CN204940046U - 可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构，包括自上而下依次铺设在桥面板块上的沥青混凝土面层、聚合物粘结层、双钢水泥混凝土调平层、第一电极、第二电极、裂缝检测装置以及分别与第一电极、第二电极、裂缝检测装置相连的电源；第一电极以及第二电极的底部置于桥面板块上；第一电极以及第二电极的顶部镶嵌在沥青混凝土面层中；裂缝检测装置设置在沥青混凝土面层中；沥青混凝土面层是导电沥青混凝土面层。本实用新型所提供的装置结构简单，施工简便，成本低廉，能够有效地检测桥面铺装结构沥青层的低温开裂破坏，实现沥青层开裂破坏预警，并可以对开裂破坏进行自我修复，为保障桥面铺装的耐久性提供了技术支撑。

Description

可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构

技术领域

本实用新型属于道路铺装工程技术领域，涉及一种路面结构，尤其涉及一种可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，道路交通基础设施建设逐渐完善，并逐步向深山、大河谷等地形条件复杂的区域延伸，隧道、桥梁等工程势必将占有重要的比例。现有桥梁类型较多，外形更是千变万化，而其桥面铺装较为单一，为吸纳沥青混凝土较好的行车舒适性能和良好的变形协调性能，上面层均采用了沥青混凝土材料作为铺装。然而，在我国桥梁主体结构(尤其是北方地区的桥梁)多采用混凝土浇筑，水泥混凝土与沥青混凝土两种材料属性相差较大，其模量变形能力相差很大，在温度较低的环境下，沥青混凝土表现出一定程度的脆性，荷载作用下极易发生低温收缩开裂。此外，桥面管理机构为了降低桥面冰雪对行车安全性能的影响，较高频率的融雪盐撒布，较大的增加了柔性桥面铺装层的低温开裂病害。沥青混凝土的开裂直接加快了桥面防水层破坏的步伐，并直接导致雨水渗入桥梁结构内部，引发桥面结构层水泥混凝土盐涨、钢筋锈蚀等一系列病害。现有针对桥面低温开裂的评价手段主要为人工观测和检测车测试，人工观测即为工作人员沿桥面通过肉眼直观的检查，检测车则通过高清晰度的照相机成像后，读取裂缝数据确定；针对桥面裂缝修复技术主要是采用乳化沥青或热沥青灌缝处理。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构，包括自上而下依次铺设在桥面板块上的沥青混凝土面层、聚合物粘结层以及双钢水泥混凝土调平层，其特征在于：所述可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构还包括第一电极、第二电极、裂缝检测装置以及分别与第一电极、第二电极、裂缝检测装置相连的电源；所述第一电极以及第二电极的底部置于桥面板块上；所述第一电极以及第二电极的顶部镶嵌在沥青混凝土面层中；所述裂缝检测装置设置在沥青混凝土面层中；所述沥青混凝土面层是导电沥青混凝土面层。

作为优选，本实用新型所采用的裂缝检测装置包括雷达波发射装置以及雷达波接收装置；所述雷达波发射装置以及雷达波接收装置分别设置在第一电极以及第二电极上；所述雷达波发射装置产生并发射雷达波；所述雷达波接收装置设置在雷达波发射装置所产生并发射的雷达波的传播路径上。

作为优选，本实用新型所采用的第一电极以及第二电极均是片状金属电极。

作为优选，本实用新型所采用的第一电极以及第二电极的上表面均设置有橡胶垫。

作为优选，本实用新型所采用的橡胶垫是高模量橡胶垫。

作为优选，本实用新型所采用的橡胶垫的厚度不低于1cm。

作为优选，本实用新型所采用的桥面板块是多块；相邻两块桥面板块的连接处设置有伸缩缝；所述第一电极以及第二电极的底部插入到同一桥面板块两端的伸缩缝处。

作为优选，本实用新型所采用的沥青混凝土面层包括自上而下依次铺设的沥青混凝土上面层以及沥青混凝土下面层；所述沥青混凝土上面层以及沥青混凝土下面层采用双层摊铺且同时压实的施工方式筑造形成的。

作为优选，本实用新型所采用的聚合物粘结层的喷洒量是0.6Kg/㎡。

本实用新型的优点是：

本实用新型提供了一种可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构，包括自上而下依次铺设在桥面板块上的沥青混凝土面层、聚合物粘结层以及双钢水泥混凝土调平层，与传统的路面结构不同的是，本实用新型在传统的路面结构中还特意增加了第一电极、第二电极、裂缝检测装置以及分别与第一电极、第二电极、裂缝检测装置相连的电源；第一电极以及第二电极的底部置于桥面板块上；第一电极以及第二电极的顶部镶嵌在沥青混凝土面层中；裂缝检测装置设置在沥青混凝土面层中；沥青混凝土面层是导电沥青混凝土面层；在开发交通前，开启雷达波发射装置和雷达波接收装置电源，测试微型雷达是否工作良好，在低温环境下，开启雷达波发射装置和雷达波接收装置，检测雷达波的接收情况，若收不到雷达波，则路面沥青层已经发生开裂；当路面沥青层已经发生开裂，则金属电极电源自发开启，对导电沥青混凝土进行加热，经过一定时长后，在测试雷达波的接收情况，若再次接收到雷达波，则自我修复完成。本实用新型所提供的装置结构简单，施工简便，成本低廉，能够有效地检测桥面铺装结构沥青层的低温开裂破坏，实现沥青才层开裂破坏预警，并可以对开裂破坏进行自我修复，为保障桥面铺装的耐久性提供了技术支撑。

附图说明

图1为本实用新型提供的路面结构的结构示意简图；

其中：

1-双钢水泥混凝土调平层；2-聚合物粘结层；3-沥青混凝土面层；4-雷达波发射装置；5-雷达波吸收装置；6-金属电极。

具体实施方式

参见图1，本实用新型提供了一种可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构，包括自上而下依次铺设在桥面板块上的沥青混凝土面层3、聚合物粘结层2以及双钢水泥混凝土调平层1，可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构还包括第一电极、第二电极、裂缝检测装置以及分别与第一电极、第二电极、裂缝检测装置相连的电源；第一电极以及第二电极的底部置于桥面板块上；第一电极以及第二电极的顶部镶嵌在沥青混凝土面层中；裂缝检测装置设置在沥青混凝土面层中；沥青混凝土面层是导电沥青混凝土面层。

裂缝检测装置包括雷达波发射装置4以及雷达波接收装置5；雷达波发射装置4以及雷达波接收装置5分别设置在第一电极以及第二电极上；雷达波发射装置4产生并发射雷达波；雷达波接收装置5设置在雷达波发射4装置所产生并发射的雷达波的传播路径上。

桥面板块是多块；相邻两块桥面板块的连接处设置有伸缩缝；第一电极以及第二电极的底部插入到同一桥面板块两端的伸缩缝处并止靠于沥青混凝土面层3。

沥青混凝土面层3包括自上而下依次铺设的沥青混凝土上面层以及沥青混凝土下面层；沥青混凝土上面层以及沥青混凝土下面层采用双层摊铺且同时压实的施工方式筑造形成的；聚合物粘结层2的喷洒量是0.6Kg/㎡。

第一电极以及第二电极(第一电极以及第二电极共同构成了裂缝检测装置，即金属电极6)；雷达波发射装置4以及雷达波接收装置5分别设置在第一电极以及第二电极上；第一电极以及第二电极均是片状金属电极。

第一电极以及第二电极的上表面均设置有橡胶垫；橡胶垫是高模量橡胶垫；橡胶垫的厚度不低于1cm。

本实用新型的基本原理为：

雷达波可以在均有介质中传播，若介质发生破坏开裂，雷达波传输中断。将微型雷达波发生装置安装在沥青层内部，在良好的沥青路面中，雷达波可以一定的波长传递被吸收装置接收，当沥青层发生低温开裂时，雷达波传输介质中断或改变，其原有的传递方式将发生较大的变化，接收信号与常规的传递信号不同。因此，以雷达波的传递信号变化判断桥面铺装沥青层的开裂破坏，达到破坏预警的作用。导电沥青混凝土具有一定的导电性能，但其电阻值仍然较大，当有电流通过时导电沥青混凝土中部分电能转化为热能，沥青混凝土的温度升高，沥青粘结料粘性减小，此时行车荷载可起到对沥青面层的补充压实，在挤压作用下粘结料向裂缝处流动，能够起到裂缝修补的功能。

本实用新型所提供的柔性桥面铺装低温开裂破坏预警及修复装置在具体使用时，沥青混凝土面层3沿桥面预制板块分段设置，在每一段的起始端竖直设置片状金属电极6，在金属电极6的内侧含有雷达波发射装置4和雷达波接收装置5。

金属电极6沿桥面横断面方向全宽对称的布设在同一桥面板块两端的伸缩缝处，在沥青混凝土面层3铺装前提前采用强力胶粘贴到双钢水泥混凝土调平层1表面。

雷达波发射装置4和雷达波接收装置5安置在金属电极6内侧，两者的中心都设置在在桥面中心线的纵轴方向。雷达波发射装置4和雷达波接收装置5的上部增设1cm的高模量橡胶垫，模量范围1200～1600MPa，具体值根据沥青层模量确定,高模量橡胶垫保证雷达波发射装置4和雷达波接收装置5不被行车荷载直接破坏。

沥青混凝土面层3采用导电沥青混凝土进行铺装。本实用新型中导电沥青混凝土是导电沥青混凝土，例如可以采用武汉理工大学公开的专利号是02139160.2、发明名称是《导电沥青混凝土及其制备方法》中所公开的导电沥青混凝土。本实用新型在具体使用时，其具体操作方式是：

(1)在桥面结构上预留的钢筋上绑扎钢筋网，铺筑钢纤维水泥混凝土6～8cm，成型双钢水泥混凝土调平层1。

(2)在桥面板块连接处，设置伸缩缝。采用强力胶将金属电极6安置在伸缩缝内部，沿桥面纵轴方向成对的设置。

(3)采用抛丸技术将调平层表层的浮浆进行打磨，喷洒热橡胶沥青0.6Kg/㎡做聚合物粘结层2。金属电极6内侧布置雷达波发射装置4和雷达波接收装置5，分别设置在行车道的中心轴线上。

(4)采用常规方法，分两层铺筑沥青混凝土面层3，压实。

(5)将雷达波发射装置4和雷达波接收装置5与外接导线、电源进行连接，同时将金属电极6与外接导线、电源进行连接。在开发交通前，开启雷达波发射装置4和雷达波接收装置5电源，测试微型雷达是否工作良好。在低温环境下，开启雷达波发射装置4和雷达波接收装置5，检测雷达波的接收情况，若收不到雷达波，则沥青混凝土面层3已经发生开裂。

(6)金属电极电源自发开启，对导电沥青混凝土进行加热，经过一定时长后，再测试雷达波接收装置5的雷达接收情况，若再次接收到雷达波，则自我修复完成。断电，确保路面降温。

Claims (9)

1.一种可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构，包括自上而下依次铺设在桥面板块上的沥青混凝土面层、聚合物粘结层以及双钢水泥混凝土调平层，其特征在于：所述可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构还包括第一电极、第二电极、裂缝检测装置以及分别与第一电极、第二电极、裂缝检测装置相连的电源；所述第一电极以及第二电极的底部置于桥面板块上；所述第一电极以及第二电极的顶部镶嵌在沥青混凝土面层中；所述裂缝检测装置设置在沥青混凝土面层中；所述沥青混凝土面层是导电沥青混凝土面层。

2.根据权利要求1所述的可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构，其特征在于：所述裂缝检测装置包括雷达波发射装置以及雷达波接收装置；所述雷达波发射装置以及雷达波接收装置分别设置在第一电极以及第二电极上；所述雷达波发射装置产生并发射雷达波；所述雷达波接收装置设置在雷达波发射装置所产生并发射的雷达波的传播路径上。

3.根据权利要求1或2所述的可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构，其特征在于：所述第一电极以及第二电极均是片状金属电极。

4.根据权利要求3所述的可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构，其特征在于：所述第一电极以及第二电极的上表面均设置有橡胶垫。

5.根据权利要求4所述的可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构，其特征在于：所述橡胶垫是高模量橡胶垫。

6.根据权利要求5所述的可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构，其特征在于：所述橡胶垫的厚度不低于1cm。

7.根据权利要求6所述的可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构，其特征在于：所述桥面板块是多块；相邻两块桥面板块的连接处设置有伸缩缝；所述第一电极以及第二电极的底部插入同一桥面板块两端的伸缩缝处。

8.根据权利要求7所述的可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构，其特征在于：所述沥青混凝土面层包括自上而下依次铺设的沥青混凝土上面层以及沥青混凝土下面层；所述沥青混凝土上面层以及沥青混凝土下面层采用双层摊铺且同时压实的施工方式筑造形成的。

9.根据权利要求8所述的可对柔性桥面铺装低温开裂进行自我修复的路面结构，其特征在于：所述聚合物粘结层的喷洒量是0.6Kg/㎡。