建筑给工程标准规范建筑给工程标准规范JTJ012-94公路水泥混凝土路面设计规范.pdf
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1、中华人民共和国行业标准公路水泥混凝土路面设计规范发布实施中华人民共和国交通部发布中华人民共和国行业标准公路水泥混凝土路面设计规范主编部门 交通部公路规划设计院水泥混凝土路面技术委员会批准部门 中华人民共和国交通部施行日期年月日关于发布交通行业标准 公路水泥混凝土路面设计规范 的通知交公路发号不另行文现批准发布交通行业标准 公路水泥混凝土路面设计规范编号为自年月日起实行该规范由人民交通出版社出版年发布的 公路水泥混凝土路面设计规范 同时废止该规范由交通部公路规划设计院负责解释希各单位在实践中注意积累资料 总结经验 及时将发现的问题和修改意见函告部公路规划设计院 以便修订时参考中华人民共和国交通部
2、一九九四年六月七日目录总则术语 符号设计参数结构构造和组合设计路基垫层基层混凝土面板路面横向坡度和路肩排水普通混凝土路面板的平面尺寸和板厚计算接缝的设计接缝材料及技术要求混凝土混合料特殊部位混凝土路面的处理其它混凝土路面一般规定钢筋混凝土路面碾压混凝土路面钢纤维混凝土路面连续配筋混凝土路面复合式混凝土路面旧混凝土路面上加铺层设计一般规定设计参数普通混凝土加铺层钢纤维混凝土加铺层附录路面设计用汽车参数附录土基回弹模量建议值附录路面材料回弹模量建议值附录原有柔性路面计算沉值的确定附录路基临界高度参考值附录钢筋的强度及弹性模量附录旧混凝土路面状况评定附录混凝土路面损坏鉴定细则附录本规范用词说明总则目
3、的为提高水泥混凝土路面工程的技术水平 保证工程质量 适应公路建设和交通运输发展的需要 特制定本规范适用范围本规范适用于公路水泥混凝土路面的新建和改建设计设计内容本规范包括普通混凝土 钢筋混凝土 碾压混凝土 钢纤维混凝土 连续配筋混凝土路面的结构构造与组合设计 板厚设计 板的平面尺寸和接缝构造设计 水泥混凝土混合料设计等设计原则水泥混凝土路面设计应根据公路交通量及公路的使用任务性质 并结合当地气候 水文 土质 材料 实践经验以及施工和养护条件等 通过技术经济比较 做出符合使用要求并与环境条件相适应的经济合理的路面设计引用标准水泥混凝土路面设计除应符合本规范外 尚应符合我国现行公路工程技术标准公路
4、自然区划标准公路柔性路面设计规范公路路基设计规范公路路面基层施工技术规范水泥混凝土路面施工及验收规范沥青路面施工及验收规范等有关标准规范的规定术语 符号术语水泥混凝土路面指以水泥混凝土面板和基 垫 层所组成的路面 亦称刚性路面它包括普通混凝土 钢筋混凝土 碾压混凝土 钢纤维混凝土 连续配筋混凝土等普通混凝土 亦称无筋混凝土或素混凝土 路面指除接缝区和局部范围外均不配筋的水泥混凝土路面钢筋混凝土路面指为防止可能产生的裂缝缝隙张开板内配置纵 横向钢筋或钢筋网的水泥混凝土路面碾压混凝土路面指水泥和水的用量较普通混凝土显著减少的水泥混凝土混合料经摊铺 碾压成型的水泥混凝土路面钢纤维混凝土路面指在混凝土
5、中掺入钢纤维的水泥混凝土路面连续配筋混凝土路面指沿纵向配置连续的钢筋 除了在与其它路面交接处或邻近构造物处设置胀缝以及视施工需要设置施工缝外 不设横向缩缝的水泥混凝土路面复合式混凝土路面指由两层或两层以上不同强度或不同类型的混凝土复合而成的水泥混凝土路面混凝土路面加铺层指为提高原有水泥混凝土路面的承载能力和改善表面功能 在其上加铺的水泥混凝土面层结合式加铺层指在经过凿毛并彻底清理的原有水泥混凝土路面上涂水泥浆 水泥砂浆或环氧树脂等粘结料 再摊铺的新面层分离式加铺层指在原有水泥混凝土路面上铺沥青类材料或其它材料的隔离层 再摊铺的新面层直接式加铺层 也称部分结合式加铺层 指在经过清理的原有水泥混凝
6、土路面上直接摊铺的新面层符号每延米所需钢筋面积土的平均稠度温度翘曲应力系数复合式混凝土板弯曲刚度双层混凝土板弯曲刚度构造物顶面至混凝土板底面的距离加铺层底面至中性面的距离旧混凝土板底面至中性面的距离钢筋直径土基回弹模量基层材料回弹横量混凝土弯拉弹性模量旧混凝土板混凝土弯拉弹性模量复合式混凝土板下层混凝土弯拉弹性模量钢筋弹性模量基层顶面当量回弹模量基层顶面计算回弹模量普通混凝土配合比设计强度普通混凝土设计弯拉强度旧混凝土板混凝土弯拉强度碾压混凝土配合比设计强度碾压混凝土设计弯拉强度旧混凝土板混凝土劈裂强度钢筋的屈服强度不利季节路槽最低点距地下水或地表积水的水位高度路基干燥状态的水位临界高度路基中
7、湿状态的水位临界高度路基潮湿状态的水位临界高度混凝土面板厚度复合式混凝土板的中性面位置复合式混凝土板上层板厚复合式混凝土板下层板厚普通混凝土加铺层厚度基层厚度旧混凝土板厚度等效单层混凝土板厚度混凝土面板初估厚度混凝土路面的综合影响系数普通混凝土板荷载疲劳应力系数确定混凝土配合比设计强度的提高系数考虑接缝传荷能力的应力折减系数碾压混凝土板荷载疲劳应力系数普通混凝土板温度疲劳应力系数旧混凝土板与加铺层层间结合系数考虑温度沿混凝土板厚非线性分布的温度应力系数混凝土面板长度以后轴重的车测得的计算回弹弯沉值配筋断面长度距承载板中心的实测回弹弯沉值设计使用年限内标准轴载累计作用次数各级轴载的作用次数标准轴
8、载的作用次数基层顶面当量回弹模量修正系数承载板压力各级轴载重标准轴载重混凝土面板的相对刚度半径混凝土面板内最大温度梯度设计使用年限土的液限含水量土的平均含水量土的塑限含水量混凝土路面的弹性特征系数混凝土线膨胀系数轴数系数纵向钢筋配筋率交通量年平均增长率车轮轮迹横向分布系数摩阻系数基层与土基综合的泊松比混凝土泊松比混凝土加铺层的应力旧混凝土板的应力复合式混凝土板底面的应力混凝土板荷载疲劳应力标准轴载在临界荷位产生的末考虑接缝传荷能力的荷载应力混凝土板温度疲劳应力最大温度梯度时混凝土板的温度应力设计参数标准轴载和轴载换算水泥混凝土路面设计以重的单轴荷载作为标准轴载各级轴载的作用次数按式换算为标准轴
9、载的作用次数式中各级轴载单轴重或双轴总重轴数系数 单轴时双轴时各级轴载的作用次数小于和等于单轴 和双轴 的轴载 可略去不计汽车的额定轴重 可参考附录交通分级水泥混凝土路面承受的交通 按使用初期设计车道每日通过的标准轴载作用次数分为四级见表交通分级表交通等级使用初期设计车道标准轴载作用次数特重重中等轻设计使用年限和累计作用次数水泥混凝土路面的设计使用年限 一般按表采用 也可按特定使用要求确定水泥混凝土路面的设计使用年限表交通等级设计使用年限特重重中等轻车轮轮迹横向分布系数表公路等级纵缝边缘处高速公路 一级公路二级 三级四级公路行车道宽行车道宽注 车道或行车道窄或者交通量较小 取高值 反之 取低值
10、设计使用年限内设计车道的标准轴载累计作用次数可按式确定式中使用初期设计车道标准轴载作用次数交通量年平均增长率由调查确定设计使用年限车轮轮迹横向分布系数 按表选用基层顶面的当量回弹模量和计算回弹模量设计新建公路时 基层顶面的当量回弹模量可根据土类 路基干湿状态 所拟定的基 垫 层结构类型和厚度参照附录确定 土基和材料的回弹模量值和查图确定在原有柔性路面上铺筑水泥混凝土路面时 应通过承载板试验确定原有柔性路面顶面的当量回弹模量如条件不具备或有困难时 可用汽车实测路段的回弹弯沉值 按附录确定计算回弹弯沉值后 再按式确定基层顶面的当量回弹模量式中以后轴重的车辆测得的计算回弹弯沉值基层顶面的当量回弹模量
11、确定后 应按式计算基层顶面的计算回弹模量式中模量修正系数 计算荷载应力时 按式确定 计算温度应力时混凝土面板厚度基层顶面的当量回弹模量混凝土弯拉弹性模量混凝土设计强度和弯拉弹性模量混凝土的设计强度以龄期的弯拉强度为标准各级交通要求的混凝土设计弯拉强度不得低于表的规定当混凝土浇筑后内不开放交通时 可采用龄期强度其值一般可按龄期强度的倍计混凝土弯拉弹性模量以试验实测为宜如无条件 可按表选用混凝土设计弯拉强度和弹性模量表交通等级特重重中等轻设计弯拉强度弯拉弹性模量混凝土面板内最大温度梯度混凝土面板的最大温度梯度计算值可依据公路所在地的公路自然区划按表选用最大温度梯度计算值表公路自然区划注 海拔高时
12、取高值 温度大时 取低值结构构造和组合设计路基基本要求混凝土路面下的路基必须密实 稳定和均质影响路基强度和稳定的地面水和地下水 必须采取拦截或排出路基以外的措施路面设计应正确地确定路基干湿类型一般要求路基处于干燥或中湿状态过湿状态或强度与稳定性不符合要求的潮湿状态的路基 必须经过处理路基干湿类型的划分路基干湿类型应根据实测不利季节路槽底面以下深度内土的平均稠度或根据自然区划 土质类型 排水条件以及路槽底面距地下水位或地表积水水位的高度按表确定土的平均稠度按式计算式中土的液限含水量 液塑限联合测定仪测定土的塑限含水量 液塑限联合测定仪测定土的平均含水量路基干燥 中湿和潮湿状态的水位临界高度可根据
13、当地资料及经验确定当缺乏当地资料时 可参照附录确定路 基 干 湿 类 型表路基干湿类型平均稠度一般特征干燥路基干燥 稳定 路基上部土层的强度不受地下水和地表积水影响中湿路基上部土层处于地下水或地表积水影响的过渡带区内续上表路基干湿类型平均稠度一般特征潮湿路基上部土层处于地下水或地表积水的毛细影响区内过湿路基极不稳定 冰冻区春融翻浆 非冰冻区雨季软弹注为不利季节路槽最低点距地下水或地表积水的水位高度分别为路基干燥 中湿和潮湿状态的水位临界高度路基压实路基必须有足够的压实度其压实标准应符合现行的 公路路基设计规范的规定垫层基本要求在水温状况不良路段的路基与基层之间宜设置垫层垫层应具有一定的强度和较
14、好的水稳性 在冰冻地区尚需具有较好的抗冻性垫层材料以就地取材为原则 一般采用颗粒材料 砂 砂砾 炉渣等当采用砂和砂砾时 通过筛孔的颗粒含量不宜大于当采用炉渣时 小于的颗粒含量不宜大于垫层的最小厚度为其宽度应比基层每侧至少宽出或与路基同宽防冻厚度在季节性冰冻地区 当路面结构总厚度小于表规定的最小厚度时 应通过设置垫层补足混凝土路面防冻最小厚度表路湿基类干型路基土质设计年限内当地最大冻深中湿路段粘性土细亚砂土粉性土续上表路湿基类干型路基土质设计年限内当地最大冻深潮湿路段粘性土细亚砂土粉性土注冻深小或填方路段 或基 垫层为隔温性能良好的材料 可采用低值冻深大或挖方及地下水位高的路段 或基 垫层为隔温
15、性能稍差的材料 应采用高值冻深小于的地区 一般不考虑防冻厚度基层基本要求基层应具有足够的刚度和稳定性 且断面正确 表面平整基层材料应根据交通等级 当地条件和经济性等因素选用贫混凝土沥青混合料 水泥稳定土 石灰稳定工业废渣 级配碎石 级配砾石 填隙碎石 石灰稳定土等其技术要求应符合现行 公路路面基层施工技术规范的规定基层的宽度应比混凝土面板每侧宽出采用小型机具或轨模式摊铺机施工 或采用滑模式摊铺机施工或与路基同宽新建公路的基层新建公路的混凝土路面基层的最小厚度一般为基层顶面的当量回弹模量不应低于表的规定基层顶面的当量回弹模量表交通等级特重重中等轻当量回弹模量岩石路基上铺筑混凝土面板时 应根据需要
16、设置整平层整平层的厚度一般为填石路基上铺筑混凝土面板时 填石路基必须稳定 密实 表面平整 并满足混凝土面板对基层强度的要求原有柔性路面作基层原有公路上铺筑混凝土面板时 原有柔性路面应平整密实 符合路拱要求 其顶面的当量回弹模量与新建公路基层顶面的当量回弹模量的规定 表相同当原有公路柔性路面的当量回弹模量值小于表的规定或不符合路拱等要求时 应设置补强层或整平层补强层的厚度可按本规范第条中当量回弹模量计算图 图计算确定 但不得小于表补强层最小厚度的规定补强层的最小厚度表补强层名称最小厚度级配碎 砾石填隙碎石石灰稳定土石灰稳定工业废渣水泥稳定土混凝土面板基本要求混凝土面板的弯拉强度应满足设计要求 表
17、面平整 耐磨 抗滑板的横断面一般采用等厚式其厚度和平面尺寸应符合本规范各类混凝土路面设计的规定平整度标准混凝土路面的平整度以直尺量测为准直尺与路面表面之间的最大间隙 高速公路和一级公路不应大于其它各级公路不应大于抗滑标准混凝土路面的抗滑以构造深度为指标其竣工验收值对高速公路 一级公路不应低于对其它各级公路不应低于对年降雨量在以下的地区 可适当降低路面横向坡度和路肩路面横断面和横向坡度混凝土路面横断面一般如图所示图混凝土路面横断面示意图混凝土路面的路面横向坡度一般采用土路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大高速公路和一级公路的路缘带和路肩高速公路和一级公路中间带的路缘带和路肩上的路缘带 其结构一般与
18、行车道混凝土路面相同 并宜与行车道部分的混凝土面板浇筑成整体硬路肩 不含路缘带 宜采用沥青混合料面层或水泥混凝土面层 其基 垫 层结构应考虑行车道路面的结构和排水要求其它各级公路的路肩其它各级公路的路肩可视具体情况采用沥青混合料面层或其它材料加固排水基本要求混凝土路面的排水应根据公路等级 地形 地质 气候 年降雨量 地下水等条件 结合路基排水进行设计 使之形成良好的排水系统 确保排水通畅 路基 路面稳定和行车安全高速公路和一级公路的路面排水高速公路和一级公路的路面排水 一般由路肩排水 中央分隔带排水和路面表面渗入水的排除等部分组成路肩排水设施有路肩边沟 路肩集水井及排水管 集水槽 由拦水缘石和
19、路肩构成 及泄水口与急流槽等 可根据路段为填方或挖方等情况选用集水井的间距一般为泄水口的间距一般为中央分隔带排水设施有进水口 排水沟 集水井及排水管等如有雨水渗入中央分隔带内时 应设置中央分隔带地下排水设施如盲沟 排水管 进水口 横向排水管等 将水引到路基之外排走路面渗入水的排除可采用开级配粒料做成透水基垫 层 汇集由面板接 裂 缝和路面外侧边缘渗下的水 通过空隙和横坡排向基 垫 层的外侧 并由纵向集水管汇集后横向排出路基之外透水基 垫 层下应设置过滤层当采用密级配粒料或其它材料做成不透水基 垫 层时 可在路肩下设置排水层 开级配粒料或多孔贫混凝土等将接 裂 缝下渗的水沿面板和不透水基 垫 层
20、的界面通过路肩排出路基之外水量较大时 可增设纵向排水管其它各级公路的路面排水其它各级公路的路面排水 由路面横坡 路肩横坡和边沟排出对易流失的砂土 粉砂土路肩 可设置挡水埝拦水 使其经泄水口 边坡排出普通混凝土路面板的平面尺寸和板厚计算板的平面尺寸混凝土面板一般采用矩形其纵向和横向接缝应垂直相交纵缝两侧的横缝不得互相错位纵向缩缝间距 即板宽 可按路面宽度和每个车道宽而定 其最大间距不得大于横向缩缝间距 即板长 应根据当地气候条件 板厚和已有经验确定一般采用最大不得超过临界荷位产生最大综合疲劳损坏的临界荷位选用板的纵缝边缘中部 如图所示混凝土面板的初估厚度及最小厚度在计算确定混凝土面板所需的厚度时
21、 各级交通下的初估厚度可参照表中所列范围选取图临界荷位混凝土面板的初估厚度表交通等级特重重中等轻初估厚度混凝土面板的最小厚度为荷载应力计算标准轴载在临界荷位处产生的荷载疲劳应力由式确定式中标准轴载在临界荷位处产生的未考虑接缝传荷能力的荷载应力可按初估板厚和混凝土弹性模量与基层顶面计算回弹模量的比值由图确定图单轴轴载作用于纵缝边缘中部的应力计算图考虑接缝传荷能力的应力折减系数纵缝为设拉杆的平缝或缩缝时可取为刚性和半刚性基层取低值柔性基层取高值不设拉杆的平缝或自由边时取为考虑设计使用年限内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数 可按式确定设计使用年限内标准轴载累计作用次数按式确定考虑超载和动载等因素对
22、路面疲劳损坏的综合影响系数 按交通等级由表取用综 合 影 响 系 数表交通等级特重重中等轻温度应力计算温度梯度作用在板边缘中点处产生的温度疲劳应力按式确定式中最大温度梯度时混凝土板的温度应力按式确定混凝土的线膨胀系数通常可取为混凝土弯拉弹性模量混凝土面板厚度所在地混凝土面板的最大温度梯度按表取用考虑温度沿板厚非线性分布的温度应力系数 按板长与板相对刚度半径的比值和板厚由图确定考虑温度应力累计疲劳作用的疲劳应力系数 按所在地区公路自然区划和最大温度应力与混凝土设计弯拉强度的比值由表确定温度应力疲劳作用系数表公 路 自 然 区 划板厚的确定按路面所承受的交通等级 参照表选择初估板厚由式和式分别求得
23、荷载疲劳应力和温度疲劳应力当两者之和不大于混凝土设计弯拉强度的和不低于的时 则初估板厚可作为设计板厚否则 应改选初估板厚 或改变板的平面尺寸 重新计算 直到满足上述要求为止板厚设计过程的框图 如图所示图板厚设计过程框图接缝设计纵缝混凝土面板的纵缝必须与路线中线平行纵缝一般分为纵向缩缝和纵向施工缝一次铺筑宽度大于时 应增设纵向缩缝纵向缩缝采用假缝 并应设置拉杆其构造如图所示一次铺筑宽度小于路面宽度时 应设置纵向施工缝纵向施工缝采用平缝 并应设置拉杆其构造如图所示横缝横缝一般分为横向缩缝 胀缝和横向施工缝横向缩缝采用假缝其构造如图所示在特重交通的公路上 横向缩缝宜加设传力杆 其它各级交通的公路上
24、在邻近胀缝或路面自由端部的条缩缝内 均宜加设传力杆其构造如图所示图横向缩缝构造在邻近桥梁或其它固定构筑物处 与柔性路面相接处 板厚改变处 隧道口 小半径平曲线和凹形竖曲线纵坡变换处均应设置胀缝在邻近构造物处的胀缝 应根据施工温度至少设置条上述位置以外的胀缝宜尽量不设或少设其间距可根据施工温度 混凝土集料的膨胀性并结合当地经验确定胀缝应采用滑动传力杆 并设置支架或其它方法予以固定其构造如图所示与构筑物衔接处或与其它公路交叉的胀缝无法设传力杆时 可采用边缘钢筋型或厚边型其构造如图所示图胀缝构造每日施工终了 或浇筑混凝土过程中因故中断浇筑时 必须设置横向施工缝其位置宜设在胀缝或缩缝处设在胀缝处的施工
25、缝 其构造与图相同 设在缩缝处的施工缝应采用平缝加传力杆型 其构造如图所示交叉口接缝交叉口混凝土面板的接缝布置应与交通流相适应 并易于排水 整齐美观 施工方便相邻板的接缝应对齐当出现错缝时 应对与接缝相对应的板边加设防裂钢筋板角不宜小于当出现锐角时 应按本规范第条的规定进行补强图横向施工缝构造板块接缝边长不宜小于接缝的布置示意见图图交叉口接缝布置拉杆拉杆应采用螺纹钢筋 设在板厚中央 并应对拉杆中部范围内进行防锈处理拉杆尺寸及间距可按表选用其最外边的拉杆距接缝或自由边的距离一般为拉杆尺寸及间距表板宽板厚直径最小长度最大间距续上表板宽板厚直径最小长度最大间距传力杆传力杆应采用光面钢筋 其长度的一半
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- 关 键 词:
- 建筑 工程 标准规范 JTJ012 94 公路 水泥 混凝土 路面 设计规范
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