摘要:本文結合筆者從事城市道路設計的經驗對砌塊路面的結構組成、路面磚強度、最小厚度及塊形要求、砌塊路面計算理論與設計方法、砌塊路面結構設計與典型結構以及技術質量要求幾個方面進行了闡述。
　　關鍵詞:道路設計；砌塊路面；應用
　　砌塊路面具有較高的結構強度、耐久性和良好的表面特性。適用于城市各類景觀路面。
　　用于車行道的砌塊路面,由于平整度等方面的原因,只適用于車速50km/h以下的城市道路、居住區道路、商業街及停車場等。
　　1砌塊路面的結構組成
　　砌塊路面結構一般由面層、基層、墊層組成。面層由砌塊(普通型預制路面磚、聯鎖型路面磚及天然石材)、接縫砂和砂墊層組成；基層一般可采用剛性基層(水泥混凝土)、半剛性基層(二灰碎石)或柔性基層(天然砂礫或級配碎石)；墊層一般采用石灰(水泥)土或砂礫土。
　　采用水泥混凝土基層時,其力學強度指標應符合下列要求:用作人行道時,混凝土采用C20級,28d抗折強度≥3.5Mpa；用作車行道、停車場時,混凝土標號≥C30級,28d抗折強度≥4.5MPa。基層混凝土應按水泥混凝土路面規定設置縮縫、縱縫和脹縫。采用二灰碎石基層時,技術要求同瀝青路面。
　　砌塊路面的結構組合,可根據工程要求合理選用剛性、半剛性或柔性基層。
　　2路面磚強度、最小厚度及塊形要求
　　2.1普通型路面磚
　　路面磚強度:用于人行道時,抗壓強度≥30MPa,28d抗折強度≥4.0Mpa；用于車行道時,抗壓強度≥35MPa,28d抗折強度≥4.5MPa。常用尺寸及最小厚度見表1。
　　表1普通路面磚常用尺寸及最小厚度

                         
　　　　注:預制塊的長寬比不宜大于2
　　2.2聯鎖型路面磚
　　路面磚強度、最小厚度見表2。路面磚塊形尺寸參照行業標準(CJJ79-98)附錄B:表B。
　　表2聯鎖型路面磚強度及最小厚度

                           
　　　　2.3花崗巖砌塊
　　道路工程一般采用正方形,長方形的普通型花崗巖板材(代號為N)。按其表面加工類型分為:細面板材(RB),即表面平整,光滑；鏡面板材(PL),表面平整,具有鏡面光澤；粗面板材(RU),表面平整、粗糙。
　　按加工條紋又分為機刨,剁斧,錘擊和燒毛板等。道路工程有防滑要求,一般應選用粗面板材。板材的物理性能應符合下列要求:體積密度>2.5g/cm3；吸水率<1%；干燥壓縮強度>60MPa；彎曲強度>8.0MPa。砌塊常用尺寸及最小厚度見表3。
　　
　　　表3砌塊常用尺寸及最小厚度

        
　　　　注:砌塊長寬比不宜大于2。
　　3砌塊路面計算理論與設計方法
　　3.1砌塊路面的承載機理
　　由于砌塊具有很多接縫,無法象混凝土板那樣靠板體的撓曲來擴散荷載,也無法象瀝青混凝土路面那樣靠自身的整體性擴散荷載。砌塊路面能將豎向壓力變為水平推力,具有明顯的“拱效應”。在擴散荷載的過程中,回彈彎沉起著重要作用,決定著塊體間的嵌鎖程度。
　　3.2接縫的剪切特性
　　在剪切力作用下,接縫的兩個側壁將發生剪切位移。接縫的抗剪強度由平面摩擦和糙面摩擦組成,填砂的存在使塊體的側面不相接觸,故接縫的抗剪強度主要由填砂的平面摩擦提供。
　　3.3計算理論
　　與瀝青路面一樣,砌塊路面的結構計算仍采用彈性理論。采用層狀彈性理論時,將砌塊層加砂墊層等效為一個各向同性的均勻體材料,實際上夸大了砌塊層的擴散能力,不能很好地反映接縫的力學性能。盡管如此,目前的許多設計方法都是建立在此理論的基礎上。
　　3.4設計方法
　　砌塊路面設計方法一般都是通過修正瀝青路面設計方法而得。修正方式有三種:一是采用等效層的方法,即以2.1～2.9倍塊體厚度的碎礫石代替砌塊層,或以1.1～1.5倍砌塊厚度的密級配瀝青混凝土層作為砌塊層的等效層；二是日本方法,認為砌塊層的相對強度系數為1.02～1.08。這兩種修正方法都是用于CBR設計方法中；三是采用等效模量,16cm厚度的瀝青混凝土或22.5cm的水泥土代替砌塊層和砂墊層,沿用以層狀理論為基礎的瀝青路面設計方法。
　　綜合國內外對砌塊路面的研究成果和使用經驗,現階段的設計方法力求簡化,因而采用等效厚度設計法及典型結構法較為切合實際。
　　等效厚度法對采用半剛性基層和柔性基層的砌塊路面,運用瀝青路面設計規范,以設計彎沉值為路面整體強度的設計指標,在確定瀝青混凝土層厚度后,進行等效厚度換算,即由砌塊厚度乘以換算系數來替代瀝青面層厚度。對采用剛性(水泥混凝土)基層的砌塊路面,運用水泥混凝土路面設計規范進行厚度計算。確定水泥混凝土板厚度后,按砌塊對荷載擴散能力相等的原則進行厚度換算。將水泥混凝土板厚乘以折減系數,即為砌塊層厚度。
　　4砌塊路面結構設計與典型結構
　　4.1設計參數
　　(1)標準軸載采用BZZ-100(對車行道路面及停車場)。交通等級按日交通量分為S1與S2兩級,分級標準參照表4。
　　表4交通量分級標準

                        
　　(2)瀝青混凝土等效層是砌塊厚度的1.1～1.5倍。采用等效換算為砌塊厚度,等效換算系數為0.9～0.7。需根據道路的交通等級,砌塊抗壓強度及工程實際情況合理采用等效系數值。一般重交通道路取高值,砌塊抗壓強度大于50MPa時取低值。
　　(3)水泥混凝土板厚度等效折減系數為0.50～0.65。采用砌塊面積小時(如連鎖砌塊)采用低值,砌塊面積大時(如花崗巖砌塊)采用高值。
　　(4)基層、土基設計參數見瀝青路面和水泥混凝土路面設計規范。
　　4.2典型結構
　　參照佛山地區常用的路面結構厚度和使用經驗,通過等效強度換算,制定下列砌塊路面典型結構供使用修改。
　　（1）人行道路面結構見表5。
　　
　　
　　
　　
　　表5人行道砌塊路面結構

                    
　　
　　(2)車行道、停車場聯鎖型路面結構見表6。
　　(3)車行道、停車場花崗巖砌塊路面結構見表7。
　　表6車行道聯鎖型路面結構

               
　　
　　　　表7車行道在花崗巖砌塊路面結構
　　
　　
　　　5技術質量要求
　　5.1技術要求
　　(1)水泥混凝土塊體所用原材料如水泥、粗細骨料、粉煤灰、外摻劑、顏料以及水等均應符合國家或地方頒布的質量標準。
　　(2)花崗巖砌塊在鋪裝前,需在砌塊表面涂刷防污劑。
　　(3)鋪砌普通型路面磚時,墊層材料可采用砂墊層,石灰砂漿墊層或水泥砂漿墊層。采用配比由設計確定。鋪砌花崗巖砌塊時采用的水泥砂墊層,宜采用干硬性或半干硬性砂漿。
　　(4)鋪筑聯鎖型路面磚時,接縫用砂與墊層用砂的級配需符合表8規定。
　　
　　表8路面磚接縫及墊層用砂的級配

                       
　　　　(5)接縫做法:
　　鋪砌普通型混凝土路面磚時,當縫寬≈10mm時,應采用水泥黃砂灌實,表面用1∶2水泥砂漿勾縫。鋪砌聯鎖型路面磚時,縫寬應為3±1mm,用接縫砂灌實。
　　鋪砌花崗巖塊時,當接縫寬度≥8mm時,下部采用水泥黃砂灌實,上部用塑料砂漿勾縫,勾縫厚度應≥1.5倍縫寬；當接縫寬度為5～8mm或有特殊防水要求時,縫下部用水泥黃砂灌實,上部采用防水材料灌縫。
　　防水材料可采用聚氨酯類防水材料,背襯材料采用泡沫塑料或海綿條,其作用是防止防水材料與下部灌縫材料粘結,影響防水材料的溫度脹縮。灌縫做法見圖1。
　　
　　
　　　　圖注:
　　1—防水材2—背襯材料Φ=b
　　3—水泥黃沙填充縫4—砌塊
　　圖1路面砌塊接縫做法
　　5.2面層材料的質量要求
　　(1)預制路面磚的尺寸允許偏差應符合表9要求。
　　表9預制路面磚尺寸允許偏差

     
　　　 (2)花崗巖砌塊尺寸允許偏差應符合表10規定。
　　表10花崗巖砌塊尺寸允許偏差