块设计应保证使用该机场主要机种飞机的主轮位于板的 中部,使板处于最佳受力状态。 6、分块接缝宜采用“井”字形。即道面板间应通缝连接,不宜错缝连接。经验证明, 错缝布置道面易产生延伸裂缝(图 13-15)。 错缝布置引起延伸裂缝的主要原因,不外乎下列几种: (1) 在纵横缝交点处,表面水易渗入基层,使基层强度降低,面板受挠折面断裂; (2) 当轮载分别通过纵缝两侧的面板时,由于板角一侧刚度较小,发生较大弯沉,结果 发生轮载重分配,无缝一侧的板承受较大的轮载,产生较大的应力。这样,经过多次重复超 载之后,板即断裂。 (3) 当气温降低时,在纵缝两侧的面板即沿纵向朝当中收缩。由于纵缝一般作成企口缝 或平缝,相邻的板块相互牵连摩擦,使板中部产生较大拉应力而断裂。 二、矩形板分块设计 矩形板分块设计,通常分为规则部分道面(跑道、滑行道、联络道和集体停机坪等)和不 规则部分(弯道、接合部等)道面两种情况。 规则部分道面的分块设计一般按大区独立进行。大区之间以胀缝分开,跑道中心线与纵 缝重合。以此为起点向两侧以规格板尺寸推移,使非规格板位于两侧边缘,并使其最短边尺 寸不小于 1m。跑道与联络道相接处的分块设计,可以采用通缝连接(图 13-16),也可以采用 错缝连接(图 13-17)。错缝设计的优点是保证跑道上的规格板尺寸一致,简化了施工。缺点 是带来错缝可能产生的危害。通缝设计避免了错缝的危害,但不得不在跑道上设置数块过渡
在道面厚度变化处,应设立过渡仓,不能搞台阶式设计(图13-18) 在滑行道上,为了保证使主要机种的主轮位于板中,通常是根据主轮间距调整滑行道中 心线两侧的板。图13-19所示为按轰-6飞机使用而设计的主滑行道分块图。显然,(b)方案 最好,主轮位于板中;(a)方案板的受力状态次于(b)方案,但板块一致是其优点;(c)方案 则不可取 集体停机坪上板的分块设计与跑道大同小异。由于形状规划,通常只采用规格板即可, 若有非规格板,应布置在外侧边缘 不规则部分道面的分块设计,通常是从两相邻区域推向交接处,以胀缝隔开。注意尽量 减少非规格板的数量,使最短边尺寸不小于1m,应使接缝垂直弯道外廓线的自由边,以避 免产生锐角板块。图13-20~图13-22为不规则部分道面分块设计示例 图13-21为有三条弧线的斜交处分块设计。设计者在弧线部分的处理手法巧妙,非规格 板没有一块出现锐角。板块尺寸也比较均匀,最大板块不超过规格板块的2倍,最小边长 lm以上。 在推机道上,常因地形及建筑物限制需设计弯道,在弯道部分可采用辐射式分块设计(如 图13-22)。弧线部分的板边可以为直线,亦可为弧线。前者施工方便,后者外观美观 三、六角形板分块设计 六角形板是我国70年代曾推广采用的道面板,由于其受力条件较矩形板好、板体不易 断裂:能有效地消除温度和干湿应力的影响。同时,由于六角形板体积小,平缝连接,战时 受敌轰炸不会成片拱起,便于局部抢修。 六角形板的缺点也是明显的。如板块小,接缝数量多,施工复杂,平整度较矩形板差; 接缝为平缝,表面水沿缝下渗,土基强度降低,使板在轮载作用下易失稳,“错台”及“翘 翘板”现象时有发生:不便于机械化施工等 常用的六角形的基本尺寸为边长1.20m、1.25m、1.33m、1.50m和2.0m的六边形,机轮 荷载大及土基体积变化大时(软弱地基和不均匀冻胀),采用较大尺寸。地基强度髙、机载荷 载小时,可选用较小边长 在跑道上六角形板的分仓线应与跑道中心线一致,跑道端部的零碎板尺寸要适当,以便 于凑整桩号,方便施工放线。零碎板的最短边尺寸应不小于1m(图13-23)。 跑道与其他部位道面的相互连接有两种处理办法。一是平推法,即以跑道分块为基础, 块一块地向联络道、滑行道及停机坪平推过去。这种方法适用于跑道与联络道相互垂直的 “目”字形跑道;二是分片独立进行分块设计。即将跑道、滑行道、联络道及集体停机坪等 用胀缝分隔开,在区内使飞机滑行方向与六角板的分仓线一致。由于有胀缝隔开,大区之间 可以错缝设计。这种方法适用于“棱”形跑道和有斜交部位的道面 图13-24为直交弯道处六角形板的分块设计方案。此处跑道与联络道是用胀缝分开,独 立进行分块设计的。 在推机道的转弯处,也可以采用辐射式分块设计。图13-25所示为14m宽推机道在弯道 处的分块设计方案。这里曲线部分和直线部分是连在一起设计的,外观美观,主滑行方向与 中心线一致,使用方便。缺点是靠内侧的板块尺寸偏小,使用中易失去稳定 四、道肩的分块设计 用水泥混凝土作道肩面层时,其分块设计应视板的厚度和相邻板的尺寸而定。通常道肩 分块采用与邻板通缝连接。为避免道肩板块过于狭长,可将长条板块一分为 §12-4水泥混凝土道面接缝设计 分块设计把道面板分为独立的板块,这一方面是施工的需要,同时也是为了控制板内的 收缩应力和翘曲应力引起的裂缝。接缝高左是把独立的板块用适当型式的接缝联结为一个整
板。 在道面厚度变化处,应设立过渡仓,不能搞台阶式设计(图 13-18)。 在滑行道上,为了保证使主要机种的主轮位于板中,通常是根据主轮间距调整滑行道中 心线两侧的板。图 13-19 所示为按轰-6 飞机使用而设计的主滑行道分块图。显然,(b)方案 最好,主轮位于板中;(a)方案板的受力状态次于(b)方案,但板块一致是其优点;(c)方案 则不可取。 集体停机坪上板的分块设计与跑道大同小异。由于形状规划,通常只采用规格板即可。 若有非规格板,应布置在外侧边缘。 不规则部分道面的分块设计,通常是从两相邻区域推向交接处,以胀缝隔开。注意尽量 减少非规格板的数量,使最短边尺寸不小于 1m,应使接缝垂直弯道外廓线的自由边,以避 免产生锐角板块。图 13-20~图 13-22 为不规则部分道面分块设计示例。 图 13-21 为有三条弧线的斜交处分块设计。设计者在弧线部分的处理手法巧妙,非规格 板没有一块出现锐角。板块尺寸也比较均匀,最大板块不超过规格板块的 2 倍,最小边长 1m 以上。 在推机道上,常因地形及建筑物限制需设计弯道,在弯道部分可采用辐射式分块设计(如 图 13-22)。弧线部分的板边可以为直线,亦可为弧线。前者施工方便,后者外观美观。 三、六角形板分块设计 六角形板是我国 70 年代曾推广采用的道面板,由于其受力条件较矩形板好、板体不易 断裂;能有效地消除温度和干湿应力的影响。同时,由于六角形板体积小,平缝连接,战时 受敌轰炸不会成片拱起,便于局部抢修。 六角形板的缺点也是明显的。如板块小,接缝数量多,施工复杂,平整度较矩形板差; 接缝为平缝,表面水沿缝下渗,土基强度降低,使板在轮载作用下易失稳,“错台”及“翘 翘板”现象时有发生;不便于机械化施工等。 常用的六角形的基本尺寸为边长 1.20m、1.25m、1.33m、1.50m 和 2.0m 的六边形,机轮 荷载大及土基体积变化大时(软弱地基和不均匀冻胀),采用较大尺寸。地基强度高、机载荷 载小时,可选用较小边长。 在跑道上六角形板的分仓线应与跑道中心线一致,跑道端部的零碎板尺寸要适当,以便 于凑整桩号,方便施工放线。零碎板的最短边尺寸应不小于 1m(图 13-23)。 跑道与其他部位道面的相互连接有两种处理办法。一是平推法,即以跑道分块为基础, 一块一块地向联络道、滑行道及停机坪平推过去。这种方法适用于跑道与联络道相互垂直的 “目”字形跑道;二是分片独立进行分块设计。即将跑道、滑行道、联络道及集体停机坪等 用胀缝分隔开,在区内使飞机滑行方向与六角板的分仓线一致。由于有胀缝隔开,大区之间 可以错缝设计。这种方法适用于“棱”形跑道和有斜交部位的道面。 图 13-24 为直交弯道处六角形板的分块设计方案。此处跑道与联络道是用胀缝分开,独 立进行分块设计的。 在推机道的转弯处,也可以采用辐射式分块设计。图 13-25 所示为 14m 宽推机道在弯道 处的分块设计方案。这里曲线部分和直线部分是连在一起设计的,外观美观,主滑行方向与 中心线一致,使用方便。缺点是靠内侧的板块尺寸偏小,使用中易失去稳定。 四、道肩的分块设计 用水泥混凝土作道肩面层时,其分块设计应视板的厚度和相邻板的尺寸而定。通常道肩 分块采用与邻板通缝连接。为避免道肩板块过于狭长,可将长条板块一分为二。 §12-4 水泥混凝土道面接缝设计 分块设计把道面板分为独立的板块,这一方面是施工的需要,同时也是为了控制板内的 收缩应力和翘曲应力引起的裂缝。接缝高左是把独立的板块用适当型式的接缝联结为一个整
体,提供板间足够的传递荷载的能力,提高道面的整体强度。同时,接缝应能防止表面水沿 缝下渗,影响土基稳定:防止杂物落入缝内,使板体受热膨胀时产生过量挤压应力,引起板 的边角损坏。因此,接缝设计是一项不容忽视的工作,其性能的好坏直接影响道面的使用品 质、整体强度和使用寿命。 接缝的分类 水泥混凝土道面接缝的分类方法很多。按接缝的功能划分,可分为缩缝、胀缝、施工缝 传力杆接缝和拉杆接缝等;按接缝形状划分,可为企口缝、平缝及波纹缝等;也有按方向划 分的,与轴线方向一致的接缝称为纵缝,与轴线垂直的接缝称为横缝。按功能分类和按形状 分类方法应用较普遍。本书将这两种分类方法结合起来进行分类 1、缩缝 缩缝即收缩缝,其作用是控制板收缩裂缝的位置,减小板内温度应力。此外,由于混凝 土硬化后板都要发生收缩,因此缩缝也可为板的膨胀提供一些空间,使膨胀力得到一定的减 缩缝的型式很多,常用的有平缝型缩缝,企口缩缝,波纹缝及假缝(弱断缝)等。六角形 板或厚度20cm以下的矩形板采用平缝型缩缝(图13-26) 企口缩缝一般用于矩形板的纵缝。摊铺混凝土时,沿摊铺带的两侧设置企口模板,沿摊 铺带方向连续浇筑。企口缩缝有梯形企口和圆企口(见图13-27)。用木模板时,采用梯形企 口:钢模板多采用圆企口。 波纹缩缝是70年代应用较多的一种缩缝。常用波纹缝的构造如图13-28所示。其下部 设置波纹油毡,高度为板厚的三分之一,上部锯缝。这种缩缝有一定的传荷能力。但由于施 工麻烦,有时波纹油毡位置不稳定(施工时移位),锯缝位置发生偏斜,影响传荷效果。 假缝(弱断缝)是近年来采用较多一种缩缝型式,其构造如图13-29所示。分两次锯缝: 第一次缝宽0.3cm,深h/3:第二次缝宽0.8~1.0cm,深度为4cm。由于板在切缝断面受到 削弱,当受到温度应力作用时,板就在此处断裂,形成不规则贯通断裂面,依靠嵌锁作用传 递荷载。此种缩缝施工简单,道面整齐美观,有一定传荷能力,受到施工单位欢迎。 2、胀缝 胀缝的设置是为道面板的受热膨胀提供一定的空间,防止造成过大的挤压应力,引起板 边角碎裂。因为胀缝也能起缩缝的作用,有的文献中称为伸缩缝。 胀缝的型式有平缝型胀缝、企口胀缝及传力杆胀缝等。由于胀缝施工复杂,维护困难 在胀缝处道面板错台、碎裂和拱起等病害常有发生,影响道面的使用品质和飞行安全。因此, 规范规定宜尽量少设或不设胀缝。但在邻近固定构筑物处,在跑道、滑行道和联络道分块设 计分区的交接处,均应设置胀缝 上述位置以外的胀缝,可根据板厚、当地最高气温、施工时气温、混凝土集料的膨胀性 和当地经验确定。夏季施工,板厚不小于20cm时,可不设胀缝;其它季节施工或采用膨胀 性大的集料(如砂岩或硅酸质集料)时宜设置胀缝,其间距一般为100~200m, 平缝型胀缝多用于六角形道在或厚度小于20cm的矩形分块道面。其构造如图13-30所 。由于这种接缝基本上不能传递荷载,所以不能用于飞机活动频繁的部位。 企口胀缝用于厚度20cm以上的矩形板。通常用于条形摊铺的纵缝上。传递荷载性能较 好。因其施工复杂,维护困难,企口损坏现象很多。其构造如图13-31所示。 传力杆胀缝是在平缝型胀缝的基础上改进的。这种接缝的传荷能力强,应用广泛。但传 力杄胀缝施工复杂,传力杆难以摆平放直。位置和施工质量不符合设计要求的传力杆,不仅 起不到传递荷载的作用,还会引起胀缝处板边角的过早损坏。传力杆胀缝的构造见图(图 13-32a)。 与已有构筑物相接处的平缝型胀缝,无法加设传力杆。为保证临近胀缝处道面的承载强
体,提供板间足够的传递荷载的能力,提高道面的整体强度。同时,接缝应能防止表面水沿 缝下渗,影响土基稳定;防止杂物落入缝内,使板体受热膨胀时产生过量挤压应力,引起板 的边角损坏。因此,接缝设计是一项不容忽视的工作,其性能的好坏直接影响道面的使用品 质、整体强度和使用寿命。 一、接缝的分类 水泥混凝土道面接缝的分类方法很多。按接缝的功能划分,可分为缩缝、胀缝、施工缝、 传力杆接缝和拉杆接缝等;按接缝形状划分,可为企口缝、平缝及波纹缝等;也有按方向划 分的,与轴线方向一致的接缝称为纵缝,与轴线垂直的接缝称为横缝。按功能分类和按形状 分类方法应用较普遍。本书将这两种分类方法结合起来进行分类。 1、缩缝 缩缝即收缩缝,其作用是控制板收缩裂缝的位置,减小板内温度应力。此外,由于混凝 土硬化后板都要发生收缩,因此缩缝也可为板的膨胀提供一些空间,使膨胀力得到一定的减 弱。 缩缝的型式很多,常用的有平缝型缩缝,企口缩缝,波纹缝及假缝(弱断缝)等。六角形 板或厚度 20cm 以下的矩形板采用平缝型缩缝(图 13-26)。 企口缩缝一般用于矩形板的纵缝。摊铺混凝土时,沿摊铺带的两侧设置企口模板,沿摊 铺带方向连续浇筑。企口缩缝有梯形企口和圆企口(见图 13-27)。用木模板时,采用梯形企 口;钢模板多采用圆企口。 波纹缩缝是 70 年代应用较多的一种缩缝。常用波纹缝的构造如图 13-28 所示。其下部 设置波纹油毡,高度为板厚的三分之一,上部锯缝。这种缩缝有一定的传荷能力。但由于施 工麻烦,有时波纹油毡位置不稳定(施工时移位),锯缝位置发生偏斜,影响传荷效果。 假缝(弱断缝)是近年来采用较多一种缩缝型式,其构造如图 13-29 所示。分两次锯缝: 第一次缝宽 0.3cm,深 h/3;第二次缝宽 0.8~1.0cm,深度为 4cm。由于板在切缝断面受到 削弱,当受到温度应力作用时,板就在此处断裂,形成不规则贯通断裂面,依靠嵌锁作用传 递荷载。此种缩缝施工简单,道面整齐美观,有一定传荷能力,受到施工单位欢迎。 2、胀缝 胀缝的设置是为道面板的受热膨胀提供一定的空间,防止造成过大的挤压应力,引起板 边角碎裂。因为胀缝也能起缩缝的作用,有的文献中称为伸缩缝。 胀缝的型式有平缝型胀缝、企口胀缝及传力杆胀缝等。由于胀缝施工复杂,维护困难, 在胀缝处道面板错台、碎裂和拱起等病害常有发生,影响道面的使用品质和飞行安全。因此, 规范规定宜尽量少设或不设胀缝。但在邻近固定构筑物处,在跑道、滑行道和联络道分块设 计分区的交接处,均应设置胀缝。 上述位置以外的胀缝,可根据板厚、当地最高气温、施工时气温、混凝土集料的膨胀性 和当地经验确定。夏季施工,板厚不小于 20cm 时,可不设胀缝;其它季节施工或采用膨胀 性大的集料(如砂岩或硅酸质集料)时宜设置胀缝,其间距一般为 100~200m。 平缝型胀缝多用于六角形道在或厚度小于 20cm 的矩形分块道面。其构造如图 13-30 所 示。由于这种接缝基本上不能传递荷载,所以不能用于飞机活动频繁的部位。 企口胀缝用于厚度 20cm 以上的矩形板。通常用于条形摊铺的纵缝上。传递荷载性能较 好。因其施工复杂,维护困难,企口损坏现象很多。其构造如图 13-31 所示。 传力杆胀缝是在平缝型胀缝的基础上改进的。这种接缝的传荷能力强,应用广泛。但传 力杆胀缝施工复杂,传力杆难以摆平放直。位置和施工质量不符合设计要求的传力杆,不仅 起不到传递荷载的作用,还会引起胀缝处板边角的过早损坏。传力杆胀缝的构造见图(图 13-32a)。 与已有构筑物相接处的平缝型胀缝,无法加设传力杆。为保证临近胀缝处道面的承载强
度,可采用边缘钢筋加强(图13-32b)或厚边型板(图13-32c)。 工程实践表明,胀缝给道面带来的病害是很多的,主要有: 1)胀缝宽度一般为2.0~2.5cm,表面水很容易沿缝下渗。在轮载作用下,造成唧泥、 错台等病害,严重时使道面脱空,进而使板边角断裂 2)胀缝过多为道面板的推移提供条件。推移过大,使缩缝张开量过大。当假缝的张开 量超过1mm时,靠骨料嵌锁作用的板间传荷能力即丧失,增大了板边角部位的应力。雨水的 渗入使土基湿软,又加速了板的损坏,砂石等杂物进入缝中,道面板膨胀时产生局部挤压应 力,造成挤碎破坏: 3)胀缝施工复杂,施工质量往往达不到设计要求。常见新建机场胀缝处就有错台及两 边掉块现象。使用一年后在胀缝处发生碎裂的现象到处可见,影响飞行安全,给道面维护工 作造成困难。 胀缝的损坏现象很难有效地修复。因此,各国都在致力于减少胀缝数量,进行长胀缝和 无胀缝混凝土道面的试验硏究。首都机场1965年扩建时,加长的350m混凝土道面板厚35cm) 未设胀缝,使用效果很好。1976年新建的西跑道,板厚42cm,全长4200m未设一条胀缝, 使用效果也很好。美国从40年代就开始进行取消胀缝的试验。到70年代,在混凝土路面工 程中取消胀缝的州数达到40个,英国1969年规定,每年4~10月间施工的混凝土路面,可 以免设胀缝,而板长(缩缝间距)则规定为4.5~6m。许多国家规定,除在桥涵两端、弯道起 终点、变坡点及交叉处、板厚变化处必须设置胀缝外,一般路段均可不设胀缝。 北京军区空军勘察设计所从1985年开始,先后在厚度为22cm(长2200m)和厚度30cm(长 2032m)的滑行道上取消了胀缝。经过3年观测,使用效果很好。而在相同条件下跑道上设的 8条胀缝,使用一年后就开始出现挤碎、破裂、露筋等损坏现象。他们的硏究结论是:只要 机场当地的最高极端气温不超过42℃,道面厚度在20cm以上,道面裂断面竖曲线及变坡代 数差满足“军用永备机场场道工程战术技术标准”的要求,施工温度的昼夜平均值在5℃以 上,就可以在机场道面设长胀缝,即在跑道、滑行道和联络道上可取消胀缝。在进行长胀缝 设计时,要适当地加大板底摩擦力,假缝的切缝深度应为1/3,以促使板尽早断开:;在跑道、 滑行道和联络道相交处,以及与固定构筑物相交处应设置胀缝;胀缝应及时清理灌封,灌缝 料质量应符合要求;在维护中要切实注意及时修理损坏的填缝料,防止砂石等杂物落入缝内。 3、施工缝 施工缝亦称工作缝,是根据施工需要而设置的接缝。通常分为纵向和横向施工缝。 纵向施工缝是按设计要求和施工需要而设置的分条(摊铺道)接缝。板厚不大于30cm的 般采用平缝,大于20cm的一般采用企口缝。特级和Ⅰ级机场跑道道面中部的纵向施工缝 宜在板厚中央设置拉杆,防止纵缝拉开 纵向施工缝的构造如图13-33所示 横向施工缝是根据施工情况设置的分段接缝。当每个作业班工作结束时,或混凝土浇筑 工作中断时间较长时,都应设置横向施工缝。其位置应设在胀、缩缝处。一般采用平缝加传 力杆型接缝。平胀缝型传力杆横向施工缝的构造如图13-32所示。平缩缩传力杆型横向施工 缝的构造如图13-34所示 4、传力杆缝 无论是缩缝、胀缝和施工缝,为了提高相邻板间传荷能力,都可以在板中设置传力杆, 作为传递荷载的装置。传力杆缩缝的构造如图13-35所示。传力杆胀缝的构造见图13-32, 传力杆施工缝的构造见图13-34 传力杆应采用光圆钢筋。其长度的一半以上涂以沥青,使此端可以滑动。胀缝处的传力 杆,尚应在涂沥表的一端加一套筒,内留空隙,填以泡沫塱料、橡胶粉等弹性材料,使此端 可以胀缩滑动(见图13-32),滑动传力杆套筒的构造如图13-36所示。套筒可用硬聚氯乙烯
度,可采用边缘钢筋加强(图 13-32b)或厚边型板(图 13-32c)。 工程实践表明,胀缝给道面带来的病害是很多的,主要有: 1) 胀缝宽度一般为 2.0~2.5cm,表面水很容易沿缝下渗。在轮载作用下,造成唧泥、 错台等病害,严重时使道面脱空,进而使板边角断裂; 2) 胀缝过多为道面板的推移提供条件。推移过大,使缩缝张开量过大。当假缝的张开 量超过 1mm 时,靠骨料嵌锁作用的板间传荷能力即丧失,增大了板边角部位的应力。雨水的 渗入使土基湿软,又加速了板的损坏,砂石等杂物进入缝中,道面板膨胀时产生局部挤压应 力,造成挤碎破坏; 3) 胀缝施工复杂,施工质量往往达不到设计要求。常见新建机场胀缝处就有错台及两 边掉块现象。使用一年后在胀缝处发生碎裂的现象到处可见,影响飞行安全,给道面维护工 作造成困难。 胀缝的损坏现象很难有效地修复。因此,各国都在致力于减少胀缝数量,进行长胀缝和 无胀缝混凝土道面的试验研究。首都机场 1965 年扩建时,加长的 350m 混凝土道面板厚 35cm) 未设胀缝,使用效果很好。1976 年新建的西跑道,板厚 42cm,全长 4200m 未设一条胀缝, 使用效果也很好。美国从 40 年代就开始进行取消胀缝的试验。到 70 年代,在混凝土路面工 程中取消胀缝的州数达到 40 个,英国 1969 年规定,每年 4~10 月间施工的混凝土路面,可 以免设胀缝,而板长(缩缝间距)则规定为 4.5~6m。许多国家规定,除在桥涵两端、弯道起 终点、变坡点及交叉处、板厚变化处必须设置胀缝外,一般路段均可不设胀缝。 北京军区空军勘察设计所从 1985 年开始,先后在厚度为 22cm(长 2200m)和厚度 30cm(长 2032m)的滑行道上取消了胀缝。经过 3 年观测,使用效果很好。而在相同条件下跑道上设的 8 条胀缝,使用一年后就开始出现挤碎、破裂、露筋等损坏现象。他们的研究结论是:只要 机场当地的最高极端气温不超过 42℃,道面厚度在 20cm 以上,道面裂断面竖曲线及变坡代 数差满足“军用永备机场场道工程战术技术标准”的要求,施工温度的昼夜平均值在 5℃以 上,就可以在机场道面设长胀缝,即在跑道、滑行道和联络道上可取消胀缝。在进行长胀缝 设计时,要适当地加大板底摩擦力,假缝的切缝深度应为 1/3,以促使板尽早断开;在跑道、 滑行道和联络道相交处,以及与固定构筑物相交处应设置胀缝;胀缝应及时清理灌封,灌缝 料质量应符合要求;在维护中要切实注意及时修理损坏的填缝料,防止砂石等杂物落入缝内。 3、施工缝 施工缝亦称工作缝,是根据施工需要而设置的接缝。通常分为纵向和横向施工缝。 纵向施工缝是按设计要求和施工需要而设置的分条(摊铺道)接缝。板厚不大于 30cm 的 一般采用平缝,大于 20cm 的一般采用企口缝。特级和Ⅰ级机场跑道道面中部的纵向施工缝 宜在板厚中央设置拉杆,防止纵缝拉开。 纵向施工缝的构造如图 13-33 所示。 横向施工缝是根据施工情况设置的分段接缝。当每个作业班工作结束时,或混凝土浇筑 工作中断时间较长时,都应设置横向施工缝。其位置应设在胀、缩缝处。一般采用平缝加传 力杆型接缝。平胀缝型传力杆横向施工缝的构造如图 13-32 所示。平缩缩传力杆型横向施工 缝的构造如图 13-34 所示。 4、传力杆缝 无论是缩缝、胀缝和施工缝,为了提高相邻板间传荷能力,都可以在板中设置传力杆, 作为传递荷载的装置。传力杆缩缝的构造如图 13-35 所示。传力杆胀缝的构造见图 13-32, 传力杆施工缝的构造见图 13-34。 传力杆应采用光圆钢筋。其长度的一半以上涂以沥青,使此端可以滑动。胀缝处的传力 杆,尚应在涂沥表的一端加一套筒,内留空隙,填以泡沫塑料、橡胶粉等弹性材料,使此端 可以胀缩滑动(见图 13-32),滑动传力杆套筒的构造如图 13-36 所示。套筒可用硬聚氯乙烯
管制做,其内径应比传力杆大4~6m。为使传力杆接缝两侧的道面板受力均匀,传力杆的 固定端与滑动端应交错布置,如图13-37所示。靠板边的传力杆距板边应有10~15cm的距 离,以保证传力杆与混凝土的粘结与适当的保护层。 目前,我国常用的传力杆尺寸和间距,可按表13-6选用。 5、拉杆缝 企口缝和假缝的传荷作用都依靠板间的紧密接触。当接缝拉开时,企口缝的传荷效能降 低,在轮载作用下甚至可能发生企口断裂破坏;假缝则会完全失去传荷能力。因此,为使板 间保持紧密接触,需在相邻板间埋设螺纹钢筋,将两板紧紧拉東在一起,这就是拉杄接缝 在公路水泥混凝土路面中,为防止纵缝拉开,也应设置拉杆接缝 拉杆的作用仅是拉束相邻板使之不过分张开,并不起传递荷载的作用,因此拉杆直径比 传力杆小,两端均固定在相邻板中。企口拉杆接缝的构造见图13-33,3)。假缝拉杆接缝的 构造如图13-38所示 传力杆尺寸及间距 表13-6 拉杆的数量通过计算确定。其基本思路是:拉杆本身并没有被当作荷载传递装置来设计, 主要是在板间起拉束作用。荷载的传递是通过使板间保持紧密接触状态的企口(企口缝)或集 料嵌锁作用(假缝)来完成的。当道面板收缩时,板与板之间呈拉开趋势,此时拉杆所能提供 的最大拉力等于混凝土道面板下基层对板的移动阻力 拉杆尺寸按下面的公式计算 式中A—每延米纵缝长所需拉杆的截面积(cm) B——设拉杆纵缝到相邻纵缝或自由边之间的距离(m) n——水泥混凝土板厚(cm); σ—钢筋容许应力(MPa),取σ=160MPa L拉杆长度(cm) 一拉杆直径(cm); Z——钢筋同水泥混凝土的容许粘结应力(Ma)。28d龄期的道面混凝土与螺纹钢筋的 粘结应力Z取1.8MPa 拉杆应采用螺纹钢筋并设在板厚的中央。拉杆尺寸及间距可按表13-7选用。 拉杆尺寸及间距 二、填缝板与填缝料 1、填缝板 填缝板主要用于胀缝,设置在胀缝的下部。填缝板应具有一定的压缩及回弹变形性能, 施工时不变形,耐久性好。常用填缝板有木板、木丝板和甘蔗板、沥青橡胶混合料预制板等。 (1)木板:填缝木板应采用无节疤的软质木材制作。根据各地的使用经验,白松及白杨 较好,其次是红松和杉木。这些木材的回弹率在40%以上。木板应经沥青防腐处理,使板的 纤维表层被沥青覆盖。 (2)木丝板、甘蔗板:均为木材填缝板的代用材料。木丝板系以木材下脚料经机械刨成 均匀木丝,加入硅酸钠溶液,与425号以上的普通硅酸盐水泥混合,冷压成型、干燥及养护 而成的一种板材。甘蔗板系以甘蔗渣为原料,经过蒸制、精浆,滚筒长网成型、干燥等工序 制成的一种板材。这两种材料主要用作建筑隔音板材。用作填缝板时,板材表面应贴防水纸 或用沥青处治,使板的纤维表层沥青覆盖。 (3)沥青橡胶混合料填缝板:采用沥青、废橡胶粉、石棉粉、石粉按比例配合压制而成
管制做,其内径应比传力杆大 4~6mm。为使传力杆接缝两侧的道面板受力均匀,传力杆的 固定端与滑动端应交错布置,如图 13-37 所示。靠板边的传力杆距板边应有 10~15cm 的距 离,以保证传力杆与混凝土的粘结与适当的保护层。 目前,我国常用的传力杆尺寸和间距,可按表 13-6 选用。 5、拉杆缝 企口缝和假缝的传荷作用都依靠板间的紧密接触。当接缝拉开时,企口缝的传荷效能降 低,在轮载作用下甚至可能发生企口断裂破坏;假缝则会完全失去传荷能力。因此,为使板 间保持紧密接触,需在相邻板间埋设螺纹钢筋,将两板紧紧拉束在一起,这就是拉杆接缝。 在公路水泥混凝土路面中,为防止纵缝拉开,也应设置拉杆接缝。 拉杆的作用仅是拉束相邻板使之不过分张开,并不起传递荷载的作用,因此拉杆直径比 传力杆小,两端均固定在相邻板中。企口拉杆接缝的构造见图 13-33,3)。假缝拉杆接缝的 构造如图 13-38 所示。 传力杆尺寸及间距 表 13-6 拉杆的数量通过计算确定。其基本思路是:拉杆本身并没有被当作荷载传递装置来设计, 主要是在板间起拉束作用。荷载的传递是通过使板间保持紧密接触状态的企口(企口缝)或集 料嵌锁作用(假缝)来完成的。当道面板收缩时,板与板之间呈拉开趋势,此时拉杆所能提供 的最大拉力等于混凝土道面板下基层对板的移动阻力。 拉杆尺寸按下面的公式计算: 式中 A——每延米纵缝长所需拉杆的截面积(cm); B——设拉杆纵缝到相邻纵缝或自由边之间的距离(m); n——水泥混凝土板厚(cm); σ——钢筋容许应力(MPa),取σ=160MPa; L——拉杆长度(cm); ——拉杆直径(cm); Z——钢筋同水泥混凝土的容许粘结应力(MPa)。28d 龄期的道面混凝土与螺纹钢筋的 粘结应力 Z 取 1.8MPa。 拉杆应采用螺纹钢筋并设在板厚的中央。拉杆尺寸及间距可按表 13-7 选用。 拉杆尺寸及间距 表 13-7 二、填缝板与填缝料 1、填缝板 填缝板主要用于胀缝,设置在胀缝的下部。填缝板应具有一定的压缩及回弹变形性能, 施工时不变形,耐久性好。常用填缝板有木板、木丝板和甘蔗板、沥青橡胶混合料预制板等。 (1) 木板:填缝木板应采用无节疤的软质木材制作。根据各地的使用经验,白松及白杨 较好,其次是红松和杉木。这些木材的回弹率在 40%以上。木板应经沥青防腐处理,使板的 纤维表层被沥青覆盖。 (2) 木丝板、甘蔗板:均为木材填缝板的代用材料。木丝板系以木材下脚料经机械刨成 均匀木丝,加入硅酸钠溶液,与 425 号以上的普通硅酸盐水泥混合,冷压成型、干燥及养护 而成的一种板材。甘蔗板系以甘蔗渣为原料,经过蒸制、精浆,滚筒长网成型、干燥等工序 制成的一种板材。这两种材料主要用作建筑隔音板材。用作填缝板时,板材表面应贴防水纸 或用沥青处治,使板的纤维表层沥青覆盖。 (3) 沥青橡胶混合料填缝板:采用沥青、废橡胶粉、石棉粉、石粉按比例配合压制而成