CN101886360A - 一种连续配筋混凝土路面结构及其施工方法 - Google Patents

一种连续配筋混凝土路面结构及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种连续配筋混凝土路面结构及其施工方法。本发明的连续配筋混凝土路面结构，具有内部增强筋结构(2)，该增强筋结构(2)为FRP筋网，该FRP筋网的配筋率为1.2％～1.5％。本发明的施工方法是，通过将所述横向筋(3)和纵向筋(4)绑扎组成FRP筋网，将FRP筋网安置在路基上，然后对路基连续浇注混凝土，并使混凝土高过FRP筋网。本发明的连续配筋混凝土路面抗腐蚀能力强，使用寿命长，施工方法简单，效率高。

Description

一种连续配筋混凝土路面结构及其施工方法
【技术领域】
本发明涉及混凝土路面结构，尤其涉及一种连续配筋混凝土路面结构及其施工方法。
【背景技术】
水泥混凝土路面具有承载力高、使用寿命长和养护维修少的优点，是常用的路面类型之一。为了减小混凝土板由于温降和干缩作用引起的破坏，水泥混凝土路面需要间隔一段距离设置横向的伸缩缝。这些伸缩缝的设置不仅会增加混凝土路面施工的复杂性，而且会给使用带来诸多弊端，如接缝处传荷能力低、平整度差，且易产生渗水、卿泥、错台、脱空等病害，成为混凝土板断裂、破碎等严重病害的隐患。
为了解决上述问题，道路工程师们采用了在混凝土内部配置钢筋的连续配筋混凝土路面。这种路面无需设置伸缩缝，从而克服了水泥混凝土路面因设置伸缩缝而引起的各种问题。但是在温降和干缩作用下，连续配筋混凝土路面会不可避免的产生许多随机横向裂缝。当路面裂缝宽度达到一定程度时，雨水和空气会很很快的腐蚀路面内部配置的钢筋，造成路面破坏。1986年，美国钢筋混凝土协会(ACI)对得克萨斯等六个州的连续配筋混凝土路面进行调查，指出腐蚀是连续配筋混凝土路面最主要的裂化因素，进而导致混凝土分层、剥落和钢筋断裂，最终导致路面破坏。
FRP即纤维增强聚合物具有类似于钢材的性能，并且具有抗腐蚀能力强的特点。为提高路面抗腐蚀能力，延长路面使用寿命，以FRP取代钢筋应用于路面结构领域，成为一种工程设想。
于是，如何利用FRP提供一种抗腐蚀能力强，具有更长使用寿命的连续配筋混凝土路面结构成为急需解决的问题。
【发明内容】
本发明的目的在于利用FRP提供一种抗腐蚀能力强，使用寿命长的连续配筋混凝土路面结构及其施工方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种连续配筋混凝土路面结构，具有内部增强筋结构2，所述增强筋结构2为FRP筋网，所述FRP筋网的配筋率为1.2％～1.5％。所述配筋率是指在与路面方向垂直的横向截面上，增强筋结构的面积与整个路面截面的面积的比率。
在本发明连续配筋混凝土路面结构的优选方案中，所述FRP筋网的配筋率为1.4％。
所述增强筋结构2包括与路面方向垂直配置的横向筋3和在横向筋3上面沿路面方面连续配置的纵向筋4，所述横向筋3和纵向筋4的相交处以及相邻的纵向筋4的连接处均以扎带5绑扎。
所述FRP筋网是GFRP筋网或CFRP筋网或AFRP筋网。所述FRP为纤维增强聚合物，包括GFRP即玻璃纤维聚合物，CFRP即碳纤维聚合物，AFRP即芳纶纤维聚合物。
一种如本发明的连续配筋混凝土路面结构的施工方法，通过将横向筋3和纵向筋4绑扎组成FRP筋网，将FRP筋网安置在路基上，然后对路基连续浇注混凝土，并使混凝土高过增强筋结构2。
本发明的连续配筋混凝土路面结构抗腐蚀能力强，使用寿命长。采用本发明的方法，施工简单便利，效率高。FRP具有质量轻、抗拉强度高、抗疲劳性好的特点，因而本发明的连续配筋混凝土路面施工简单、快捷，可有效降低工人的劳动强度，提高施工效率。另外，FRP还具有不导电、透磁性好的特点，因此本发明的配置FRP筋的连续配筋混凝土路面结构特别适合应用于高等级公路的收费站等特殊部分。
【附图说明】
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步详细的描述。
图1为本发明连续配筋混凝土路面结构的结构示意图；
图2为本发明连续配筋混凝土路面结构的增强筋结构的示意图；
图3为本发明连续配筋混凝土路面结构的增强筋结构的局部示意图；
图4为本发明连续配筋混凝土路面结构的增强筋结构的另一个局部示意图；
图中各元件的附图标记说明如下：
混凝土结构1，增强筋结构2，横向筋3，纵向筋4，扎带5，支架6，模板7。
【具体实施方式】
如图1、图2、图3和图4所示，本发明的连续配筋混凝土路面结构，包括混凝土结构1和配置在混凝土结构1内部的增强筋结构2，该增强筋结构2是FRP筋网。该FRP筋网的配筋率为1.2％～1.5％，优选为1.4％。
增强筋结构2即FRP筋网包括与路面方向垂直配置的横向筋3和在横向筋3上面沿路面方面连续配置的纵向筋4，横向筋3和纵向筋4的相交处以及纵向筋4与纵向筋4的连接处均以铁丝扎带5绑扎。
FRP筋网是GFRP筋网或CFRP筋网或AFRP筋网或它们的结合。与其它种类FRP相比，GFRP具有较为便宜的价格。
FRP筋具有良好的抗腐蚀性，允许路面产生一定的裂缝而正常使用。与配置钢筋的连续配筋混凝土路面相比，本发明的配置FRP筋的连续配筋混凝土路面抗腐蚀能力强，使用寿命长。FRP具有质量轻、抗拉强度高、抗疲劳性好的特点，施工便利、快捷，可有效降低工人的劳动强度，提高施工效率。另外，FRP还具有不导电、透磁性好的特点，因此本发明的配置FRP筋的连续配筋混凝土路面特别适合应用于高等级公路的收费站等特殊部分。
本发明的连续配筋混凝土路面结构，其FRP筋的配筋率介于1.2％到1.5％之间。当配筋率在这个区间时，路面因温降和干缩作用产生的随机横向裂缝的数量会比较少，裂缝间距比较大，而裂缝宽度也比较窄，这样路面内部配置的FRP筋受到雨水和空气腐蚀的机会机就会大大减少，有利于路面提高抗腐蚀能力和延长使用寿命。根据试验数据，当配筋率介于1.2％到1.5％之间时，裂缝间距在4.5米到5.5米之间，裂缝宽度在1.2毫米左右。这样的路面性能是比较高的，使得混凝土路面1具有较好的平整性和更长的使用寿命。当配筋率小于1.2％时，裂缝数量就明显增加，而裂缝宽度也明显变宽，路面的抗腐蚀能力降低，使用寿命缩短。当配筋率为1.4％时，路面具有最好的性能，其随机裂缝的宽度降至1毫米左右，可以大大提高路面的抗腐蚀能力，从而延长路面的使用寿命。
在经济性方面，虽然本发明的配置FRP筋网的连续配筋混凝土路面的初期投资较高，但是抗腐蚀能力强，使用寿命长，公路收费费用足以弥补初期投资。该配置FRP筋网的连续配筋混凝土路面还具有巨大的社会效益，包括产业支持，节省能源，降低环境污染等，必将会得到广泛的应用。
表一，不同路面结构造价与使用寿命表(以GFRP筋为例)
Figure B2009101453991D0000031
本发明的配置FRP筋网的连续配筋混凝土路面结构的施工方法，如图3和图4，包括将横向筋3和纵向筋4用扎带5绑扎组成FRP筋网，通过将横向筋3与支架6绑扎在一起将FRP筋网安置在路基上并悬空于路基之上一定高度，将FRP筋网两侧的横向筋3卡在路基两侧所安置的模板7上，然后对路基连续浇注混凝土并使得混凝土高过FRP筋网。
采用本发明连续配筋混凝土路面结构的施工方法，施工快捷，简单方便，可有效降低工人劳动强度，有利于缩短工期，提高效率。
以上所述只是本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明精神内所作的修改、等同替换或者改进，均应包含在本发明所保护的范围内。

Claims (5)

1.一种连续配筋混凝土路面结构，具有内部增强筋结构(2)，其特征在于：所述增强筋结构(2)为FRP筋网，所述FRP筋网的配筋率为1.2％～1.5％。
2.根据权利要求1所述的连续配筋混凝土路面结构，其特征在于：所述FRP筋网的配筋率为1.4％。
3.根据权利要求1或2所述的连续配筋混凝土路面结构，其特征在于：所述增强筋结构(2)包括与路面方向垂直配置的横向筋(3)和在横向筋(3)上面沿路面方面连续配置的纵向筋(4)，所述横向筋(3)和纵向筋(4)的相交处以及相邻的纵向筋(4)的连接处均以扎带(5)绑扎。
4.根据权利要求1所述的连续配筋混凝土路面结构，其特征在于：所述FRP筋网为GFRP筋网或CFRP筋网或AFRP筋网。
5.一种如权利要求1至4中任一项所述的连续配筋混凝土路面结构的施工方法：通过将所述横向筋(3)和纵向筋(4)绑扎组成FRP筋网，将FRP筋网安置在路基上，然后对路基连续浇注混凝土，并使混凝土高过FRP筋网。
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