CRC+AC连续配筋混凝土复合式沥青路面配筋优化设计

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建筑工程技术与设计
路桥工程
பைடு நூலகம்
2014 年 10 月上 ·337·
CRC + AC 连续配筋混凝土复合式沥青路面 配筋优化设计
于 洋1 王志祥 2 (1. 太仓市沙溪镇建设局 太仓 215400;2. 苏州同尚工程设计咨询有限公司 苏州 215021)
【摘要】针对 CRC+AC 连续配筋混凝土复合式沥青路面的结构 特点,结合实际工程,介绍了 CRC+AC 复合式路面配筋设计方案, 分析了不同配筋率、不同钢筋直径情况下裂缝宽度、裂缝间距和 钢筋应力的变化规律,得到了合理的设计方案,为 CRC+AC 复合式 路面的设计提供了理论基础和实践经验。 【关键词】道路工程;复合式路面;连续配筋混凝土;配筋率 引言 连续配筋复合式沥青路面(CRC+AC)是将连续配筋混凝土 (Continuously Reinforced Concrete)的高强度、整体性与沥青混 凝土 (Asphalt Concrete) 的行车舒适性相结合的一种新型复合式路 面结构。 该路面结构综合了刚性路面和柔性路面的特点, 柔中有刚, 刚柔相济,承载能力高、整体性能好、使用寿命长、维修费用低, 是长寿命路面发展方向之一【1】。 连续配筋混凝土路面面板设计主要涉及两个问题:一是板厚 设计,二是配筋设计。由于板厚设计中不计钢筋对路面承载能力 的增强作用, 配置钢筋主要用于消除接缝, 所以板厚设计比较常规, 一般按普通混凝土路面设计。但配筋设计直接关系到路用性能(裂 缝宽度、裂缝间距等)、工程造价等问题,目前的设计方法和规 范【2】 对 CRC+AC 路面的介绍较少,尤其是配筋设计,只提到连 续配筋混凝土面层纵向配筋要满足三个要求(裂缝平均间距不大 于 0.5mm;横向裂缝的平均间距不大于 1.8m;钢筋所承受的拉应 力不超过其屈服强度)。由此可见,对 CRC+AC 路面配筋率的进 一步研究显得尤为重要。 笔者针对 CRC+AC 路面的结构特点和现有研究的不足,结合 苏州某道路工程,通过分析计算确定了合理的配筋设计方案。 1 工程简介 本工程位于苏州市,是一条城市主干路,设计速度 40km/h, 标准断面如下: νc=0.15,混凝土重度 γc= 0.024MN/m3(笔者通过计算,并查 找有关资料发现《公路水泥混凝土路面设计规范 JTG D40-2011》 中 γc(KN/m3)的单位错误,应为 MN/m3),拟定混凝土板厚 hc=24cm,混凝土面层与基层摩阻系数 μ=8.9,混凝土面层地面 与底面层间的最大负温度梯度 Tg=-29.3℃ /m,混凝土单位用水量 ω0=1800 N/m3; (3)钢筋采用 HRB400 螺纹钢筋,屈服强度 ƒXY=400MPa, 线膨胀系数 αs=9×10-6/℃,埋置深度 ζ=0.1m,埋置深度处混凝 土温度与硬化时温度的最大温差 ΔTξ=20℃; (4)年平均空气相对湿度 80%,采用盖麻布养生,养生条件 系数 a1=1。 初拟配筋率 ρ=0.75%,纵向钢筋直径 ds=0.016m,经迭代计 算得:
注:“-”表示 Ld > 1.8m 的数值。 表 2 不同配筋率和钢筋直径时裂缝平均宽度 bj(mm)
0.60% 0.65% 0.70% 0.75% 0.80% 0.85% 12mm 0.197 0.165 0.140 0.119 0.103 0.088 12mm 421.14 388.41 360.02 335.31 313.34 293.95 14mm 0.280 0.232 0.197 0.169 0.147 0.128 14mm 416.12 385.11 357.51 333.40 311.74 292.62 16mm 0.399 0.320 0.267 0.227 0.197 0.172 16mm 409.83 380.64 354.24 330.75 309.78 291.05 18mm 0.448 0.360 0.300 0.257 0.223 18mm 373.84 349.71 327.52 307.33 289.12 20mm 0.497 0.399 0.334 0.286 20mm 342.98 323.01 304.11 286.69
L d 0.820m(小于裂缝平均间距1.80m)
b j 0.227 mm(小于裂缝平均宽度0.5mm)
s 330.75MPa (小于钢筋屈服强度400MPa) 分别取配筋率 ρ 为 0.60%、0.65%、0.70%、0.75%、0.80%、 0.85%, 纵 向 钢 筋 直 径 ds 为 12mm、14mm、16mm、18mm、 20mm,通过计算得到下表数据: 表 1 不同配筋率和钢筋直径时裂缝平均间距 Ld(m)
表 3 不同配筋率和钢筋直径时钢筋拉应力 σs(MPa)
0.60% 0.65% 0.70% 0.75% 0.80% 0.85%
由上表可见,配筋率相同的情况下,钢筋直径的变化对裂缝 平均间距、 裂缝平均宽度的影响较大, 但对钢筋拉应力的影响很小 ; 钢筋直径相同的情况下,配筋率的变化对裂缝平均间距、裂缝平 均宽度的影响较小,但对钢筋应力的影响较大。综合考虑,配筋 率选择 0.85%,钢筋直径选择 16mm。 纵向钢筋间距: 每延米纵向钢筋根数: 3.2 横向配筋设计 连续配筋混凝土面层的横向配筋原则与钢筋混凝土面层的配 筋相同,也可按纵向钢筋用量的 1/5 ~ 1/8 选用【1】。本工程横向 配筋按钢筋混凝土面层的配筋设计。 (下转 341 页)
图 1 道路标准断面图 本工程下穿苏嘉杭高速, 下穿段机动车道采用 CRC+AC 路面。 2 设计方案 本工程交通量大、重型交通较多,尤其是下穿高速公路段, 车辆加减速比较频繁、对路面的抗冲击、抗剪切要求较高。针对 实际条件,结合苏州地区路面结构的成功经验,下穿段机动车道 路面采用 CRC+AC 路面结构形式。根据相关研究【3】及规范【2】, 通过分析计算,拟定路面结构形式为:6cmAC-13C+ 橡胶沥青应 力吸收层(AR-SAMI)+24cmCRC 面板 +SBS 改性乳化沥青下封 层 +20cm 水泥稳定碎石 +20cm 水泥稳定碎石。 3 配筋设计 3.1 纵向配筋设计 根据《公路水泥混凝土路面设计规范 JTG D40-2011》,连续 配筋混凝土面层纵向配筋率确定方法以横向裂缝平均间距、平均 宽度及钢筋屈服强度为控制标准。横向裂缝平均间距按规范公式 (D.1-1 ~ D.1-9) 确定,横向裂缝缝隙平均宽度按规范公式(D.21 ~ D.2-5)确定,纵向钢筋应力按规范公式(D.3-1)确定。 设计参数选取: (1) 设计年限内累计轴载作用次数 Ne=1000 万次 (重载交通) ; (2) 水 泥 混 凝 土 弯 拉 强 度 标 准 值 为 5.0Mpa, 抗 压 强 度 ƒc=42Mpa, 抗 拉 强 度 ƒt=3.22Mpa, 混 凝 土 线 膨 胀 系 数 αc=10×106/ ℃,混凝土弹性模量 Ec=31000Mpa,混凝土泊松比
0.60% 0.65% 0.70% 0.75% 0.80% 0.85% 12mm 0.728 0.635 0.563 0.507 0.462 0.414 14mm 0.983 0.836 0.728 0.646 0.581 0.530 16mm 1.363 1.110 0.942 0.820 0.728 0.655 18mm 1.521 1.238 1.047 0.912 0.808 20mm 1.680 1.363 1.153 1.001
建筑工程技术与设计
路桥工程
2014 年 10 月上 ·341·
浅谈公路工程建设项目中的计量与支付
徐加真 (中铁城建集团南昌建设有限公司 江西鹰潭 335000)
【摘要】结合当今初会中公路建设的特点,讲述了工程承包商 获得工程资金的方法和形式。 【关键词】承包商 计量 支付 变更 索赔 1 概述 目前在我国的公路建设市场中,均以招、投标的形式进行工 程的承揽。在这种以招、投标形式所取得的工程中,计量支付工 作就显得极为重要。安是工程承包商取得工程资金的唯一途径, 它关系到施工单位的生存和发展。 针对单价合同工程的特点,结合高标准的高速公路施工过程 中履行 FDIC 条款,工资资金由亚行贷款的情况,在这主要讲述 其计量支付的基本方法和过程。 2 工程计量支付的基础资料 在单价合同工程具体施工的过程当中, 依据合同条款的要求, 承包商首先必须对施工的分项工程有步骤、有次序地施工完成, 编制相应的表格,填写对应的资料内容。 在进行具体的各种工程试验、工程测量时,必须报请监理监 察或旁站,复核或见证其过程与结果;提供施工的原始记录、检 测记录给相关的试验、 测量监理工程师签认。 分项工程施工完成后, 承包商收集相关的原始记录,检测记录编制质量检查报告。首先 对分项工程进行自检, 合格后才能递交给监理工程进行报检工作, 直到取得现场监理员、专业监理工程师、材料监理工程师、高级 监理工程师的签字认可。 3 工程计量与支付 计量人员依据施工人员提供的质量检查报告,进行计量附件 的编制及整理工作,并对其实际工程数量核定。 3.1 计算工程量 根据设计工程数量计算表中相关的基数或者设计工程数量, 结合现场实际测量的监理复核的标高、尺寸等按照土木工程中的 一般计算公式、方法进行实际工程数量的计算。 3.2 计算工程金额 套用合同工程量清单中的相关工程项目、单价换算成工程价 格,填写对业主计量的支付报表,报请监理工程师签字认可后向 业主报价并获取工程款的支付。 4 工程变更 在实际施工过程中,根据具体的地形、线路的走向、土质、 岩层的影响,设计与实际的情况,通常要对设计的补充,对工程 质量加强保障。 工程变更是承包商依据实际工程的需要向监理、业主提出修 改设计方案的过程,( 也可以由监理或业主方提出 )。承包商必须 向监理单位提出变更地点、变更原因、变更后的数据,经监理、 (上接 337 页) 根据《公路水泥混凝土路面设计规范 JTG D40-2011》钢筋混 凝土面层的配筋量按式(6.2.1)确定: 其中无拉杆的纵缝或自由边之间的距离 Ls=7.8m,计算得每 延米横向钢筋根数 3.1 根,横向钢筋间距 30.17cm,取 30cm。 3.3 钢筋布置 (1) 纵向钢筋距面层顶面 10cm, 横向钢筋位于纵向钢筋之下 ; (2)纵向钢筋间距 9cm,横向钢筋间距 30cm; (3)横向钢筋斜向设置,与纵向钢筋夹角 60°; (4)纵向接缝内拉杆由加长的横向钢筋代替; (5)纵向钢筋焊接长度不小于 10 倍(单面焊)或 5 倍(双 面焊)钢筋直径,焊接位置错开,各焊接端连线与纵向钢筋夹角 应小于 60°,横向钢筋与纵向钢筋绑扎连接,钢筋绑扎搭接长度 为 35d。配筋图图如下: 业主审批后以书面变更令的形式下达同意后,才能依据生效了的 变更令中所载明的变更方案进行施工,完成合格并依据变更令中 的相关数量进行计量。在实际施工中,经常是变更工程的施工和 书面申请工程变更的过程同步进行,甚至是需要变更的工程已经 完成,而工程变更令的批复还未下达。工作处于这种局面往往对 工程承包商极为不利。影响工程资金的周转,造成实际工程施工 困难。所以,承包商必须确保书面的工程变更令提前得到监理、 业主的批复下达,后依据变更令的内容进行施工、计量。这就需 要承包商具有一支专业技术力量相当雄厚、责任心极强的队伍, 确保变更工程如期完成并及时结算获得变更款项。 5 工程索赔 在工程施工过程中,由于不可避免的因素、设计不当或监理 或业主方的原因,造成合同及变更以外的工程损失,承包商向业 主提出的经济补偿或时间补偿的要求,通常称之为工程索赔。 依据合同有关条款的规定,符合索赔的事件,由承包商根据 现场实际情况,将索赔意向以书面文字的形式,经过监理工程师 的签认,报请业主申请赔付。承包商应在索赔事件首次发生的 28 天以内将上述书面意向书提交监理工程师或者在可能得到监理工 程师的另一合理时间内严格按照一定的索赔程序进行,才有可能 得到业主的赔付。 同时承包商应做好当时的记录作为索赔的凭证。 工程索赔在实际工程施工中,已经成为承包商弥补工程低价 中标的重要工作。承包商要高度重视,经常了解现场情况,熟悉 相关的条规。力求做好工程索赔,以索赔的形式来挽回工程计量 支付以外的工程损失。 6 心得 总之, 工程计量工作在工程施工的过程中非常重要, 每一步、 每一个环节都必须认真,细心地进行,绝对不能用应服的心理从 事这项工作,否则肯定是做不好的。每一项都要做得有理有据, 清楚明了。目前,工程计量支付工作均以电脑软件来完成大部份 的工作,在电脑软件中存储的计量数据,每一环都必须心细、耐 心地检查、校核。因为如果有一期计量数据有错误,都会直接地 影响下一期的工作, 所以要求计量人员仔细, 细心地录入计量数据, 再三核对,确认无误后才能上报。 从事工程计量支付工作的人员必须做到: 6.1 具有高度的责任意识、,主动工作意识、肩负任务重在的 意识。 6.2 对现场工程施工的情况做到心中有数,有情况及时上请下 达。 6.3 及时整理并收集计量的附件资料,填写好相关计量表格, 以最快的速度结算工程款,以满足工程施工的资金需要。
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