論文關鍵詞：砼路面；設計；路基
論文摘要：水泥混凝土路面是當前高等級公路的一種主要結構形式，本文對具體設計中的幾個問題作一探討，供大家參考。
1前言
水泥混凝土路面有很多的優點：路面強度高、承載能力大，耐磨耗能力強，能見度好，使用壽命長，養護費用少，行車的油耗也較瀝青路面少10％——15％，正因為有這些優點，所以水泥混凝土路面在許多省市廣泛使用，也取得了比較好的效果。
80年代至90年代初期，我國的水泥混凝土路面建設呈現一個高峰期。但從道路使用運營狀況來看，大多數的水泥混凝土路面難以達到20一30年的設計使用年限，並且出現一些較嚴重的缺陷，如路面的早期斷裂、錯臺邊角破損、平整度及粗糙度差等給行車和養護帶來一定的困難，且不易處理，修復費用高難度大。究其原因，除了設計施工質量問題外、還有各種自然因素的影響。因此本文將從設計構造的角度，就如何提高水泥混凝土路面的使用效能，有效的控制路面的缺陷，結合自己的實踐體會與具體做法提出一些探討意見，供同仁參考討論。
2水泥混凝土路面設計中的理論依據問題
2．1路面設計指標可靠度的分折
公路工程結構的設計安全等級為3個等級．路面工程的安全等級僅考慮高速公路。一級公路和二級公路的路面，相應的安全等級要求規定為一級、二級和三級。為三級和四級公路路面增加一個設計安全等級--四級。並規定了相應的設計基準期為20MPa；而設計安全等級為四級的路面結構的目標可靠指標和目標可靠度．系按前三級的數值級差遞降得到的。按施工技術、施工質量控制和管理要求達到和可能達到的具體水平．選用其他等級。降低選用的變異水平等級，須增加混凝土面層的設計厚度要求；而提高選用的變異水平等級．則可降低混凝土面層的設計厚度或混凝土的設計強度要求。可通過技術經濟分析和比較予以確定但對於高速公路的路面，為保證優良的行駛質量，不宜降低變異水平等級材料效能和結構尺寸引數的變異水平等級．按施工技術、施工質量控制和管理水平分為低、中、高三級由滑模或軌道式施工機械施工．並進行認真，嚴格的施工質量控制和管理的工程．可選用低變異水平等級。由滑模或軌道式施工機械施工，但施工質量控制和管理水平較弱的工程，或者採用小型機具施工，而施工質量控制和管理認真、嚴格的工程可選用中低變異水平等級。採用小型機具施工，施工質量控制和管理水平較弱的工程。可選用高變異水平等級。
設計時．可依據各設計引數變異係數值在各變異水平等級變化範圍內的情況選擇可靠度係數。目標可靠度是所設計路面結構應具有的可靠度水平。它的選取是一個工程經濟問題：目標可靠度定得較高，則所設計的路面結構較厚，初期修建費用較高。但使用期間的養護費用和車輛執行費用較低；目標可靠度定得較低，初期修建費用可降低，但養護費用和車輛執行費用需提高。通常採用“校準法”來確定目標可靠度。“校準法”是對按現行設計規範或設計方法設計的已有路面進行隱含可靠度的分析，參照隱含可靠度制定目標可靠度，則所設計的路面結構接納了以往的`工程設計和使用經驗，包含了與原有設計方法相等的可接受性和經濟合理性。
2．2交通量計算取值的分析
軸載換算公式是以等效疲勞斷裂損壞原則匯出的。對於同一路面結構，軸載和標準軸載產生相同疲勞損耗時。才能等效換算。在交通調查分析雙向交通的分佈情況時，應選取交通量方向分配係數，一般可取0.5；並依據設計公路的車道數．確定交通量車道分配係數(應剔除2軸4輪以下的客、貨車交通量)，即為設計車道的年平均日貨車交通量ADTT，然後用軸載當量換算係數法或車輛當量軸載係數法求得)，再根據設計基準期l和輪跡分佈係數、交通量增長率求得累計f用次數N，確定交通分級。
2．3水泥混凝土路面結構組合的設計分析
對於路基用土．高液限粘土及含有機質細粒土．不能用做高速公路和一級公路的路床填料或二級和二級以下公路的上路床填料；高液限粉土及塑性指數大於16或膨脹率大於3％的低液限粘土，不能用做高速公路和一級公路的上路床填料。因條件限制而必須採用上述土做填料時，應摻加石灰或水泥等結合料進行改善。對於基層材料選擇時。特重交通適宜貧混凝土、碾壓混凝土或瀝青混凝土時，設計計算應按複合式路面分析。且強度以試驗為準對水泥混凝土面層下基層的首要要求是抗沖刷能力不耐沖刷的基層表面。在滲入水和荷載的共同作用下會產生淤泥、板底脫空和錯臺等病害，導致行車的不舒適，並加速和加劇板的破裂。混凝土面層下采用貧混凝土基層，主要是為了增加基層的抗沖刷能力，並不要求它有很高的強度。高強度的貧混凝土並不能使面層厚度降低很多，反而會增加混凝土面層的溫度翹曲應力，併產生會影響到面層的收縮裂縫。另外．新規範取消了基層頂面綜合模量的規定值的要求。
對於面層板來說，我國絕大部分混凝土路面的橫向縮縫均未設傳力杆。不設傳力杆的主要原因是施工不便。但接縫是混凝土路面的最薄弱處，唧泥和錯臺病害，除了基層不耐沖刷外．接縫傳荷能力差也是一個重要原因。同時，在出現唧泥後。無傳力杆的接縫由於板邊撓度大而容易迅速產生板塊斷裂。此外，接縫無傳力杆的舊混凝土面層在考慮設定瀝青加鋪層時．往往會因接縫傳荷能力差易產生反射裂縫而不得不加大加鋪層的厚度。為了改善混凝土路面的行駛質量，保證混凝土路面的使用壽命，便於在使用後期鋪設加鋪層，新規定了在承受特重和重交通的普通混凝土面層的橫向縮縫內必須設定傳力杆。另外，新規範僅強調了在鄰近橋樑或其他固定構造物處設定脹縫，取消了變坡點、小半徑曲線設脹縫的限制，使行車更順暢。
3路面接縫處理的設計
水泥混凝土路面接縫多，易於損壞，尤其是脹縫位置面板破損較為普遍和嚴重。有的道路在通車l～3年後逐步破碎損壞。破損率高達50％～90％以上。究其原因是多方面，影響因素也複雜，但筆者認為主要是脹縫的構造問題、施工工藝及管理問題。從脹縫設計構造的角度主要解決位置設定、構造型式、傳力杆設定和麵板區域性加強。脹縫設定應遵循新頒水泥混凝土路面設計規範第4．2．5條規定外，要儘可能少設或不設脹縫，特別是平縱線形標準較高的平原微丘地形設定長間距脹縫，或只在結構物銜接處。這一點已經在國外工程中得到證實。其次一般常用的脹縫型式為設傳力杆和不設傳力杆兩大類，不設傳力杆的脹縫其傳荷能力較差，在重車反覆作用下，脹縫的兩側容易發生錯臺。而設傳力杆的脹縫，其傳荷效能較好，從實際的應用效果來看，設傳力杆的脹縫能較好的抑制脹縫病害，因此建議對於交通量大、過載車多的公路和城市道路採用傳力杆的脹縫為最佳；反之可採用不設傳力杆的枕樑式脹縫。但為了減少車輛反覆衝擊作用．枕樑上最好設定一層緩衝橡膠墊。根據傳荷受力的需要設定傳力杆。傳力杆宜用
直徑為32～35較粗的光園鋼筋，同時脹縫兩側30～40mm面板範圍內因傳力杆存在而受力複雜，應在脹縫兩側30～40cm水泥混凝土板內佈置加強鋼筋。
4結束語
綜上所述．在公路水泥混凝土路面設計中，還有許多問題．只有認真研究設計規範，並結合生產實際，才能設計出經濟合理的路面結構。
參考文獻
[1][1]JTGD40—2002公路水泥混凝土路面設計規範.
[2]姚祖康．水泥混凝土路面設計方法中基層頂面回彈模量修正係數．公路，1996；11：10～13.
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