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1 总则
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1.0.1 为适应交通运输发展和公路建设的需要,提高水泥混
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1.0.2 本规范适用于各等级新建和改建公路的水泥混凝土路
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1.0.3 水泥混凝土路面设计方案,应根据公路的功能和等级
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1.0.4 水泥混凝土路面设计应包括结构组合设计、结构层厚
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1.0.5 水泥混凝土路面结构,应按规定的安全等级和目标可
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1.0.6 水泥混凝土路面设计除应符合本规范的规定外,尚应
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2 术语和符号
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2.1 术语
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2.1.1 水泥混凝土路面 cement concrete
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2.1.2 普通混凝土路面 jointed plain c
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2.1.3 钢筋混凝土路面 jointed reinfor
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2.1.4 连续配筋混凝土路面 continuously
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2.1.5 钢纤维混凝土路面 steel fiber re
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2.1.6 复合式路面 composite pavemen
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2.1.7 水泥混凝土预制块路面 concrete blo
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2.1.8 设计基准期 design reference
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2.1.9 安全等级 safety classes
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2.1.10 可靠度 reliability 路面
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2.1.11 可靠指标 reliability index
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2.1.12 可靠度系数 reliability coef
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2.2 符号
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2.2.1 作用及作用效应 N——轴载的作用次数;
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2.2.2 设计参数和计算系数 C——温度应力系数
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2.2.3 几何参数 A——面积; b——
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2.2.4 材料性能 D——弯曲刚度; E
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3 设计参数
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3.0.1 各级公路水泥混凝土路面结构的设计安全等级及相应
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3.0.2 各安全等级路面的材料性能和结构尺寸参数的变异水
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3.0.3 水泥混凝土路面结构分析应采用弹性地基板理论。除
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3.0.4 水泥混凝土路面结构设计应以面层板在设计基准期内
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3.0.5 贫混凝土或碾压混凝土基层应以设计基准期内行车荷
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3.0.6 按疲劳断裂设计标准进行结构分析时,以100kN
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3.0.7 水泥混凝土路面设计车道在设计基准期内所承受的设
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3.0.8 水泥混凝土的设计强度应采用28d龄期的弯拉强度
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3.0.9 在季节性冰冻地区,路面结构层的总厚度不应小于表
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3.0.10 水泥混凝土面层的最大温度梯度标准值Tg,可按
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4 结构组合设计
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4.1 一般规定
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4.1.1 应依据公路等级、交通荷载、路基条件、当地温度和
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4.1.2 路面结构组合设计,应使各个结构层的力学特性及其
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4.1.3 应充分考虑各相邻结构层的相互作用、层间结合条件
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4.1.4 应充分考虑地表水的渗入和冲刷作用。采取封堵和疏
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4.2 路基
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4.2.1 路基应稳定、密实、均质,对路面结构提供均匀的支
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4.2.2 路床顶面的综合回弹模量值,轻交通荷载等级时不得
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4.2.3 路基填料应满足以下要求: 1 高液限黏
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4.2.4 路床顶面综合回弹模量值不满足4.2.2条要求时
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4.2.5 季节性冰冻地区的中湿类、潮湿类和过湿类路基,当
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4.2.6 水文地质条件不良的土质路堑,应采取地下排水措施。
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4.2.7 对路堤下的软弱地基进行加固处治后,其工后沉降量
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4.2.8 填挖交界或新老路基结合路段,应采取防止差异沉降
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4.2.9 石质挖方或填石路床顶面应铺设整平层。整平层可采
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4.3 垫层
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4.3.1 遇有以下情况时,应在基层或底基层下设置垫层:
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4.3.2 垫层应与路基同宽,厚度不得小于150mm。
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4.3.3 防冻垫层和排水垫层宜采用碎石、砂砾等颗粒材料。
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4.4 基层和底基层
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4.4.1 基层和底基层应具有足够的抗冲刷能力和适当的刚度。
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4.4.2 基层和底基层的材料可依据交通荷载等级、结构层组
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4.4.3 承受极重、特重或重交通荷载的路面,基层下应设置
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4.4.4 基层采用无机结合料稳定类材料时,底基层宜选用小
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4.4.5 贫混凝土或碾压混凝土基层上应铺设沥青混凝土夹层
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4.4.6 多雨地区,路基由低透水性细粒土组成的高速公路和
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4.4.7 各种基层和底基层的结构层适宜压实厚度,应按所选
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4.4.8 贫混凝土或碾压混凝土基层的计算厚度应满足式(3
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4.4.9 开级配沥青稳定碎石或水泥稳定碎石排水基层的计算
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4.4.10 硬路肩采用混凝土面层时,基层的结构与厚度应与
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4.4.11 碾压混凝土基层应设置与混凝土面层相对应的接缝
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4.5 面层
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4.5.1 水泥混凝土面层应具有足够的强度和耐久性,表面应
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4.5.2 面层宜采用设接缝的普通水泥混凝土。当面层板的平
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4.5.3 普通水泥混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土和连续配
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4.5.4 钢纤维混凝土的钢纤维体积率宜为0.6%~1.0
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4.5.5 复合式路面的沥青混凝土上面层的厚度不宜小于40
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4.5.6 路面表面必须采用拉毛、拉槽、压槽或刻槽等方法筑
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4.5.7 混凝土预制块可采用矩形块或异形块。矩形块的长度
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4.6 路肩
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4.6.1 路肩铺面结构应具有一定的承载能力,其结构层组合
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4.6.2 行车道混凝土面层宜宽出外侧车道边缘线0.6m。
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4.6.3 高速公路和一级公路以及承受极重、特重和重交通荷
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4.6.4 路肩面层可选用水泥混凝土或沥青类材料。路肩面层
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4.6.5 路肩混凝土面层与行车道面层应设置拉杆相连,二者
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4.7 路面排水
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4.7.1 行车道路面横坡坡度宜为1%~2%,路肩表面的横
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4.7.2 行车道路面结构设置排水基层或垫层时,应在排水基
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4.7.3 排水基层的纵向边缘集水沟,当路肩采用沥青面层时
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4.7.4 带孔集水管的管径宜采用100~150mm。集水
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4.7.5 集水沟和集水管的纵坡宜与路线纵坡相同,且不宜小
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4.7.6 横向排水管出口端应设端墙,端头宜用镀锌铁丝网或
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5 接缝设计
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5.1 一般规定
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5.1.1 普通水泥混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土和钢纤维
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5.1.2 纵向接缝的间距(即板宽)宜在3.0~4.5m范
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5.1.3 横向接缝的间距(即板长)应按面层类型和厚度选定
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5.2 纵向接缝
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5.2.1 纵向接缝的布设应视路面总宽度、行车道及硬路肩宽
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5.2.2 纵缝应与路线中线平行。在路面等宽的路段内或路面
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5.2.3 拉杆应采用螺纹钢筋,设在板厚中央,并应对拉杆中
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5.2.4 连续配筋混凝土面层的纵缝拉杆可由板内横向钢筋延
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5.3 横向接缝
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5.3.1 每日施工结束或因临时原因中断施工时,必须设置横
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5.3.2 横向缩缝可等间距或变间距布置,应采用假缝形式。
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5.3.3 横向缩缝顶部应锯切槽口,设置传力杆时槽口深度宜
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5.3.4 在邻近桥梁或其他固定构造物处,或者与其他道路相
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5.3.5 传力杆应采用光圆钢筋。横向缩缝传力杆的尺寸、间
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5.4 交叉口接缝布设
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5.4.1 两条道路正交时,各条道路宜保持本身纵缝的连贯,
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5.4.2 在次要道路弯道加宽段起终点断面处的横向接缝,应
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5.5 端部处理
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5.5.1 混凝土路面与桥涵、通道及隧道等固定构造物相衔接
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5.5.2 混凝土路面与桥梁相接应符合以下规定: 图5.5
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5.5.3 混凝土路面与沥青路面相接时,应设置不小于3m的
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5.5.4 连续配筋混凝土面层与其他类型路面或构造物相连接
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5.6 填缝材料
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5.6.1 胀缝接缝板应选用能适应混凝土板膨胀收缩、施工时
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5.6.2 填缝料应选用与混凝土接缝槽壁黏结力强、回弹性好
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6 混凝土面层配筋设计
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6.1 普通混凝土面层配筋
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6.1.1 普通混凝土面层基础薄弱的自由边缘、接缝为未设传
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6.1.2 承受极重、特重或重交通的水泥混凝土面层的胀缝、
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6.1.3 混凝土面层下有箱形构造物横向穿越,其顶面至混凝
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6.1.4 混凝土面层下有圆形管状构造物横向穿越,其顶面至
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6.2 钢筋混凝土面层配筋
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6.2.1 钢筋混凝土面层的配筋量应按式(6.2.1)确定
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6.2.2 纵向和横向钢筋宜采用相同或相近的直径,直径差不
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6.2.3 钢筋布置应符合下列要求: 1 纵向钢筋
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6.3 连续配筋混凝土面层配筋
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6.3.1 连续配筋混凝土面层的纵向配筋量应按下述要求确定
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6.3.2 横向钢筋的用量应按6.2.1条计算确定,并应满
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6.3.3 连续配筋混凝土面层的纵向和横向钢筋均应采用螺纹
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6.3.4 钢筋布置应符合下列要求: 1 纵向钢筋
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6.3.5 相邻车道之间或车道与硬路肩之间的纵向接缝内,必
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7 材料组成与参数要求
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7.1 一般规定
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7.1.1 路面各结构层组成材料的原材料品质和技术指标要求
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7.1.2 路基和路面各结构层混合料的各项设计参数取值,应
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7.2 垫层材料
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7.2.1 防冻垫层所采用的粒料(砂或砂砾)中,小于0.0
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7.2.2 排水垫层的粒料级配应同时满足渗水和反滤的要求。
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7.3 基层材料
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7.3.1 贫混凝土集料公称最大粒径不宜大于31.5mm,
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7.3.2 水泥稳定粒料、级配碎石或砾石的集料公称最大粒径
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7.3.3 石灰粉煤灰稳定粒料的集料公称最大粒径宜为26.
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7.3.4 沥青混凝土基层宜采用集料公称最大粒径为19.0
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7.3.5 开级配水泥稳定碎石的集料公称最大粒径宜为26.
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7.3.6 开级配沥青稳定碎石的集料公称最大粒径宜为19.
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7.4 面层材料
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7.4.1 水泥混凝土集料公称最大粒径不应大于26.5mm
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7.4.2 厚度大于300mm的普通混凝土面层可分上下两层
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7.4.3 钢纤维混凝土集料公称最大粒径宜为钢纤维长度的1
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7.4.4 碾压混凝土面层混凝土的集料公称最大粒径不宜大于
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7.4.5 混凝土预制块的抗压强度不宜低于50MPa(非冰
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7.5 材料设计参数
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7.5.1 土和粒料的回弹模量应采用重复加载三轴压缩试验测
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7.5.2 无机结合料稳定类材料的弹性模量应采用单轴压缩试
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7.5.3 沥青混合料动态模量应采用周期加载单轴压缩试验测
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7.5.4 按经验数值范围确定路基和路面各结构层的各项设计
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7.5.5 混凝土配合比设计时的混合料试配弯拉强度的均值,
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8 加铺层结构设计
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8.1 一般规定
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8.1.1 在进行旧混凝土路面加铺层设计之前,应调查下列内
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8.1.2 地表或地下排水不良路段,应采取措施改善或增设地
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8.1.3 加铺层设计应包括施工期间维持通车的设计方案与交
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8.1.4 废旧路面材料应充分利用,减少对环境的不利影响。
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8.2 路面损坏状况调查评定
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8.2.1 旧混凝土路面的损坏状况应采用断板率和平均错台量
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8.2.2 路面损坏状况分为4个等级,各个等级的断板率和平
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8.3 接缝传荷能力和板底脱空状况调查评定
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8.3.1 旧混凝土面层板的接缝传荷能力和板底脱空状况应采
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8.3.2 测定接缝传荷能力的试验荷载应采用设计轴载的一侧
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8.3.3 旧混凝土面层的接缝传荷能力分为4个等级,分级标
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8.3.4 板底脱空可根据面层板角隅处的多级荷载弯沉测试结
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8.4 旧混凝土路面结构参数调查
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8.4.1 旧混凝土面层厚度的标准值可根据钻孔芯样的量测高
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8.4.2 旧混凝土面层的弯拉强度标准值可采用钻孔芯样的劈
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8.4.3 旧混凝土面层的弯拉弹性模量标准值可按式(8.4
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8.4.4 旧混凝土路面基层顶面的当量回弹模量标准值,宜采
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8.5 加铺方案选择
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8.5.1 根据使用要求及旧混凝土路面的综合评定结果,可选
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8.5.2 当旧混凝土路面的损坏状况和接缝传荷能力评定等级
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8.5.3 当旧混凝土路面的损坏状况和接缝传荷能力评定等级
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8.5.4 当旧混凝土路面的损坏状况和接缝传荷能力评定等级
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8.5.5 加铺时必须对旧水泥混凝土路面进行处治,应更换破
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8.5.6 加铺时,对于检测有明显板底脱空的路段,应采用压
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8.5.7 当旧水泥混凝土面层损坏状况严重时,宜选用打裂压
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8.5.8 打裂压稳改建方案,打裂后应使75%以上的旧混凝
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8.6 沥青加铺层结构设计
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8.6.1 沥青加铺层可设单层或双层沥青面层,至少有一层采
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8.6.2 沥青加铺层与原水泥混凝土面板之间宜洒布改性沥青
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8.6.3 应根据气温、荷载、旧混凝土路面承载能力、接缝传
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8.6.4 沥青加铺层厚度应兼顾混合料的公称最大粒径相匹配
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8.6.5 沥青加铺层下旧混凝土板的应力分析应按附录C进行
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8.6.6 沥青混合料的组成设计应按照现行《公路沥青路面施
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8.7 分离式混凝土加铺层结构设计
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8.7.1 在旧混凝土面层与加铺层之间应设置隔离层。隔离层
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8.7.2 分离式混凝土加铺层的接缝形式和位置,应按新建混
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8.7.3 加铺层可采用普通混凝土、钢纤维混凝土、钢筋混凝
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8.7.4 加铺层和旧混凝土面层应力分析,应按分离式双层板
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8.8 结合式混凝土加铺层结构设计
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8.8.1 宜采用铣刨、喷射高压水或钢珠、酸蚀等方法,打毛
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8.8.2 结合式加铺层厚度不宜小于80mm。加铺层的接缝
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8.8.3 加铺层和旧混凝土板的应力分析,应按结合式双层板
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8.9 旧沥青路面加铺水泥混凝土路面结构设计
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8.9.1 旧沥青路面可采用水泥混凝土加铺层。加铺层铺筑前
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8.9.2 在旧沥青面层与水泥混凝土加铺层之间应设置调平层
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8.9.3 加铺层可采用普通混凝土、钢纤维混凝土、钢筋混凝
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8.9.4 旧沥青路面顶面的当量回弹模量可按附录B式(B.
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8.9.5 超薄水泥混凝土加铺层的厚度宜为80~130mm
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附录A 交通荷载分析
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A.1 交通调查与分析
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A.1.1 可利用当地交通量观测站的观测和统计资料,或者通
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A.1.2 2轴6轮及以上车辆交通量的方向分配系数应根据实
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A.1.3 可依据设计公路的车道数,按表A.1.3确定2轴
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A.1.4 可依据公路等级、功能及所在地区的经济和交通运输
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A.2 轴载调查与分析
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A.2.1 可通过实地设立站点进行各类车辆的轴型调查和轴重
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A.2.2 各类车辆按轴型称重和统计时,可采用以轴型为基础
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A.2.3 以车辆类型为基础进行各种轴型的轴载称重和统计时
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A.2.4 设计基准期内水泥混凝土路面设计车道临界荷位处所
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附录B 混凝土板应力分析及厚度计算
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B.1 力学模型
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B.1.1 按基层和面层类型和组合的不同,路面结构分析可分
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B.1.2 混凝土面层板的临界荷位位于纵缝边缘中部。基层板
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B.2 弹性地基单层板荷载应力
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B.2.1 设计轴载在面层板临界荷位处产生的荷载疲劳应力应
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B.2.2 设计轴载在四边自由板临界荷位处产生的荷载应力σ
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B.2.3 设计基准期内的荷载疲劳应力系数kf应按式(B.
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B.2.4 新建公路的板底地基当量回弹模量Et应按式(B.
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B.2.5 在旧沥青混凝土路面上铺筑水泥混凝土面层时,原沥
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B.2.6 最重轴载在面层板临界荷位处产生的最大荷载应力,
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B.3 弹性地基单层板温度应力
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B.3.1 在面层板临界荷位处产生的温度疲劳应力应按式(B
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B.3.2 最大温度梯度时混凝土面层板最大温度应力σt,m
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B.3.3 综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数BL应按
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B.3.4 温度疲劳应力系数kt应按式(B.3.4)计算。
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B.4 弹性地基双层板荷载应力
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B.4.1 面层板或上面层板的荷载疲劳应力σpr应按式(B
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B.4.2 贫混凝土或碾压混凝土基层板或者下面层板的荷载疲
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B.4.3 最重轴载在上层板临界荷位处产生的最大荷载应力应
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B.5 弹性地基双层板温度应力
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B.5.1 上层板的温度疲劳应力σtr、最大温度翘曲应力σ
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B.5.2 上层板的温度翘曲应力系数CL应按式(B.5.2
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B.6 复合板应力
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B.6.1 面层复合板的荷载疲劳应力和最大荷载应力计算,与
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B.6.2 面层复合板的疲劳温度应力计算和疲劳温度应力系数
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B.6.3 基层复合板的弯曲刚度应按(B.6.3-1)计算
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B.6.4 基层为贫混凝土或碾压混凝土时,复合板中基层的荷
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B.7 混凝土板厚度计算流程
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附录C 有沥青上面层的混凝土板应力分析
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C.1 荷载应力分析
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C.1.1 有沥青上面层的混凝土板的临界荷位,为板的纵向边
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C.1.2 设计轴载Ps和最重轴载Pm在有沥青上面层的混凝
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C.2 温度应力分析
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C.2.1 有沥青上面层的混凝土板临界荷位处温度疲劳应力和
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附录D 连续配筋混凝土面层纵向配筋计算
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D.0.1 横向裂缝平均间距应按式(D.0.1-1)计算确
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D.0.2 纵向钢筋埋置深度处的横向裂缝缝隙平均宽度应按式
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D.0.3 纵向钢筋应力应按式(D.0.3)计算确定。 式
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D.0.4 纵向配筋率计算步骤。 1 初拟配筋率ρ
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附录E 材料设计参数经验参考值
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E.0.1 路基回弹模量及湿度调整系数经验参考值见表E.0
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E.0.2 基层和底基层材料弹性(回弹)模量经验参考值见表
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E.0.3 水泥混凝土设计参数经验参考值见表E.0.3-1
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E.0.4 钢筋强度和弹性模量经验参考值见表E.0.4。
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