一種增強(qiáng)接縫水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種增強(qiáng)接縫水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的施工方法，包括修補(bǔ)接縫傳荷能力差和彎沉值偏大的不穩(wěn)定路面板、采用結(jié)合式連續(xù)配筋混凝土直接加鋪層形式、在與現(xiàn)有路面對應(yīng)的橫向接縫處布置拉桿和縱向接縫處布置特殊設(shè)計(jì)的拉桿。加鋪層兩端預(yù)設(shè)特殊設(shè)計(jì)的拉桿接口，采用瀝青混凝土作為過渡段，為下一階段的加鋪層施工提供了便利。本路面修補(bǔ)技術(shù)可用于重交通、接縫水泥混凝土路面病害路段，具有抵抗重交通荷載能力、延長路面使用壽命及預(yù)防早期病害的優(yōu)越性能。同時具有良好的耐久性和經(jīng)濟(jì)性。
【專利說明】一種增強(qiáng)接縫水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種增強(qiáng)接縫水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的施工方法，特別是涉及一種采用結(jié)合式連續(xù)配筋混凝土直接加鋪層增強(qiáng)接縫水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車軸載的迅速增大和使用年限的增加，許多接縫水泥混凝土路面已經(jīng)接近或是超過設(shè)計(jì)交通量。逐年增多的接縫混凝土路面已經(jīng)進(jìn)入需要修補(bǔ)和養(yǎng)護(hù)的階段。合理的養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)方法必須具備耐久性和經(jīng)濟(jì)性兩個重要特征。
[0003]傳統(tǒng)接縫水泥混凝土路面修補(bǔ)方法通常采用加鋪浙青層，主要原因是由于浙青加鋪層的經(jīng)濟(jì)性，而且能有效改善行車舒適性和安全性。該方法常適用于接縫混凝土路面出現(xiàn)病害的早期。浙青加鋪層無法有效減少反射裂縫，在重交通荷載作用下，容易出現(xiàn)早期病害。另一種方式為換除舊混凝土路面板，該方法適用于較嚴(yán)重的路面病害路段，同時存在成本較高的特點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種在接縫水泥混凝土路面病害路段，能有效抵抗重交通荷載，延長路面使用壽命，及預(yù)防早期病害的增強(qiáng)接縫水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的施工方法。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，發(fā)明采用的增強(qiáng)接縫水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的施工方法，施工步驟如下:
[0006]步驟(I)、根據(jù)接縫傳荷能力和最大彎沉值確定修補(bǔ)路段內(nèi)不穩(wěn)定的路面板:
[0007]由落錘式彎沉儀檢測及確定接縫傳荷能力和彎沉值，接縫傳荷系數(shù)小于40%以及或設(shè)計(jì)荷載IOOkN時彎沉值大于0.89mm的不穩(wěn)定路面板需要對其進(jìn)行修補(bǔ)；
[0008]步驟(2)、處理接縫混凝土路表面，實(shí)現(xiàn)加鋪層的良好結(jié)合:
[0009]處理方式包括清理接縫混凝土路表面，濕潤路表不留殘留流動水；
[0010]步驟(3)、結(jié)合式連續(xù)配筋混凝土直接加鋪層攤鋪，布置加強(qiáng)筋、拉桿和公母拉桿:
[0011]所述的加強(qiáng)筋包括橫向鋼筋和縱向鋼筋；橫向鋼筋間距880?920mm，位于縱向鋼筋之下，起支承作用；所述的縱向鋼筋位置在距舊接縫混凝土路表面65?75mm處；邊緣鋼筋至縱縫或自由邊的距離為60?80mm ;所述的縱向鋼筋間距由配筋率和路面厚度計(jì)算得出，計(jì)算公式如下:
[0012]縱向鋼筋間距=Ji(ds)2/8phc, (m)
[0013]式中，ds為鋼筋直徑，Cm) ； P為配筋率；hc為路面厚度，Cm)；
[0014]所述的拉桿的間距為兩倍縱向鋼筋間距，采用兩種長度1200?1240mm和1500?1540mm的拉桿交替布置，安裝深度為與縱向鋼筋一致、安裝位置為現(xiàn)有接縫混凝土路面橫向接縫處；[0015]所述的公母拉桿間距為880?920mm，長度為1250?1290mm，安裝深度為與縱向鋼筋一致，布置在縱向施工縫處，預(yù)防施工期間造成的拉桿損壞；所述的公母拉桿的母端預(yù)埋在先期施工路幅的設(shè)計(jì)位置，下一幅路面攤鋪混凝土前將所述的公母拉桿的公端連接上；
[0016]步驟(4)、加鋪層兩端過渡段設(shè)計(jì)與處理:
[0017]加鋪層兩端過渡段預(yù)設(shè)與縱向鋼筋等間距的拉桿接口，采用浙青混凝土作為長22250?22850mm的過渡段。
[0018]所述的步驟⑴中所述的傳荷系數(shù)計(jì)算方法如下:
[0019]kj= (WuZw1) X 100
[0020]式中，為接縫傳荷系數(shù)，(%)；wu為未受荷板接縫邊緣處的彎沉值為受荷板接縫邊緣處的彎沉值。
[0021]所述的步驟(3)中所述的縱向鋼筋間距的計(jì)算公式中P為配筋率的默認(rèn)值為
0.0065 ；hc為路面厚度的默認(rèn)值為0.2m。
[0022]采用上述技術(shù)方案的增強(qiáng)接縫水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的施工方法，在路基支承強(qiáng)度足夠的情況下，連續(xù)配筋混凝土路面具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度優(yōu)越的性能。舊接縫混凝土路面能為連續(xù)配筋混凝土路面提供足夠的支承強(qiáng)度。結(jié)合式連續(xù)配筋混凝土加鋪層作為一種路面改造形式，能同時實(shí)現(xiàn)優(yōu)越的使用性能和良好的經(jīng)濟(jì)性。結(jié)合式連續(xù)配筋混凝土加鋪層能有效增加路面抵抗交通荷載的能力和延長路面的服務(wù)壽命。
[0023]本發(fā)明采用落錘式彎沉儀對接縫混凝土路面接縫傳荷能力和板地脫空狀況進(jìn)行調(diào)查評定，給出適合采用本專利所提修補(bǔ)方法的接縫傳荷系數(shù)和荷載中心處彎沉值的閥值。
[0024]本發(fā)明采用結(jié)合式連續(xù)配筋混凝土加鋪層能增強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；在與現(xiàn)有路面對應(yīng)的橫向接縫處布置拉桿和縱向接縫處布置特殊設(shè)計(jì)的拉桿，提高了傳荷能力，減少了反射裂縫發(fā)生的概率；縱向鋼筋的設(shè)計(jì)方式能保證加鋪層與現(xiàn)有路面間的有效結(jié)合，減少病害及延長路面服務(wù)壽命；加鋪層兩端預(yù)設(shè)特殊設(shè)計(jì)的拉桿接口，采用浙青混凝土作為過渡段，為下一階段的加鋪層施工提供了便利。
[0025]本方法有如下優(yōu)點(diǎn):
[0026]1、采用落錘式彎沉儀評價(jià)接縫傳荷能力和最大彎沉值，故而能準(zhǔn)確評價(jià)現(xiàn)有接縫混凝土路面的狀況；
[0027]2,200mm的連續(xù)配筋水泥混凝土加鋪有效降低了路面厚度和修筑成本；
[0028]3、在現(xiàn)有接縫路面橫向處布置拉桿與縱向接縫處布置特殊設(shè)計(jì)拉桿，保證了良好的傳荷性能，同時有效減少了反射裂縫；
[0029]4、縱向鋼筋距現(xiàn)有接縫路面路表65_75mm，保證了混凝土有足夠的空間流動，實(shí)現(xiàn)良好的結(jié)合；
[0030]5、清理現(xiàn)有接縫混凝土路表面，有效保證結(jié)合式加鋪層與現(xiàn)有接縫路面的結(jié)合強(qiáng)度；
[0031]6、加鋪層兩端預(yù)設(shè)拉桿接口，采用浙青混凝土作為過渡段，為以后的加鋪層施工提供了便利。
[0032]綜上所述，本發(fā)明是一種在接縫水泥混凝土路面病害路段，能有效抵抗重交通荷載，延長路面使用壽命，及預(yù)防早期病害的增強(qiáng)接縫水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的施工方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]圖1是連續(xù)配筋加鋪層加強(qiáng)筋和拉桿布置示意圖。
[0034]圖2是連續(xù)配筋加鋪層端部設(shè)計(jì)示意圖。
[0035]圖3是連續(xù)配筋加鋪層端部設(shè)計(jì)俯視示意圖。
[0036]圖4是端部預(yù)留拉桿接口示意圖。
[0037]圖5是公母拉桿示意圖。
[0038]圖中:1.縱向鋼筋；2.縱向縮縫；3.橫向鋼筋；4.公母拉桿；5.額外拉桿；6.現(xiàn)有接縫混凝土橫向接縫；7.公母拉桿預(yù)留拉桿接口 ；8.外側(cè)路肩；9.行車道；10.超車道；
11.內(nèi)側(cè)路肩；12.橫向施工縫；13.浙青混凝土過渡段；14.現(xiàn)有接縫混凝土路面；15.公母拉桿母端；16.公母拉桿公端。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0040]實(shí)施例1:
[0041]參見圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，增強(qiáng)接縫水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的施工方法，施工步驟如下:
[0042]步驟(I)、根據(jù)接縫傳荷能力和最大彎沉值確定修補(bǔ)路段內(nèi)不穩(wěn)定的路面板:
[0043]由落錘式彎沉儀檢測及確定接縫傳荷能力和彎沉值，接縫傳荷系數(shù)小于40%以及或設(shè)計(jì)荷載IOOkN時彎沉值大于0.89mm的不穩(wěn)定路面板需要對其進(jìn)行修補(bǔ)；傳荷系數(shù)計(jì)算方法如下:
[0044]kj= (WuZw1) X 100
[0045]式中，kj為接縫傳荷系數(shù)，(%) ；wu為未受荷板接縫邊緣處的彎沉值，(0.01mm)為受荷板接縫邊緣處的彎沉值，(0.01mm)。
[0046]步驟(2)、處理接縫混凝土路表面，實(shí)現(xiàn)加鋪層的良好結(jié)合:
[0047]處理方式包括清理接縫混凝土路表面，濕潤路表不留殘留流動水；
[0048]步驟(3)、結(jié)合式連續(xù)配筋混凝土直接加鋪層攤鋪，布置加強(qiáng)筋、拉桿和公母拉桿:
[0049]所述的加強(qiáng)筋包括橫向鋼筋和縱向鋼筋；橫向鋼筋間距880mm，位于縱向鋼筋之下，起支承作用；所述的縱向鋼筋位置在距舊接縫混凝土路表面65mm處；邊緣鋼筋至縱縫或自由邊的距離為60mm ;縱向鋼筋間距可由配筋率(0.65%)和路面厚度(0.2m)計(jì)算得出，計(jì)算公式如下:
[0050]縱向鋼筋間距=(ds)2/8P he, (m)
[0051]式中，ds為鋼筋直徑，Cm) ； P為配筋率(默認(rèn)值為0.0065) ；hc為路面厚度，Cm)(默認(rèn)值為0.2m)。
[0052]拉桿的間距為兩倍縱向鋼筋間距，采用兩種長度1200mm和1500mm的拉桿交替布
置，安裝深度為與縱向鋼筋一致、安裝位置為現(xiàn)有接縫混凝土路面橫向接縫處；[0053]所述的公母拉桿間距為880mm，長度為1250mm，安裝深度為與縱向鋼筋一致，布置在縱向施工縫處，預(yù)防施工期間造成的拉桿損壞；公母拉桿的母端預(yù)埋在先期施工路幅的設(shè)計(jì)位置，下一幅路面攤鋪混凝土前將所述的公母拉桿的公端連接上；
[0054]步驟(4)、加鋪層兩端過渡段設(shè)計(jì)與處理:
[0055]加鋪層兩端過渡段預(yù)設(shè)與縱向鋼筋等間距的拉桿接口，采用浙青混凝土作為長22250mm的過渡段。
[0056]實(shí)施例2:
[0057]參見圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，增強(qiáng)接縫水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的施工方法，施工步驟如下:
[0058]步驟(I)、根據(jù)接縫傳荷能力和最大彎沉值確定修補(bǔ)路段內(nèi)不穩(wěn)定的路面板:
[0059]由落錘式彎沉儀檢測及確定接縫傳荷能力和彎沉值，接縫傳荷系數(shù)小于40%以及或設(shè)計(jì)荷載IOOkN時彎沉值大于0.89mm的不穩(wěn)定路面板需要對其進(jìn)行修補(bǔ)；傳荷系數(shù)計(jì)算方法如下:
[0060]kj= (WuZw1) X 100
[0061]式中，kj為接縫傳荷系數(shù)，(%) ；wu為未受荷板接縫邊緣處的彎沉值，(0.01mm) ；Wl為受荷板接縫邊緣處的彎沉值，(0.01mm)。
[0062]步驟(2)、處理接縫混凝土路表面，實(shí)現(xiàn)加鋪層的良好結(jié)合:
[0063]處理方式包括清理接縫混凝土路表面，濕潤路表不留殘留流動水；
[0064]步驟(3)、結(jié)合式連續(xù)配筋混凝土直接加鋪層攤鋪，布置加強(qiáng)筋、拉桿和公母拉桿:
[0065]所述的加強(qiáng)筋包括橫向鋼筋和縱向鋼筋；橫向鋼筋間距900mm，位于縱向鋼筋之下，起支承作用；所述的縱向鋼筋位置在距舊接縫混凝土路表面70mm處；邊緣鋼筋至縱縫或自由邊的距離為70mm ;縱向鋼筋間距可由配筋率(0.65%)和路面厚度(0.2m)計(jì)算得出，計(jì)算公式如下:
[0066]縱向鋼筋間距=(ds)2/8P he, (m)
[0067]式中，ds為鋼筋直徑，Cm) ； P為配筋率(默認(rèn)值為0.0065) ；hc為路面厚度，Cm)(默認(rèn)值為0.2m)。
[0068]拉桿的間距為兩倍縱向鋼筋間距，采用兩種長度1220mm和1520mm的拉桿交替布置，安裝深度為與縱向鋼筋一致、安裝位置為現(xiàn)有接縫混凝土路面橫向接縫處；
[0069]所述的公母拉桿間距為900mm，長度為1270mm，安裝深度為與縱向鋼筋一致，布置在縱向施工縫處，預(yù)防施工期間造成的拉桿損壞；所述的公母拉桿的母端預(yù)埋在先期施工路幅的設(shè)計(jì)位置，下一幅路面攤鋪混凝土前將所述的公母拉桿的公端連接上；
[0070]步驟(4)、加鋪層兩端過渡段設(shè)計(jì)與處理:
[0071]加鋪層兩端過渡段預(yù)設(shè)與縱向鋼筋等間距的拉桿接口，采用浙青混凝土作為長22550mm的過渡段。
[0072]實(shí)施例3:
[0073]參見圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，增強(qiáng)接縫水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的施工方法，施工步驟如下:
[0074]步驟(I)、根據(jù)接縫傳荷能力和最大彎沉值確定修補(bǔ)路段內(nèi)不穩(wěn)定的路面板:[0075]由落錘式彎沉儀檢測及確定接縫傳荷能力和彎沉值，接縫傳荷系數(shù)小于40%以及或設(shè)計(jì)荷載IOOkN時彎沉值大于0.89mm的不穩(wěn)定路面板需要對其進(jìn)行修補(bǔ)；傳荷系數(shù)計(jì)算方法如下:
[0076]kj= (WuZw1) X 100
[0077]式中，kj為接縫傳荷系數(shù)，(%) ；wu為未受荷板接縫邊緣處的彎沉值，(0.01mm) ；Wl為受荷板接縫邊緣處的彎沉值，(0.01mm)。
[0078]步驟(2)、處理接縫混凝土路表面，實(shí)現(xiàn)加鋪層的良好結(jié)合:
[0079]處理方式包括清理接縫混凝土路表面，濕潤路表不留殘留流動水；
[0080]步驟(3)、結(jié)合式連續(xù)配筋混凝土直接加鋪層攤鋪，布置加強(qiáng)筋、拉桿和公母拉桿:
[0081]所述的加強(qiáng)筋包括橫向鋼筋和縱向鋼筋；橫向鋼筋間距920mm，位于縱向鋼筋之下，起支承作用；所述的縱向鋼筋位置在距舊接縫混凝土路表面75mm處；邊緣鋼筋至縱縫或自由邊的距離為80mm ;縱向鋼筋間距可由配筋率(0.65%)和路面厚度(0.2m)計(jì)算得出，計(jì)算公式如下:
[0082]縱向鋼筋間距=(ds)2/8P he, (m)
[0083]式中，ds為鋼筋直徑，Cm) ； P為配筋率(默認(rèn)值為0.0065) ；hc為路面厚度，Cm)(默認(rèn)值為0.2m)。
[0084]拉桿的間距為兩倍縱向鋼筋間距，采用兩種長度1240mm和1540mm的拉桿交替布置，安裝深度為與縱向鋼筋一致、安裝位置為現(xiàn)有接縫混凝土路面橫向接縫處；
[0085]所述的公母拉桿間距為920mm，長度為1290mm，安裝深度為與縱向鋼筋一致，布置在縱向施工縫處，預(yù)防施工期間造成的拉桿損壞；所述的公母拉桿的母端預(yù)埋在先期施工路幅的設(shè)計(jì)位置，下一幅路面攤鋪混凝土前將所述的公母拉桿的公端連接上；
[0086]步驟(4)、加鋪層兩端過渡段設(shè)計(jì)與處理:
[0087]加鋪層兩端過渡段預(yù)設(shè)與縱向鋼筋等間距的拉桿接口，采用浙青混凝土作為長22850mm的過渡段。
【權(quán)利要求】
1.一種增強(qiáng)接縫水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的施工方法，其特征在于:施工步驟如下: 步驟(1)、根據(jù)接縫傳荷能力和最大彎沉值確定修補(bǔ)路段內(nèi)不穩(wěn)定的路面板: 由落錘式彎沉儀檢測及確定接縫傳荷能力和彎沉值，接縫傳荷系數(shù)小于40%以及或設(shè)計(jì)荷載IOOkN時彎沉值大于0.89mm的不穩(wěn)定路面板需要對其進(jìn)行修補(bǔ)； 步驟(2)、處理接縫混凝土路表面，實(shí)現(xiàn)加鋪層的良好結(jié)合: 處理方式包括清理接縫混凝土路表面，濕潤路表不留殘留流動水； 步驟(3)、結(jié)合式連續(xù)配筋混凝土直接加鋪層攤鋪，布置加強(qiáng)筋、拉桿和公母拉桿: 所述的加強(qiáng)筋包括橫向鋼筋和縱向鋼筋；橫向鋼筋間距880~920mm，位于縱向鋼筋之下，起支承作用；所述的縱向鋼筋位置在距舊接縫混凝土路表面65~75mm處；邊緣鋼筋至縱縫或自由邊的距離為60~80mm ;所述的縱向鋼筋間距由配筋率和路面厚度計(jì)算得出，計(jì)算公式如下: 縱向鋼筋間距(ds)2/8phc, (m) 式中，ds為鋼筋直徑，Cm) ； P為配筋率；hc為路面厚度，Cm)； 所述的拉桿的間距為兩倍縱向鋼筋間距，采用兩種長度1200~1240mm和1500~1540mm的拉桿交替布置，安裝深度為與縱向鋼筋一致、安裝位置為現(xiàn)有接縫混凝土路面橫向接縫處； 所述的公母 拉桿間距為880~920mm，長度為1250~1290mm，安裝深度為與縱向鋼筋一致，布置在縱向施工縫處，預(yù)防施工期間造成的拉桿損壞；所述的公母拉桿的母端預(yù)埋在先期施工路幅的設(shè)計(jì)位置，下一幅路面攤鋪混凝土前將所述的公母拉桿的公端連接上；步驟(4)、加鋪層兩端過渡段設(shè)計(jì)與處理: 加鋪層兩端過渡段預(yù)設(shè)與縱向鋼筋等間距的拉桿接口，采用浙青混凝土作為長22250~22850mm的過渡段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)接縫水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的施工方法，其特征在于:所述的步驟(1)中所述的傳荷系數(shù)計(jì)算方法如下:
kj= (WuZw1) X 100 式中，kj為接縫傳荷系數(shù)，(%)；wu為未受荷板接縫邊緣處的彎沉值為受荷板接縫邊緣處的彎沉值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增強(qiáng)接縫水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的施工方法，其特征在于:所述的步驟(3)中所述的縱向鋼筋間距的計(jì)算公式中P為配筋率的默認(rèn)值為·0.0065 ；hc為路面厚度的默認(rèn)值為0.2m。
【文檔編號】E01C23/04GK103526678SQ201310524860
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】陳達(dá)豪, 易文, 周吳軍, 肖宏彬 申請人:中南林業(yè)科技大學(xué)