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【摘要】路桥工程混凝土路面对温度的变化较敏感，在不同的季节，混凝土路面都会出现不同程度的收缩或膨胀现象，导致路面周边和角隅发生翘起趋势。而通过路面接缝设计可以很好的解决这一问题。基于此，本文阐述了路桥工程混凝土路面接缝的填缝材料，对路桥工程混凝土路面的接缝设计要点进行了论述分析。
【关键词】路桥工程；混凝土路面；接缝；填缝材料；接缝设计
一、路桥工程混凝土路面接缝的填缝材料
路桥工程混凝土路面填缝材料主要包括：（1）应选用与混凝土接缝槽壁粘结力强、回弹性好、适应混凝土板收缩、不溶于水、不渗水、高温时不流淌、低温时不脆裂、耐老化、有一定抵抗砂石嵌入的能力、便于施工操作的材料。高速公路宜选用硅酮类、聚氨酯类填缝料；二级及二级以下公路可选聚氨酯类、橡胶沥青类或改性沥青类填缝料。旧版规范所提出的技术指标偏低，市场上一些材料，如聚氯乙烯胶泥等，易于满足要求，实际应用效果较差，在高等级公路上已较少采用。近年来，一些高等级路桥工程混凝土路面接缝材料通常选择硅酮类、聚氨酯类接缝料，通过调研，发现使用效果很好。因此2011版新规范依据近年公路路桥工程混凝土路面接缝设计及填缝材料的使用状况和经验，规定高速公路、一级公路宜选用硅酮类、聚氨酯类填缝料；二级及二级以下公路可选用聚氨酯类、橡胶沥青类或改性沥青类填缝料。（2）胀缝接缝板应选用能适应混凝土板膨胀收缩、施工时不易变形、复原率高和耐久性好的材料。高速公路和一级公路宜选用泡沫橡胶板、沥青纤维板；其他等级公路也可选用木材类或纤维类板。
二、路桥工程混凝土路面的接缝设计要点分析
1、路桥工程混凝土路面横缝的构造与接缝设计。横向接缝共有三种：胀缝、缩缝和施工缝。以下就其构造与接缝设计进行分析。（1）横向接缝的构造。第一、胀缝的构造。胀缝的缝隙宽约20-25mm。如施工时气温较高，或胀缝间距较短，应采用低限；反之用高限。缝隙上部3-4cm深度内浇灌填缝料，下部则设置富有弹性的嵌缝板，它可由油浸或沥青浸制的软木板制成。对于交通繁重的公路，为保证混凝土板之间能有效地传递荷载，防止形成错台，应在胀缝处板厚中央设置传力杆。传力杆一般长40-60cm，直径20-25mm的光圆钢筋，每隔30-50cm设置一根。杆的半段固定在混凝土内，另一半段涂沥青并套上长约8-10cm的铁皮或塑料套筒，筒底与杆端之间留出宽约3-4cm的空隙，并用木屑与弹性材料填充，以利板的自由伸缩。在同一条胀缝上的传力杆，设有套筒的活动端最好在缝的两边交错接缝设计。第二、缩缝的构造。缩缝一般采用假缝形式，即只在板的上部设缝隙，当板收缩时将沿此最薄弱断面有规则地自行断裂。缩缝缝隙宽3-8mm，深度约为板厚的1/5-1/4，一般为5-6cm，近年来国外有减小假缝宽度与深度的趋势。假缝缝隙内亦需浇灌填缝料，以防地面水下渗及杂物进入缝内。由于缩缝缝隙下面板断裂面凹凸不平，能起一定的传荷作用，一般不必设置传力杆，但对交通繁重、收费广场或地质水文条件不良路段，也应在板厚中央设置传力杆。这种传力杆长度方30-40cm，直径14-16mm，每隔30-60cm设一根，一般全部锚固在混凝土内，以使缩缝下部凹凸面的传荷作用有所保证；但为便于板翘曲，有时也将传力杆半段涂以沥青，称为滑动传力杆，而这种缝称为翘曲缝。第三、施工缝的构造。施工缝采用平头缝或企口缝的构造形式。平头缝上部应设置深为3-4cm，宽为5-10mm的沟槽，内浇灌填缝料。为利于板间传递荷载，在板厚的中央也应设置传力杆。传力杆长约40cm，直径20mm，半段锚固在混凝土中，另半段涂沥青或润滑油，亦称滑动传力杆。另一种形式是企口缝。（2）横缝的接缝设计。横缝间距大小直接影响板内温度应力、接缝缝隙宽度和接缝传荷能力。一般取4-6m。路面结构相对刚度半径大的可取高值；反之，取低值。即板越厚、基层顶面的回弹模量越小，横缝间距可较大。在昼夜气温变化较大的地区，或地质水文情况不良路段，应取低限值，反之取高限。在桥涵两端以及小半径平、竖曲线处应设置胀缝。胀缝是混凝土路面的薄弱环节，它不仅给施工带来不便，同时，由于施工时传力杆设置不当（未能正确定位），使胀缝处的混凝土常出现碎裂等病害；当雨水通过胀缝渗入地基后，易使地基软化，引起唧泥、错台等破坏；当砂石进入胀缝后，易造成胀缝处板边挤碎、拱胀等破坏。同时，胀缩容易引起行车跳动，其中的填缝料又要经常补充或更换，增加了养护的麻烦。
2、路桥工程混凝土路面纵、横缝的接缝设计与补强钢筋。路桥工程混凝土路面板的纵缝与横缝一般做成垂直正交，以改善其受力状况。如横缝在纵缝两旁错开，将导致板产生从横缝延伸出来的裂缝。一般将板宽和板长之比控制在l：1.3左右。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。（1）角隅钢筋，设置在胀缝两侧板的角隅处，一般可用两根直径12-14mm长2.4m的螺纹钢筋，角隅钢筋应设在板的上部，距板顶面不小于5cm，距胀缝和板边缘各为l0cm。钢筋接缝设计在板的上下部，距板顶（底）5-7cm为宜。（2）边缘钢筋，一般用两根直径12-16mm的螺纹钢筋或圆钢筋，设在板的下部板厚的1/4-1/3处，且距边缘和板底均不小于5cm，两根钢筋的间距不应小于l0cm。纵向边缘钢筋一般只做在一块板内，不得穿过缩缝，以免妨碍板的翘曲；但有时亦可将其穿过缩缝，但不得穿过胀缝。
3、路桥工程混凝土路面交叉口与纵缝的接缝设计。（1）交叉口的接缝设计。两条公路正交时，各条公路的直道部分均保持本身纵缝的连贯，而相交路段内各条公路的横缝位置应按相对公路的纵缝间距作相应变动，保证两条公路的纵横缝垂直相交，互不错位。两条公路斜交时，主要公路的直道部分保持纵缝的连贯，而相交路段内的横缝位置应按次要公路的纵缝间距作相应变动，保证与次要公路的纵缝相连接。相交公路弯道加宽部分的接缝接缝设计，应不出现或少出现错缝和锐角板。（2）纵缝的接缝设计。为防止板沿两侧路拱横坡松动拉开和形成错台，在纵缝的板厚中央应设置拉杆，拉杆间距0.8m左右，锚固在混凝土内，以保证两侧板不致被拉开而失掉缝下部的颗粒嵌锁作用。当按一个车道施工时，可做成平头式纵缝。为利于板间传递荷载，也可采用企口式纵缝，缝壁应涂沥青，缝的上部也应留有宽6-8mm的缝隙，内浇灌填缝料。
结束语
路桥工程混凝土面层是由一定厚度的混凝土板所组成，它具有热胀冷缩的性质。由于气温的变化，混凝土板会产生不同程度的膨胀和收缩。而在一昼夜中，白天气温升高，混凝土板顶面温度较底面为高，这种温度差会形成板的中部隆起的趋势。夜间气温降低，板顶面温度较底面为低，会使板的周边和角隅发生翘起趋势。为避免上述缺陷，需要在路桥工程混凝土路面设置纵横方向接缝，从而延长公路的寿命。
参考文献：
[1]中华人名共和国公路行业标准.JTGD40-2011公路水泥混凝土路面设计规范。
[2]曹锦.水泥混凝土路面接缝构造设计[J].技术与市场，2013
[3]朱义平.水泥混凝土路面接缝设计与施工初探[J].甘肃科技，2011
[4]胡建国.混凝土路面接缝构造设计研究[J].建筑工程技术与设计，2014