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摘要：随着人们生活水平的提高，生活质量的提升，汽车成了大多数人的出行工具。出行品质提升，道路交通量也与日俱增，人们开始对出行道路环境舒适性，安全性要求也逐渐提高。在道路建设方面对路面结构设计要求也越来越严格，道路路面结构设计的合理性既关系着人们出行的舒适、安全，也关系着国民经济建设的发展。本文通过简要介绍分析常见的五种道路路面结构基本类型、特点及应用范围，供大家在进行路面结构设计时做参考及提醒结构应用需要注意的一些关键点。
关键词：道路路面结构；类型；设计要点
道路建设，主要包含有路基路面工程、桥梁工程、隧道工程、交通及其他配套设施等项目。而路面工程直接关系日常行人、车辆出行的舒适性、安全性及稳定性，所以要求它的结构必须舒适度高、实用性强、平整、抗滑、抗腐蚀、抗磨损、耐久性强等特点。我国的道路路面结构类型主要常用的有五类，下面分别做介绍和分析。
一、道路路面结构的基本类型及应用
1、沥青混凝土路面
沥青混凝土路面指的是用沥青混凝土作面层的路面。经人工选配具有一定级配组成的矿料（碎石或轧碎砾石、石屑或砂、矿粉等）与一定比例的路用沥青材料，在严格控制条件下拌制而成的混合料。沥青路面大多用于高速公路、城市道路的路面结构中，它是指在公路基层的矿质材料中掺入沥青材料所铺筑的路面结构，其中沥青材料主要使用煤沥青和石油沥青，天然沥青占少量。沥青材料提高了铺路用粒料抵抗行车和自然因素对路面损害的能力，可以让路面平整少尘、不透水、经久耐用，它是道路建设中最广泛使用的高级路面结构。沥青路面结构位于路面表层，直接承载外来车辆的压力，所以它必须具备高温稳定性、低温抗裂性、耐疲劳性等特点，这样才能保证路面结构经久耐用，尤其高速路城市主干路等车流量大车速比较快，更加需要路面结构保持稳定。
2、普通水泥混凝土路面
普通水泥混凝土路面是由水泥混凝土面层板和基（垫）层所组成的路面结构，是除接缝区和局部范围（边缘及角隅）外，不配置钢筋的混凝土路面。由于它表面色泽鲜明，也被称为白色路面。水泥混凝土路面指面层的主要材料以水泥混凝土为主，这种水泥混凝土是20世纪后期才开始在我国广泛运用在道路桥梁路面结构中，它的主要优点第一：刚度大、可以承载超重物，混凝土路面板弹性模量在（3-5）*104Mpa之间，标准10t轴承下，实测为0.04Mpa压力，这种对基层的承载力要求低，适用在稳定基层的大型交通量与重载交通的高速公路、省道、国道、机场等地方；第二，耐久性与耐高温性强，在降雨量相对多的地方和浸水路面上，甚至因洪水而造成的短期淹没地带，这种水泥混凝土路面都可以让出行者正常通行。在持续高温的夏季，它也比沥青路面更耐高温，保持路面的平整和质量。第三，疲劳寿命长、抗弯抗拉强度高，水泥混凝土的弯拉强度≧5.5Mpa，抗压强度≧30Mpa，这种高强度混凝土面板在标准轴载的应力强度比下，增强了它的疲劳寿命，可以达到500-1000万弯曲的疲劳循环使用。但是它的缺点在于没有沥青路面舒适，由于刚性路面磨具高，反弹颠簸大，减震效果差，噪声大，影响了路面的舒适度；水泥混凝土路面不适用与基层和路基大变形和不均匀沉降的软基、山区填挖方交界、高填方长期浸水路段，由于它的混凝土板块刚性大，需要更稳固的路基和基层支撑条件；水泥混泥土路面后期维修困难，由于我国现阶段缺乏修复的新材料和机械，所以当短板破损时受它的硬度影响，维修时间比较长，维修工程也很困难。
3、钢筋混凝土路面
钢筋混凝土路面是在素水泥混凝土路面机构的基础上进行改善的一种路面结构，在原来的水泥混凝土材料中加入了钢筋网，这种钢筋网可以减少路面面板裂纹的产生及延伸，配筋率一般是0.1%-0.2%，钢筋直径要求0.8-1.2厘米，钢筋网的横筋间距控制在55厘米，纵筋间距25厘米，一般钢筋设置位置位于路面面板下的5-7厘米的地方。钢筋混凝土结构具有较好的耐久性和耐火性，由于密实的混凝土具有高强度，且钢筋被混凝土包裹在其中，不容易锈蚀也不易受火灾影响，可以减少后期维修费用；钢筋混凝土结构取材比较容易，可以利用矿渣、粉煤灰等这些工业废材进行加工，节约成本；它的缺点在于自身的重力大，对于一些大跨度结构、高层建筑结构在运输和施工吊装时会比较困难，且它的抗裂性差受拉和受弯等构件带裂缝工作，这样对于那些对严格要求裂缝宽度的工程是不允许的，所以具有局限性。
4、连续配筋混凝土路面
连续配筋混凝土路面也是在素水泥混凝土路面结构的基础上做的一个技术创新，同样是在材料中加入钢筋量，但是这个钢筋量比钢筋混凝土路面结构的多，配筋率在0.6%-10%之间，跨度比较大，钢筋设置也不同，设置在面板中间最厚的地方，距离面板表面7厘米位置，横筋的直径8毫米，间距控制在0.4-1.2米左右，纵筋直径14毫米，间距控制在0.07-0.2米左右，两者中间跨度都比较大，所以，这种路面结构要求更精细，钢筋使用量高，施工技术要求更精准，工序比较复杂，连续配筋混凝土路面比普通的行车舒适性好、承载力强。
5、钢纤维混凝土路面
钢纤维是一种新、高性能的钢纤维品种，钢纤维混凝结构是指在基体混凝土中，均匀加入钢纤维，减少基体的动态负荷力，到达集中应力效果，有效控制路面结构中裂缝的产生。钢纤维与混凝土的结合，具有双强效果：抗压强度和弯拉强度。钢纤维混凝土比普通混凝土的抗压强度要高出2%-20%不等，弯拉强度高出20%-50%不等，劈裂抗拉强度高出20%-40%不等，耐磨性能高出40%左右，且它的粘结性强，与混凝土结合后产生的巨大粘结力提高了整个路面结构的抗拉能力和延伸率，加强抗压力，延长路面结构的使用寿命。
二、道路路面结构特点
1、沥青混凝土路面
沥青混凝土路面包含有：（1）传统的沥青混凝土面层（AC）；（2）多碎石沥青混凝土面层（SAC）；（3）沥青玛蹄脂碎石混合料面层（SMA）；（4）橡胶沥青；（5）Suprepave沥青混合料；（6）SBS改性沥青混凝土（SBS）；（7）热压式沥青混凝土（HRA）。
按沥青混合料集料的粒径分类可分为：（1）细粒式沥青混凝土：AC-9.5mm或AC-13.2mm；（2）中粒式沥青混凝土：AC-16mm或AC-19mm；（3）粗粒式沥青混凝土：AC-26.5mm或AC-31.5mm。其组合原则是集料粒径从上层至下层逐渐增大，上面层宜使用细粒式或中粒式，且上面层沥青混合料集料的最大粒径不宜超过层厚的1/2，中、下面层集料的最大粒径不宜超过层厚的2/3。
按沥青混合料压实后的空隙率大小分类可分为：（1）Ｉ型密级配沥青混凝土：孔隙率（3%~6%）；（2）Ⅱ型密级配沥青混凝土：孔隙率（4%~10%）；（3）AM开级配热拌沥青碎石：孔隙率（大于10%）。其组合原则是：沥青混凝土至少有一层是型密级配沥青混凝土，以防水下渗。AM型开级配沥青碎石不宜做面层，仅可做联结层。
沥青混凝土路面优点有：表面平整、无接缝、行车舒适、振动小、噪音低、耐磨、不扬尘易清洗、施工期短、养护维修简便可再生利用、适宜分期修建等。缺点有：沥青材料温度稳定性差，冬季易脆裂，夏季易软化；压实的混合料空隙率大，耐水性差，易产生水损坏；沥青为高分子材料，耐老化性差，耐久性不易保证；平整度的保持性差，不仅沉降使平整度劣化，而且材料软化易形成车辙。
2、水泥混凝土路面
水泥混凝土路面是指由水泥混凝土面板和基（垫）层所组成的路面，也称刚性路面，包括普通混凝土路面（PCCP）、钢筋混凝土路面（RCP）、钢纤维混凝土路面、预应力混凝土路面、连续配筋混凝土路面（CRCP）、装配式混凝土路面等。
水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性、表面抗滑、耐磨和平整。面层一般采用设接缝的普通混凝土；面层板的平面尺寸较大或形状不规则，路面结构下埋有地下设施，高填方、软土地基、填挖交界段的路基等有可能产生不均匀沉降时，应采用设置接缝的钢筋混凝土面层。普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或钢纤维混凝土面层板一般采用矩形。其纵向和横向接缝应垂直相交，纵缝两侧的横缝不得相互错位。
水泥混凝土路面的材料要求：（1）新拌混凝土的施工和易性-易于施工操作的性能-质量均匀、密实成型；（2）硬化后混凝土的强度-抗压强度和抗弯拉强度、模量；（3）混凝土的变形特性-弹性变形、徐变变形、温度变形、干燥收缩变形；（4）耐久性-混凝土抵抗环境介质作用而保持其形状、质量和适用性的能力。
水泥砼路面与其它路面相接时的处理：混凝土路面与固定构造物相衔接的胀缝无法设置传力杆时，可在毗邻构造物的板端部配置双层钢筋网；或端部增加板厚；混凝土路面与桥梁连接，设置6－10m的过渡板，或设置2－3道传力杆胀缝；桥头未设置搭板，应设计钢筋混凝土路面。
3、钢筋混凝土路面
钢筋混凝土路面适用场合：混凝土板块尺寸较大时，或基层易产生不均匀沉降或板下埋有地下设施时。特点：配置纵、横向钢筋网，主要目的是控制裂缝的开展。注意点：钢筋最小间距大于最大粒径两倍以上，搭接长度应为直径的24倍以上，钢筋保护层厚度大于5cm；板长一般10-20m，不超过30m。
4、连续配筋水泥砼路面（CRCP）
连续配筋混凝土路面（Continuously Reinforced Concrete Pavement，简称CRCP）是指在路面纵向连续配置足够数量的钢筋，以控制混凝土路面板纵向收缩产生裂缝的间距和缝隙大小，从而可在路面纵向不设接缝的混凝土路面。因此CRCP在施工时完全不设胀、缩缝（施工缝及构造所需的胀缝除外），形成一条完整而平坦的行车表面，改善了汽车行驶的平稳性，同时也增加了路面板的整体强度。
连续配筋混凝土路面CRCP具有耐久性好，行车舒适平顺，施工进度快，极少养护的等优点。从长期使用性能来看，CRCP的经济性也很好，现已广泛地应用于高等级公路，机场道面及现有道路的加固。
（1）板厚设计方法
板厚设计同普通的水泥混凝土路面
（2）配筋设计方法
配筋率0.6-0.8%，最小冰冻地区0.7％，一般地区0.6％；
裂缝宽度<1mm，一般应控制在0.5～0.7mm，裂缝间距1.0～2.5m
钢筋应力<钢筋极限拉伸强度；
纵向钢筋一般选用直径12mm～20mm的螺纹钢筋，钢筋间距100mm≤d≤250mm。
5、钢纤维混凝土路面
钢纤维混凝土路面特点：混合料中加入1.0-1.2％（体积比）的钢纤维，形成混凝土复合材料。优点：抗弯拉、抗压、抗剪强度显著提升，耐磨、抗裂、抗疲劳和抗冻融能力都有提升。注意点：（1）钢纤维掺入比例不宜太高，否则施工和易性降低；（2）纤维长度不宜太长，否则拌和不匀，过短则强度增长不多，适宜长度25-60mm，直径0.4-0.7mm，长径比50-70；（4）拌和加料顺序：砂、碎石、水泥、钢纤维；（5）表面钢纤维要拔出。
结语
经上所述，随着道路交通量的俱增，为了大家的出行安全，道路建设必须快速发展、保质保量、坚固稳定，本文通过对道路路面设计方面让我们了解了几种路面结构设计的类型和特点，从这些类型中分析路面设计时需要注意的要点，结合这些要点，我们知道该如何科学匹配，设计出更经济合理、高质量高标准的道路路面方案，并严格把控，使我们的出行更舒适、更便捷、更安全，也为国家的经济建设发展打下基础。
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表1某道路桥梁混凝土桥梁成桥后应力实际值与理论值（局部）（MPa）
此外，为确定最佳预应力锚固扭矩，某道路桥梁混凝土桥梁预应力施工技术人员可结合上述预应力监测结果，选择某道路桥梁混凝土桥梁654号墩（1号筋、2号筋）、655号墩（3号筋，4号筋）两侧腹板各两根竖向预应力钢筋，分别利用1200N、1800N、2200N不同锚固扭矩，进行预应力损失检测。具体检测工具为预应力筋顶部压力传感器，通过对压力传感器持续观测数值进行分析，得出：1200N·m锚固扭矩下654号墩1号筋锚固应力损失为12.99kN，2号筋锚固应力损失为15.64kN，655号墩3号筋锚固应力损失为16.30kN，4号筋锚固应力损失为13.54kN；而1800N·m锚固扭矩下654号墩1号筋锚固应力损失为14.28kN，2号筋锚固应力损失为10.58kN，655号墩锚固3号筋应力损失为10.57kN，4号筋锚固应力损失为9.80kN；2200N·m锚固扭矩下654号墩1号筋锚固应力损失为14.60kN，2号筋锚固应力损失为7.58kN，655号3号筋墩锚固应力损失为2.03kN，4号筋锚固应力损失为7.54kN。依据以上数据可知，某道路桥梁混凝土桥梁采用2200N·m扭矩进行竖向预应力钢筋锚固可获得最佳预应力应用效果。
4结语
综上所述，预应力检测技术在道路桥梁工程中具有广泛的运用，在很大程度上提升了路桥的质量，在具体应用过程中，需要相关单位结合实际工程，做好每一个步骤，提升检测的质量。
参考文献：
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论文作者:曾晓宛
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第2期
论文发表时间:2019/9/4
标签：路面论文; 混凝土论文; 沥青论文; 锚固论文; 钢筋论文; 面层论文; 应力论文; 《建筑细部》2019年第2期论文;