連續(xù)配筋混凝土復(fù)合路面在市政道路中的應(yīng)用

吳榮東　徐晨鳴　魯文成　魏然

摘 要：文章介紹了連續(xù)配筋混凝土復(fù)合路面在某市政道路中處理差異沉降中的應(yīng)用。對(duì)連續(xù)配筋混凝土復(fù)合路面的設(shè)計(jì)理論方法作了介紹，并總結(jié)了在施工過(guò)程中遇到的問(wèn)題。為相關(guān)工程設(shè)計(jì)和施工提供一定的借鑒依據(jù)。

關(guān)鍵詞：連續(xù)配筋混凝土；復(fù)合路面；市政道路；差異沉降

在市政道路中，由于施工工期緊、地下空間復(fù)雜以及交通組織等方面的特殊要求，需要一種開放交通早，強(qiáng)度高，能適應(yīng)重載密集交通的路面形式。文章借鑒國(guó)內(nèi)外有關(guān)工程實(shí)踐和理論分析，結(jié)合市政道路項(xiàng)目特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)性的采用了連續(xù)配筋混凝土+瀝青的復(fù)合路面結(jié)構(gòu)。就其目前使用情況來(lái)看，路面情況良好。

1 連續(xù)配筋混凝土復(fù)合路面概述

連續(xù)配筋混凝土路面（簡(jiǎn)稱CRCP）是為了減少普通水泥混凝土路面由于橫向脹、縮縫的薄弱而引起的各種病害（如唧泥、錯(cuò)臺(tái)等），改善路用性能，延長(zhǎng)道路的使用壽命，發(fā)展起來(lái)的一種較新的路面結(jié)構(gòu)形式。

但是CRCP板作為剛性板其主要的缺陷是由于混凝土在硬化固結(jié)時(shí)的干縮及溫縮受阻而形成的橫向細(xì)小裂縫。而瀝青混凝土面層平順、無(wú)接縫，且具有的彈塑性質(zhì)，有很好的減振性。基于這些特點(diǎn)，在CRCP上鋪設(shè)瀝青混凝土面層。形成CRCP復(fù)合路面，有效減弱行車荷載的沖擊作用，從而減少對(duì)CRCP的破壞。

2 項(xiàng)目概況

南京市緯三路過(guò)江通道工程是貫通大江南北的主要通道，是主城井字內(nèi)環(huán)快速路網(wǎng)中向西延伸至江北地區(qū)的重要通道。周邊多條主干道、城市快速路建成并與過(guò)江通道相接，過(guò)江通道實(shí)際承擔(dān)了南京市區(qū)、周邊城市和過(guò)境交通三方面的交通流，不僅交通量大，交通組織也十分困難，在施工期間難以對(duì)接線道路進(jìn)行交通分流。施工期間必須維持交通，并需要近早開放交通。

根據(jù)勘察資料，場(chǎng)地下臥層軟土較厚，且道路下方有地下車庫(kù)、人行過(guò)街通道、電纜溝等結(jié)構(gòu)物。使部分道路處于剛性地基（車庫(kù)結(jié)構(gòu)）與柔性地基的交接處，產(chǎn)生差異沉降，為防止路面開裂等病害需采取相應(yīng)措施。

3 復(fù)合路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

鑒于地下結(jié)構(gòu)物繁多和本項(xiàng)目特殊情況，本路段路面必須具有早期強(qiáng)度高、開放交通早等特點(diǎn)，經(jīng)多方案比較，路面采用連續(xù)配筋混凝土路面并在其上加鋪瀝青面層形成復(fù)合路面。

3.1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為30年，安全等級(jí)為一級(jí)，變異水平等級(jí)為低級(jí)，交通等級(jí)為重交通。CRCP的板厚參照普通混凝土板厚度設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮瀝青面層的有利影響，板厚確定為35cm，底基層為20cm厚C20素混凝土。

水泥混凝土路面上的瀝青加鋪層是一種特殊的路面結(jié)構(gòu)，應(yīng)力應(yīng)變特性與一般的彈性層狀體系有較大的差別。新建CRCP板動(dòng)態(tài)臨界彎沉值極小，設(shè)計(jì)中未予考慮，對(duì)于加鋪厚度以美國(guó)瀝青協(xié)會(huì)（AI）法計(jì)算，并以美國(guó)工程兵團(tuán)和聯(lián)邦航空局（FAA）法驗(yàn)算，確定其瀝青混凝土罩面厚度為10cm。

3.2 配筋設(shè)計(jì)

3.2.1 縱向配筋設(shè)計(jì)

縱向配筋設(shè)計(jì)初擬縱向配筋率為0.6%，采用Ф16的螺紋鋼筋，設(shè)計(jì)溫差△T取35，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。由現(xiàn)行JTGD40-2011《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》）相關(guān)規(guī)定計(jì)算可知，初擬的配筋率滿足設(shè)計(jì)要求。由于在實(shí)際使用中板邊應(yīng)力較板中大，故在設(shè)計(jì)時(shí)使邊部鋼筋間距略小于板中鋼筋間距。《規(guī)范》中規(guī)定縱向鋼筋設(shè)置位置在板體表面以下1/2～1/3厚度范圍內(nèi)，但考慮到布置位置偏上時(shí)，板體表面裂縫分布不均勻，將其布置在板厚的1/2處。

3.2.2 橫向配筋設(shè)計(jì)

在一般CRCP板設(shè)計(jì)中多將橫向鋼筋視為架立鋼筋，但由于本項(xiàng)目CRCP板寬較大，為了避免沖斷現(xiàn)象的產(chǎn)生，橫向鋼筋采用Ф14的螺紋鋼筋，橫向鋼筋配筋率按鋼筋普通混凝土板計(jì)算。橫向鋼筋布設(shè)于縱向鋼筋之下。

3.2.3 端部設(shè)計(jì)

端部設(shè)計(jì)時(shí)采用國(guó)內(nèi)較多的凸形地錨梁。因錨固設(shè)施一般無(wú)法完全限制CRCP端部變形，設(shè)計(jì)中未將CRCP與構(gòu)造物相接，而是在其中設(shè)置一塊雙層鋼筋混凝土板做為過(guò)渡板，并在其兩端各設(shè)一條漲縫，以消除殘余變形。根據(jù)道路等級(jí)和與構(gòu)造物過(guò)渡相連方式設(shè)定端部最大容許位移值。將CRCP板體視為均質(zhì)彈性體，采用分段法計(jì)算考慮地基摩阻力時(shí)的端部自由位移，以位移法計(jì)算所需的端部約束力。將計(jì)算結(jié)果和所需的端部約束力相比較，如不滿足要求則增加端墻數(shù)量，如滿足要求則對(duì)端墻進(jìn)行配筋計(jì)算并進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)算。

4 施工中的問(wèn)題

由于CRCP復(fù)合路面在國(guó)內(nèi)及少使用，雖然在設(shè)計(jì)中對(duì)施工實(shí)施情況做了較多考慮，但在施工實(shí)施中還是出現(xiàn)了一些問(wèn)題，雖然最后問(wèn)題都得到了不同程度的解決，希望對(duì)以后的設(shè)計(jì)和施工有一定的借鑒作用。

4.1 混凝土塌落度

由于施工場(chǎng)地受限，采用商品混凝土。考慮商品混凝土塌落度較大，為避免泛漿、離析，規(guī)定塌落度范圍為8～10。但在施工實(shí)施時(shí)，發(fā)現(xiàn)塌落度難以滿足要求，且各批次混凝土的塌落度差異較大。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)，攤鋪的混凝土塌落度大多在9～11間，比設(shè)計(jì)略大。但據(jù)檢測(cè)結(jié)果，并未出現(xiàn)混凝土強(qiáng)度和密實(shí)性方面的問(wèn)題。

4.2 鋼筋網(wǎng)的布設(shè)

在攤鋪混凝土前，提前布設(shè)鋼筋網(wǎng)，施工單位為了便于施工組織，預(yù)焊了過(guò)長(zhǎng)的鋼筋網(wǎng)。結(jié)果因施工時(shí)的日夜溫差，鋼筋網(wǎng)膨脹扭曲，不能保證鋼筋的位置準(zhǔn)確，只好重新焊接，后期施工時(shí)將預(yù)焊鋼筋網(wǎng)長(zhǎng)度控制在10m，再無(wú)出現(xiàn)鋼筋網(wǎng)變形的問(wèn)題。

4.3 混凝土的養(yǎng)生

本項(xiàng)目CRCP板在7月施工，氣溫較高。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性攤鋪時(shí)，雖以濕草袋覆蓋養(yǎng)生，但還是沒(méi)能有效的避免混凝土失水過(guò)快，CRCP板上出現(xiàn)了大量的干縮裂縫。施工時(shí)借除了以濕草袋覆蓋外，還在其上覆蓋塑料薄膜和塑料編織布，加強(qiáng)保濕效果。后期的施工實(shí)踐證明這些措施能有效避免混凝土失水過(guò)快，保證了施工質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市道路已經(jīng)成為我國(guó)交通建設(shè)的重點(diǎn)，路面工程作為道路工程的重要組成部分，現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)形式使用中也逐漸暴露出對(duì)重型交通的不適應(yīng)。路面研究在改進(jìn)現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)的同時(shí)，也在積極的尋找新的路面結(jié)構(gòu)以滿足公路工程發(fā)展的需要。南京緯三路過(guò)江通道中連續(xù)配筋混凝土復(fù)合路面的應(yīng)用也是對(duì)市政道路新的路面結(jié)構(gòu)的一次有益嘗試。

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