32道路交通城市道桥与防洪2019年11月第11期DOI:10.16799/jki.csdqyfh.2019.11.010
黄隆
（浙江工业大学工程设计集团有限公司，浙江杭州310000）
摘要：随着中国经济的发展和城市化的发展，越来越多的城市道路工程开始启动，城市道路交通网络逐步发展壮大。目前，市政道路结构主要基于沥青路面和混凝土路面，特别是沥青路面。由于中国城市建设持续增长的时期和城市建设时期，城市道路交通量也日益增加，原因是城市道路交通的构成和负荷复杂，并受到当前许多形势的影响。设计技术，施工技术和维护工作。特别是在一些高流量，高负荷的路段中，道路的寿命通常较短，并且很容易出现路面疾病，例如裂缝，沉降和车辙。对于路面的结构特征，采用刚性底土用于增加路面基层的承载力是一种非常有效的提高道路路面寿命的方法。 关键词：刚性基层；贫混凝土基层；应用；市政道路
环氧大豆油丙烯酸酯中图分类号:U416.2文献标志码：B文章编号:1009-7716（2019）11-0032-03
0引言
刚性基层，通常指采用普通混凝土、碾压式混凝土、贫混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土等材料铺筑的路面基层，与其相对应的为半刚性基层及柔性基层。在实际工程应用中，出于经济性、常规性考虑，大多为贫混凝土，因此狭义的刚性基层也指贫混凝土基层。
1刚性基层
刚性基层采用低强度等级混凝土修筑基层混凝土板，板上铺筑沥青面层。刚性基层沥青路面的基层混凝土板承受了绝大部分车轮荷载，沥青面层的弯拉应力很小，主要考虑表面的功能效应，即满足路面平整性、抗车辙、防水、防渗等要求。刚性基层沥青路面同样存在基层收缩裂缝向上反射而形成沥青面层横向裂缝等病害的可能性。贫混凝土基层属刚性基层，在原材料选择、配合比设计和施工技术要求等方面，均与半刚性基层的差异较大，而更接近于水泥混凝土，原则上可沿用水泥混凝土现有的原材料检验、配合比设计、施工设备、铺筑技术及所有的试验检测方法和手段，设计与施工时可参考现行公路水泥混凝土设计与施工技术规范进行。
循环流化床锅炉技术
从结构组成特征看，贫混凝土基层可分为密
收稿日期:2019-06-04
作者简介：黄隆（1978—），男.硕士，高级工程师，从事城市道
路、市政工程设计工作。实贫混凝土和多孔贫混凝土。多孔贫混凝指无砂或少砂透水贫混凝土。贫混凝土基层与其他基层相比具有较高的强度、刚度，较好的整体性和稳定性，良好的抗冲刷性和抗裂性，多孔透水贫混凝土还兼有内部排水功能，较为适宜作为重载交通下的路面基层。基层结构一般较沥青面层厚，通常需要200~ 400mm甚至更厚，为了节省原材料，降低造价，可将基层分为上基层和下基层。虽然都属于基层结构，下基层的工作环境没有上层严峻，因此可以采用不同的材料，或采用性能较低的结合料。基层材料以集料为主，应尽量利用当地材料，以降低工程造价IT。
2工程概况
选择长度3.022km、宽36m特定城市的市政道路工程项目进行实例分析。其公路级别为一级公路，且全路段路面均为新建。试验路面铺设在K2+500~K2+800的左侧。路面坚硬，路段长度为300m。根据技术实例设计，表层为沥青混凝土+沥青橡胶沥青吸收层+C15水泥混凝土基层（见基础层混凝土不良）路面结构，见图
油砂lo
2019年11月第11期城市道桥与防洪道路交通33
3试验路刚性基层必要的施工工艺
一般情况下，在沥青混凝土路面情况较差时，路面出现裂缝的几率会增加，其原因往往比较复杂。贫混凝土基层的刚性相对较大，在温度和荷载的综合作用下易产生裂缝，且会逐渐向路面发展，完全杜绝这种裂缝的产生是不现实的，只能采取措施来延迟裂缝的发生时间，减小开裂程度。针对这些问题，总结了以下措施。
首先，除了根据路面的设计要求所需的伸缩缝之外，没有纵向接缝杆或收缩力传递杆。贫混凝土基层应对应5m交叉缝间距的路面缩缝和纵向接缝；使用沥青填缝。这样，可以减轻由于基层在该温度下的变形引起的不规则裂缝，并且可以减少不规则断裂现象，有效地减少沥青表面层的裂缝。
其次，需要将聚酯玻璃纤维布铺设在混凝土基础的施工缝，收缩缝和伸缩缝上。玻璃纤维织物的宽度为0.5m，乳化沥青喷涂在玻璃纤维织物的接触表面上，每平方米保持0.2~0.4L。这样，即使基层中存在裂缝，也不会延伸到沥青表层。
最后.可以定义应力吸收层以吸收车辆载荷应力并降低基层压力。该方法包括喷涂橡胶沥青，浇水量为每平方米2.0~2.4kg；此外，基层顶部每平方米还应喷涂2.2~2.6kg橡胶沥青；通过该处理，可以适当减少沥青洒布的量。喷涂时，橡胶沥青的温度不得超过190P，且不得低于180七。
4路面为混凝土路面时刚性基层的设计方法探讨
4.1工程概况
本文选取的工程项目为某商品混凝土拌合场进出主要通道。采用的混凝土是普通硅酸盐水泥，强度为42.5MPa，混凝土板厚度为25cm，基层为20 cm，结构为3mx4m。在板的接缝处有两个伸缩接头，纵向是拉杆，横向密封是力传递杆。该结构显著提高了巷道的抗压力，还可以降低混凝土板位置的挠度，减少开裂现象，从而有效降低车辆压力对路面的不利影响.真正提升道路路面的寿命。
4.2刚性基层混凝土路面的主要受力特性分析
刚性基础混凝土路面是使用贫混凝土基础和普通混凝土路面的结构。在一些欧洲和美国国家，这些道路也被称为PCC-PCC（或EPCC-PCC）复合路面，或双层混凝土路面。双层混凝土路面已在一些欧美国家使用多年，其结构计算方法一般为经验或半经验法。在中国，对双层混凝土路面进行了大量的研究，目前计算结构的方法主要是刚度相等的方法。在规范中还给出了荷载应力和温度应力的计算公式和图表。
双层混凝土路面上下层板之间的接触状态处于半结合状态。然而，由于这种组合的程度难以量化并且难以分析，因此通常假设层之间的接触是绝对平滑和完全组合的应力计算。贫混凝土基层在实际应用中，根据构造方法，面板和基层之间的接触可分为两种类型：组合型和分离型。铺设了贫混凝土基层后，就可以直接铺设表面层，这使得可以认为面板和基层处于结合状态，也就是说，层间是完全的连续；但是当铺筑完之后进行养生作业，达到一定标准后再进行面层的浇筑，此时，可以判断面板处于
升频与基层分离的状态，即层是平滑接触的。当在层之间采取分离措施（例如铺设薄层油砂，土工合成材料等）时，层之间的接触状态将更接近光滑接触。研究表明，在贫混凝土和板之间进行聚乙烯（PE）夹层处理后，接触面上的相互摩擦很小，并且可以近似得到混凝土板平滑地支撑在贫混凝土基础上。但是，在实际应用中，层不可能完全连续。原因如下：（1）贫混凝土基层一般用于重交通.基层和混凝土表层较厚.对面层和基层难以同时振捣或碾压。（2）如果混凝土表面层与劣质混凝土基层同时建造，则在材料制备，混合物混合和施工组织方面非常困难。（3）表面层和基材的强度和模量等机械性能非常不同，并且诸如电池的相位差等物理性质也很重要。在温度的影响下，表面层和基层的变形也显着不同：随着时间的增加，接触状态接近分离状态。因此，在双层混凝土路面的计算中，应采用层分离模型.这实际上是实际施工作业。
根据中国目前的水泥混凝土路面设计规范，表层极限状态是由负荷应力和热应力的综合疲劳应力引起的裂缝。贫混凝土基层具有较高的强度和刚度，与表层一起形成双层混凝土路面结构，共同承受外部荷载；因此，在设计中必须考虑疲劳特性。推求轴载转换公式的基础源于疲劳方程。
通过图2发现，在上述几种材料当中，贫混凝土的疲劳性能优于目前国内常用的半刚性基层材料。
4.3刚性基层混凝土路面的施工工艺
不再切割浇筑的混凝土板和贫混凝土基础。禁止添加一层薄薄的混凝土或砂浆来修复路面。对于表面
出现的缺料部分和部分麻面，可填充适量的砂浆，由搓平梁和抹平板机械修整。在横向悬挂，掉落，肩流，泄漏等情况下，可手动切割。
34道路交通城市道桥与防洪2019年11月第11期
防滑结构由路面后面的钢制控制台组成，拖挂1~3层叠合麻布、帆布或棉布，洒水湿润后，软拖制作微观抗滑构造，可通过加厚表面的叠合麻布来构建贫混凝土表面的防滑层，如果路面已经被人工修整过，那就需要再用拖麻布处理。贫混凝土基层不会在横向拉伸。防滑宏观结构可以通过机械或手动拉动来构造，喉部深度为2~3mm，宽度为3~5mm，槽间距为15~25mm。
4.4路面结构中刚性基层应用注意事项
为了防止盲目使用刚性基层，因基层和表层的性能不相等，在追求高强度和结构厚度时发生的结构损坏和温度限制造成的损坏，并且为了更合理地使用刚性基层，根据技术知识，应特别注意以下几点：
(1)贫混凝土基层的设计应在浸水7d中具有无侧限的抗压强度，电阻不小于10MPa，抗压强度28d应等于C15、C20。贫混凝土基层的水泥可以由低等级水泥425#,325#组成，并且品种可不受限制。单位水泥消耗量不低于175kg/n?，几乎占水泥混凝土路面的一半。贫混凝土的水灰比控制7d和28d的强度，坍落度控制在5~8cm，适用于板坯施工。
(2)与半刚性基层不同，贫混凝土基层应采用机械拌合，滑膜摊铺机进行施工，不得采用路拌法进行施工。
(3)虽然刚性基层具有增加承载能力和良好的抗冲刷能力的优点，但其变形协调能力差，容易引起板的翘曲和真空底部。
(4)为了满足冲刷性能，建议要求基层的强度上限要达标。在设计过程中必须充分考虑基层和板接头的变形。确定基层的适当厚度。建议贫混凝土基层的厚度为15-25cm。
(5)在交通繁忙的情况下使用刚性混凝土基础时，必须附加力杆和其他措施来约束面板以增加承载能力并避免层间损坏造成的空隙。没有传动杆的路面结构可以通过控制基层板的强度，厚度和尺寸来适度地增加板的厚度，以防止由层之间的接合引起的过度应力引起的损坏。
5刚性基层的优势
(1)强度高。贫混凝土的强度介于普通水泥混凝土和水泥稳定碎石之间。随着水泥剂量的变化，其强度和弹性模量可以在很宽的范围内调节。研究表明，贫混凝土的不同力学性能明显优于其他半刚性基层。由于其高刚性，贫混凝土基层具有良好的接缝转移性，从而提高了路面的整体结构强度，有利于减轻不均匀基础变形的不利影响。能够为面板提供均匀稳定的支持。
(2)水稳定性好，抗冲刷能力强。大量实验结果表明，基础材料的抗侵蚀性能优于贫混凝土，可有效防止翻浆，底部真空形成和不对中等疾病的发生。通过调整材料比，还可以构建多孔贫混凝土基础并结合其他排水设施以形成良好的内部排水系统。
鱼笼(3)抗疲劳性能好。试验表明，水泥混凝土的疲劳强度最好，其次是贫混凝土，表明贫混凝土的抗疲劳性能高于水泥稳定颗粒等半刚性基础材料。然而，贫混凝土的疲劳寿命变化很大，需要特别注意。
(4)抗冻性能好。随着水泥用量的增加，贫混凝土的抗冻性也随之增加；随着年龄的增长，防冻剂的性能也逐渐增强；冷冻性能逐渐下降，但对优质粉煤灰的影响较小。粉煤灰的质量对冷冻性能有很大影响。此外.贫混凝土的防冻性能远高于其他半刚性基层，整体强度损失比半刚性基层低2倍以上。因此，它特别适合在中国北方应用。
(5)经济性好。贫混凝土的基层不仅使用较少的水泥，而且使用较低质量的水泥。集料要求相对较低：可以在当地使用大量非标准砂岩材料，甚至可以将再生混凝土用作集料，并且可以适当添加粉煤灰以代替部分集料，部分水泥也可以用掺杂粉煤灰的方式来代替，从而降低建筑成本。经济分析表明，贫混凝土的成本仅略高于水泥稳定碎石。由于其高强度和良好的性能，它可以减少基层的厚度并进一步降低成本。sim卡复制器
(6)施工工艺流程与施工技术并不复杂，类似于碾压混凝土，采用碾压施工即可。
6结语
如前所述，无论路面为沥青或是混凝土，作为
(下转第60
页)
60桥梁结构城市道桥与防洪2019年11月第11期SRSS 法，反应谱分析结果对比如图9、图10所示。
1.4-
1.2.
10.80.60.4
0.20塔顶纵向 梁端纵向■ 0. 02■ 0. 03■ 0. 04型友£
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Y 金图9不同塔梁连接刚度下最大纵向位移对比图I. 10. 2e 滨
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1.2-1 -0. 8-0. 6-0. 4-轴力 弯矩图10不同塔梁连接刚度下塔底最大内力对比图根据以上计算结果对比分析可知，对于同一结 构体系条件下，阻尼比常数越小，结构地震响应越
大，这说明阻尼比常数选取的是否合适，将对独塔
非对称组合斜拉桥地震性能分析产生显著的影
响，进而影响斜拉桥总体设计中的体系选择。另
外，对于钢混组合结构斜拉桥，需根据两种材料在
整体结构中所占的比例，合理确定其阻尼比，这时 可以采用反应谱法和时程分析法进行相互校核。
4结论
本文以独塔非对称组合斜拉桥曲池大桥为研 究背景，分别探讨了此类型斜拉桥在四种不同塔
梁连接刚度以及不同阻尼比常数条件条件下结构
的地震特性，得到以下结论：
(1)随着塔梁连接刚度的增强，结构的整体纵
向刚度逐渐增大，独塔非对称组合斜拉桥的自振 周期逐渐减小。漂浮体系和支承体系的内力较小， 但位移较大，而塔梁固结体系和刚构体系则相反， 不同体系的斜拉桥在地震作用下周期的差异主要 体现在前十阶振型中。(2) 对于独塔非对称组合斜拉桥，在刚构体系 条件下主塔塔顶以及主跨梁端的纵向位移均最 小，但塔底需承担更大的弯矩作用。由于刚构体系 具有整体刚度大、变形小、稳定性好、塔梁结合部 的构造简单、施工方便等特点，避免了施工时设置 临时固结，免除了设置大型支座以及后期维护，降 低了工程造价，因此，刚构体系对于地震烈度要求 不高的独塔非对称组合斜拉桥来说是非常合适的 结构体系。(3) 在同一结构体系条件下，阻尼比常数越 小，结构地震响应越大，这说明阻尼比常数选取的 是否合适，将对独塔非对称组合斜拉桥地震性能 分析产生显著的影响。(4) 钢混组合斜拉桥需根据钢结构在整体结 构中所占比重，合理确定其阻尼比，采用反应谱法 和时程分析法进行相互校核。参考文献：[1] 范立础.桥梁工程[M].北京：人民交通出版社,2010.[2] 范立础•桥梁抗震[M].上海：同济大学出版社,1997.[3] 聂建国•钢一混凝土组合结构桥梁[M].北京：人民交通出版社， 2011.[4] 叶爱君，
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道路及结构整体来说，贫混凝土基层都相对柔性
基层、半刚性基层有更好的抗压能力，虽单价成本
稍高，若妥善进行设计应用，将使用寿命和养护的
时间拉长来看，也将产生良好的经济效益。当前,
以贫混凝土作为刚性基层的市政道路路面已经越
来越多的在实体工程中有了应用，表现出。
参考文献：
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,2004.
expressway overpass through the engineering cases,and sets forth the design of overpass from the design principle of overpass of high-speed railway undercrossing expressway,the engineering situation,the horizontal and vertical section design,the building line,the safety facility design,the frame structure design and construction organization,the expressway construction,the grounding and overhead line system protection measures.The key points of this overpass design are the section of highway overpass crossing railway as a straight line or large-radius curve,the control of railway building line standard,the highway overpass installed with the anti-collision fence,anti-drop net and foreign object detection net,the construction organization of bridge culvert construction and the existing expressway traffic,and the design of safety facilities of grounding and so on.
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