水泥混凝土道面分块设计

水泥混凝土道面分块设计最初，当采用水泥混凝土修筑路面时，并不做分块设计，除施工

缝外，也不做任何接缝，面板浇筑的很长。到20年代，发现早期建

造的混凝土路面，冬天发生断裂，夏天则容易引起拱胀和挤碎破坏。

于是，在这一时期修建的混凝土路面，每隔9～12m(30～40ft)设置

一条胀缩缝，缝宽10～15mm(in)，中填沥青类材料。到30年代，发

现这种长板最后总是每隔3～4m产生横向裂缝，并且在胀缩缝处容

易错台和唧泥等病害，经过近20年的摸索之后人们认识到，水泥混

凝土板的平面尺寸不能太大。胀缝设置也不能过多，目前趋向于不

设或少设胀缝，减小缩缝间距。板的长度在公路上素混凝土板取4～

6m，在机场道面取为4m×4m、4m×5m、5m×5m、5m×6m等。配有钢

筋的板的平面尺寸可大些。

一、分块设计的原则

机场道面一般采用矩形板，因矩形板平整性好，便于施工，在

进行分块设计时，应遵循下列原则：

1、尽可能将板划分为正方形或接近正方形，这样板的受力性能

好，强度高，计算表明，在相同条件下，令圆板的强度为1，则六角

形板的强度为0.86，正方形板为0.76，矩形板为0.76×(a为短边，

b为长边)。矩形板的长宽之比采用1.25：1～1：1为宜。

2、同一机场道面板的平面尺寸种类不宜过多，以减少模板种类，

便于施工。数量较多的规格板的尺寸，应与机械作业宽度相一致，

常用宽度为4～5m。在机械化程度低或手工操作的情况下，板的尺寸

不宜过大，以免一块板的摊铺时间长，影响混凝土质量。

3、规格板的尺寸应与跑道、滑行道、集体停机坪等道坪的外廓

尺寸相协调，最好只用一种基本尺寸，并成倍数关系。尽量减少非

规格板的数目，以简化施工。规格板的最小边长为3m，最大边长为6m。非规格板的最短边长不小于1m。板角应避免有小于90°的锐角，防止因受力条件差而产生板角断裂。

4、双面坡跑道的中心线应与纵缝重合，切忌将跑道中心线位于板中(该板浇筑成“人”形折线板)。山东某机场跑道加长800m，60m 宽的跑道分为15块板，每块4m×4m。跑道中心线恰好位于中间一块板的板中，结果沿中心线800m长全部贯通断裂，裂缝最宽处达2cm。

5、滑行道、联络道上的板，分块设计应保证使用该机场主要机种飞机的主轮位于板的中部，使板处于最佳受力状态。

6、分块接缝宜采用“井”字形。即道面板间应通缝连接，不宜错缝连接。经验证明，错缝布置道面易产生延伸裂缝(图13-15)。

错缝布置引起延伸裂缝的主要原因，不外乎下列几种：

(1) 在纵横缝交点处，表面水易渗入基层，使基层强度降低，面板受挠折面断裂；

(2) 当轮载分别通过纵缝两侧的面板时，由于板角一侧刚度较小，发生较大弯沉，结果发生轮载重分配，无缝一侧的板承受较大的轮载，产生较大的应力。这样，经过多次重复超载之后，板即断裂。

(3) 当气温降低时，在纵缝两侧的面板即沿纵向朝当中收缩。由于纵缝一般作成企口缝或平缝，相邻的板块相互牵连摩擦，使板中部产生较大拉应力而断裂。

二、矩形板分块设计

矩形板分块设计，通常分为规则部分道面(跑道、滑行道、联络道和集体停机坪等)和不规则部分(弯道、接合部等)道面两种情况。

规则部分道面的分块设计一般按大区独立进行。大区之间以胀

缝分开，跑道中心线与纵缝重合。以此为起点向两侧以规格板尺寸推移，使非规格板位于两侧边缘，并使其最短边尺寸不小于1m。跑道与联络道相接处的分块设计，可以采用通缝连接(图13-16)，也可以采用错缝连接(图13-17)。错缝设计的优点是保证跑道上的规格板尺寸一致，简化了施工。缺点是带来错缝可能产生的危害。通缝设计避免了错缝的危害，但不得不在跑道上设置数块过渡板。

在道面厚度变化处，应设立过渡仓，不能搞台阶式设计(图13-18)。

在滑行道上，为了保证使主要机种的主轮位于板中，通常是根据主轮间距调整滑行道中心线两侧的板。图13-19所示为按轰-6飞机使用而设计的主滑行道分块图。显然，(b)方案最好，主轮位于板中；(a)方案板的受力状态次于(b)方案，但板块一致是其优点；(c)方案则不可取。

集体停机坪上板的分块设计与跑道大同小异。由于形状规划，通常只采用规格板即可。若有非规格板，应布置在外侧边缘。

不规则部分道面的分块设计，通常是从两相邻区域推向交接处，以胀缝隔开。注意尽量减少非规格板的数量，使最短边尺寸不小于1m，应使接缝垂直弯道外廓线的自由边，以避免产生锐角板块。图13-20～图13-22为不规则部分道面分块设计示例。

图13-21为有三条弧线的斜交处分块设计。设计者在弧线部分的处理手法巧妙，非规格板没有一块出现锐角。板块尺寸也比较均匀，最大板块不超过规格板块的2倍，最小边长1m以上。

在推机道上，常因地形及建筑物限制需设计弯道，在弯道部分可采用辐射式分块设计(如图13-22)。弧线部分的板边可以为直线，亦可为弧线。前者施工方便，后者外观美观。

三、六角形板分块设计

六角形板是我国70年代曾推广采用的道面板，由于其受力条件较矩形板好、板体不易断裂；能有效地消除温度和干湿应力的影响。同时，由于六角形板体积小，平缝连接，战时受敌轰炸不会成片拱起，便于局部抢修。

六角形板的缺点也是明显的。如板块小，接缝数量多，施工复杂，平整度较矩形板差；接缝为平缝，表面水沿缝下渗，土基强度降低，使板在轮载作用下易失稳，“错台”及“翘翘板”现象时有发生；不便于机械化施工等。

常用的六角形的基本尺寸为边长1.20m、1.25m、1.33m、1.50m 和2.0m的六边形，机轮荷载大及土基体积变化大时(软弱地基和不均匀冻胀)，采用较大尺寸。地基强度高、机载荷载小时，可选用较小边长。

在跑道上六角形板的分仓线应与跑道中心线一致，跑道端部的零碎板尺寸要适当，以便于凑整桩号，方便施工放线。零碎板的最短边尺寸应不小于1m(图13-23)。

跑道与其他部位道面的相互连接有两种处理办法。一是平推法，即以跑道分块为基础，一块一块地向联络道、滑行道及停机坪平推过去。这种方法适用于跑道与联络道相互垂直的“目”字形跑道；二是分片独立进行分块设计。即将跑道、滑行道、联络道及集体停机坪等用胀缝分隔开，在区内使飞机滑行方向与六角板的分仓线一致。由于有胀缝隔开，大区之间可以错缝设计。这种方法适用于“棱”形跑道和有斜交部位的道面。

图13-24为直交弯道处六角形板的分块设计方案。此处跑道与联络道是用胀缝分开，独立进行分块设计的。