CN114922021A - 机场用装配式道面及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及交通、道面工程技术领域，公开了一种机场用装配式道面及其施工方法。机场用装配式道面包括基层，以及铺设于基层上的面层，面层用于构建飞机场道面，面层包括多块紧密连接的正六边形预制板，正六边形预制板包括：预制板本体，预制板本体内设有预应力钢筋，预应力钢筋的端部延伸至预制板本体的边界外，任意两相邻的正六边形预制板通过预应力钢筋相互固定连接成整体。本申请提供的机场用装配式道面及其施工方法，能够解决现有装配式机场道面连接结构复杂、施工工序繁多、工程质量不易保证、现有的预制板周长较长导致板间接缝较长的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及交通、道面工程技术领域，尤其涉及一种机场用装配式道面及其施工方法。
背景技术
飞机场道面是指在天然土基和基层顶面用筑路材料铺筑的一层或多层的人工结构物，是供飞机起飞、着陆、滑行、维修及停放的坪道。
飞机场道面根据面层采用材料的不同，分为刚性道面及柔性道面。①刚性道面即水泥混凝土道面。②柔性道面指沥青道面、碎(砾)石道面和土质道面。碎(砾)石道面石料松散后易损坏飞机，已很少使用。土质道面仅供农业、林业等专业飞行作临时飞机场使用。
刚性道面设计理论同刚性路面设计。但相对于刚性路面，用于机场的刚性道面，尤其是跑道，必须平整、防滑且有足够的承载力。同时，跑道还要承受强摩擦、重压、以及飞机降落时的动态应力。跑道在设计时必须满足各种气象条件以及飞机重复起降的要求。因此对于机场用的刚性道面，其设计要求远高于普通的刚性路面。
目前我国机场主要采用现浇水泥混凝土道面，道路施工流程自动化程度低、周期长，人力物力成本较高。为克服现浇混凝土工艺存在的诸多缺点，目前也有利用预制板代替传统现浇道面板的相关技术研究。
但不管是传统的现浇混凝土机场道面还是目前专利技术中公开的装配式道面，都还存在以下问题：
1、单块板体(现浇混凝土板或装配式预制板)将承受机轮荷载以及板体热胀、湿胀等应力，单块板体可承受的荷载有限，板体承受荷载须以可靠方式传递到相邻板块。目前板体间多采用传力杆、拉杆进行连接，横缝设置等间距传力杆传递板间竖向荷载，纵缝设置拉杆传递板间竖向、水平荷载及板间胀缩应力。但该连接方式的结构复杂、需要预留的孔道(安装孔、灌浆孔等)多、易错台、对下部基层表面平整度要求高、装配功效低、铺装工期长的问题。综上，目前的装配式预制板存在连接结构复杂的问题。
2、预留安装孔、灌浆孔等导致结构设计复杂，拼装后仍需对预留孔道进行二次补浆、填缝、抹面，工序繁多、工程质量难以保证。综上，目前的装配式预制板存在施工工序繁多、工程质量不易保证的问题。
3、目前的装配式预制板多为正方形或矩形，但其仍存在受力不够均匀、承载能力不够强、周长较长导致板间接缝较长、抗地基变形能力不够高等缺陷。综上，目前的装配式预制板存在周长较长导致板间接缝较长的问题。
因此，设计一种结构简单、性能优良的装配式预制板用于机场道面的施工并设计一种与之配合的施工方法是有必要的。
发明内容
本申请的目的是提供一种装配式机场道面及其施工方法，能够解决现有装配式机场道面连接结构复杂、施工工序繁多、工程质量不易保证、现有的预制板周长较长导致板间接缝较长的技术问题。
一方面，本申请提供一种机场用装配式道面，包括：基层，以及铺设于所述基层上的面层，所述面层用于构建飞机场道面，所述面层包括多块紧密连接的正六边形预制板，所述正六边形预制板包括：
预制板本体，所述预制板本体内设有预应力钢筋，所述预应力钢筋的端部延伸至预制板本体的边界外，任意两相邻的正六边形预制板通过预应力钢筋相互固定连接成整体。
更进一步的，所述预制板本体的连接面上设有对位结构，任意两块相邻的所述正六边形预制板的所述连接面贴合且通过对位结构对接。
更进一步的，所述对位结构为榫头、以及与所述榫头尺寸配合的榫槽，相邻的两块正六边形预制板之间通过榫头与榫槽相互对位配合连接。
更进一步的，所述连接面包括带榫头的连接面以及带榫槽的连接面，带榫头的连接面与带榫槽的连接面沿所述预制板本体的周边交错设置。
更进一步的，所述基层上形成有基坑，多块紧密连接的正六边形预制板放置在基坑内，正六边形预制板边界与基坑边界之间的空隙处后浇混凝土。
更进一步的，两相邻的正六边形预制板的预应力钢筋之间通过钢筋接驳器连接，预应力钢筋两端通过锚头固定在正六边形预制板的侧壁上。
更进一步的，所述正六边形预制板包括多根所述预应力钢筋，多根所述预应力钢筋纵横交错设置并且呈网状结构。
更进一步的，所述预制板本体由钢筋混凝土在预制工厂按统一标准制成，所述预制板本体内布置有按设计要求配置的钢筋网。
另一方面，本申请还提供一种机场用装配式道面的施工方法，用于铺设上述的机场用装配式道面，包括：
S1，处理基础范围内的基层，使得所述基层强度、密实度、承载性能等达到设计需求；
S2，在所述基层上依次铺装所述正六边形预制板，连接相邻所述正六边形预制板的预应力钢筋。
S3，张拉预紧预应力钢筋来调节相邻两个正六边形预制板的表面平整度。
更进一步的，在所述基层上依次铺装所述正六边形预制板，使相邻所述正六边形预制板的榫头或榫槽相对应；
在利用所述钢筋接驳器连接相邻所述正六边形预制板的所述预应力钢筋之后，再将相邻所述正六边形预制板贴合且使所述榫头和所述榫槽对接。
更进一步的，所述基层上开挖有基坑，所述正六边形预制板依次铺装在所述基坑内，铺装完成后，在所述基坑与所述正六边形预制板之间浇筑后浇混凝土。
本发明的有益效果为：
1、正六边形预制板包括预制板本体及预应力钢筋，所述预制板本体内设有预应力钢筋，所述预应力钢筋的端部延伸至预制板本体的边界外，任意两相邻的正六边形预制板通过预应力钢筋固定连接成整体。上述设计通过改进正六边形预制板的结构，以及利用预应力钢筋代替板间传力杆、连杆结构，能够简化两块相邻预制钢筋混凝土板间的连接方式，减少了需要预留的孔道的数量，连接结构更加简单方便。
2、使用钢筋接驳器连接相邻预应力钢筋替代传统发传力杆、连杆连接方式，避免了二次补浆、填缝、抹面等多道工序，能够简化施工步骤，从而使得相邻六边形预制板能够实现快速装配，以及能够有效提高施工效率、缩短施工周期。
3、相对于传统的矩形板或正方形板，在相同面积和板厚条件下，正六边形板比矩形板或正方形板受力更均匀、承载能力更强、抗地基变形能力强、由于周长更短使得板间缝隙减少，进而提高了板间缝隙处的抗渗、抗冻能力，以及防病害能力。
4、预制板本体内设置预应力钢筋，能够提高预制钢筋混凝土板接缝处的抗弯能力和承载能力。
5、相邻的两块正六边形预制板之间通过榫头与榫槽相互配合连接。榫头与榫槽相配合的连接形式可实现相邻板间快速对接调平。再利用张紧预应力钢筋的形式可实现微调平，提升了调平的精度，可进一步提高道面平整度。相对于现有技术中采用传力杆、连杆方式进行连接的结构，其调平更加精准、简便、快捷。
6、采用在正六边形预制板四边预留空间浇筑后浇混凝土的加固方法，可有效固定中间装配的多块正六边形预制板，避免或减小长期预应力损失，提升正六边形预制板的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的机场用装配式道面的立体结构示意图；
图2为本申请实施例提供的正六边形预制板的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的机场用装配式道面的施工方法的步骤图之一；
图4为本申请实施例提供的机场用装配式道面的施工方法的步骤图之二；
图5为本申请实施例提供的机场用装配式道面的施工方法的步骤图之三；
图6为本申请实施例提供的机场用装配式道面的施工方法的步骤图之四；
图7为本申请实施例提供的机场用装配式道面的施工方法的步骤图之五；
图8为本申请实施例提供的机场用装配式道面的平面结构图。
图中序号对应的名称如下：
1、土基；2、垫层；3、稳定土基层；4、正六边形预制板；41、预制板本体；2、榫头；43、榫槽；44、板内钢筋网；45、预应力钢筋；5、轮印；6、端头板；、钢筋接驳器；8、锚头；9、后浇混凝土；10、基坑。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以是直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1所示，本申请提供了一种机场用装配式道面，应用于机场中，作为供飞机起飞、着陆、滑行及维修、停放的坪道。
如图1所示，本申请提供的机场用装配式道面包括基层，以及铺设于基层上的面层，所述面层用于构建飞机场道面，其中，基层包括由下到上依次设置的土基1、垫层2及稳定土基层3。土基1压实度高，作为道面的基础，对垫层2、稳定土基层3及面层起到支撑作用。垫层2通常由稳定的或适当压缩的颗粒状材质构成，具有良好的防水、防冻及隔水效果，可用于控制冻胀。稳定土基层3通常由碾碎或未碾碎的混凝土砂石原材料组成，例如硅酸盐水泥或沥青水泥，具有较高的强度、良好的抗渗度和抗冻性，可用于支撑面层。面层用于为飞机结构提供支撑，并且避免地上水渗入基层。相对于普通道路面层，机场用道面的面层对表面平整度和紧实度要求更高，对面层的承载能力要求更加严格，平整、紧实的面层可以防滑且不会对飞机的轮胎造成过大的磨损并可以承受飞机的压力。
垫层2及稳定土基层3能够用于控制冻胀、提供排水、避免地下水涌出以及为面层提供稳定建设基础。此外，垫层2可由稳定的压缩颗粒制成，稳定土基层3可由多种材质制成，例如，稳定土基层3可由压碎或未被压碎的混凝土砂石原材料制成，或者，稳定土基层3还可由碾碎或未被碾碎的混凝土砂石原料与稳定剂或粒料组合制成。
可以理解，垫层2及稳定土基层3用于减小沉降，以更好地支撑面层，垫层2及稳定土基层3的具体材质及参数可根据实际设计需求而定。在一些实施例中，土基1的厚度优选为400mm，依据规范可以为水泥混凝土稳定类等材料制作；垫层2的厚度优选为400mm，依据规范可以为级配碎石等材料制作；稳定土基层3的厚度优选为600mm，依据规范可以就地取材或换填等方式制作。
如图1和图2、图8所示，在一些实施例中，本申请中的面层包括多块紧密连接的正六边形预制板4，机场用装配式道面利用装配式技术代替传统现浇工艺，施工方便，不受天气季节等因素影响，施工效率高。
正六边形预制板4包括：预制板本体41内设有预应力钢筋45，预应力钢筋45的端部延伸至预制板本体41的边界外，任意两相邻的正六边形预制板4通过预应力钢筋45相互固定连接成整体。通过预应力钢筋45，将多块单个正六边形预制板4连接形成整体，单个正六边形预制板4的板体所承受的荷载通过预应力钢筋45传递到相邻板块，将单个正六边形预制板4上所受的应力进行分散，提升整体结构的强度。通过改进正六边形预制板的结构，以及利用预应力钢筋代替板间传力杆、连杆结构，能够简化两块相邻预制钢筋混凝土板间的连接方式，避免二次补浆、填缝、抹面等多道工序，能够简化施工步骤，从而使得相邻六边形预制板能够实现快速装配，以及能够有效提高施工效率、缩短施工周期。而且预制板本体内设置预应力钢筋，能够提高预制钢筋混凝土板接缝处的抗弯能力和承载能力，并且，预应力钢筋具有微调平作用，设置预应力钢筋还有利于提升机场用装配式道面的平整度。
预制板本体41的形状应优选为正六边形。正六边形板相对于正方形板在道面施工上具有以下优点：
其一，在板面积相等的条件下，正六边形板的周长比正方形板的周长短。
假设正六边形的边长为a，则正六边形的面积为：
正方形的边长为b，则正方形的面积为b2。当正六边形的面积与正方形的面积相等时，即
时，可以得出b＝1.612a；进而可以推导出正六边形的周长C1为6a，正方形的周长C2为4×1.612a，即C1与C2的比值为
因此，在板面积相等的条件下，正六边形板的周长C1小于正方形的周长C2。因为在实际的施工过程中，板与板之间的接缝处容易产生病害，而且在接缝处的防渗、防冻功能也较弱。因此，接缝越少，有利于提升道面整体的防渗、防冻性能。即在防渗、防冻性能以及抗病害能力上，正六边形板的性能优于正方形板。
其二，在板面积相等且板厚度相同的条件下，正六边形板比正方形板承担载荷的能力强、受力更加均匀。
由于混凝土板所产生的内应力的大小与其边长的长度呈正比，内应力的大小直接影响板承担载荷能力的强弱，内应力越大，板承担载荷的能力越弱。在板面积相等的前提下，由前述推导可知，正方形的边长b＝1.612a(a为正六边形的边长)，即在板面积相等的前提下正方形的边长比正六边形的边长长。因此，相对应的，同等条件下，正方形混凝土板所产生的内力比正六边形混凝土板所产生的内力大。
其三，正六边形板比正方形板的抗地基变形能力强。
由于正六边形板比正方形板的棱角多，接缝间相互砌合较紧，棱角限制板移动的自由度，因此，正六边形板比正方形板的抗地基变形能力强。
以上皆根据板形状上的特点，对比正六边形板与正方形板的优劣。为进一步结合本申请中的结构特征，对上述正六边形预制板4在机场道面上应用时的临界荷位进行分析，本申请按照现行的民用机场水泥混凝土道面设计规范(MH/T5004-2010)基于有限元数值仿真分析平台，建立三维有限元数值模型，模型结构图如图1所示。模型设置参数规则如下：相邻的两正六边形预制板4之间，以及正六边形预制板4与基层之间接触部位均设置接触面模拟相互作用，法向采用硬接触，切向采用罚函数法则。预应力钢筋45和板内钢筋网44均采用嵌入功能置于混凝土内模拟，为研究该模型极限受荷情况，预应力钢筋45按不施加预应力计算(对设计有利)。模型采用弹性本构模型，正六边形预制板4和基层采用实体单元模拟。正六边形预制板4设置边长为2m，厚0.3m。
根据民用机场水泥混凝土道面设计规范(MH/T5004-2010)，根据规范计算：设计飞机主起落架上的轮载Pt为：
上式中：Pt：飞机主起落架上的轮载(kN)；
G：飞机重量；
P：主起落架荷载分配系数；
nc：主起落架个数；
nw：一个主起落架的轮子数。
选取现阶段民航主流机型波音B-737-900型飞机为模型荷载分析机型，通过查阅道面设计用飞机参数表可知：G＝429.01kN，P＝0.95，nc＝2，nw＝2，主起落架轮胎压力q＝1.47MPa，再根据规范计算轮印长度Lt与轮印宽度Wt：
上式中：Lt—轮印长度(mm)；
Wt—轮印宽度(mm)；
Pt—主起落架上的轮载(kN)；
q—飞机主起落架轮胎压力(MPa)。
Wt＝0.6Lt
通过上式进行计算，得到轮印5的形状尺寸：
轮印长度Lt＝494.911mm，轮印宽度Wt＝296.947mm。根据规范要求，临界荷位为飞机荷载在半无限大弹性地基板内产生最大弯拉应力时的荷载位置，一般为机轮位于板缝处且与板缝相切或成垂直的位置。本申请选取具有代表性的临界荷位开展有限元分析，设置轮印5的位置在如图1所示位置，并按照上述计算尺寸加入至有限元数值模型上。
通过有限元数值仿真平台进行运算分析，最终得出：正六边形预制板的最大主应力值为2.19MPa(规范限值2.39MPa)；正六边形预制板的最小主应力值为2.43MPa(规范限值26.8MPa)；正六边形预制板的主应力均满足规范限值。正六边形预制板的最大沉降为0.32mm，相邻两正六边形预制板之间的最大板缝张开量为0.032mm，均十分微小，在结构弹性变形范围内。此外，预应力钢筋45、板内钢筋网44和基层的最大主应力、最小主应力均满足规范限值，最大沉降均十分微小，表明各结构均在弹性变形范围内。因此，本申请中的正六边形预制板4的连接结构可以满足现有的民用机场水泥混凝土道面设计规范的需求。而且相较于传统的矩形或正方形预制板，在相同面积和板厚条件下，本申请中的正六边形预制板比矩形板或正方形板受力更均匀、承载能力更强、抗地基变形能力强，而且由于周长更短，使得板间缝隙减少，进而提高了板间缝隙处的抗渗、抗冻能力，以及防病害能力。
由于正六边形预制板4是提前预制形成的，因此本申请中的预应力钢筋45宜采用后张法进行施工。后张法即在正六边形预制板4上预留孔洞，将受拉力的钢筋(即预应力钢筋)穿过正六边形预制板4上预留的孔洞，并使用钢筋接驳器将多根预应力钢筋45进行连接延伸，最后将连接后的预应力钢筋45的两端用锚头8固定在相应的正六边形预制板的侧壁上。由于正六边形预制板4内设置有预应力钢筋，当正六边形预制板4承受由外荷载产生的拉力时，首先抵消正六边形预制板4中已有的预压力，然后随荷载增加，才能使正六边形预制板4而后出现裂缝，因而延迟了正六边形预制板4裂缝的出现和开展。因此，相对于传统的飞机场道面连接结构(传力杆、拉杆形式)，预应力钢筋的连接结构提升了结构的强度和承载能力；同时也避免了二次补浆、填缝、抹面等多道工序，能够简化施工步骤，从而使得相邻正六边形预制板4能够实现快速装配，以及能够有效提高施工效率、缩短施工周期。
在一些实施例中，预制板本体41的连接面上设有对位结构，任意两块相邻的正六边形预制板4的连接面贴合且通过对位结构对接。在预制板本体41上设计对位结构，能够使相邻正六边形预制板4准确对接，并提高相邻正六边形预制板4间的对位精度，从而能够提高面层的平整度。其中，连接面为相邻正六边形预制板4相邻(即贴合)的一面，如图2所示预制正六边形预制板4，连接面为正六边形预制板4的六个侧面。相邻的两正六边形预制板4之间应当紧密连接，紧密连接的形式包括：相邻两正六边形预制板4的连接面相互贴合；或相邻两正六边形预制板4的连接面间具有一定间隙，间隙内填充有沥青、环氧树脂等胶结材料将相邻两正六边形预制板4之间紧密连接。
在一些实施例中，对位结构为榫头42、以及与榫头42尺寸配合的榫槽43，相邻的两块正六边形预制板4之间通过所述榫头42与所述榫槽43相互对位配合连接。在同一连接面上可以设置一个或多个榫头，同样的，在同一连接面上也可以设置一个或多个榫槽，榫头、榫槽的长度可根据设计要求确定，本申请对此不进行限定。榫头与榫槽可以实现板间的初步定位调平，通过工厂的精加工，一般榫头与榫槽的配合误差可以控制在3mm内，小于3mm的高度差可以通过张紧预应力钢筋45来实现更精准的微调平。
在一些实施例中，榫头42和榫槽43沿预制板本体41的周边交错设置，相邻的两个连接面上的榫头42和榫槽43一一对应。在一些实施例中，同一连接面上可以交错设置有榫头42、榫槽43，该连接面上的榫头42、榫槽43分别与另一连接面上所对应的榫槽43、榫头42配合。在另一些实施例中，一连接面上只设置有榫头42，另一连接面上只设置有榫槽43，榫头42与榫槽43交错设置在沿预制板本体41的周向的六个连接面上。
在另一些实施例中，对位结构为设置于预制板本体41上的定位孔以及穿设在定位孔中的定位柱，具体可根据实际情况进行设计，在此不作限定。
在一些实施例中，基层上形成有基坑10，多块紧密连接的正六边形预制板4放置在基坑10内，正六边形预制板4的边界与基坑10的边界之间的空隙处浇筑形成有后浇混凝土9。常规预应力混凝土由于生产工艺和材料的固有特性等原因，预应力钢筋的应力值从张拉、锚固直到构件安装使用的整个过程中不断降低，不可避免存在预应力损失。采用在正六边形预制板4四边预留空间浇筑后浇混凝土9加固方法，可有效固定中间由多块正六边形预制板4装配组成的面层，避免或减小长期预应力损失，提升面层的使用寿命。
在一些实施例中，两相邻的正六边形预制板4的预应力钢筋45之间通过钢筋接驳器7连接，预应力钢筋45两端通过锚头8固定在正六边形预制板的侧壁上。钢筋接驳器7尺寸小、结构简单，安装方便，利用钢筋接驳器7连接相邻正六边形预制板4的预应力钢筋45，有利于进一步提高施工效率。此外，钢筋接驳器7连接效果好，并且易于维修更换。可以理解，在一些实施例中，还可通过搭接、焊接等其他方式连接预应力钢筋45，具体可根据实际情况进行设计，在此不作限定。预应力钢筋45的型号及参数应根据具体设计需求而定，本申请对此不做限定。
如图8所示，在一些实施例中，预应力钢筋45优选为3组，每组预应力钢筋45的数量优选为3根，每组预应力钢筋45穿过相对的两个连接面进行设置。
在一些实施例中，正六边形预制板4包括多根预应力钢筋45，多根预应力钢筋45纵横交错设置并且呈网状结构。多根预应力钢筋45纵横交错设置便于将正六边形预制板4所受的载荷分摊至多根预应力钢筋45，进一步增加正六边形预制板4的承载能力。
在一些实施例中，预制板本体41由钢筋混凝土在预制工厂按统一标准制成，混凝土强度优选为C40；预制板本体41内布置有按设计要求配置的板内钢筋网44，板内钢筋网44优选为HRB400双层双向φ12@200普通钢筋。如果是纯粹由混凝土浇筑形成的混凝土板，其强度较低，因此在建筑构件中，一般都需要加设板内钢筋网44以提升板体的强度，及其抗拉、抗剪能力。钢筋的型号、长度、数量以及钢筋网设置的层数都可以根据实际设计需要来确定，本申请对此不做限定。
综上，本申请提供的机场用装配式道面，通过改进正六边形预制板4的结构、利用预应力钢筋45代替板间传力杆结构，能够简化两块相邻正六边形预制板4间的连接方式，避免了二次补浆、填缝、抹面等多道工序，可简化面层的施工工序并降低施工难度，从而能够提高面层及机场用装配式道面的施工效率。
相邻的两块正六边形预制板4之间通过榫头42与榫槽43相互配合连接。提升了正六边形预制板4之间的安装精度，并通过对预应力钢筋45施加预应力进行微调平，实现对面层平整度的保证。相对于现有技术中采用传力杆、连杆方式进行连接的结构，其调平更加精准、简便、快捷。
如图1-图8所示，本申请提供了一种机场用装配式道面的施工方法，用于铺设机场用装配式道面。
所述施工方法包括以下步骤：
S1，处理基础范围内的基层，使得基层强度达到设计需求；处理土基1、铺设垫层2及稳定土基层3，使基层的平整度、压实度达到设计要求。
S2，在基层上依次铺装正六边形预制板4，连接相邻正六边形预制板4的预应力钢筋45。
S3，张拉预紧预应力钢筋来调平相邻两个正六边形预制板的表面平整度。实现各正六边形预制板的表面平整度满足设计使用要求。
在上述步骤S1中，在基层上开挖有基坑10，正六边形预制板4依次铺装在基坑10内，铺装完成后，在基坑10与正六边形预制板4之间浇筑后浇混凝土9。在一些实施例中，正六边形预制板4设置边长为2m，厚0.3m。因此对应的基坑10深度优选为0.3m。
在上述步骤S2中，在基层上依次铺装正六边形预制板4，使相邻正六边形预制板4的榫头42或榫槽43相对应；在利用钢筋接驳器7连接相邻正六边形预制板4的预应力钢筋45之后，再将相邻正六边形预制板4贴合且使榫头42和榫槽43对接。
由于本申请所采用的是装配式技术，正六边形预制板4在预制工厂进行批量生产，再运输至施工现场进行组装。相对于传统的现浇工艺，本申请采用装配式技术，减少了支模、砼浇筑、砼振捣、拆模、砼养护等施工步骤，对施工工艺进行了简化，不受天气季节等影响，大大缩减了施工周期。
在一些实施例中，在基坑10内依次铺装正六边形预制板时，采用先横向、再纵向依次进行铺装的顺序；在另一些实施例中，在基坑10内依次铺装正六边形预制板4时采用由中心点向外辐射铺装的顺序。
如图3-图7所示，以采用先横向、再纵向依次进行铺装的顺序为例进行说明，面层具体拼装过程如下：
S3-1：如图3所示，根据定位线，采用吊装方式将A号正六边形预制板(为描述方便，下述的正六边形预制板简称板)稳固安放在基坑10的预定位置。A号板南北向的预应力钢筋45，南侧采用锚头8固定，北侧与钢筋接驳器7相连。A号板东西向的预应力钢筋45，西侧采用锚头8固定，东侧与钢筋接驳器7相连。
S3-2：如图3所示，将B号板吊装到A号板北侧位置，预留20cm左右空隙，将B号板南北向钢筋与A号板内钢筋接驳器7固定连接，然后将榫头42与榫槽43精准对接，最后张拉B号板北侧三根预应力钢筋45，完成A号板与B号板拼装。
S3-3：如图3所示，重复S3-1、S3-2，完成C号板拼装，由于不再继续往北侧拼装，预应力筋45预紧后端部用锚头8固定。
S3-4：如图4所示，南北向拼装完毕后，开始拼装东西向，先向A号板右侧拼装D号板。为保证道面端部的整齐性，D号板采用端头板6，其形状为正六边形预制板4的一半。拼装过程同S3-2。
S3-5：如图4所示，E号板拼装需同时对接A号、B号和D号板榫头或榫槽，先对南北向的预应力钢筋进行张拉，再预紧东西向的预应力钢筋，其余同前序步骤。
S3-6：如图5所示，F号板拼装需同时对接C号、B号和E号板榫头或榫槽，先对南北向的预应力钢筋进行张拉，再预紧东西向的预应力钢筋，其余同前序步骤。
S3-7：如图5所示，G号板拼装需同时对接C号、F号板榫头或榫槽，G号板北侧预应力钢筋45预紧后用锚头8固定，其余同前序步骤。
S3-8：如图6所示，H号板拼装需同时对接D号、E号板榫头或榫槽，先对南北向的预应力钢筋进行张拉，再预紧东西向的预应力钢筋，其余同前序步骤。
S3-9：如图6所示，I号板拼装需同时对接E号、H号板、F号板榫头或榫槽，先对南北向的预应力钢筋进行张拉，再预紧东西向的预应力钢筋，其余同前序步骤。
S3-10：如图7所示，J号板拼装需同时对接I号、G号板、F号板榫头或榫槽，先对南北向的预应力钢筋进行张拉，再预紧东西向的预应力钢筋，其余同前序步骤。北侧和东侧的预应力钢筋45预紧后用锚头8固定。
如图8所示，全部拼装完后，在正六边形预制板与基坑10之间的区域内浇筑后浇混凝土9，后浇混凝土9的强度优选为C40，后浇混凝土9可以固定正六边形预制板4的外边界，避免或减小长期预应力损失，提升结构使用寿命。常规预应力混凝土由于生产工艺和材料的固有特性等原因，预应力钢筋的应力值从张拉、锚固直到构件安装使用的整个过程中不断降低，不可避免存在预应力损失，采用在正六边形预制板4四边预留空间浇筑后浇混凝土9加固方法，可有效固定中间由多块正六边形预制板4装配组成的面层，避免或减小长期预应力损失，提升面层的使用寿命。
综上，上述施工方法利用装配式技术代替传统现浇工艺，并且利用预应力钢筋45代替板间传力杆、连杆连接结构，避免了二次补浆、填缝、抹面等多种工序，施工难度低，并且施工效率高，有利于缩短施工周期；通过设置后浇混凝土工序来减少预应力损失，提升了机场道面的使用寿命。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种机场用装配式道面，包括：基层，以及铺设于所述基层上的面层，所述面层用于构建飞机场道面，其特征在于，所述面层包括多块紧密连接的正六边形预制板，所述正六边形预制板包括：
预制板本体，所述预制板本体内设有预应力钢筋，所述预应力钢筋的端部延伸至所述预制板本体的边界外，任意两相邻的所述正六边形预制板通过所述预应力钢筋相互固定连接成整体。
2.根据权利要求1所述的机场用装配式道面，其特征在于，所述预制板本体的连接面上设有对位结构，任意两块相邻的所述正六边形预制板的所述连接面贴合且通过所述对位结构对接。
3.根据权利要求2所述的机场用装配式道面，其特征在于，所述对位结构为榫头、以及与所述榫头尺寸配合的榫槽，相邻的两块正六边形预制板之间通过所述榫头与所述榫槽相互对位配合连接。
4.根据权利要求3所述的机场用装配式道面，其特征在于，所述榫头和所述榫槽沿所述预制板本体的周边交错设置，相邻的两个所述连接面上的所述榫头和所述榫槽一一对应。
5.根据权利要求1所述的机场用装配式道面，其特征在于，所述基层上形成有基坑，多块紧密连接的所述正六边形预制板放置在所述基坑内，所述正六边形预制板的边界与所述基坑的边界之间的空隙处浇筑形成有后浇混凝土。
6.根据权利要求1所述的机场用装配式道面，其特征在于，两相邻的所述正六边形预制板的所述预应力钢筋之间通过钢筋接驳器连接，预应力钢筋两端通过锚头固定在正六边形预制板的侧壁上。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的机场用装配式道面，其特征在于，所述预制板本体内设有多根所述预应力钢筋，多根所述预应力钢筋纵横交错设置并且呈网状结构。
8.一种机场用装配式道面的施工方法，用于铺设如权利要求1-7中任一项所述的机场用装配式道面，其特征在于，包括：
S1，处理基础范围内的基层，使得所述基层强度达到设计需求；
S2，在所述基层上依次铺装所述正六边形预制板，连接相邻所述正六边形预制板的预应力钢筋；
S3，张拉预紧预应力钢筋来调节相邻两个正六边形预制板的表面平整度。
9.如权利要求8所述的一种机场用装配式道面的施工方法，其特征在于，在所述基层上依次铺装所述正六边形预制板，使相邻所述正六边形预制板的榫头或榫槽相对应；
在利用所述钢筋接驳器连接相邻所述正六边形预制板的所述预应力钢筋之后，再将相邻所述正六边形预制板贴合且使所述榫头和所述榫槽对接。
10.如权利要求8或9所述的一种机场用装配式道面的施工方法，其特征在于，所述基层上开挖有基坑，所述正六边形预制板依次铺装在所述基坑内，铺装完成后，在所述基坑与所述正六边形预制板之间浇筑用于减小预应力损失的后浇混凝土。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB748365A (en) * | 1953-08-17 | 1956-05-02 | Nat Res Dev | Improvements in or relating to roads or runways or the like |
| CH558450A (en) * | 1973-05-11 | 1975-01-31 | Roadway surface laid without foundation - consists of prefabricated concrete sheets interlocking by tongue and groove and notched side edges | |
| DE20107603U1 (de) * | 2001-05-04 | 2001-10-31 | Karl Vogt Betonwerk Porta West | Bausatz aus plattenförmigen Bauelementen, insbesondere Betonplatten, für die Erstellung von Abdeckungen |
| CN109881553A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-06-14 | 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所 | 一种预制预应力rpc混凝土道面板结构及施工方法 |
| JP2020147981A (ja) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | 株式会社ガイアート | コンクリート構造連結体およびコンクリート構造連結体の構築方法 |
| CN213709144U (zh) * | 2020-08-26 | 2021-07-16 | 福建省交通规划设计院有限公司 | 桥墩结构 |
| CN113279301A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-08-20 | 中铁建设集团有限公司 | 基于预应力串联的预制混凝土道面板连接构造与安装方法 |
| JP2021161728A (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 太平洋プレコン工業株式会社 | 舗装用コンクリートブロックおよび舗装構造 |
| CN113863078A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-31 | 长春市市政工程设计研究院 | 一种沥青路面的混凝土编块基层 |
-
2022
- 2022-05-10 CN CN202210502697.7A patent/CN114922021A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB748365A (en) * | 1953-08-17 | 1956-05-02 | Nat Res Dev | Improvements in or relating to roads or runways or the like |
| CH558450A (en) * | 1973-05-11 | 1975-01-31 | Roadway surface laid without foundation - consists of prefabricated concrete sheets interlocking by tongue and groove and notched side edges | |
| DE20107603U1 (de) * | 2001-05-04 | 2001-10-31 | Karl Vogt Betonwerk Porta West | Bausatz aus plattenförmigen Bauelementen, insbesondere Betonplatten, für die Erstellung von Abdeckungen |
| CN109881553A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-06-14 | 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所 | 一种预制预应力rpc混凝土道面板结构及施工方法 |
| JP2020147981A (ja) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | 株式会社ガイアート | コンクリート構造連結体およびコンクリート構造連結体の構築方法 |
| JP2021161728A (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 太平洋プレコン工業株式会社 | 舗装用コンクリートブロックおよび舗装構造 |
| CN213709144U (zh) * | 2020-08-26 | 2021-07-16 | 福建省交通规划设计院有限公司 | 桥墩结构 |
| CN113279301A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-08-20 | 中铁建设集团有限公司 | 基于预应力串联的预制混凝土道面板连接构造与安装方法 |
| CN113863078A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-31 | 长春市市政工程设计研究院 | 一种沥青路面的混凝土编块基层 |
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