民用机场水泥混凝土道面设计规范MH5004.doc
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1、MH 中华人民共和国行业标准 MH5004-2009民用机场水泥混凝土道面设计规范Specifications for Cement Concrete Pavement Designof Civil Airports2009-*-* 发布 2009-*-* 施行中国民用航空局发布中华人民共和国行业标准民用机场水泥混凝土道面设计规范Specifications for Cement Concrete Pavement Designof Civil Airports MH5004-2009主编部门:中国民航机场建设集团公司批准部门:中国民用航空局施行日期:2009年*月*日2009 北京关于发布民
2、用机场水泥混凝土道面设计规范的通知 前 言为适应民用机场建设发展需要,提高民用机场水泥混凝土道面设计质量和技术水平,民航局决定对民用航空运输机场水泥混凝土道面设计规范(MHJ5004-95)进行修编。修编工作由中国民航机场建设集团公司承担。本规范的修编主要根据近年来我国民用机场水泥混凝土道面设计、施工和使用的经验,同时借鉴了国内外机场道面、公路路面设计方面的研究成果。本规范规定了民用机场水泥混凝土道面的设计方法,主要内容有:设计参数、结构层组合设计、普通混凝土板厚计算、分块设计、接缝设计和接缝材料、钢筋混凝土板设计、旧混凝土道面上加铺层设计以及特殊部位混凝土板的处理等。本规范由中国民航机场建设
3、集团公司负责解释。地址:北京市朝阳区北四环东路111号,邮编:100101。本规范主编单位和主要起草人主编单位:中国民航机场建设集团公司主要起草人:姜昌山 秦汉昌 孙永学 杨山 李乃山 目 次1 总则(1)2 术语及符号3 设计参数4 结构层组合设计 4.1 一般规定 4.2 土基 4.3 垫层 4.4 基层 4.5 水泥混凝土板 4.6 道肩结构 5 普通混凝土板厚计算6 分块设计7 接缝设计和接缝材料 7.1接缝设计 7.2接缝材料8 钢筋混凝土板设计9 旧混凝土道面上加铺层设计10 特殊部位混凝土板的处理 10.1 板的局部补强 10.2 道面相接处及管沟上混凝土板的处理附录A 道面设计
4、用飞机参数表附录B 土基反应模量测试方法附录C 土基临界高度参考值附录D 混凝土混合料组成材料的基本要求附录E 板边弯矩影响图附录F 钢筋容许应力附录G 旧道面处理附录H 本规范用词说明本规范条文说明321 总 则1.0.1 为提高民用机场水泥混凝土道面的设计质量和技术水平,保证道面结构安全可靠、经济合理,制定本规范。1.0.2 本规范适用于民用机场跑道、滑行道及机坪的现浇水泥混凝土道面设计。1.0.3 机场水泥混凝土道面应根据机场规模、用途和使用飞机的特性及运行量,结合当地气候、水文、地质、材料以及施工工艺和维护条件等进行设计。1.0.4 水泥混凝土道面设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行
5、有关标准的规定。2 术语及符号2.1术语2.1.1 水泥混凝土道面 cement concrete pavement以水泥混凝土板、基层、垫层(有时不设)所组成的道面。2.1.2 普通混凝土道面 plain concrete pavement除接缝区和局部范围外均不配置钢筋的水泥混凝土道面。2.1.3 钢筋混凝土道面 reinforced concrete pavement仅为防止可能产生的裂缝缝隙张开而在混凝土板内配置纵、横向钢筋的水泥混凝土道面。2.1.4 混凝土道面加铺层 concrete overlay为提高原有水泥混凝土道面的承载力或改善表面性能在其上加铺的水泥混凝土面层。2.1.5
6、 道床 pavement-bed指道面底面以下0.80m范围内的土基部分,分上道床(00.3m)和下道床(0.30.8m)两部分。2.1.6 碾压混凝土 roller compacted concrete 采用振动碾压成型的水泥混凝土。2.1.7 贫混凝土 lean concrete 水泥用量较低的水泥混凝土。2.2 符号每延米板所需的钢筋面积(mm);每块混凝土板纵缝处拉杆钢筋面积(mm);拉杆纵缝到最近的纵缝或自由边的距离(m) ;土的平均稠度;旧混凝土板厚度折减系数;计算纵向钢筋时,为横缝间距;计算横向钢筋时,为板宽(m);拉杆钢筋直径(mm);混凝土弯拉弹性模量(MPa);混凝土设计强
7、度(MPa);飞机重量(kN);混凝土板厚(mm);加铺层厚度(mm);旧混凝土板厚(mm);与加铺层设计强度相同的当量单层混凝土板厚(mm);基层当量厚度(mm);土基干燥状态的水位临界高度(m);土基中湿状态的水位临界高度(m);土基潮湿状态的水位临界高度(m);0土基反应模量(MN/m);基层顶面反应模量(MN/m);拉杆长度(mm);混凝土板长度(mm);混凝土道面刚度半径(mm);影响图上的刚度半径长度(mm);飞机主起落架一个轮印长度(mm);透明纸上的轮印长度(mm);板边弯矩(MNm/m);主起落架个数;一个主起落架的轮子数;设计年限内飞机累计作用次数;影响图上轮印范围内的小格
8、块数;设计年限内飞机容许作用次数;Ns设计年限内飞机平均运行次数主起落架荷载分配系数;飞机主起落架上的轮载(kN );飞机主起落架轮胎压力(MPa);设计年限;通行宽度(m);飞机主起落架一个轮印的宽度(mm);透明纸上的轮印宽度(mm);拉杆钢筋与混凝土的容许粘结应力(MPa );应力折减系数;钢筋容许应力(MPa );板边应力(MPa);板边计算应力(MPa);混凝土泊松比;土的液限含水量();土的平均含水量();土的塑限含水量()。 3 设计参数3.0.1 设计年限水泥混凝土道面的设计年限宜采用30年,也可按特定使用要求确定。3.0.2 飞机轮载飞机主起落架上的轮载,可按飞机参数计算确定
9、当飞机各主起落架构形与荷载相同时,可按式(3.0.2)计算: Pt= (3.0.2)式中 Pt飞机主起落架上的轮载(kN) ; G飞机重量(kN); p主起落架荷载分配系数; c主起落架个数; w一个主起落架的轮子数。常用的飞机参数见附录A。3.0.3 累计作用次数设计年限内,飞机累计作用次数按式(3.0.3)确定。 e= (3.0.3)式中 e设计年限内飞机累计作用次数;Wt飞机主起落架一个轮印的宽度(mm),按本规范第5.0.2条的规定确定;T通行宽度(m),可取2.3m;Ns设计年限内该飞机平均运行次数,根据调查和预测确定;t设计年限。3.0.4 土基反应模量土基反应模量0值宜在现场用
10、承载板试验确定,测试方法见附录B;在无测试条件时,可根据现场土基情况和经验确定。3.0.5 基层顶面反应模量基层顶面反应模量值可根据土基反应模量0值和基层当量厚度h值查图3.0.5确定,其中基层当量厚度h值由基层各材料层的厚度乘以其相应的当量系数相加而得,各种基层材料的当量系数值可参照表3.0.5选用。 表3.0.5 基层材料的当量系数 材料名称当量系数材料名称当量系数天然砂砾0.60.9 石灰粉煤灰碎(砾)石1.21.4混石0.60.8水泥砂砾1.21.4级配碎(砾)石0.81.0水泥碎石1.31.5干压碎石(填隙碎石)0.91.1沥青碎石1.31.5 石灰土0.91.3沥青混凝土1.61.
11、8二灰、二灰土1.01.3贫混凝土1.61.8 石灰碎(砾)石土1.11.3碾压混凝土1.82.0 基层当量厚度h(mm)图3.0.5 基层顶面反应模量3.0.6 水泥混凝土设计强度 道面水泥混凝土的设计强度,应采用28d弯拉强度。 飞行区指标为A、B的机场,其混凝土设计弯拉强度不应低于4.5MPa;飞行区指标为C、D、E、F的机场,其混凝土设计弯拉强度不应低于5.0MPa。3.0.7 水泥混凝土弯拉弹性模量和泊松比水泥混凝土弯拉弹性模量可参照表3.0.7选用。 表3.0.7 水泥混凝土弯拉弹性模量 设计弯拉强度 (MPa)4.55.05.5弯拉弹性模量(MPa)36 00037 00038
12、000水泥混凝土泊松比可采用0.15。4 结构层组合设计4.1 一般规定4.1.1 基本要求 结构层的组合设计,应根据使用要求和当地具体情况,结合地势、排水设计和施工工艺综合考虑,充分发挥各结构层及其组合整体的作用。所用各种材料的质量应符合有关规定。 对结构层组合设计应进行技术经济方案比较,选取最优方案。4.1.2 常用材料结构层最小厚度常用材料结构层的最小厚度不应小于表4.1.2中的规定值。 表4.1.2 常用材料结构层最小厚度 材料名称最小厚度(mm)附注天然砂砾,级配砂砾,碎石,水结、干压碎石(填隙碎石)100结合料稳定类,贫混凝土150如采用工业废渣,应是性能稳定和无侵蚀性的材料。碾压
13、混凝土150沥青混合料404.2 土 基4.2.1 基本要求水泥混凝土道面下的土基应密实、稳定和均匀。应根据实际情况,因地制宜,结合地势和排水设计,尽量减少或消除地表水、地下水及冰冻对土基强度和稳定性的危害。土基宜处于干燥或中湿状态。过湿状态、潮湿状态的土基应进行处理。4.2.2 土基干湿类型的划分土基干湿类型,应根据实测不利季节土基顶面以下0.8m深度内土的平均稠度Bm, 或根据自然区划分、土质类型、排水条件以及土基顶面距地下水位或地表积水水位的高度按表4.2.2确定。土的平均稠度Bm按下式计算。 =()/() (4.2.2)式中 土的液限含水量(液塑限联合测定仪测定)(); 土的塑限含水量
14、液塑限联合测定仪测定)(); 土的平均含水量()。土基干燥、中湿和潮湿状态的水位临界高度,可根据当地资料及经验确定。当地缺乏资料时,可参照附录C确定。表4.2.2 土基干湿类型 土基干湿类型平均稠度一般特征干燥1.00土基干燥、稳定、土基上部土层的强度不受地下水和地表积水的影响,中湿0.751.00土基上部土层处于地下水或地表积水影响的过渡带地区内,潮湿0.500.75土基上部土层处于地下水或地表水的毛细影响区内, 过湿0.50土基极不稳定,冰冻区春融翻浆,非冰冻区雨季软弹,土基处理后方可铺筑道面, 注:为不利季节土基顶面的最低点距地下水位或地表积水的水位高度(m);分别为土基干燥、中湿和潮
15、湿状态的水位临界高度(m)。4.2.3 道床道床填料应均匀、密实,并符合规定表4.2.3-1、表4.2.3-2的规定。 表4.2.3-1 道床最小强度要求 填挖类型土基顶面以下深度(m)填料最小强度(CBR)()飞行区指标A、BC、D、E、F填方00.3680.30.845挖方及零填00.3680.30.84 表4.2.3-2 道床最小压实度要求 填挖类型土基顶面以下深度(m)压实度()飞行区指标A、B C、D、E、F填方00.395960.30.89596挖方及零填00.394950.30.894注:表中压实度系按公路土工试验规程(JTJ051)中重型击实试验法求得的最大干密度的百分数;挖方
16、区及零填部位,如碾压后或者处理(采用掺结合料进行改善、表层换填、强夯、冲击碾压等方法)后的道床顶面回弹模量达到30MPa以上,则下道床压实度可不作要求。道床填料最大粒径宜小于200mm。高液限粘土、含有机质细粒土、高液限粉土以及塑性指数大于16或膨胀率大于3的低液限粘土不应用作上道床填料,也不应用作飞行区指标为C、D、E、F机场的道面下道床填料。冰冻地区的道床不宜采用粉性土作填料。岩石挖方区的道床应超挖并铺设褥垫层。褥垫层可采用级配良好、粒径不大于150mm的粗颗粒材料,其厚度不小于500mm。填挖交界处,应采取冲击碾压、强夯、设置过渡段等措施减少土基填挖间的差异变形。4.2. 土基填方泥炭、
17、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土以及盐渍土等,不应直接用作土基填料。液限大于50、塑性指数大于26的细粒土,不应直接用作土基填料。土基填方应分层填筑,均匀压实,压实度应符合表4.2.4的规定。表4.2.4 土基填方压实度标准土基顶面以下深度(m)压实度()飞行区指标A、BC、D、E、F0.82.094952.04.093944.0以下9293注:表中压实度系按公路土工试验规程(JTJ051)中重型击实试验法求得的最大干密度的百分数; 在多雨潮湿地区,当土基为高液限粘土及特殊土质的土基,应根据土基处理要求,通过现场试验分析确定压实标准,根据现场实际情况表内压实度可适当降低12。4.2. 特殊土基对
18、局部软弱土层及沟、坑、塘、旧河道等可采用换土、抛石挤淤等方法进行处理。对不稳定的溶洞、溶蚀裂隙或土洞,应根据其埋深、大小及水文地质条件,采用爆破回填等方法处理。对岩溶水应采取疏导措施。道面建于岩溶地区、湿陷性黄土、淤泥质软弱土、盐渍土、膨胀土、永冻土、粉砂土、高填方等特殊土质地区时,对土基的处理应进行专门试验,确定既符合技术要求又经济合理的处理方案。4.3 垫 层4.3.1 基本要求在水温或土质状况不良的地区,应在土基与基层之间设置垫层。垫层按其作用可分为排水层、隔离层、隔温层、防冻层等。垫层应具有一定的强度和较好的水稳定性,在冰冻地区,尚应具有较好的抗冻性。垫层材料宜就地取材,可采用颗粒材料
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- 民用 机场 水泥 混凝土 设计规范 MH5004
