起终点处的宽度不应小于1m。
四、交叉口接缝布设
应与交通流方向相适应，并易于排水 整齐美观，方便施工
混凝土板板角不宜小于900
分清相交道路主次，保持主要道路的接缝位置和形式全线贯通 考虑主、次道路的协调性，必要时可调整主要道路的横缝位置。
交叉口接缝布设
1－纵缝(企口式) 2－胀缝 3－缩缝
图3-1-5-11 混凝土路面与斜交桥梁相接时的构造示意
4．混凝土面层与沥青路面相接
图3-1-5-12 混凝土路面与沥青路面相接段的构造布置 （单位：mm）
第四节 普通水泥混凝土路面设计简介
一、普通水泥混凝土路面设计方法
我国现行的《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D402011）中，对混凝土路面设计引入了目标可靠度、材料性能和 结构尺寸参数的变异水平等级等指标来进行设计。
第一节 水泥混凝土路面设计综述
滑模施工
钢筋混凝土路面
第一节 水泥混凝土路面设计综述
——以水泥混凝土做面层(配筋或不配筋)的路面，亦称刚性路面。 面层板和基(垫)层所组成
车辆荷载 面层 基层 垫层
路基
水泥混凝土路面分类 普通混凝土路面 钢筋混凝土路面 连续配筋混凝土路面 钢纤维混凝土路面 复合式路面 水泥混凝土预制块路面
第三篇 第五章
路面工程
（第一分篇）
水泥混凝土路面设计
教学要求
1.知道水泥混凝土路面设计的基本原理和特点； 2.能正确选用水泥混凝土路面的面层、基层和底基层、垫层 的类型； 3.叙述水泥混凝土路面构造、板块划分和各种接缝的适用性 ； 4.知道公路水泥混凝土路面设计应收集的资料及分析、处理 的方法； 5.知道水泥混凝土路面设计的依据、内容和方法； 6.会进行普通水泥混凝土路面纵向与横向的缩缝、胀缝、施 工缝设计； 7.会计算单层水泥混凝土面层的厚度。
三、水泥混凝土路面的特点
优点：
强度高： 稳定性好： 缺点： 水和水泥用量大： 有接缝，舒适性差： 开放交通迟： 修复困难： 对超载敏感；
耐久性好：
能见度好： 平整度和粗糙度好：
养护费用少，运输成本低
第二节 水泥混凝土路面结构组合设计
一、路基
路基——要求稳定、密实、均质．变形小；
0.40~0 0.50~0 0.60~0 0.75~1 .60 .70 .90 .20 0.45~0 0.55~0 0.70~1 0.80~1 .70 .80 .00 .30
易冻胀土
潮湿路基 很易冻胀土
三、面板
理论分析表明，混凝土面板的横断面宜采用中间薄两边厚的型 式（厚边式），但施工不便，实际情况一般采用等厚式断面。
4．传力杆
传力杆应采用光面钢筋。横向缩缝传力杆的尺寸、间距和要求 与胀缝相同，可按表3-1-5-6选用。 传力杆尺寸和间距（mm）
面层厚度（mm） 220 240 260 280 ≥300 传力杆直径 28 30 32 32-34 34-36 传力杆最小长度 400 400 450 450 500
交通荷载等级
公路等级 高速
特
重
一级 二级 高速
重
一级 二级
变异水平等级
面层厚度 （mm） 交通荷载等级
低 320～ 280
中 300～ 260
中
低
中
低
中
低
中
280～240 等
280～240 270～230
260～220 轻
公路等级
变异水平等级 面层厚度 （mm） 高
二级
中 250～ 220
三、四级
高 240～210
表3-1-5-6
传力杆最大间距 300 300 300 300 300
二、纵向接缝的构造
1.纵向施工缝
一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝。
2.纵向缩缝
普通水泥混凝土路面一次铺筑宽度大于4.5m时，碾压混凝土面 层一次铺筑宽度大于7.5m时，应设置纵向缩缝。
图3-1-5-8 纵缝构造（尺寸单位：mm） a）纵向施工缝；b）纵向缩缝
注：拉杆直径、长度和间距的数字为直径×长度×间距
三、纵横向接缝的布设
普通水泥混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土和钢纤维混凝土 面层的平面布局宜采用矩形分块，其纵向和横向接缝应垂直相交
，纵缝两侧的横缝不得相互错位。
横向接缝的间距（即板长）应按面层类型和厚度选定：普通 水泥混凝土面层宜为4～6m，面层板的长宽比不宜超过 1.35。 纵向接缝的间距（即板宽）宜在3.0～4.5m范围内选用。 纵缝应与路线中线平行。在路面等宽的路段内或路面变宽路 段的等宽部分，纵缝的间距和形式应保持一致。路面变宽段的加 宽部分与等宽部分之间，应以纵向施工缝隔开。加宽板在变宽段
一、水泥混凝土路面力学特性
水泥混凝土属脆性材料，抗弯拉强度比抗压强度低得多，水泥混 凝土面层在车轮荷载作用下，当弯拉应力超过混凝土的极限弯拉强度 时，水泥混凝土板便产生断裂破坏。常见破坏——断裂破坏、疲劳破 损、温度翘曲应力引起的破坏。
接缝类
断裂类
1．水泥混凝土面层的强度特性
强度
• 立方体强度 • 棱柱体抗压强度
图3-1-5-5 横向缩缝构造 （尺寸单位：mm） a）设传力杆假缝型；b）不设传力杆假缝型
2．横向缩缝的构造（适用高速公路）
高速公路的横向缩缝槽口宜增设深20mm、宽6～10mm的浅槽 口，其构造如图
图3-1-5-6 浅槽构造（尺寸单位：mm）
3．横向施工缝的构造
图3-1-5-7 横向施工缝构造（尺寸单位：mm） a）设传力杆平缝型；b）设拉杆企口缝型
第三节 水泥混凝土路面接缝设计
水泥混凝土面层板具有热胀冷缩的性质。由于一年四季气温的变化 ，水泥混凝土板会产生不同程度的膨胀和收缩，从而引起混凝土板 的轴向变形。 设缝目的：防止温度变化引起的胀缩应力、翘曲应力和施工要求。 接缝设置（如图）
图3-1-5-2 a)混凝土板的翘曲变形 b) 开裂 c)断裂
水泥混凝土弯拉强度标准值
交通荷载等级
水泥混凝土的弯拉强度标准值 (MPa) 钢纤维混凝土的弯拉强度标准值 (MPa) 极重、 特重 ≥5.0 ≥6.0
表3-1-5-1
中等
4.5 5.5
重
≥5.0 ≥6.0
轻
4.0 5.0
2．水泥混凝土面层的疲劳特性
水泥混凝土面层承受行车荷载及温度和湿度变化所产生的应力
的反复作用。水泥混凝土出现疲劳损坏时所能经受的反复应力重复 作用次数，称为水泥混凝土的疲劳寿命。疲劳寿命随反复应力的增
大而减小，不同疲劳寿命时水泥混凝土能承受的反复应力的大小，
称作水泥混凝土的疲劳强度。
规范规定
水泥混凝土路面面层是以行车荷载疲劳应力和温度疲劳应力 综合作用下不产生断裂作为设计标准，即行车荷载产生的荷载疲 劳应力和温度翘曲疲劳应力之和不超过水泥混凝土弯拉强度的设 计值。
抗弯拉强度
劈裂强度

• 劈裂强度
• 抗拉强度 • 弯拉强度 • 剪切强度 • 黏结强度
水泥混凝土抗压强度与耐磨性的关系
1．水泥混凝土面层的强度特性
1）抗压强度 试件的标准尺寸：150× 150×l50mm； 2）弯拉强度 试件的标准尺寸：150mm×150mm×550mm（28d龄期） 3）劈裂强度：试件的尺寸为圆柱体试件l00mm或150mm 4）抗拉强度：试件的尺寸为150×150×l50mm立方体
二、基层
①防唧泥——其细料含量和塑性指数不能太高
②防冰冻——粒状多孔材料
③降低路基不均匀变形。 ④防水——铺筑开级配粒料。 ⑤方便施工——基层为面层施工(如立侧模，运送混凝土混合 料等)提供方便。 ⑥延长路面寿命
三、垫层
垫层——水稳性、隔热性好，就地取材
各交通荷载等级的基层/底基层材料类型
交通荷载等级
极重、特重 重 中等、轻
表3-1-5-2
基层材料类型/底基层材料类型
贫混凝土、碾压混凝土、沥青混凝土/级配碎石、水泥稳 定碎石、二灰稳定碎石 密级配沥青稳定碎石、水泥稳定碎石/级配碎石、水泥稳 定碎石、二灰稳定碎石 水泥稳定碎石、二灰稳定碎石/未筛分碎石、级配砾石或 不设
各类基层合适的厚度
各类材料基层和底基层的结构层适宜施工厚度
的水泥混凝土面层的胀缝、施 工缝和自由边的角隅，以及承 受极重交通的水泥混凝土面层 缩缝的角隅，宜配置角隅钢筋 。通常选用2根直径为 12~16mm的螺纹钢筋，置于 面层上部，距顶面不小于 50mm，距边缘为100mm，如 图3-1-5-10所示。
图3-1-5-10 角隅钢筋布置(尺寸单位：mm)
3．混凝土面层与固定构造物相接
4－进水口
五、混凝土路面的端部处理
1．普通混凝土面层的边缘钢筋
当采用板中计算 厚度的等厚式板时， 或混凝土板纵、横向 自由边缘下的基础有 可能产生较大的塑性 变形时，应在其自由 边缘和角隅处设置下 述两种补强钢筋。
图3-1-5-9 边缘钢筋布置（尺寸单位：mm）
2．普通混凝土面层的角隅钢筋
承受极重、特重或重交通
100～200
水泥混凝土路面结构层最小防冻厚度(m)
当地最大冰冻深度(m) 路基干湿类型 路基土类别 0.50~1 1.00~1 1.50~2 >2.00 .00 .50 .00 0.30~0 0.40~0 0.50~0 0.60~0 .50 .60 .70 .95
易冻胀土 中湿路基 很易冻胀土
0.40~0 0.50~0 0.60~0 0.70~1 .60 .70 .85 .10
图3-1-5-3 路面接缝设置 1指横缝；2指纵缝
接缝种类：
从接缝的方向分：横缝、纵缝
横缝：垂直于行车方向的接缝 纵缝：平行于行车方向的接缝
1指横缝；2指纵缝