连续配筋水泥混凝土路面应用研究

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摘 要：连续配筋混凝土路面，简称CRCP ，面层内配置纵向连续钢筋和横向钢筋，横向不设缩缝的水泥混凝土路面。

关键词：连续配筋混凝土路面；破坏类型；设计

中图分类号：TU37 文献标识码：A

什么是连续配筋水泥混凝土路面

连续配筋混凝土路面（ continuous reinforced concrete pavement 简称CRPC)，是在水泥混凝土路面纵向配有足够数量的钢筋，以抵制混凝土面板纵向收缩所引起的变形。连续配筋混凝土路面完全不设胀缝及缩缝(施工缝及构造需要的胀缝除外)，使道路具有完整平坦的行车表面，改善了汽车行驶的平稳性，同时增加了路面板的整体强度。

二、CRCP的设计方法

连续配筋混凝土路面面板设计的主要问题有两个：板厚确定和配筋设计。

（一）板厚设计

1.设计参数

我国水泥混凝土路面设计规范规定以使用年限末期混凝土板出现疲劳开裂为临界状态。设计参数有：

(1)我国刚性路面设计规范将后轴重 100KN 定为标准轴载。标准轴载累计作

用次数可按下式（2.1）计算确定。

(2.1)

式中 r 、t、η 可按规范取值。

(2)在基层顶面用刚性承载板进行实测,可得到基层顶面的当量回弹模量Et,由此可按式（2.2）确定标准地基反应模量 K ，并对基层顶面的摩擦系数 μ 进行实测。

Et ＝95 K (2.2)

(3)混凝土的设计强度和弯拉弹性模量如果无实测条件，可以按规范取值。

(4)混凝土面板的最大温度梯度计算值按照规范，依据公路所在地的公路自然区划选用。

2.设计方法

规范建议按普通水泥混凝土路面厚度来确定CRCP 板厚。我国混凝土路面板厚度设计规范采用的设计标准为：控制由荷载应力和温度应力综合疲劳作用所产生的疲劳断裂。设计表达式为：

（2.3）

上式中 σp ，σt两个参数都是板厚的函数，板厚设计采用试算的方法。

（二）配筋设计

1.钢筋位置

由于混凝土面板表层温度变化比面板底部变化快，水分蒸发也快，所以素混

凝土路面开裂都是从路表面开始的，因此 CRCP 中纵向钢筋配置在路面板中部

或者上部比较合适。横向钢筋布置在纵向钢筋的下面。

2.设计参数

(1)我国钢筋混凝土结构设计规范给出了确定混凝土抗拉强度的计算公式：

（2.4）

(2)在 CRCP设计中，可通过室内试验测定混凝土的线膨胀系数，并通过调整混凝土配合比来取得尽可能小的混凝土线膨胀系数。

(3)为了保证 CRCP 面板产生的微小裂缝不致于进一步拓宽，裂缝处钢筋的最大

应力应不大于屈服应力。

(4) 混凝土干缩系数与其强度有密切关系,强度越大,干缩系数越小。

3.设计方法

在 CRCP 配筋设计中，裂缝间距作为设计指标，裂缝宽度、钢筋应力作为验算指标。在配筋设计时，先假定配筋率和钢筋直径，然后计算 CRCP的裂缝间距。得到裂缝间距后，用路面模型来模拟 CRCP 在温缩和干缩共同作用下的效果,得到裂缝宽度和钢筋在裂缝处的最大应力。如果数值分析得到的裂缝宽度小于 1mm，钢筋的最大应力小于钢筋的屈服强度，则配筋设计符合要求；反之，对配筋率和钢筋直径进行调整。

CRCP的施工工艺

1.连续配筋施工在同一段内一定要连续施工。

2.连续配筋施工时砼的产量要高，要满足在施工中一定段落范围内整平时间的要求，施工中不得出现因混凝土量供应不足造成施工接缝。

3.砼的用水量要严格控制，要加缓凝减水剂，一定要用泵送法施工，坍落度宜控制在9~10 之间。

4.钢筋制作一定要提前完成，建议按100m 的段落提前绑扎，在浇注前再焊接绑扎成连续网片。

四、CRCP的破坏类型

（一）裂缝

裂缝破坏是水泥混凝土路面的主要破坏形式。CRCP 中横向裂缝的形成有两种机理：一种是路面板体积变化在干缩和温缩的作用下受到约束而产生横向裂缝；另一种是外部轮载对路面板产生的弯拉效应。CRCP 的横向裂缝间距是直接影响路面性能的重要因素。裂缝间距过大就会产生较宽的横向裂缝，导致雨水渗入引起钢筋锈蚀。同时较宽的横向裂缝会引起荷载传递损失和裂缝处的混凝土剥落而导致路面破坏。

（二）其他破坏形式

CRCP的破坏形式主要有剥落、折断、钢筋断裂、局部开裂、唧泥。

1.剥落是裂缝处混凝土的散失。剥落又分轻度剥落和严重剥落。

2.折断是混凝土板被纵、横缝分隔成不连续的混凝土小块，在交通荷载反

复作用下可能使混凝土脱落。

3.钢筋断裂是 CRCP 另一个破坏形式。当横向裂缝宽度发展到 0.5～0.6mm

时，钢筋应力超过其抗拉强度产生钢筋断裂。

五、结束语

CRCP是高性能混凝土路面的重要类型之一，适用于重交通高等级道路；连续配置的钢筋提高了裂缝处的传荷能力，减弱了荷载冲击对板的破坏作用，增加了路面的整体性，提高了路面的承载能力。虽然CRCP初期投资较高，但使用寿命长，且养护费用很少，从长远来看是经济合理的。

参考文献：

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[2]刘寒冰，张云龙。连续配筋混凝土路面早期裂缝[A].交通运输工程学报，2008，第8卷，第2期.

[3]苏华兴，张志强。连续配筋混凝土路面的发展概况及应用前景[A].公路与汽运，2003，第98期.