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【上路床】一定要看!最完整的公路路面结构识别图和施工规范

一、包装的基本结构

路基和路面是道路的主要工程结构。路基是根据自然表面上线性的设计路线(位置)和设计横断面(几何尺寸)的要求开垦或填充的岩土结构,作为路面的基础,承受路面传递的行驶载荷。路面是在路基顶面行驶部分用各种混合材料铺设的车辆行驶的层状结构。

路基:位于路面结构底部0.8米范围内的路基部分称为路基。公路床分为公路床(0 ~ 0.3米)和下铺(0.3 ~ 0.8米)。

道路路堤:道路结构楼板下0.8 ~ 1.5米的填方部分称为道路路堤。

路堤下:道路路堤下的填方部分称为路堤下。

高速公路、主要道路的路基宽度通常由车道、中间带和路肩组成,如图1-1所示。

2、3和4级道路的路基宽度通常由车道和路肩组成,如图1-2所示。

【施工规范】高速、一级公路石灰不得低于二级,二级公路石灰不得低于三级,二级以下公路不得低于三级。高速、一级公路的基层应利用微小型石灰。在2级以下的道路上使用背部外部石灰时,有效氧化钙含量必须在20%以上,混合材料强度必须满足要求。

第一,有足够的支持力

行驶在道路上的汽车通过车轮将垂直力、水平力、汽车的振动力和冲击传递到道路上,从而在道路结构内部产生应力、应变和位移。缺乏抵抗路基和路面结构全部或部分组成部分强度或变形的能力,会导致路面出现破损、下沉、波浪或车辙等疾病,影响路基、路面的正常使用。

【施工规范】高速、一级公路剧中、特中交通负荷等级基层4.75毫米以上的粗骨料,应采用单颗粒大小的规格材料。

路基和路面交工验收时,一般柔性材料(如等级碎石、沥青混凝土)为挠度(如水泥混凝土)、半刚性材料(如无机结合材料稳定材料)以强度表示承载力。

【施工规范】混合材料包装要保证足够的厚度,轧制成型后各层的包装厚度必须在160 以上,最大厚度必须在200以下。

施工过程的压缩试验应以每天现场取样的压缩结果确定的最大台间密度为基础,每天取样的压缩试验应遵守以下规定:

A室实验应小于3次平行实验,彼此最大对间密度差异为0.02G/CM3;不能大于。否则,就要重新进行实验,以平均为当天压缩度的检查标准。

如果B在数值和设计阶段确定的最大对间密度差异大于0.02g/cm3,则需要分析原因并及时处理。

具备充分的稳定性

路面结构的稳定性是指道路结构在水和温度等自然因素的作用下,能够很好地保持工程设计要求的几何结构及物理、机械性能。包装结构的稳定性主要包括整体稳定性、水稳定性、温度稳定性(高温或低温稳定性)等。

气温的周期性变化对路面结构的稳定性有重要影响。高温期沥青路面由于软化,在车轮载荷的作用下会发生很大的变形。水泥混凝土路面面板在高温期变形,车轮荷载的反复作用下容易出现裂缝或断裂。北方在低温冷冻季节,沥青路面、水泥混凝土路面、半刚性基层由于低温,经常发生收缩裂缝。

具有足够的表面平整度

路面表面的平整度是影响行车安全、行车舒适性和运输效率的重要使用性能。不均匀的路面表面会增加行驶阻力,对车辆产生额外的振动作用。这种震动会引起行车颠簸,影响行车速度和安全性、驾驶的平稳性和乘客的舒适性。此外,不平的路面可以积累雨水,加速路面的破坏。

优良的路面平整度、优良的施工装备、精细的施工工艺、严格的施工质量管理、经常交工验收要验收平整度,道路的所有结构水平都要验收平整度。

具有充分的表面防滑性能

包装表面要平整,但不能光滑。汽车在光滑的道路上行驶,车轮和路面之间缺乏足够的附着力(摩擦力),雨天高速行驶,紧急制动或突然启动,爬坡或转弯时车轮容易空转或打滑,行驶速度下降,付费消耗增加,甚至引发交通事故。

沥青

路面表面的抗滑能力通常选用坚硬、耐磨、表面粗糙的粗集料来实现,而对水泥混凝土路面则会采取一些工艺性措施(如刻槽)来实现。

具有足够的耐久性

路面结构在行车荷载和冷热、干湿气候因素的多次重复作用下,路面材料会产生老化衰变,路面的使用性能将逐步降低,从而逐渐产生疲劳破坏和塑性形变累积,缩短路面的使用年限。因此,路面结构必须具备足够的抗疲劳强度及抗老化和抗累积形变的能力,以保持或延长路面的使用寿命。

为了提高路面的耐久性,除了精心设计、精选材料和精细施工外,经常和及时地养护、维修和恢复路用性能也是十分必要的。

具有尽可能低的扬尘性

车身后面所产生的真空吸力会将路表的细小颗粒吸出而造成尘土飞扬,导致路面出现松散、脱落和坑洞等破坏。路面扬尘会影响行车视距,降低行车速度,给沿线环境卫生带来不良影响。因此,要求路面在行车过程中应尽量减少扬尘。

二、路面结构层次

路面结构通常是分层铺筑的,即按照使用的要求、受力状况、土基支撑条件和自然因素影响程度的不同分成若干层次。

按照各个层位功能的不同,路面结构层一般可划分为面层、基层、底基层和垫层等多层,如图1-3所示。

面层

面层是直接承受车轮荷载的反复作用和自然因素影响的结构层,它承受较大的行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用,同时还受到雨水侵蚀和气温变化的影响。因此,面层应具备较高的结构强度、抗变形能力、较好的水稳定性和温度稳定性,而且应当耐磨、不透水;其表面还应具有良好的抗滑性和平整度。

修筑面层所用的材料主要有水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎(砾)石、砂砾(碎石)掺土(或不掺土)的混合料及块料等。路面面层的材料类型及适用范围见表1-2。

基层与底基层

基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力,并将力扩散到下面的垫层和土基中。当基层太厚时,为保证工程质量,可将其分为两层或三层铺筑。当采用不同材料修筑基层时,下层为底基层。当底基层为双层时,可分别称为上底基层、下底基层。

修筑基层和底基层的材料主要有各种结合料(如石灰、水泥、沥青等)稳定土或稳定碎(砾)石、贫水泥混凝土、天然砂砾、碎石、砾石、片石、块石,各种工业废渣(如煤渣、粉煤灰、矿渣、石灰渣等)和土、砂、石所组成的混合料等。常用的基层和底基层类型见表1-3。

【施工规范】用作基层时,高速公路和一级公路公称最大粒径应不大于26.5mm,二级及二级以下公路公称最大粒径应不大于31.5mm;用作底基层时,公称最大粒径应不大于37.5mm

基层在养生过程中出现裂缝,经过弯沉检测,结构层的承载能力满足设计要求时,可继续铺筑上面的沥青面层,也可采取下列措施处理裂缝:

1)在裂缝位置灌缝。

2)在裂缝位置铺设玻璃纤维格栅。

3) 洒铺热改性沥青。

灌缝时原则上不对裂缝扩缝。铺设玻璃纤维格栅与洒铺热改性沥青综合处治是当前处治裂缝向上反射最佳措施,适用于基层裂缝比较严重路段。

垫层

垫层是设置在基层(或底基层)和土基之间的结构层,它的主要作用体现在两个方面:一方面是改善土基的湿度和温度状况,以保证面层及基层的强度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化的影响;另一方面是将基层传来的车辆荷载应力加以扩散,以减少土基产生的应力和变形,同时也能阻止路基土挤入基层中影响基层结构的性能。

垫层应具有排水、隔水、防冻、防污等功能,故对修筑垫层所用材料的强度要求并不是很高,但要求其水稳定性和隔温性能要好。垫层常用的材料有两类。



公路工程施工,识图是第一步,根据规范进行施工,懂施工技术才能指导施工员施工。

路拱及路拱横坡度

为了保证路面上的雨水能够被及时排出,减少雨水对路面的浸润和渗透,从而保证路面的结构强度,路面表面应做成中间高、两侧低的形状,称之为路拱,如图1-3所示。在横断面上,路拱常采用直线形(直线-直线)和直线抛物线组合线形(直线-抛物线-直线)两种形式。

路面排水结构

路面排水的目的是迅速排除路面表面的大气降水和渗入路面结构中的水,防止水对路面结构层造成损害(水损害),确保路面结构的强度和稳定性。

路面排水设计应根据公路等级、降水量、路线纵坡等因素,结合路基、桥涵结构物的排水设计,合理选择排水方案,布置排水设施,形成完整、畅通的排水体系,保证路基和路面的稳定。路面排水包括路面表面排水、中央分隔带排水及路面内部排水。

  • 路面表面排水

路面表面排水常采用分散排水和集中排水两种形式。分散排水由路面横坡、路肩和边坡防护组成,适用于路线纵坡平缓、汇水量较小、路堤高度较低的路段。集中排水由路面横坡、拦水缘石或矩形槽、泄水口和急流槽组成,适用于路堤高度较高或路堤边坡易受冲刷的粉性土、砂性土路段及凹形曲线的底部等。

对于新建高速公路超高段的集中排水,宜采用在左侧路缘带的左侧设置带有钢筋混凝土盖板的预制整体式U形混凝土沟或缝隙式排水沟,每25~50 m设一处集水井,并通过横向排水管引至边坡的急流槽或暗管中,如图1-7所示。


  • 中央分隔带排水

中央分隔带的排水设施由排水沟(明沟、暗沟)、渗沟、雨水井、集水井、横向排水管等组成。中央分隔带可采用凸式(见图1-8)、平式或凹式,一般不封闭,但也可封闭。


  • 路面内部排水

1)路面边缘排水系统由纵向排水管、横向出水管、集水沟和反滤织物(土工布)等组成,如图1-9所示。


2)排水基层。当路面内部可能出现自由水滞留时,可采用沥青碎石或骨架空隙型水泥稳定碎石或级配碎石做排水基层。

纵向集水沟可设在面层边缘外侧、路肩下或路肩边缘外侧,如图1-10所示。集水沟中的填料应采用与排水基层相同的透水性材料。水沟的下部设置带槽口或圆孔的纵向排水管,并间隔适当距离设置不带槽孔的横向出水管。


3)排水垫层。为拦截地下水、滞水或泉水进入路面结构,或排出因负温差作用而积聚在路基上层的自由水, 可直接在路基顶面设置透水性排水垫层,并适当配置纵向集水沟、排水管或出水管等,如图1-11所示。

三、路面的分级与分类

路面等级分为高级、次高级、中级和低级,不同路面等级的面层类型和所适用的公路等级见表1-5。


是不是还意犹未尽,公路路面结构只是公路工程施工中的冰山一角,公路工程中的路桥隧还有大量的技术难点,不是几篇文章能说清的,必须结合实际案例,具体到工程施工的各个方面。师傅没精力解答,自己摸索不知对错,想要有人能够指点一二!

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