關(guān)于市政道路砼路面接縫設(shè)計的探析

張紅霞

【摘要】道路砼路面接縫設(shè)計的目的是控制溫度收縮應(yīng)力和翹曲應(yīng)力引起的裂縫出現(xiàn)位置；通過接縫能提供一定的荷載傳遞能力；防止堅硬的雜物落人接縫縫隙內(nèi)和路表水的滲人。為此，設(shè)計時要考慮接縫設(shè)置位置、構(gòu)造和縫隙的填封。本文簡述了市政道路砼路面交叉口與縱縫的接縫設(shè)計，主要對市政道路砼路面橫縫的構(gòu)造與接縫設(shè)計進(jìn)行了探討分析，并且闡述了市政道路砼路面縱、橫縫的接縫設(shè)計與補(bǔ)強(qiáng)鋼筋以及市政道路砼路面接縫設(shè)計的填縫材料，以供借鑒參考。

【關(guān)鍵詞】市政道路砼路面；接縫設(shè)計；交叉口；縱縫；橫縫；構(gòu)造；補(bǔ)強(qiáng)鋼筋；填縫材料

一、市政道路砼路面交叉口與縱縫的接縫設(shè)計

1、交叉口的接縫設(shè)計。兩條道路正交時，各條道路的直道部分均保持本身縱縫的連貫，而相交路段內(nèi)各條道路的橫縫位置應(yīng)按相對道路的縱縫間距作相應(yīng)變動，保證兩條道路的縱橫縫垂直相交，互不錯位。兩條道路斜交時，主要道路的直道部分保持縱縫的連貫，而相交路段內(nèi)的橫縫位置應(yīng)按次要道路的縱縫間距作相應(yīng)變動，保證與次要道路的縱縫相連接。相交道路彎道加寬部分的接縫接縫設(shè)計，應(yīng)不出現(xiàn)或少出現(xiàn)錯縫和銳角板。

2、縱縫的接縫設(shè)計。為防止板沿兩側(cè)路拱橫坡松動拉開和形成錯臺，在縱縫的板厚中央應(yīng)設(shè)置拉桿，拉桿間距0.8m左右，錨固在砼內(nèi)，以保證兩側(cè)板不致被拉開而失掉縫下部的顆粒嵌鎖作用。當(dāng)按一個車道施工時，可做成平頭式縱縫。為利于板間傳遞荷載，也可采用企口式縱縫，縫壁應(yīng)涂瀝青，縫的上部也應(yīng)留有寬6-8mm的縫隙，內(nèi)澆灌填縫料。

二、市政道路砼路面橫縫的構(gòu)造與接縫設(shè)計

橫向接縫共有三種：脹縫、縮縫和施工縫。以下就其構(gòu)造與接縫設(shè)計進(jìn)行分析。

1、橫向接縫的構(gòu)造。（1）脹縫的構(gòu)造。脹縫的縫隙寬約20-25mm。如施工時氣溫較高，或脹縫間距較短，應(yīng)采用低限；反之用高限?？p隙上部3-4cm深度內(nèi)澆灌填縫料，下部則設(shè)置富有彈性的嵌縫板，它可由油浸或瀝青浸制的軟木板制成。對于交通繁重的道路，為保證砼板之間能有效地傳遞荷載，防止形成錯臺，應(yīng)在脹縫處板厚中央設(shè)置傳力桿。傳力桿一般長40-60cm，直徑20-25mm的光圓鋼筋，每隔30-50cm設(shè)置一根。桿的半段固定在砼內(nèi)，另一半段涂瀝青并套上長約8-10cm的鐵皮或塑料套筒，筒底與桿端之間留出寬約3-4cm的空隙，并用木屑與彈性材料填充，以利板的自由伸縮。在同一條脹縫上的傳力桿，設(shè)有套 筒的活動端最好在縫的兩邊交錯接縫設(shè)計。（2）縮縫的構(gòu)造。縮縫一般采用假縫形式，即只在板的上部設(shè)縫隙，當(dāng)板收縮時將沿此最薄弱斷面有規(guī)則地自行斷裂?？s縫縫隙寬3-8mm，深度約為板厚的1/5-1/4，一般為5-6cm，近年來國外有減小假縫寬度與深度的趨勢。假縫縫隙內(nèi)亦需澆灌填縫料，以防地面水下滲及雜物進(jìn)入縫內(nèi)。由于縮縫縫隙下面板斷裂面凹凸不平，能起一定的傳荷作用，一般不必設(shè)置傳力桿，但對交通繁重、收費(fèi)廣場或地質(zhì)水文條件不良路段，也應(yīng)在板厚中央設(shè)置傳力桿。這種傳力桿長度為30-40cm，直徑14-16mm，每隔30-60cm設(shè)一根，一般全部錨固在砼內(nèi)，以使縮縫下部凹凸面的傳荷作用有所保證；但為便于板翹曲，有時也將傳力桿半段涂以瀝青，稱為滑動傳力桿，而這種縫稱為翹曲縫。（3）施工縫的構(gòu)造。施工縫采用平頭縫或企口縫的構(gòu)造形式。平頭縫上部應(yīng)設(shè)置深為3-4cm，寬為5-10mm的溝槽，內(nèi)澆灌填縫料。為利于板間傳遞荷載，在板厚的中央也應(yīng)設(shè)置傳力桿。傳力桿長約40cm，直徑20mm，半段錨固在砼中，另半段涂瀝青或潤滑油，亦稱滑動傳力桿。另一種形式是企口縫。

4、橫縫的接縫設(shè)計。橫縫間距大小直接影響板內(nèi)溫度應(yīng)力、接縫縫隙寬度和接縫傳荷能力。一般取4-6m。路面結(jié)構(gòu)相對剛度半徑大的可取高值；反之，取低值。即板越厚、基層頂面的回彈模量越小，橫縫間距可較大。在晝夜氣溫變化較大的地區(qū)，或地質(zhì)水文情況不良路段，應(yīng)取低限值，反之取高限。在橋涵兩端以及小半徑平、豎曲線處應(yīng)設(shè)置脹縫。脹縫是砼路面的薄弱環(huán)節(jié)，它不僅給施工帶來不便，同時，由于施工時傳力桿設(shè)置不當(dāng)（未能正確定位），使脹縫處的砼常出現(xiàn)碎裂等病害；當(dāng)雨水通過脹縫滲入地基后，易使地基軟化，引起唧泥、錯臺等破壞；當(dāng)砂石進(jìn)入脹縫后，易造成脹縫處板邊擠碎、拱脹等破壞。同時，脹縮容易引起行車跳動，其中的填縫料又要經(jīng)常補(bǔ)充或更換，增加了養(yǎng)護(hù)的麻煩。

三、市政道路砼路面縱、橫縫的接縫設(shè)計與補(bǔ)強(qiáng)鋼筋

道路砼路面板的縱縫與橫縫一般做成垂直正交，以改善其受力狀況。如橫縫在縱縫兩旁錯開，將導(dǎo)致板產(chǎn)生從橫縫延伸出來的裂縫。一般將板寬和板長之比控制在l：1.3左右。當(dāng)采用板中計算厚度的等厚式板時，或砼板縱、橫向自由邊緣下的基礎(chǔ)有可能產(chǎn)生較大的塑性變形時，應(yīng)在其自由邊緣和角隅處設(shè)置下述兩種補(bǔ)強(qiáng)鋼筋。（1）角隅鋼筋，設(shè)置在脹縫兩側(cè)板的角隅處，一般可用兩根直徑12-14mm長2.4m的螺紋鋼筋，角隅鋼筋應(yīng)設(shè)在板的上部，距板頂面不小于5cm，距脹縫和板邊緣各為l0cm。鋼筋接縫設(shè)計在板的上下部，距板頂（底）5-7cm為宜。（2）邊緣鋼筋，一般用兩根直徑12-16mm的螺紋鋼筋或圓鋼筋，設(shè)在板的下部板厚的1/4-1/3處，且距邊緣和板底均不小于5cm，兩根鋼筋的間距不應(yīng)小于l0cm。縱向邊緣鋼筋一般只做在一塊板內(nèi)，不得穿過縮縫，以免妨礙板的翹曲；但有時亦可將其穿過縮縫，但不得穿過脹縫。

四、市政道路砼路面接縫設(shè)計的填縫材料

1、脹縫接縫板應(yīng)選用能適應(yīng)砼板膨脹收縮、施工時不易變形、復(fù)原率高和耐久性好的材料。高速公路和一級公路宜選用泡沫橡膠板、瀝青纖維板；其他等級公路也可選用木材類或纖維類板。

2、填縫料應(yīng)選用與砼接縫槽壁粘結(jié)力強(qiáng)、回彈性好、適應(yīng)砼板收縮、不溶于水、不滲水、高溫時不流淌、低溫時不脆裂、耐老化、有一定抵抗砂石嵌入的能力、便于施工操作的材料。高速公路宜選用硅酮類、聚氨酯類填縫料；二級及二級以下公路可選聚氨酯類、橡膠瀝青類或改性瀝青類填縫料。舊版規(guī)范所提出的技術(shù)指標(biāo)偏低，市場上一些材料，如聚氯乙烯膠泥等，易于滿足要求，實際應(yīng)用效果較差，在高等級公路上已較少采用。近年來，一些高等級道路砼路面接縫材料通常選擇硅酮類、聚氨酯類接縫料，通過調(diào)研，發(fā)現(xiàn)使用效果很好。因此2011版新規(guī)范依據(jù)近年公路道路砼路面接縫設(shè)計及填縫材料的使用狀況和經(jīng)驗，規(guī)定高速公路、一級公路宜選用硅酮類、聚氨酯類填縫料；二級及二級以下公路可選用聚氨酯類、橡膠瀝青類或改性瀝青類填縫料。

結(jié)束語：

道路砼面層是由一定厚度的砼板所組成，它具有熱脹冷縮的性質(zhì)。由于一年四季氣溫的變化，砼板會產(chǎn)生不同程度的膨脹和收縮。而在一晝夜中，白天氣溫升高，砼板頂面溫度較底面為高，這種溫度坡差會形成板的中部隆起的趨勢。夜間氣溫降低，板頂面溫度較底面為低，會使板的周邊和角隅發(fā)生翹起趨勢。為避免上述缺陷，需要在道路砼路面設(shè)置縱橫方向接縫，從而延長道路的壽命。

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