CN117344629A - 一种桥面铺装结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥面铺装结构及施工方法，包括桥梁梁体，所述桥梁梁体的顶部铺设有钢纤维无收缩混凝土调平层，所述钢纤维无收缩混凝土调平层的顶部设置有防水层；所述锁紧缓冲机构固定在钢纤维无收缩混凝土调平层和防水层上，所述弹性支撑结构用于对地面压力进行缓冲，所述弹性支撑结构上下两端空间处安装有毛细集水机构，所述毛细集水机构用于对地面渗下的水进行收集，所述细密度碎石骨料填充物的顶部固定有应力吸收带，所述应力吸收带的顶部铺设有沥青混凝土铺装层。该桥面铺装结构及施工方法，提供横向和纵向的变形伸缩量，避免调平层开裂，同时可以对少量渗透的雨水进行收集和反馈。

Description

一种桥面铺装结构及施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体为一种桥面铺装结构及施工方法。

背景技术

高速公路和城市快速路的迅猛发展，促使公路桥梁和城市立交桥大量兴建，随着公路等级的提高和车辆荷载的增加，对桥面铺装提出了更高的技术要求，影响桥面耐久性和服务寿命主要因素是侵蚀性物质贯穿桥面的速度，其中混凝土的渗透性受铺装裂缝影响较大，如何控制桥面裂缝是影响桥梁使用寿命的重要因素，现有的桥面铺装结构在使用时存在以下问题：

现有的桥面铺装结构，尽管使用多层结构配合厚度的设计，可以有效限制裂缝的产生，但是车辆反复碾压过程中，桥面铺装结构不断受到横向和纵向的挤压力，现有的桥面铺装结构，不方便提供横向和纵向的高强度变形伸缩量，仅仅依靠多层结构和较好的厚度，与桥面荷载进行硬性抵抗，在长时间使用过程中，桥面裂缝的产生时间得不到有效延长，导致雨水容易渗透下沉，同时，桥面裂缝的产生还会受到高温的影响，内部水分流失过快，不方便对内部结构进行浸润。

针对上述问题，急需在原有桥面铺装结构的基础上进行创新设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种桥面铺装结构及施工方法，以解决上述背景技术提出现有的桥面铺装结构，不方便提供横向和纵向的高强度变形伸缩量，同时不方便对内部结构进行浸润的问题，本发明技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种桥面铺装结构及施工方法，包括桥梁梁体，所述桥梁梁体的顶部铺设有钢纤维无收缩混凝土调平层，所述钢纤维无收缩混凝土调平层的顶部设置有防水层；

还包括锁紧缓冲机构，所述锁紧缓冲机构固定在钢纤维无收缩混凝土调平层和防水层上，所述锁紧缓冲机构上安装有弹性支撑结构，所述锁紧缓冲机构用于对弹性支撑结构进行锁紧固定，所述弹性支撑结构用于对地面压力进行缓冲，所述弹性支撑结构上下两端空间处安装有毛细集水机构，所述毛细集水机构用于对地面渗下的水进行收集，所述毛细集水机构和弹性支撑结构之间空隙处填充有细密度碎石骨料填充物，所述细密度碎石骨料填充物的顶部固定有应力吸收带，所述应力吸收带的顶部铺设有沥青混凝土铺装层。

优选的，所述弹性支撑结构包括主支撑条和副支撑条，所述主支撑条通过锁紧缓冲机构固定在钢纤维无收缩混凝土调平层和防水层上，所述主支撑条的顶部固定有副支撑条。

优选的，所述主支撑条呈波浪形结构在钢纤维无收缩混凝土调平层上横向等间距分布，所述主支撑条相邻波峰之间的距离小于车胎的宽度。

优选的，所述副支撑条整体呈拱形结构纵向焊接在相邻两个主支撑条的波峰位置处，所述主支撑条的侧截面和副支撑条的正截面均设计为向下的弧形凹陷结构，所述主支撑条和副支撑条均采用合金钢材料。

优选的，所述锁紧缓冲机构包括垫板，所述垫板通过第一螺栓固定在钢纤维无收缩混凝土调平层和防水层上，所述垫板中部空腔位置处安装有活动座，所述活动座与主支撑条波谷处通过第二螺栓紧固连接。

优选的，所述活动座侧边设置为凸起结构在垫板中部空腔侧壁内嵌入式横向滑动，所述活动座的宽度小于垫板中部空腔的宽度。

优选的，所述毛细集水机构包括橡胶管和毛细管，所述橡胶管固定在主支撑条上下位置的凹陷处，所述橡胶管的外侧贯通固定有毛细管。

优选的，所述毛细管在橡胶管外侧等角度阵列分布，所述毛细管采用塑料材料。

优选的，所述沥青混凝土铺装层和钢纤维无收缩混凝土调平层上均匀撒布一层水泥基渗透结晶型防水材料。

优选的，所述施工方法包括以下步骤：

S1：桥梁梁体架设完成后，在桥面上铺设钢纤维无收缩混凝土调平层，然后撒布一层水泥基渗透结晶型防水材料，而后再刷涂防水层；

S2：在钢纤维无收缩混凝土调平层和防水层上定点打孔，然后将垫板通过第一螺栓固定在钢纤维无收缩混凝土调平层和防水层上；

S3：将主支撑条和橡胶管依次放置好，通过第二螺栓将主支撑条固定在活动座上，然后现场将副支撑条焊接在相邻的主支撑条之间，并将细密度碎石骨料填充物填充在主支撑条和橡胶管的缝隙处；

S4：在上层铺设应力吸收带，然后在应力吸收带上铺设沥青混凝土铺装层，并在沥青混凝土铺装层上撒布一层水泥基渗透结晶型防水材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明，设置有弹性支撑结构，弹性支撑结构内主支撑条呈波浪形结构设计，在受到顶部压力时，可以提供横向伸缩量，主支撑条本身进行横向的延展，并通过活动座在垫板内的横向移动，得到进一步的释放，与此同时，副支撑条可以提供一个纵向的伸缩量，拱形结构的副支撑条，实现稳定支撑的过程中，可以受压延展并通过主支撑条底部的活动座在垫板内轻微纵向活动，在提供横向和纵向的伸缩量时，可以保持伸缩量的逐步释放，避免内部硬性结构受损，进一步的，主支撑条和副支撑条的截面设计为向下的弧形凹陷结构，可以提高本身的强度，在实现缓冲保护的基础上，仍然具有良好的支撑强度；

2.本发明，设置毛细集水机构，在主支撑条上凹陷处设置了橡胶管，一方面可以进一步提供压力缓冲效果，同时在橡胶管上周向设置的毛细管，可以利用毛细效应，对周边的水进行收集，避免部分下渗的水继续下渗至底部，另一方面，当橡胶管受压时，部分水会再次通过毛细管挤出，使得水得以滞留在中间层内，对整体进行水分的反哺，在高温天气时，可以避免整体干裂速度过快，进一步提高稳定性。

附图说明

图1为本发明正剖结构示意图；

图2为本发明图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明锁紧缓冲机构结构示意图；

图4为本发明弹性支撑机构结构示意图；

图5为本发明副支撑条结构示意图；

图6为本发明橡胶管俯视结构示意图。

图中：1、桥梁梁体；2、钢纤维无收缩混凝土调平层；3、防水层；4、锁紧缓冲机构；41、垫板；42、第一螺栓；43、活动座；44、第二螺栓；5、弹性支撑结构；51、主支撑条；52、副支撑条；6、毛细集水机构；61、橡胶管；62、毛细管；7、细密度碎石骨料填充物；8、应力吸收带；9、沥青混凝土铺装层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图6，本发明提供一种技术方案：一种桥面铺装结构及施工方法，包括桥梁梁体1、钢纤维无收缩混凝土调平层2、防水层3、锁紧缓冲机构4、垫板41、第一螺栓42、活动座43、第二螺栓44、弹性支撑结构5、主支撑条51、副支撑条52、毛细集水机构6、橡胶管61、毛细管62、细密度碎石骨料填充物7、应力吸收带8和沥青混凝土铺装层9。

实施例一：请参阅图1-图5，桥梁梁体1的顶部铺设有钢纤维无收缩混凝土调平层2，钢纤维无收缩混凝土调平层2的顶部设置有防水层3；锁紧缓冲机构4固定在钢纤维无收缩混凝土调平层2和防水层3上，锁紧缓冲机构4上安装有弹性支撑结构5，锁紧缓冲机构4用于对弹性支撑结构5进行锁紧固定，弹性支撑结构5用于对地面压力进行缓冲，毛细集水机构6和弹性支撑结构5之间空隙处填充有细密度碎石骨料填充物7，细密度碎石骨料填充物7的顶部固定有应力吸收带8，应力吸收带8的顶部铺设有沥青混凝土铺装层9，沥青混凝土铺装层9和钢纤维无收缩混凝土调平层2上均匀撒布一层水泥基渗透结晶型防水材料；

弹性支撑结构5包括主支撑条51和副支撑条52，主支撑条51通过锁紧缓冲机构4固定在钢纤维无收缩混凝土调平层2和防水层3上，主支撑条51的顶部固定有副支撑条52；主支撑条51呈波浪形结构在钢纤维无收缩混凝土调平层2上横向等间距分布，主支撑条51相邻波峰之间的距离小于车胎的宽度；副支撑条52整体呈拱形结构纵向焊接在相邻两个主支撑条51的波峰位置处，主支撑条51的侧截面和副支撑条52的正截面均设计为向下的弧形凹陷结构，主支撑条51和副支撑条52均采用合金钢材料；锁紧缓冲机构4包括垫板41，垫板41通过第一螺栓42固定在钢纤维无收缩混凝土调平层2和防水层3上，垫板41中部空腔位置处安装有活动座43，活动座43与主支撑条51波谷处通过第二螺栓44紧固连接；活动座43侧边设置为凸起结构在垫板41中部空腔侧壁内嵌入式横向滑动，活动座43的宽度小于垫板41中部空腔的宽度；通过锁紧缓冲机构4对弹性支撑结构5进行锁紧固定安装，保证整体的稳固支撑，同时通过弹性支撑结构5内的主支撑条51和副支撑条52配合活动座43在垫板41内的横向和纵向活动，可以对地面的压力进行缓冲释放，有效避免沥青混凝土铺装层9和钢纤维无收缩混凝土调平层2开裂，对桥梁梁体1进行保护。

实施例二：请参阅图1和图6，弹性支撑结构5上下两端空间处安装有毛细集水机构6，毛细集水机构6用于对地面渗下的水进行收集，毛细集水机构6包括橡胶管61和毛细管62，橡胶管61固定在主支撑条51上下位置的凹陷处，橡胶管61的外侧贯通固定有毛细管62，毛细管62在橡胶管61外侧等角度阵列分布，毛细管62采用塑料材料；通过毛细集水机构6中的毛细管62，利用毛细效应对渗入的水进行吸收并集中，当受压时，可以通过橡胶管61的挤压释放配合毛细管62对水进行释放，避免水分蒸发过快，保持内部水份。

实施例三：施工方法包括以下步骤：

S1：桥梁梁体1架设完成后，在桥面上铺设钢纤维无收缩混凝土调平层2，然后撒布一层水泥基渗透结晶型防水材料，而后再刷涂防水层3；

S2：在钢纤维无收缩混凝土调平层2和防水层3上定点打孔，然后将垫板41通过第一螺栓42固定在钢纤维无收缩混凝土调平层2和防水层3上；

S3：将主支撑条51和橡胶管61依次放置好，通过第二螺栓44将主支撑条51固定在活动座43上，然后现场将副支撑条52焊接在相邻的主支撑条51之间，并将细密度碎石骨料填充物7填充在主支撑条51和橡胶管61的缝隙处；

S4：在上层铺设应力吸收带8，然后在应力吸收带8上铺设沥青混凝土铺装层9，并在沥青混凝土铺装层9上撒布一层水泥基渗透结晶型防水材料。

工作原理：在使用该桥面铺装结构及施工方法时，如图1-图6中，首先汽车在沥青混凝土铺装层9上行驶时，沥青混凝土铺装层9受压下挠，应力吸收带8首先为沥青混凝土铺装层9的下挠和挤压提供伸缩量，同时主支撑条51和副支撑条52受力，主支撑条51对应位置被横向压缩和延展，一方面利用自身弹性提供伸缩量，另一方面，主支撑条51带动活动座43在垫板41内进行横向移动，进一步进行缓冲保护，而副支撑条52可以提供纵向的伸缩量，并使得主支撑条51底部的活动座43可以在垫板41内进行轻微的纵向活动，进而实现横向和纵向伸缩量调整，同时橡胶管61的使用，可以通过毛细管62在毛细效应的基础上，将周围的水吸取进橡胶管61内续存，避免水量流失过快，同时当沥青混凝土铺装层9受力时，橡胶管61受力压缩，进一步提高缓冲能力，橡胶管61受力压缩可以将部分水挤出毛细管62，浸润内部，在高温天气可以避免内部干燥开裂，而细密度碎石骨料填充物7的使用，为弹性支撑结构5和毛细集水机构6提供稳定支撑力，避免内部空虚。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种桥面铺装结构，包括桥梁梁体（1），所述桥梁梁体（1）的顶部铺设有钢纤维无收缩混凝土调平层（2），所述钢纤维无收缩混凝土调平层（2）的顶部设置有防水层（3）；

其特征在于：还包括锁紧缓冲机构（4），所述锁紧缓冲机构（4）固定在钢纤维无收缩混凝土调平层（2）和防水层（3）上，所述锁紧缓冲机构（4）上安装有弹性支撑结构（5），所述锁紧缓冲机构（4）用于对弹性支撑结构（5）进行锁紧固定，所述弹性支撑结构（5）用于对地面压力进行缓冲，所述弹性支撑结构（5）上下两端空间处安装有毛细集水机构（6），所述毛细集水机构（6）用于对地面渗下的水进行收集，所述毛细集水机构（6）和弹性支撑结构（5）之间空隙处填充有细密度碎石骨料填充物（7），所述细密度碎石骨料填充物（7）的顶部固定有应力吸收带（8），所述应力吸收带（8）的顶部铺设有沥青混凝土铺装层（9）。

2.根据权利要求1所述的一种桥面铺装结构，其特征在于：所述弹性支撑结构（5）包括主支撑条（51）和副支撑条（52），所述主支撑条（51）通过锁紧缓冲机构（4）固定在钢纤维无收缩混凝土调平层（2）和防水层（3）上，所述主支撑条（51）的顶部固定有副支撑条（52）。

3.根据权利要求2所述的一种桥面铺装结构，其特征在于：所述主支撑条（51）呈波浪形结构在钢纤维无收缩混凝土调平层（2）上横向等间距分布，所述主支撑条（51）相邻波峰之间的距离小于车胎的宽度。

4.根据权利要求2所述的一种桥面铺装结构，其特征在于：所述副支撑条（52）整体呈拱形结构纵向焊接在相邻两个主支撑条（51）的波峰位置处，所述主支撑条（51）的侧截面和副支撑条（52）的正截面均设计为向下的弧形凹陷结构，所述主支撑条（51）和副支撑条（52）均采用合金钢材料。

5.根据权利要求1所述的一种桥面铺装结构，其特征在于：所述锁紧缓冲机构（4）包括垫板（41），所述垫板（41）通过第一螺栓（42）固定在钢纤维无收缩混凝土调平层（2）和防水层（3）上，所述垫板（41）中部空腔位置处安装有活动座（43），所述活动座（43）与主支撑条（51）波谷处通过第二螺栓（44）紧固连接。

6.根据权利要求5所述的一种桥面铺装结构，其特征在于：所述活动座（43）侧边设置为凸起结构在垫板（41）中部空腔侧壁内嵌入式横向滑动，所述活动座（43）的宽度小于垫板（41）中部空腔的宽度。

7.根据权利要求1所述的一种桥面铺装结构，其特征在于：所述毛细集水机构（6）包括橡胶管（61）和毛细管（62），所述橡胶管（61）固定在主支撑条（51）上下位置的凹陷处，所述橡胶管（61）的外侧贯通固定有毛细管（62）。

8.根据权利要求7所述的一种桥面铺装结构，其特征在于：所述毛细管（62）在橡胶管（61）外侧等角度阵列分布，所述毛细管（62）采用塑料材料。

9.根据权利要求1所述的一种桥面铺装结构，其特征在于：所述沥青混凝土铺装层（9）和钢纤维无收缩混凝土调平层（2）上均匀撒布一层水泥基渗透结晶型防水材料。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种桥面铺装结构的施工方法，其特征在于：所述施工方法包括以下步骤：

S1：桥梁梁体（1）架设完成后，在桥面上铺设钢纤维无收缩混凝土调平层（2），然后撒布一层水泥基渗透结晶型防水材料，而后再刷涂防水层（3）；

S2：在钢纤维无收缩混凝土调平层（2）和防水层（3）上定点打孔，然后将垫板（41）通过第一螺栓（42）固定在钢纤维无收缩混凝土调平层（2）和防水层（3）上；

S3：将主支撑条（51）和橡胶管（61）依次放置好，通过第二螺栓（44）将主支撑条（51）固定在活动座（43）上，然后现场将副支撑条（52）焊接在相邻的主支撑条（51）之间，并将细密度碎石骨料填充物（7）填充在主支撑条（51）和橡胶管（61）的缝隙处；

S4：在上层铺设应力吸收带（8），然后在应力吸收带（8）上铺设沥青混凝土铺装层（9），并在沥青混凝土铺装层（9）上撒布一层水泥基渗透结晶型防水材料。