CN105714635A - 一种混凝土排水路面及其施工、修补方法 - Google Patents

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Abstract

一种混凝土排水路面,包括混凝土预制板块、传力杆、地枕梁、排水槽，其由若干混凝土预制板块拼接铺设而成，相邻的混凝土预制板块通过传力杆连接固定，地枕梁设于相邻两块混凝土预制板块拼接处的下底面，排水槽成间隔设置于由混凝土预制板块拼接而成的路面下底面；所述混凝土预制板块，其上表面设有若干竖向的排水孔，四周端面设有若干传力杆连接孔，两侧端面设有若干纵向预留孔道，预留孔道贯穿至两侧端面；排水孔竖向延伸至纵向预留孔道，与纵向预留孔道连通。为解决路面维修问题，可用新的混凝土预制板块，直接更换破损的混凝土预制板块。

Description

一种混凝土排水路面及其施工、修补方法
技术领域
本发明涉及筑路技术领域，特别涉及一种混凝土排水路面及其施工、修补方法。
背景技术
传统的混凝土路面，均是在现场(架设钢筋骨架)浇注混凝土路面，然后现场大面积的进行养护，施工完成后养护达到混凝土设计强度才能使用，建设周期长且耗费大量的资源，受冬季、雨季的气候影响大。在水平路段及平交口等处也必须设计横坡以便排水，路边必须配套排水井或边沟。另外，混凝土路面已出现裂缝、错台、唧泥、板底脱空等缺陷，破损后难于修复，往往需要在破损区破开路面，清除旧混凝土，重新按规定工序修筑路面。因此开发快速、节材、环保、方便维修的道路建设方法具有非常重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是提供一种混凝土排水路面，其由混凝土预制板块拼接铺设而成，方便施工和维修；在水平路段和平交口无需设计横坡，路面上无需雨水井口即可排水，提高行车舒适性和安全性。
本发明所要解决的技术问题之二是提供一种混凝土路面快速、环保的施工方法，加快混凝土路面施工速度，降低混凝土路面受冬季、雨季的气候影响；同时，根据混凝土路面受弯拉强度控制的原理采用预应力的方法，节约水泥、水、砂、石等自然资源。
本发明所需要解决的技术问题之三是提供一种方便混凝土路面快速维修的方法，解决混凝土路面破损后难于修补的问题，可快速恢复交通。
为解决上述技术问题之一，本发明的技术方案是：一种混凝土排水路面,包括混凝土预制板块、传力杆、地枕梁、排水槽，其由若干混凝土预制板块拼接铺设而成，相邻的混凝土预制板块通过传力杆连接固定，地枕梁设于相邻两块混凝土预制板块拼接处的下底面，排水槽成间隔设置于由混凝土预制板块拼接而成的路面下底面；
所述混凝土预制板块为矩形板块，其上表面设有若干竖向的排水孔，四周端面设有若干传力杆连接孔、传力杆让位孔，两侧端面设有若干纵向预留孔道，预留孔道贯穿至两侧端面；排水孔竖向延伸至纵向预留孔道，与纵向预留孔道连通；混凝土预制板块内部还设有若干预应力钢丝。
所述传力杆包括连接杆、螺栓、螺母，连接杆包括水平横杆和竖向圆弧壁，螺栓上设有环形的螺栓套，螺母上设有环形的螺母套；螺栓连接螺母后，螺栓套与螺母套闭合形成一个锁合内腔，所述连接杆上的竖向圆弧壁置于锁合内腔内，每个锁合内腔分别放置入两根连接杆的竖向圆弧壁，连接杆的水平横杆连接传力杆连接孔。
为解决上述技术问题之二，本发明的技术方案是：将混凝土路面进行编号分块，采用预制吊装施工，在混凝土预制板块预制中采用先张法置入预应力钢丝。具体的方法步骤为：
a.首先，根据路面的设计要求和预应力钢丝、混凝土预制板块的材料性能将路面进行分块编号；
b.张拉预应力钢丝，根据分块编号预制混凝土预制板块，精确预留纵向传力杆连接孔的位置；
c.在填筑好的土路基或碎石垫层中埋置地枕梁，精确控制地枕梁的顶面标高与填筑路基的平整；
d.吊装第一块混凝土预制板块，使混凝土预制板块两端正好搁置于横向的地枕梁上；
e.将经过防锈处理的传力杆的连接杆***传力杆连接孔中，起吊第二块混凝土预制板块沿纵向向第一块混凝土预制板块推进，使传力杆的另一端***第二块混凝土预制板块的传力杆连接孔中,通过螺栓、螺母锁合相邻混凝土预制板块的传力杆，来连接固定相邻的混凝土预制板块。
f.排水槽成间隔设置于由混凝土预制板块拼接而成的路面下底面，并处于相邻两块混凝土预制板块的拼接缝处，排水槽“U”型的排水通道承接从纵向预留孔道排出的积水；
g.地枕梁设置于相邻两块混凝土预制板块的拼接缝处，在地枕梁上灌注防水胶泥材料与纵向预留孔道的最低点相平，防止水流下渗侵入路基。
H.以上述方法循环吊装全部混凝土预制板块，再用路面灌缝材料灌缝后即可开放交通。
进一步地，为更好的实现本发明所述方法，降低对土路基的填筑要求，加快不良路基处理的速度，可在地枕梁下打入混凝土预制短管桩。
进一步地，为更好的实现本发明所述方法，根据混凝土预制板块受弯拉作用时，混凝土预制板块上部受压、下部受拉的特点，而下部拉应力主要由预应力钢丝承担，可在混凝土预制板块下部采用钢管抽芯法留置纵向预留孔道，更大节约混凝土材料。
进一步地，在本发明的基础上，可实现挖填边坡骨架、截水沟、检查井、路缘石等设施的预制吊装施工，加快施工速度和大量节约人工砌筑的劳动力。
优选的，所述混凝土预制板块的制备方法是：通过制作特定的钢模板，在混凝土预制板块预制时，路面上表面预留约2cm的竖向圆孔直通下部的纵向预留孔道，在由下部的纵向管道汇集到排水槽中，排水槽直接排入公路的急流槽或市政道路的排水井。具体，包括以下步骤：
a.根据当地降雨量和路面排水量的要求，设计路面中排水孔洞的大小、数量，梅花形布置在下部纵向预留孔道的上方；
b.根据路面设计的纵向曲线(路面延伸方向)，在纵坡变化处和水平路段分段设置横向排水槽；
c.根据路面刻纹的要求，铣出相应凸纹的钢模板，然后根据竖向排水孔的大小、数量和位置在钢模板上面相应的位置焊接相应的圆钢；
d.将上面层钢模板翻转放置在下，而底部预应力筋布置在上的方式浇筑混凝土预制板块并振捣密实，养护达到1.2Mpa后在上部再合上一块钢模板，将混凝土预制板块连同模板和预应力筋台座一同翻转180°，拆除上部模板和侧面模板；
e.养护达到设计强度后，放张预应力筋，运输至现场吊装混凝土预制板块；
为解决上述技术问题之三，本发明的技术方案是：用新的混凝土预制板块直接更换破损的混凝土预制板块。
本发明与传统混凝土路面施工相比，具有的优点及有益效果是：
采用上述技术方案，由于该混凝土排水路面是由板块拼接铺设而成，使得其在铺设和维修方面方便快捷；利用板块上的预留孔道排水，只需分段开设横向排水槽汇入总管；使得在水平路段和平交口无需设计横坡，路面上无需雨水井口即可排水，提高行车舒适性和安全性；
本发明所述方法施工速度快，受气候等条件的影响较小，无需现场养护，安装完成即可开放交通；吊装路面的同时可实现挖填边坡骨架、截水沟、检查井、路缘石等设施的预制吊装施工，大量节约人工砌筑的劳动力；利用高强钢丝和混凝土材料的性能优缺点，节约材料。
附图说明
图1为本发明的混凝土预制板块结构示意图；
图2为本发明的混凝土预制板块结构示意图俯视图；
图3为本发明的传力杆分解后的剖视图；
图4为本发明的传力杆的连接杆俯视图；
图5为本发明的混凝土预制板块与地枕梁连接示意图；
图6为本发明的混凝土预制板块与排水槽连接示意图；
图中1-混凝土预制板块，2-传力杆，3-地枕梁，4-排水槽，11-排水孔，12-传力杆连接孔，13-纵向预留孔道，14-预应力钢丝，15-传力杆让位孔，21-连接杆，22-螺栓，23-螺母，221-螺栓套，231-螺母套，211-水平横杆,212-竖向圆弧壁，8-锁合内腔内，9-路面灌缝材料。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1至图6所示，一种混凝土排水路面,包括混凝土预制板块1、传力杆2、地枕梁3、排水槽4，其由若干混凝土预制板块1拼接铺设而成，相邻的混凝土预制板块1通过传力杆2连接固定，地枕梁3设于相邻两块混凝土预制板块1拼接处的下底面，排水槽4成间隔设置于由混凝土预制板块1拼接而成的路面下底面；
如图1、图2所示，所述混凝土预制板块1为矩形板块，其上表面设有若干竖向的排水孔11，四周端面设有若干传力杆连接孔12、传力杆让位孔15，两侧端面设有若干纵向预留孔道13，纵向预留孔道13贯穿至两侧端面；排水孔11竖向延伸至纵向预留孔道13，与纵向预留孔道13连通；混凝土预制板块1内部还设有若干预应力钢丝14；传力杆让位孔15为传力杆2的安装让出空间位置。
如图3、图4所示，所述传力杆2包括连接杆21、螺栓22、螺母23，图3中的螺栓22、螺母23为剖视图；连接杆21包括水平横杆211和竖向圆弧壁212，螺栓22上设有环形的螺栓套221，螺母23上设有环形的螺母套231；螺栓22连接螺母23后，螺栓套221与螺母套231闭合形成一个锁合内腔8，所述连接杆21上的竖向圆弧壁212置于锁合内腔内8，每个锁合内腔8分别放置入两根连接杆21的竖向圆弧壁212，连接杆21的水平横杆211连接传力杆连接孔12。
所述排水槽4为截面形状为U型的排水通道，其高度(标高)和材质可与地枕梁3相同。
为解决上述技术问题之二，本发明的一种混凝土排水路面的施工、修补方法是：
将混凝土路面进行编号分块，采用预制吊装施工，在预制块中采用先张法置入预应力钢丝14。具体的方法步骤为：
a.首先，根据路面的设计要求和预应力钢丝14、混凝土预制板块1的材料性能将路面进行分块编号；
b.张拉预应力钢丝14，根据分块编号预制混凝土板1，精确预留纵向传力杆连接孔12的位置；
c.在填筑好的土路基或碎石垫层中埋置地枕梁3，精确控制地枕梁3的顶面标高与填筑路基的平整；
d.吊装第一块混凝土预制板块1，使混凝土预制板块1两端正好搁置与横向(垂直于路面延伸方向)的地枕梁3上；
e.将防锈处理的传力杆2一端***传力杆连接孔12中，起吊第二块混凝土预制板块1沿纵向向第一块混凝土预制板块1推进，使传力杆2的另一端***第二块混凝土预制板块1的传力杆连接孔12中；
f.排水槽4成间隔设置于由混凝土预制板块1拼接而成的路面下底面，并处于相邻两块混凝土预制板块1的拼接缝处，排水槽4“U”型的排水通道承接从纵向预留孔道13排出的积水；
g.地枕梁3设置于相邻两块混凝土预制板块1的拼接缝处，在地枕梁3上灌注防水胶泥材料与纵向预留孔道13的最低点相平，防止水流下渗侵入路基。
H.如上述方法循环吊装全部混凝土预制板块1，再用路面灌缝材料9灌缝后即可开放交通。
进一步地，为更好的实现本发明所述方法，降低对土路基的填筑要求，加快不良路基处理的速度，可在地枕梁3下打入混凝土预制短管桩。
进一步地，为更好的实现本发明所述方法，根据混凝土受弯拉作用时，混凝土预制板块1上部受压、下部受拉的特点，而下部拉应力主要由预应力钢丝14承担，可在混凝土预制板块1下部采用钢管抽芯法留置纵向预留孔道13，更大节约混凝土材料。
进一步地，在本发明的基础上，可实现挖填边坡骨架、截水沟、检查井、路缘石等设施的预制吊装施工，加快施工速度和大量节约人工砌筑的劳动力。
作为改进，所述地枕梁3位置的相邻混凝土预制板块1的纵向预留孔道13对接可采用钢管连接，在钢管上涂满防水、防锈材料，安装的方式与上述传力杆2安装的方式相同，通过钢管排水无需在地枕梁3上灌注防水胶泥材料，与纵向预留孔道13最低点相平。
作为改进，所述钢管的设置，可以当作部分传力杆2使用，降低上部传力杆2的设置要求。同时，钢管可以分散混凝土预制板块1在地枕梁3位置上预留孔道的压应力集中，提高地枕梁3上部混凝土预制板块1在预留纵向孔道位置的受压能力。
优选的，混凝土预制板块1的制作方法是：通过制作特定的钢模板，在混凝土预制板块1预制时，路面上表面预留约2cm的竖向排水孔11，排水孔11直通下部的纵向预留孔道13，在由下部的纵向预留孔位汇集到排水槽4中，排水槽4将积水引入公路的急流槽或市政道路的排水井。混凝土预制板块1的制作方法，包括以下步骤：
a.根据当地降雨量和路面排水量的要求，设计路面中排水孔11洞的大小、数量，梅花形布置在下部纵向预留孔道13的上方；
b.根据路面设计的纵向曲线，在纵坡变化处和水平路段分段设置横向的排水槽4；
c.根据路面刻纹的要求，铣出相应凸纹的钢模板，然后根据竖向排水孔11的大小、数量和位置在钢模板上面相应的位置焊接相应的圆钢；
d.将上面层钢模板翻转放置在下，而底部预应力筋布置在上的方式浇筑混凝土预制板块并振捣密实，养护达到1.2Mpa后在上部再合上一块钢模板，将混凝土预制板块连同模板和预应力筋台座一同翻转180°，拆除上部模板和侧面模板；
e.养护达到设计强度后，放张预应力筋，运输至现场吊装混凝土预制板块1；
为解决路面维修问题，可用新的混凝土预制板块，直接更换破损的混凝土预制板块。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种混凝土排水路面,包括混凝土预制板块、传力杆、地枕梁、排水槽，其由若干混凝土预制板块拼接铺设而成，其特征在于：相邻的混凝土预制板块通过传力杆连接固定，地枕梁设于相邻两块混凝土预制板块拼接处的下底面，排水槽成间隔设置于由混凝土预制板块拼接而成的路面下底面；
所述混凝土预制板块为矩形板块，其上表面设有若干竖向的排水孔，四周端面设有若干传力杆连接孔、传力杆让位孔，两侧端面设有若干纵向预留孔道，预留孔道贯穿至两侧端面；
排水孔竖向延伸至纵向预留孔道，与纵向预留孔道连通。
2.根据权利要求1所述的混凝土排水路面，其特征在于：所述传力杆包括连接杆、螺栓、螺母，连接杆包括水平横杆和竖向圆弧壁，螺栓上设有环形的螺栓套，螺母上设有环形的螺母套；
螺栓连接螺母后，螺栓套与螺母套形成一个锁合内腔，所述连接杆上的竖向圆弧壁置于锁合内腔内，每个锁合内腔分别放置入两根连接杆的竖向圆弧壁，连接杆的水平横杆连接传力杆连接孔。
3.根据权利要求1或2所述的混凝土排水路面，其特征在于：所述混凝土预制板块内部还设有若干预应力钢丝,所述地枕梁下表面设有混凝土预制短管桩。
4.根据权利要求1或2所述的混凝土排水路面，其特征在于：所述排水槽设有截面形状为U型的排水通道，排水槽标高和材质与地枕梁相同。
5.一种混凝土预制板块的制备方法，包括如下步骤：
a.根据当地降雨量和路面排水量的要求，设计路面中排水孔洞的大小、数量，梅花形布置在下部纵向预留孔道的上方；
b.根据路面设计的纵向曲线(路面延伸方向)，在纵坡变化处和水平路段分段横向设置排水槽；
c.根据路面刻纹的要求，铣出相应凸纹的钢模板，然后根据竖向排水孔的大小、数量和位置在钢模板上面相应的位置焊接相应的圆钢；
d.将上面层钢模板翻转放置在下，而底部预应力筋布置在上的方式浇筑混凝土预制板块并振捣密实，养护达到1.2Mpa后在上部再合上一块钢模板，将混凝土预制板块连同模板和预应力筋台座一同翻转180°，拆除上部模板和侧面模板；
e.养护达到设计强度后，放张预应力筋，运输至现场吊装混凝土预制板块。
6.一种混凝土排水路面的施工、修补方法，包括如下步骤：将混凝土路面进行编号分块，采用预制吊装施工，在混凝土预制板块预制中采用先张法置入预应力钢丝；
a.首先，根据路面的设计要求和预应力钢丝混凝土预制板块的材料性能将路面进行分块编号；
b.张拉预应力钢丝，根据分块编号预制混凝土预制板块，精确预留纵向传力杆的孔洞位置；
c.在填筑好的土路基或碎石垫层中埋置地枕梁，精确控制地枕梁的顶面标高与填筑路基的平整；
d.吊装第一块混凝土预制板块，使混凝土预制板块两端正好搁置于横向的地枕梁上；
e.将防锈处理的传力杆一端***传力杆连接孔中，起吊第二块混凝土预制板块沿纵向向第一块混凝土预制板块推进，使传力杆的另一端***第二块混凝土预制板块的传力杆连接孔中,通过螺栓、螺母锁合相邻混凝土预制板块的传力杆，来连接固定相邻的混凝土预制板块。
f.排水槽成间隔设置于由混凝土预制板块拼接而成的路面下底面，并处于相邻两块混凝土预制板块的拼接缝处，排水槽U型的排水通道承接从纵向预留孔道排出的积水；
g.地枕梁设置于相邻两块混凝土预制板块的拼接缝处；
H.以上述方法循环吊装全部混凝土预制板块，再用路面灌缝材料灌缝后即可开放交通。
7.如权利要求6所述的混凝土排水路面的施工、修补方法，其特征在于：在所述地枕梁上灌注防水胶泥材料，与纵向预留孔道的最低点相平，防止水流下渗侵入路基。
8.如权利要求6所述的混凝土排水路面的施工、修补方法，其特征在于：所述相邻混凝土预制板块的纵向预留孔道对接采用钢管连接，在钢管上涂满防水、防锈材料。
9.如权利要求6所述的混凝土排水路面的施工、修补方法，其特征在于：所述地枕梁下表面设有混凝土预制短管桩。
10.如权利要求6所述的混凝土排水路面的施工、修补方法，其特征在于：路面需要修补时，使用新的混凝土预制板块直接更换破损的混凝土预制板块。
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