CN105239484A - 一种适用于重载交通的路面结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种适用于重载交通的路面结构。本发明的适用于重载交通的路面结构，从下至上，由路基、水泥稳定级配碎石下基层、水泥稳定级配碎石上基层、普通钢筋水泥混凝土下面板、沥青砂隔振层和斜向配筋预应力水泥混凝土上面板组成。经实际检测，本发明提高了路面抗弯变形能力、改善了行车的舒适性和路面使用质量，并且其力学性能能满足技术要求。

Description

一种适用于重载交通的路面结构

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种适用于重载交通的路面结构。

背景技术

随着我国经济快速发展，交通运输业突飞猛进，近几年公路交通基础设施建设进一步加快，带动了汽车行业的快速发展。大型运输车辆相对于小型吨位车辆具有一次运量大、油耗低、成本小的优势，在货源充足的情况下迅猛增加，因此许多路段出现了重载、超载现象，使得新建公路不到设计年限就过早出现破坏，严重影响形车安全和舒适度，因此对重载交通路面的要求与其他道路有所区别。重载交通路面结构是道路领域的重要组成部分，它对道路耐久性、行车舒适度、安全性及社会经济效益有着重要作用和意义，是道路工程建设中的一项关键技术。

现有的重载交通路面结构一般采用水泥混凝土路面或沥青路面，但由于在长期不利的自然环境和行车荷载不断作用下，这两种路面也暴露出自身的一些损坏和缺陷，主要表现为混凝土面板损坏和接缝处破坏，比如断裂、拱起、错台、剥落等病害。因此，急需一种更适于重载交通的路面结构。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于重载交通的路面结构，目的是提高路面抗弯变形能力、改善行车的舒适性和路面使用质量的作用，且使其力学性能能满足技术要求。

本发明的适用于重载交通的路面结构，从下至上，由路基、水泥稳定级配碎石下基层、水泥稳定级配碎石上基层、普通钢筋水泥混凝土下面板、沥青砂隔振层和斜向配筋预应力水泥混凝土上面板组成。

其中，所述的路基为旧路经铣刨压实处理。

所述的水泥稳定级配碎石下基层厚度设置为20~25cm，其中的水泥重量含量为4.5%。

所述的水泥稳定级配碎石上基层厚度设置为20~25cm，其中的水泥重量含量为4.5%。

所述的普通钢筋水泥混凝土下面板厚度设置为16~20cm，采用双层配筋，钢筋分别距上下顶面3~5cm。

所述的沥青砂隔振层厚度为1~2cm。

所述的斜向配筋预应力水泥混凝土上面板厚度设置为16~20cm，斜向张拉预应力筋与行车方向角度为30°，拉筋间距0.6~1.0m，拉筋为12.7无粘结预应力钢绞线。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：

本发明的适用于重载交通的路面结构中，路基直接采用旧路铣刨压实处理，充分利用了道路废旧材料，减少了造价；

本发明的适用于重载交通的路面结构中下基层和上基层采用水泥稳定级配碎石，以级配碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实，具有较高的强度，抗渗度和抗冻性较好。

本发明的适用于重载交通的路面结构中，下面板采用普通钢筋水泥混凝土，提高了路面的承载能力；上面板采用斜向配筋预应力水泥混凝土，使其在路面纵向和横向均产生预应力，对混凝土的双向变形进行约束，大大改善了路面板的受力特性，提高了抗弯变形能力，且减少接缝数量，提高行车的舒适性和路面使用质量。

本发明的适用于重载交通的路面结构中，上下面板之间加铺1~2cm厚的沥青砂隔振层，主要用于隔离水平向的地面运动，同时起到隔振和减少摩擦的作用。

经实际检测，本发明提高了路面抗弯变形能力、改善了行车的舒适性和路面使用质量，并且其力学性能能满足技术要求。

附图说明

图1为本发明适用于重载交通路面结构的结构示意图；

其中：1:路基；2:水泥稳定级配碎石下基层；3:水泥稳定级配碎石上基层；4:普通钢筋水泥混凝土下面板；5：沥青砂隔振层；6：斜向配筋预应力水泥混凝土上面板；

图2为图1中的普通钢筋水泥混凝土下面板结构示意图；

其中：7：钢筋；

图3为图1中的斜向配筋预应力水泥混凝土上面板结构示意图；

其中：8：斜向拉张预应力筋；9：板端补强钢筋网。

具体实施方式

本实施例中的适用于重载交通的路面结构具体如图1~图3所示，从下至上，由路基1、水泥稳定级配碎石下基层2、水泥稳定级配碎石上基层3、普通钢筋水泥混凝土下面板4、沥青砂隔振层5和斜向配筋预应力水泥混凝土上面板6组成。

其中，所述的路基1为旧路经铣刨压实处理；所述的水泥稳定级配碎石下基层2厚度设置为20~25cm，其中的水泥重量含量为4.5%；所述的水泥稳定级配碎石上基层3厚度设置为20~25cm，其中的水泥重量含量为4.5%；所述的普通钢筋水泥混凝土4下面板厚度设置为16~20cm，采用双层配筋，钢筋7分别距上下顶面3~5cm；所述的沥青砂隔振层5厚度为1~2cm；所述的斜向配筋预应力水泥混凝土上面板6厚度设置为16~20cm，斜向张拉预应力筋8与行车方向角度为30°，拉筋间距0.6~1.0m，拉筋为12.7无粘结预应力钢绞线。

本实施例的适用于重载交通的路面结构的铺设方法，按照以下步骤进行：

首先使用铣刨机对旧路的路面进行铣刨压实处理，得到路基，在路基上浇筑水泥稳定级配碎石，其中水泥稳定级配碎石下基层2厚度为20~25cm，水泥稳定级配碎石上基层3厚度设置为20~25cm，摊铺压实后在上水泥稳定级配碎石下基层3上铺设普通钢筋水泥混凝土下面板4，钢筋长度10m一节，设2cm的伸缩缝并用沥青麻筋封缝，双层配筋，分别距上下顶面3~5cm，随后铺设斜向1~2cm厚沥青砂5，最后在厚沥青砂上铺设斜向配筋预应力水泥混凝土上面板6，斜向配筋预应力水泥混凝土上面板6厚度设置为16~20cm。

斜向配筋预应力水泥混凝土上面板6的具体铺设流程是按照立模板、铺设滑动层、穿筋固定锚具、摆放U型钢板、绑扎板端补强钢筋网9、布置斜向拉张预应力筋8、浇筑混凝土、张拉斜向拉张预应力筋8和路面刻槽的施工顺序，其中立模采用钢模板，要求模板底面与基层顶面稳固连接；U型钢板按照施工图位置摆放，要求精度0～1cm；斜向拉张预应力筋8与行车方向成30°角双向对称布置，需要与U型钢板垂直，保证垫板与锚具要紧密接触，不得留有缝隙，预应力筋中间采用钢筋小马凳将预应力筋支撑至设计位置，误差须控制在0～1cm以内，小马凳与预应力筋之间用细铁丝绑扎，以免浇筑混凝土时跑位；预应力筋的张拉分二次张拉，第一次张拉在混凝土路面板浇筑后12h，且混凝土的强度达到设计强度1860MPa的30%，张拉控制应力为0.3，第二次张拉在混凝土路面板浇筑后7d，且混凝土强度达到设计强度1860MPa的75%；路面表面采用拉毛、拉槽、压槽或刻槽等方法筑作表面构造，构造深度0.5～1mm。

对本实施例的路面结构应用ABAQUS非线性有限元软件对斜向配筋预应力水泥混凝土路面板的受力过程进行模拟，并采用电阻应变式锚锁测力计、电阻应变片分别对预应力钢绞线内力和钢筋内力进行监测，结果是施加预应力后板内应力分布与理论分析值基本吻合，斜向配筋能够有效的减少板体底面的起伏变化，使板保持平衡，有利于板体承担荷载的作用，实际铺设路面结构通车后也证明了这一点，其对重载卡车具有很好的承重性。

最后说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种适用于重载交通的路面结构，其特征在于从下至上，由路基、水泥稳定级配碎石下基层、水泥稳定级配碎石上基层、普通钢筋水泥混凝土下面板、沥青砂隔振层和斜向配筋预应力水泥混凝土上面板组成。

2.根据权利要求1所述的一种适用于重载交通的路面结构，其特征在于所述的路基为旧路经铣刨压实处理。

3.根据权利要求1所述的一种适用于重载交通的路面结构，其特征在于所述的水泥稳定级配碎石下基层厚度设置为20~25cm，其中的水泥重量含量为4.5%。

4.根据权利要求1所述的一种适用于重载交通的路面结构，其特征在于所述的水泥稳定级配碎石上基层厚度设置为20~25cm，其中的水泥重量含量为4.5%。

5.根据权利要求1所述的一种适用于重载交通的路面结构，其特征在于所述的普通钢筋水泥混凝土下面板厚度设置为16~20cm，采用双层配筋，钢筋分别距上下顶面3~5cm。

6.根据权利要求1所述的一种适用于重载交通的路面结构，其特征在于所述的沥青砂隔振层厚度为1~2cm。

7.根据权利要求1所述的一种适用于重载交通的路面结构，其特征在于所述的斜向配筋预应力水泥混凝土上面板厚度设置为16~20cm，斜向张拉预应力筋与行车方向角度为30°，拉筋间距0.6~1.0m，拉筋为12.7无粘结预应力钢绞线。