CN107558324A - 一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面及其施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面及其施工工艺，其中有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面主要包括路基、固定在路基上端的一对钢轨、设置在钢轨两侧的钢纤维砼结构及沥青结构；施工工艺主要包括铺设钢轨、沥青结构的路面施工、与钢轨搭接处沥青路面反开挖、钻孔植筋、钢筋网片绑扎、钢纤维砼拌制、钢纤维砼浇筑、钢纤维砼养生、预留缝处理、开放交通。本发明较现有技术增设了钢纤维砼结构，利用钢纤维砼与钢筋的结构设计，使用寿命长，弥补了沥青路面的强度不足问题，能够承受重载交通反复荷载作用，极大的降低了路面破损的概率。
Description
技术领域
本发明涉及路面结构设计及其施工工艺，特别是涉及一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面及其施工工艺。
背景技术
现代有轨电车具有节能环保、投资较小、载客量适中、乘坐舒适、后期维护费用较少等优点，因而被国内外很多中小城市作为优先发展的公共交通工具。在有轨电车的规划设计、建设运营中，为减少投资，有很大一部分路线与现有市政道路形成共线段。特别在平面交叉路口，形成电车、汽车、行人、非机动车混合路权。
目前，为了提高道路交叉口路面的统一性外观，有轨电车平面交叉路口的路面结构设计大多数都是采用柔性结构即沥青路面结构，但是国内现有的沥青路面结构普遍存在不足，具体如下：
①受标准轨道间距1435mm的限制，沥青路面的机械化施工非常困难，大部分采用人工摊铺与小型压路机碾压相结合，导致沥青路面难以压实，无法形成应有的强度，通车后极易损坏；
②为减少有轨电车噪音污染，钢轨下通常设置阻尼块，而阻尼块属于弹性材料，在其上铺筑沥青路面时，无法保证路面压实效果，导致路面未开放交通即破坏；
③由于钢轨属于金属材料，其热膨胀系数与沥青路面材料的热膨胀系数相差较大，在夏季高温气候条件下，与钢轨搭接的沥青路面温度达到80℃左右，远远超过了沥青路面本身的耐高温极限，引起沥青路面应力破坏；
④国内已开通运营的有轨电车在与市政道路混合路权的交叉口路段，普遍存在路面结构损坏严重，几乎所有沥青路面在1-2年后都会产生坑槽、凹陷等质量通病，造成社会车辆通过交叉路口时存在安全隐患、行车舒适性差等不利影响。
因此，针对现有技术存在的不足，本发明研制一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面及其施工工艺，以解决现有技术中存在的问题，经检索，未发现与本发明相同或相似的技术方案。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面及其施工工艺，以解决现有技术中路面结构易破损且使用寿命短的问题。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面，包括路基、固定在路基上端的一对钢轨、设置在钢轨两侧的钢纤维砼结构及沥青结构；所述钢轨下端嵌套设置在路基内，并通过一对地锚螺栓进行锁紧固定，两侧分别设置有下端嵌套在路基内部的阻尼块；所述钢纤维砼结构设置在钢轨两侧，内部铺设有沿水平方向呈网状的钢筋网片及设置在钢筋网片下端的支撑钢筋；所述支撑钢筋下端延伸至路基内；所述沥青结构设置在刚纤维砼结构两侧，主要为双层结构，下层为改性沥青与聚酯纤维的混合物，上层为改性沥青与玄武岩的混合物。
进一步的，所述阻尼块两侧分别设置有C型槽钢，所述C型槽钢内侧端沿长轴方向均布设置有若干加强筋板，所述钢筋网片侧边与加强筋板端面焊接固定。
进一步的，所述阻尼块的宽度大于钢轨上端部的宽度，该阻尼块上端的钢纤维砼结构与钢轨之间设置有弹缩体胶结料，所述弹缩体胶结料内部均布玄武岩碎石。
进一步的，所述支撑钢筋与地锚螺栓沿钢轨长轴方向错开设置。
基于一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面，本发明还研制了一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面的施工工艺，该施工工艺具体如下：
（1）铺设钢轨：将一对导轨通过地锚螺栓平行的固定在路基上，下端嵌套设置在路基内部，上端突出路基上端面设置，侧边还设置一对阻尼块，并将阻尼块下端嵌套设置在路基内部；
（2）沥青结构的路面施工：将改性沥青与聚酯纤维混合搅拌均匀，通过小型摊铺机进行摊铺，然后再通过双钢轮振动压路机碾压2～4遍，最后用自重26吨以上的胶轮压路机碾压3遍，并通过胶轮压路机骑轨碾压的方式保证沥青路面压实度；接着将改性沥青与玄武岩混合搅拌均匀，按上述相同的操作方法将混合材料压实；
（3）与钢轨搭接处沥青路面反开挖：将钢轨两侧300～500mm范围的沥青结构路面全部切割，用小型破碎机械破碎并挖除，清理干净，形成一沟槽；
（4）钻孔植筋：采用冲击钻在沟槽下端钻取直径为φ10~φ14mm的孔槽，并用高压气枪吹干净孔槽内的灰尘，接着选择与孔槽直径相同的支撑钢筋插入孔槽内，并用植筋胶固定；
（5）钢筋网片绑扎：选择直径为φ10~φ12mm的钢筋沿横向和纵向绑扎成钢筋网片，接着在阻尼块侧边设置带有加强筋板的C型槽钢，将钢筋网片通过绑扎的方式固定在支撑钢筋上端，并距离沥青结构上端面的距离大于等于40mm，侧边焊接固定在加强筋板端面上；此时在阻尼块上方的钢纤维砼结构与钢轨之间形成一预留缝，在预留缝中临时设置与外露阻尼块等宽的泡沫板；
（6）钢纤维砼拌制：采用波浪形搅拌器拌制钢纤维砼，钢纤维砼配合比中，水与胶结料的比例控制在0.35：1～0.45:1，砂率控制在39%～41%，钢纤维添加量控制在45～55 kg，出厂坍落度控制在90～110mm，初凝时间控制在3.5～4.5h；
（7）钢纤维砼浇筑：通过能够前后移动的运输车将拌制完成的钢纤维砼直接卸料到沟槽中，人工整平，用手提式振动棒先振捣1遍，人工初收光1遍，再用平板振动夯振捣1遍，人工再精细收光2遍并拉毛，最终保证钢纤维砼高度与沥青结构高度相同；
（8）钢纤维砼养生：将塑料薄膜和土工布覆盖在钢纤维砼结构上端进行养生，养生时间大于7天；
（9）预留缝处理：钢纤维砼养生完成后，将临时设置的泡沫板人工挖除，清理干净缝隙，采用灌缝机在预留缝处灌注弹缩体胶结料，并撒布玄武岩碎石以提高强度；
（10）开放交通：12～15天后钢纤维砼同条件试件强度达到设计强度，此时即可开放通车。
进一步的，所述步骤（2）中，改性沥青与聚酯纤维混合料的厚度为80mm，改性沥青与玄武岩混合料的厚度为40mm；
进一步的，所述步骤（2）中在胶轮压路机碾压时，钢轨外侧1～1.5m范围内用80mm的木板满铺。
进一步的，所述步骤（4）中沿钢轨长轴方向相邻支撑钢筋之间的间距设置为120~150mm，植筋深度控制为80~100mm。
进一步的，所述步骤（9）中弹缩体胶结料与玄武岩碎石的比例控制为7：3～9：1。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列有益效果：
（1）本发明较现有技术增设了钢纤维砼结构，利用钢纤维砼与钢筋的结构设计，使用寿命长，弥补了沥青路面的强度不足问题，能够承受重载交通反复荷载作用，极大的降低了路面破损的概率；
（2）阻尼块侧边设置有C型槽钢，不仅可以与钢筋网片固定连接，保证安装的稳固性，同时还能防止钢纤维砼浇筑时对弹性结构的阻尼块造成冲击，而影响阻尼块的作用；
（3）阻尼块上端的钢纤维砼结构与钢轨之间设置有弹缩体胶结料，有效解决阻尼块与刚性材料弹性不一致导致的开裂问题，同时弹缩体胶结料内部均布玄武岩碎石，弹缩体胶结料与玄武岩碎石的比例控制为7：3～9：1，以提高结构的强度；
（4）由于支撑钢筋下端需要插入路基内部，因此支撑钢筋与地锚螺栓沿钢轨长轴方向需错开设置，避免结构相互影响；
（5）本发明还公开了合理的施工工艺，先铺筑沥青路面，最大程度的保持了交叉口外观与整体道路的协调；然后利用钢纤维砼与钢筋的结合设计，弥补了沥青路面强度不足的问题，同事钢纤维砼施工便捷，不受有轨电车轨间间距影响，且平整度能够得到保证；
（6）通过调查所修建工程的道路交叉口各个方向社会车辆的交通流量，然后继续荷载分析，按照《公路水泥混凝土路面设计规范》确定钢纤维砼的设计厚度，一般为12cm，因此本发明中设计了合理的钢纤维砼厚度，与双层沥青结构的厚度相同。
附图说明
图1是本发明所述结构的示意图。
图2是本发明所述结构的局部示意图。
图中1、路基，2、钢轨，3、钢纤维砼结构，4、沥青结构，5、地锚螺栓，6、阻尼块，7、弹缩体胶结料，8、C型槽钢，9、加强筋板，10、钢筋网片，11、支撑钢筋。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：
如图1-2所示，一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面，包括路基1、固定在路基1上端的一对钢轨2、设置在钢轨2两侧的钢纤维砼结构3及沥青结构4；其中钢轨2下端嵌套设置在路基1内，并通过一对地锚螺栓5进行锁紧固定，两侧分别设置有下端嵌套在路基内部的阻尼块6，阻尼块6两侧分别设置有C型槽钢8，C型槽钢8内侧端沿长轴方向均布设置有若干加强筋板9，同时该阻尼块6的宽度大于钢轨2上端部的宽度，上端的钢纤维砼结构3与钢轨2之间设置有弹缩体胶结料7，弹缩体胶结料7内部均布玄武岩碎石；钢纤维砼结构3设置在钢轨2两侧，内部铺设有沿水平方向呈网状的钢筋网片10及设置在钢筋网片10下端的支撑钢筋11；钢筋网片10侧边与加强筋板9端面焊接固定，支撑钢筋11下端延伸至路基1内，并沿钢轨2长轴方向与地锚螺栓5错开设置；沥青结构4设置在刚纤维砼结构3两侧，主要为双层结构，下层为改性沥青与聚酯纤维的混合物，上层为改性沥青与玄武岩的混合物。
基于一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面，本发明还研制了一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面的施工工艺，该施工工艺具体如下：
（1）铺设钢轨：将一对导轨通过地锚螺栓平行的固定在路基上，下端嵌套设置在路基内部，上端突出路基上端面设置，侧边还设置一对阻尼块，并将阻尼块下端嵌套设置在路基内部；
（2）沥青结构的路面施工：将改性沥青与聚酯纤维混合搅拌均匀，通过小型摊铺机进行摊铺，然后再通过双钢轮振动压路机碾压2～4遍，最后用自重26吨以上的胶轮压路机碾压3遍，并通过胶轮压路机骑轨碾压的方式保证沥青路面压实度；接着将改性沥青与玄武岩混合搅拌均匀，按上述相同的操作方法将混合材料压实，其中改性沥青与聚酯纤维混合料的厚度为80mm，改性沥青与玄武岩混合料的厚度为40mm，同时在胶轮压路机碾压时，钢轨外侧1～1.5m范围内用80mm的木板满铺；
（3）与钢轨搭接处沥青路面反开挖：将钢轨两侧300～500mm范围的沥青结构路面全部切割，用小型破碎机械破碎并挖除，清理干净，形成一沟槽；
（4）钻孔植筋：采用冲击钻在沟槽下端钻取直径为φ10~φ14mm的孔槽，并用高压气枪吹干净孔槽内的灰尘，接着选择与孔槽直径相同的支撑钢筋插入孔槽内，并用植筋胶固定，沿钢轨长轴方向相邻支撑钢筋之间的间距设置为120~150mm，植筋深度控制为80~100mm；
（5）钢筋网片绑扎：选择直径为φ10~φ12mm的钢筋沿横向和纵向绑扎成钢筋网片，接着在阻尼块侧边设置带有加强筋板的C型槽钢，将钢筋网片通过绑扎的方式固定在支撑钢筋上端，并距离沥青结构上端面的距离大于等于40mm，侧边焊接固定在加强筋板端面上；此时在阻尼块上方的钢纤维砼结构与钢轨之间形成一预留缝，在预留缝中临时设置与外露阻尼块等宽的泡沫板；
（6）钢纤维砼拌制：采用波浪形搅拌器拌制钢纤维砼，钢纤维砼配合比中，水与胶结料的比例控制在0.35：1～0.45:1，砂率控制在39%～41%，钢纤维添加量控制在45～55 kg，出厂坍落度控制在90～110mm，初凝时间控制在3.5～4.5h；
（7）钢纤维砼浇筑：通过能够前后移动的运输车将拌制完成的钢纤维砼直接卸料到沟槽中，人工整平，用手提式振动棒先振捣1遍，人工初收光1遍，再用平板振动夯振捣1遍，人工再精细收光2遍并拉毛，最终保证钢纤维砼高度与沥青结构高度相同；
（8）钢纤维砼养生：将塑料薄膜和土工布覆盖在钢纤维砼结构上端进行养生，养生时间大于7天；
（9）预留缝处理：钢纤维砼养生完成后，将临时设置的泡沫板人工挖除，清理干净缝隙，采用灌缝机在预留缝处灌注弹缩体胶结料，并撒布玄武岩碎石以提高强度，其中弹缩体胶结料与玄武岩碎石的比例控制为7：3～9：1；
（10）开放交通：12～15天后钢纤维砼同条件试件强度达到设计强度，此时即可开放通车。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面，其特征在于：包括路基、固定在路基上端的一对钢轨、设置在钢轨两侧的钢纤维砼结构及沥青结构；所述钢轨下端嵌套设置在路基内，并通过一对地锚螺栓进行锁紧固定，两侧分别设置有下端嵌套在路基内部的阻尼块；所述钢纤维砼结构设置在钢轨两侧，内部铺设有沿水平方向呈网状的钢筋网片及设置在钢筋网片下端的支撑钢筋；所述支撑钢筋下端延伸至路基内；所述沥青结构设置在刚纤维砼结构两侧，主要为双层结构，下层为改性沥青与聚酯纤维的混合物，上层为改性沥青与玄武岩的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面，其特征在于：所述阻尼块两侧分别设置有C型槽钢，所述C型槽钢内侧端沿长轴方向均布设置有若干加强筋板，所述钢筋网片侧边与加强筋板端面焊接固定。
3.根据权利要求1所述的一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面，其特征在于：所述阻尼块的宽度大于钢轨上端部的宽度，该阻尼块上端的钢纤维砼结构与钢轨之间设置有弹缩体胶结料，所述弹缩体胶结料内部均布玄武岩碎石。
4.根据权利要求1所述的一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面，其特征在于：所述支撑钢筋与地锚螺栓沿钢轨长轴方向错开设置。
5.基于权利要求1所述的一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面，研制了一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面的施工工艺，所述工艺步骤具体如下：
（1）铺设钢轨：将一对导轨通过地锚螺栓平行的固定在路基上，下端嵌套设置在路基内部，上端突出路基上端面设置，侧边还设置一对阻尼块，并将阻尼块下端嵌套设置在路基内部；
（2）沥青结构的路面施工：将改性沥青与聚酯纤维混合搅拌均匀，通过小型摊铺机进行摊铺，然后再通过双钢轮振动压路机碾压2～4遍，最后用自重26吨以上的胶轮压路机碾压3遍，并通过胶轮压路机骑轨碾压的方式保证沥青路面压实度；接着将改性沥青与玄武岩混合搅拌均匀，按上述相同的操作方法将混合材料压实；
（3）与钢轨搭接处沥青路面反开挖：将钢轨两侧300～500mm范围的沥青结构路面全部切割，用小型破碎机械破碎并挖除，清理干净，形成一沟槽；
（4）钻孔植筋：采用冲击钻在沟槽下端钻取直径为φ10~φ14mm的孔槽，并用高压气枪吹干净孔槽内的灰尘，接着选择与孔槽直径相同的支撑钢筋插入孔槽内，并用植筋胶固定；
（5）钢筋网片绑扎：选择直径为φ10~φ12mm的钢筋沿横向和纵向绑扎成钢筋网片，接着在阻尼块侧边设置带有加强筋板的C型槽钢，将钢筋网片通过绑扎的方式固定在支撑钢筋上端，并距离沥青结构上端面的距离大于等于40mm，侧边焊接固定在加强筋板端面上；此时在阻尼块上方的钢纤维砼结构与钢轨之间形成一预留缝，在预留缝中临时设置与外露阻尼块等宽的泡沫板；
（6）钢纤维砼拌制：采用波浪形搅拌器拌制钢纤维砼，钢纤维砼配合比中，水与胶结料的比例控制在0.35：1～0.45:1，砂率控制在39%～41%，钢纤维添加量控制在45～55 kg，出厂坍落度控制在90～110mm，初凝时间控制在3.5～4.5h；
（7）钢纤维砼浇筑：通过能够前后移动的运输车将拌制完成的钢纤维砼直接卸料到沟槽中，人工整平，用手提式振动棒先振捣1遍，人工初收光1遍，再用平板振动夯振捣1遍，人工再精细收光2遍并拉毛，最终保证钢纤维砼高度与沥青结构高度相同；
（8）钢纤维砼养生：将塑料薄膜和土工布覆盖在钢纤维砼结构上端进行养生，养生时间大于7天；
（9）预留缝处理：钢纤维砼养生完成后，将临时设置的泡沫板人工挖除，清理干净缝隙，采用灌缝机在预留缝处灌注弹缩体胶结料，并撒布玄武岩碎石以提高强度；
（10）开放交通：12～15天后钢纤维砼同条件试件强度达到设计强度，此时即可开放通车。
6.根据权利要求5所述的一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面的施工工艺，其特征在于：所述步骤（2）中，改性沥青与聚酯纤维混合料的厚度为80mm，改性沥青与玄武岩混合料的厚度为40mm。
7.根据权利要求5所述的一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面的施工工艺，其特征在于：所述步骤（2）中在胶轮压路机碾压时，钢轨外侧1～1.5m范围内用80mm的木板满铺。
8.根据权利要求5所述的一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面的施工工艺，其特征在于：所述步骤（4）中沿钢轨长轴方向相邻支撑钢筋之间的间距设置为120~150mm，植筋深度控制为80~100mm。
9.根据权利要求5所述的一种有轨电车与道路平交口的钢纤维砼路面的施工工艺，其特征在于：所述步骤（9）中弹缩体胶结料与玄武岩碎石的比例控制为7：3～9：1。
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