CN105862538A - 装配式斜向缓粘结预应力混凝土路面结构 - Google Patents

装配式斜向缓粘结预应力混凝土路面结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种装配式斜向缓粘结预应力混凝土路面结构，包括橡胶止水、CA砂浆连接层以及锚头，它是由若干个预制预应力混凝土路面板块相互插接构成，预制预应力混凝土路面板块的各侧面和上端面的适配位置分别设有若干孔道口和注浆孔，且通过孔道口向钢筋孔道内插入缓粘结预应力钢筋，从注浆孔灌入水泥砂浆。本发明在工厂预制，施工现场定位安装，不需要现场浇筑混凝土，安装方便快捷，受环境影响小，生产效率高，质量好，节省大量人力资源。路面不需要设置横向接缝，解决了普通水泥混凝土路面由于接缝产生的损害现象，降低路面维修和养护费用，提高路面的使用性能、降低路面噪声、增加行车舒适性，延长了水泥混凝土路面的使用寿命。

Description

装配式斜向缓粘结预应力混凝土路面结构
技术领域
本发明涉及一种混凝土路面结构，尤其涉及一种适用于道路工程中的装配式斜向缓粘结预应力混凝土路面结构。
背景技术
在普通水泥混凝土路面结构中，由于混凝土材料具有刚度大，脆性大的特点，很容易产生断裂破坏。同时，普通水泥混凝土路面因热胀冷缩性质，需建造许多横向接缝，在交通荷载作用下接缝处易引起渗水、唧泥、错台、板底脱空、不均匀沉陷等病害；同时，对接缝还需要做大量的养护工作，这不仅增加了施工的复杂性，而且降低了行车舒适性；
预应力混凝土路面通过张拉钢筋施加预应力使得水泥混凝土路面的受拉区预先承受压应力，以抵消车辆荷载和温度变化所产生的一部分拉应力，一方面，混凝土抗拉强度偏低的缺点得到弥补，使混凝土抗压强度充分利用，提高了路面的抗弯拉强度和路面承载力。另一方面，预应力混凝土路面可采用很少的横向接缝达到表面平整、行车舒适的要求。但是传统预应力混凝土路面预应力筋纵向布置，不会产生横向预应力，在荷载作用下，仍有可能产生纵向裂缝。
当预应力混凝土路面结构中采用有粘结形式的预应力筋时，需要反复设置锚墩等反力装置对钢筋进行张拉，施工过程复杂。当预应力混凝土路面结构中采用无粘结形式的预应力筋时，其有效张拉长度一般不超过60m，想要铺筑预应力混凝土路面板，就必须用连接器将预应力筋连接起来，以使预应力传递连续。因此，从理论和施工工艺上纵向预应力技术很难适应混凝土路面大面积铺筑。并且，预应力混凝土路面通常采用现场浇筑，施工质量不能得到有效保障，难以实现自动化、机械化施工，施工周期较长。
发明内容
本发明为了克服现有技术中的不足，提供一种承载力高，且能采用工厂预制现场拼装的方式进行施工的装配式斜向缓粘结预应力混凝土路面结构，特别是不增设横向接缝，从而大大提高了路面整体平稳性和行车舒适度，同时延长了路面的使用寿命，施工方便、快捷，质量得到更高的保障。
为了实现上述目的，本发明解决技术问题的技术方案是：装配式斜向缓粘结预应力混凝土路面结构，包括橡胶止水、CA砂浆连接层以及锚头，其在于它是由若干个预制预应力混凝土路面板块相互插接构成，所述的预制预应力混凝土路面板块的各侧面和上端面的适配位置分别设有若干孔道口和注浆孔，且通过孔道口向钢筋孔道内插入缓粘结预应力钢筋，从注浆孔灌入水泥砂浆。
所述的插接是相邻面分别设有的凹槽和相匹配的凸键的连接。
所述的插接，其接缝处设有橡胶止水带。
所述的钢筋孔道是从孔道口呈倾斜方向而纵横相交设置。
所述的注浆孔与钢筋孔道相通。
所述的缓粘结预应力钢筋靠近预制预应力混凝土路面板块的外侧还设有锚头进行锚固。
所述的预制预应力混凝土路面板块下端面还设有一层CA砂浆连接层。
由于采用上述结构，使得本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
1、将缓粘结预应力钢筋呈斜向交叉穿插到装配式预制预应力混凝土路面板块中，缓粘结预应力钢筋张拉后对路面产生纵、横两个方向上的预应力，约束了混凝土路面的双向变形，克服了纵横向裂缝的出现。
2、预制预应力混凝土路面板块中设置缓粘结预应力钢筋，在缓粘结预应力钢筋周围缓粘结剂从液态变固态的相变过程中，缓粘结预应力钢筋从无粘结逐渐转化成有粘结，使得预制预应力混凝土路面板块从仅在锚头受集中力逐渐转化成在交叉缓粘结预应力钢筋围成的菱形单元内均匀受双向侧压力作用，改善了混凝土受力状态，从而有效地延长了混凝土路面的使用寿命。
3、在预制预应力混凝土路面板块中除了斜向设置缓粘结预应力钢筋外，其余只需在路面端部及锚固区布置少量构造钢筋，大大节省了钢筋用量。
4、采用装配式斜向缓粘结预应力混凝土路面结构，路面不需要设置横向接缝，可以解决普通水泥混凝土路面由于接缝产生的损害现象，提高路面使用性能、降低路面噪声、增加行车舒适性。
5、由于采用斜向布筋方式，预应力筋长度较短，可在一端进行张拉，也不需要使用连接器，可以实现将水泥混凝土路面从传统的现场浇筑施工，转换成工厂预制路面板块，现场进行拼装，有力地保证了混凝土路面板的施工质量。同时，取消了混凝土施工过程中的浇筑、养护等工序，大幅缩短水泥混凝土路面的施工时间，简化了施工过程。
6、采用工厂预制预应力混凝土路面板块，现场进行拼装的施工方式，从根本上解决了水泥混凝土路面维修困难的问题，大大地延长了水泥混凝土路面的使用寿命。
本发明在工厂预制，运输至施工现场后定位安装，不需要现场浇筑混凝土，安装方便快捷，受环境影响小，预制混凝土路面板块在工厂定尺标准化生产，生产效率高，质量好，节省大量人力资源。路面不需要设置横向接缝，解决了普通水泥混凝土路面由于接缝产生的损害现象，降低路面维修和养护费用，提高路面的使用性能、降低路面噪声、增加行车舒适性，延长了水泥混凝土路面的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的主视结构示意图；
图2是本发明的立体结构示意图；
图3是本发明一个侧面连接部分的局部放大结构示意图；
图4是本发明另一个侧面连接部分的局部放大结构示意图。
图中主要零件：预制预应力混凝土路面板块1，孔道口2，缓粘结预应力钢筋3，水泥砂浆4，锚头5，橡胶止水带6，注浆孔7，钢筋孔道8，CA砂浆连接层9，凹槽10，凸键11。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明的保护范围不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准。另外，以不违背本发明技术方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。
实施例1
如图1、2、3及4所示的装配式斜向缓粘结预应力混凝土路面结构，包括橡胶止水、CA砂浆连接层以及锚头，它是由若干个预制预应力混凝土路面板块1相互插接构成，所述的预制预应力混凝土路面板块1的各侧面和上端面的适配位置分别设有若干孔道口2和注浆孔7，且通过孔道口2向钢筋孔道8内插入缓粘结预应力钢筋3，从注浆孔7灌入水泥砂浆。
上述的插接是相邻面分别设有的凹槽10和相匹配的凸键11的连接。
上述的插接，其接缝处设有橡胶止水带6。
上述的钢筋孔道8是从孔道口2呈倾斜方向而纵横相交设置。
上述的注浆孔7与钢筋孔道8相通。
上述的缓粘结预应力钢筋3靠近预制预应力混凝土路面板块1的外侧还设有锚头5进行锚固。
上述的预制预应力混凝土路面板块1下端面还设有一层CA砂浆连接层9。
本发明具体施工过程：
施工时，在欲施工路段原有的路面基层上先铺设一层CA砂浆连接层9进行找平，且所铺设的CA砂浆连接层9能够有效减弱原有基层对混凝土路面板的约束温度应力。
将工厂预制预应力混凝土路面板块1运送至施工现场，通过将相邻两块预制预应力混凝土路面板块1的抗剪凸键11插入抗剪凹槽10完成两块预制预应力混凝土路面板块1的现场拼装。在所有预制预应力混凝土路面板块1接缝处铺设橡胶止水带6，以防止地表水下渗。待所有预制预应力混凝土路面板块1拼装完成后，在每个路面板块预留的孔道口2向钢筋孔道8内插入缓粘结预应力钢筋3。
全部缓粘结预应力钢筋3布置完毕，对缓粘结预应力钢筋3进行为设计轴力30%的初张拉，保证预应力筋在路面板块内平直。初张拉完成后，用锚头5对缓粘结预应力钢筋3进行锚固，然后向每个预制预应力混凝土路面板块1预留的注浆孔7中灌入水泥砂浆4。当水泥砂浆4的强度达到设计强度的75%时，对缓粘结预应力钢筋3进行设计轴力100%的终张拉，保证路面板块接缝橡胶止水带受压，提高预制拼装路面的连续性和行车舒适性。
本实用结构简单、合理，实用性强，效果好，利于推广应用。

Claims (7)

1.装配式斜向缓粘结预应力混凝土路面结构，包括：橡胶止水、CA砂浆连接层以及锚头，其特征在于：它是由若干个预制预应力混凝土路面板块（1）相互插接构成，所述的预制预应力混凝土路面板块（1）的各侧面和上端面的适配位置分别设有若干孔道口（2）和注浆孔（7），且通过孔道口（2）向钢筋孔道（8）内插入缓粘结预应力钢筋（3），从注浆孔（7）灌入水泥砂浆（4）。
2.根据权利要求1所述的装配式斜向缓粘结预应力混凝土路面结构，其特征在于：所述的插接是相邻面分别设有的凹槽（10）和相匹配的凸键（11）的连接。
3.根据权利要求1或2所述的装配式斜向缓粘结预应力混凝土路面结构，其特征在于：所述的插接，其接缝处设有橡胶止水带（6）。
4.根据权利要求1所述的装配式斜向缓粘结预应力混凝土路面结构，其特征在于：所述的钢筋孔道（8）是从孔道口（2）呈倾斜方向而纵横相交设置。
5.根据权利要求1所述的装配式斜向缓粘结预应力混凝土路面结构，其特征在于：所述的注浆孔（7）与钢筋孔道（8）相通。
6.根据权利要求1所述的装配式斜向缓粘结预应力混凝土路面结构，其特征在于：所述的缓粘结预应力钢筋（3）靠近预制预应力混凝土路面板块（1）的外侧还设有锚头（5）进行锚固。
7.根据权利要求1所述的装配式斜向缓粘结预应力混凝土路面结构，其特征在于：所述的预制预应力混凝土路面板块（1）下端面还设有一层CA砂浆连接层（9）。
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