路面工程对路面的要求:为了保证公路畅通,提高行车速度,增强安全性和舒适性,降低运输成本,延长公路使用年限,路面必须满足下列基本要求:(1)具有足够的强度和刚度:路面结构整体及其组成部分必须具备足够的强度以抵抗在行车作用下产生的各种应力,避免出现断裂、沉陷、波浪和磨损等破坏。同时,既是具有足够的强度,还必须保证在车轮荷载作用下,路面结构及其各组成部分的变形量控制在容许的范围内,不致使路面形成车辙、沉陷或波浪等破坏。(2)具有足够的稳定性:路面结构袒露在大气之下,经常受到温度和水分变化的影响,其力学性能也随着不断的发生变化,强度和刚度不稳定。如:沥青路面的高温软化、低温冷脆开裂;水泥路面高温拱胀破坏,而低温时会产生翘曲。(3)具有足够的平整度:不平整的路表面会增大行车阻力,造成行车颠簸,影响行车的速度和安全、舒适。同时,行车振动还会对路面施加冲击力,加剧路面和车辆机件的损坏,增大油耗。因此,道路的等级越高,设计车速越大,对路面的平整度要求越高。而道路的平整度,要依靠优良的施工机械、精细的施工工艺、严格的施工质量控制以及长期的维护。(4)具有足够的抗滑性:路面的抗滑能力通过采用坚硬、耐磨、表面粗糙的骨料组成路面材料来实现,也可以采用一些工艺性的措施,如水泥混凝土表面的拉毛、刻纹等。(5)具有足够的耐久性。(6)具有尽可能低的扬尘性。(7)具有尽可能小的透水性。路面的结构层次路面结构层的划分路面结构的层次,一般由面层、基层和垫层组成。面层又可分磨耗层、上面层、下面层等。基层有时包括基层和底基层,面层和基层之间有时需加设联结层。垫层是介于基层和土基之间的层次,可调节和改善土基的水温状况;起排水、隔水、防冻或防污等作用,以保证面层和基层具有必要的强度、稳定性和抗冻胀能力,扩散由基层传来的荷载应力,以减小土层所产生的变形。垫层根据其设置目的和作用不同,又可细分为稳定层、隔离层、防冻层、防污层、整平层、辅助层等。修筑垫层的材料有两种:一种是由松散的颗粒材料,如砂、砾石、炉渣等材料修成的透水性垫层;另一种是由整体性材料,如用水泥稳定土、石灰粉煤灰稳定土等修成的稳定性垫层。路面类型路面是用各种材料按不同配制方法和施工方式修筑而成,在力学性质上也互有异同。根据不同的实用目的,可将路面作不同的分类。(1)按路面在行车荷载作用下的力学性质来分类,一般把路面分为刚性路面和柔性路面两大类。刚性路面主要是指水泥混凝土路面。它的强度高、刚性大、板体性好,有较大的扩散应力的能力,在车轮作用下路面的弯沉变形很小。柔性路面主要有碎(砾)石路面和各类沥青路面。它的刚度较小,抗拉强度较低,荷载作用下变形较大,土基和基层强度对路面结构整体强度有较大影响。此类路面有弹性,柔性较好,路面无接缝,行车舒适性较好。(2)按面层材料和施工方法不同,可分为五大类:碎(砾)石类、结合料稳定类、沥青类、块料类、水泥混凝土类。沥青路面沥青路面的特点优点(1)沥青路面由于使用了粘结力较强的沥青材料,使矿料之间的粘结力大大加强,从而提高了混合料的强度和稳定性,使路面的使用质量和耐久性都得到提高;(2)沥青路面表面平整、坚实、无接缝,行车平稳、舒适、噪声小;(3)沥青路面的强度可以调节,以适应不同交通量的需要;(4)沥青路面晴天无尘土,雨天不泥泞,在烈日照射下不反光,便于行车;(5)沥青路面适宜于机械化施工,质量较易得到保证,且施工进度快,开放交通快,还有利于修补和分期修建。缺点(1)沥青路面的抗弯拉强度较低,故对基层的强度和稳定性要求较高;(2)沥青面层的温度稳定性较差。夏季高温时,强度下降,易出现车辙、推移、波浪等现象;冬季低温时,由于沥青材料变脆而导致路面开裂;(3)沥青路面施工受季节和气候影响较大。在低温季节和雨季,除乳化沥青外,不能施工;(4)履带式车辆不能在沥青路面上行驶沥青路面的分类沥青路面按强度构成原理可划分为两大类:即嵌挤类和密实类。(1)嵌挤类沥青路面要求石料尺寸大小较均匀,路面的强度和稳定性主要取决于经压实后石料颗粒相互嵌挤所产生的内摩阻力,而结合料的粘结力则起次要作用。按嵌挤原则修筑的沥青路面,其热稳定性较好,但因空隙率较大,易渗水,因而耐久性较差。为保证嵌挤作用长期有效,要求矿料有较高的强度,否则在施工碾压与使用过程中,会逐步碾碎而向密实转化。这类路面有表面处治、贯人式、沥青碎石等。(2)密实类沥青路面要求矿料按最大密实度原则设计。这种路面的强度和稳定性主要取决于材料的粘结力,同时也取决于材料的内摩阻力。按密实原则修筑的沥青路面,其结构致密,孔隙率小,强度高,耐久性好,是沥青路面中最好的一种结构,以沥青混凝土为代表。沥青路面施工工艺沥青路面按施工工艺可分为三类,即层铺法、路拌法和厂拌法。(1)层铺法即用分层洒布沥青、分层铺撤矿料和碾压的方法重复几次做成一定厚度的路面。有沥青表面处治和沥青贯入式两种。(2)路拌法即在施工现场以不同的方式(人工的或机械的,牵引式的或半固定式的机械等)将冷料热油或冷油冷料拌和,经摊铺和碾压后成形的沥青路面。有路拌沥青碎石(砾石)和拌和式沥青表面处治。(3)厂拌法即集中设置拌和基地,采用专用设备,将具有一定级配的矿料和沥青加热拌和,然后将混合料运至工地热铺热压或冷铺冷压,碾压终了即可开放交通厂拌法施工的沥青路面有沥青混凝土和厂拌沥青碎石。沥青表面处治面层沥青表面处治面层是用沥青和矿料按层铺或拌和的方法,修筑厚度不大于3cm的一种薄层路面面层。其主要作用是构成磨耗层,保护承重层免受行车破坏;作沥青面层或基层的封层。起到封闭表面,防止地表水渗入基层及土基,提高平整度,增强抗滑性能,改善行车条件,延长路面使用寿命的作用。沥青表面处治系按嵌挤原则修筑而成的次高级路面。其基本特点是造价低廉,施工工艺简单,进度快,使用质量较高;但其厚度薄,承载能力较低,不能作为单独受力结构层。对于新建三级公路,改建或经过整修的碎石路面,以及损坏较轻的或泛油的沥青路面和损坏较轻而磨光的水泥混凝土路面或块石路面,均可直接在其上铺筑沥青表面处治。沥青贯入式面层沥青贯入式面层是在初步压实的碎石(或轧制砾石)上,分层浇洒沥青、撒布嵌缝料,经压实而成的面层结构,厚度通常为4~8cm,乳化沥青贯入式路面的厚度通常宜为4~5cm。根据沥青材料贯入深度不同,贯入式路面可分为深贯入式(6-8cm)和浅贯入式(4—5cm)两种。沥青贯入式结构层对提高路面结构强度起较重要的作用。沥青贯入式系次高级路面,也可作高级路面的联结层或基层,它具有强度较高、稳定性好、施工简便和不易产生裂缝等优点。由于沥青贯入式路面的强度主要取决于矿料之间的嵌挤作用。且孔隙率较大,受温度变化的影响较小,故温度稳定性较好。其缺点是沥青材料洒布在矿料中不易均匀,在矿料密实处沥青材料不易贯入,而在矿料空隙较大处沥青材料又容易结成块,因而强度不够均匀。另外,沥青贯入式路面是一种多孔隙结构,路表水容易渗人,因而耐久性差。为防止路表水的浸入和增强路面的水稳定性,沥青贯入式作面层时其上必须加铺封层处理,但作为基层或联结层使用时,最上面一层可不作封层。热拌沥青混合料面层热拌沥青混合料(沥青混凝土)路面是由几种颗粒大小不同的矿料(如碎石、轧制碎石、石屑、砂和矿粉等),按级配原理选配,用沥青作结合料,按一定比例配合,在严格控制条件下拌和,经压实成形的路面。沥青混凝土面层宜采用双层式或三层式结构,其上层采用中粒式或细粒式沥青混凝土,其下层采用粗粒式或中粒式沥青混凝土,使用年限可超过15年。沥青混凝土路面具有密实度大、整体性好、强度高、抵抗自然因素破坏作用的能力强等优点,是一种适合现代汽车交通的高级路面,适用于高速公路、一级公路、交通量大的公路和城市道路。水泥混凝土路面水泥混凝土路面是高级路面,俗称白色路面。它是以混凝土板和基层、垫层所组成的路面。根据对材料的要求及组成不同分为:素混凝土路面(包括碾压混凝土路面)、钢筋混凝土路面、连续配筋混凝土路面、预应力混凝土路面、钢纤维混凝土路面、装配式混凝土路面和混凝土小块铺筑路面等。其中,素混凝土路面指混凝土板只在接缝区和局部范围(如角隅和边缘)配置钢筋,其余部位均不配钢筋的混凝土路面,通常简称混凝土路面。水泥混凝土路面与其他路面相比,具有刚度大、强度高、稳定性好、耐久性好、平整度和粗糙度好、养护维修费用小、运输成本低、抗滑性能好、有利于夜间行车等优点,同时也存在接缝较多、对超载较敏感、造价高、噪声天、铺筑后不能立即开放交通、养护修复困难等缺点。水泥混凝土面板直接承受大气和行车作用,应具有较高的强度和稳定性,表面平整耐磨并有一定的粗糙度,达到路面的规定抗滑标准。水泥混凝土面板采用等厚式断面,板的厚度和平面尺寸应符合设计规定。面板表面应有1%~1.5%的横坡,以利排水。路肩横坡比路面横坡大1%~2%。路肩加固可用碎(砾)石或水泥(沥青)混合料处理。混凝土面板边部或角隅处必要时可用钢筋加固。水泥混凝土路面的使用性能在很大程度上取决于施工质量,为保证水泥路面的施工质量,必须从拌合、运输、直至养生成型,整个工艺过程,严格质量技术控制和检测手段。水泥混凝土路面对混凝土的要求1、工作性(施工和易性)混凝土的工作性包括:流动性、可塑性、稳定性和易密性。2、强度和耐久性3、良好的表面功能,使路面具有足够的抗滑、耐磨及平整性水泥混凝土路面对组成材料的要求组成混凝土的材料有:水泥、细集料(砂)、粗集料(碎、砾石)、水及外加剂1、水泥:采用强度高、干缩性小、抗磨性与耐久性好的水泥,常用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。2、细集料:常采用天然砂和人工砂或石屑。要求其质地坚硬、耐久、洁净,并具有良好级配。3、粗集料用于混凝土的碎石、砾石应质地坚硬、耐久、洁净,并具有良好级配。颗粒接近立方体,最大颗粒不应大于40mm。施工工艺准备下层——清扫下承层——测量放样立好钢模——拌制混合料——运输混合料——浇筑砼——振捣——整平——压纹——养生——割缝、灌缝——养生。1、在浇筑混凝土面层前,应将基层表面上的浮土杂物予以清除,并进行必要的修整。2、混凝土应采用机械拌和,其容量应根据摊铺机械的性能、工程量和施工进度配置。混凝土混合料的运输宜采用自卸汽车,当运距较远时,宜采用搅拌运输车运输。混合料从搅拌机出料后运到铺筑地点浇筑完毕的允许最长时间,应根据试验室的水泥初凝时间及施工气温确定,并应符合《水泥混凝土路面施工及验收规范》的规定。装运混合料的容器不应漏浆并防止离析。出料及铺筑时间的卸料高度不应超过1.5m。3、使用小型机具施工时,模板宜采用钢模板,也可采用质地坚实变形小的木模板。模板应连接牢固、紧密,不允许漏浆,并应按要求的坡度和线向安设。混合料摊铺前应对模板进行全面检查。4、混凝土混合料应采用机械摊铺。摊铺机应是经批准的自行式机械。摊铺机摊铺时应以缓慢的速度均匀地进行,以保证摊铺机的连续操作。5、凡不能用机械摊铺的区域,也可用人工摊铺。摊铺应在整个宽度连续进行。中途如因故停工,应设施工缝。摊铺厚度应考虑振实预留高度。采用人工摊铺时,严禁抛掷和耧耙,以防离析。6、对混合料的振捣,每一位置的持续时间,应以混合料停止下沉,不再冒气泡并泛出砂浆为准,不宜过振。振捣时应辅以人工找平,并应随时检查模板有无下沉、变形或松动。7、表面平整时,应选用较细的碎(砾)石混合料,严禁用纯砂浆找平。8、做面时严禁在混凝土面板上洒水、撒水泥粉,当烈日暴晒或干旱风吹时,宜在遮荫棚下进行。表面抹平后应按图纸要求的表面构造深度沿横坡方向采用机具刻槽,或采用拉槽器、滚动压纹器等合适的工具在混凝土表面沿横向制作纹理,无论何种处理方法,均应保证混凝土路面的抗滑要求。9、混凝土板做面完毕,应及时养生。养生应根据现场情况和条件选用湿法养护或喷洒塑料薄膜养护剂等方法。接缝1、纵向缩缝(1)纵向缩缝应平行于路中心线,并按图纸要求的位置设置。(2)纵向缩缝应采用切缝法。在混凝土强度达到设计强度的25%~30%时,用切缝机切割,切割产生的粉末在其