一种增强接缝水泥混凝土路面结构强度的施工方法

摘要

本发明公开了一种增强接缝水泥混凝土路面结构强度的施工方法，包括修补接缝传荷能力差和弯沉值偏大的不稳定路面板、采用结合式连续配筋混凝土直接加铺层形式、在与现有路面对应的横向接缝处布置拉杆和纵向接缝处布置特殊设计的拉杆。加铺层两端预设特殊设计的拉杆接口，采用沥青混凝土作为过渡段，为下一阶段的加铺层施工提供了便利。本路面修补技术可用于重交通、接缝水泥混凝土路面病害路段，具有抵抗重交通荷载能力、延长路面使用寿命及预防早期病害的优越性能。同时具有良好的耐久性和经济性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种增强接缝水泥混凝土路面结构强度的施工方法， 特别是涉及一种采用结合式连续配筋混凝土直接加铺层增强接缝水 泥混凝土路面结构强度的方法。

背景技术

随着汽车轴载的迅速增大和使用年限的增加，许多接缝水泥混凝 土路面已经接近或是超过设计交通量。逐年增多的接缝混凝土路面已 经进入需要修补和养护的阶段。合理的养护修补方法必须具备耐久性 和经济性两个重要特征。

传统接缝水泥混凝土路面修补方法通常采用加铺沥青层，主要原 因是由于沥青加铺层的经济性，而且能有效改善行车舒适性和安全 性。该方法常适用于接缝混凝土路面出现病害的早期。沥青加铺层无 法有效减少反射裂缝，在重交通荷载作用下，容易出现早期病害。另 一种方式为换除旧混凝土路面板，该方法适用于较严重的路面病害路 段，同时存在成本较高的特点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在接缝水泥混凝土路面 病害路段，能有效抵抗重交通荷载,延长路面使用寿命,及预防早期 病害的增强接缝水泥混凝土路面结构强度的施工方法。

为了解决上述技术问题，发明采用的增强接缝水泥混凝土路面结 构强度的施工方法，施工步骤如下：

步骤(1)、根据接缝传荷能力和最大弯沉值确定修补路段内不稳 定的路面板：

由落锤式弯沉仪检测及确定接缝传荷能力和弯沉值，接缝传荷系 数小于40%以及或设计荷载100kN时弯沉值大于0.89mm的不稳定路面 板需要对其进行修补；

步骤(2)、处理接缝混凝土路表面，实现加铺层的良好结合：

处理方式包括清理接缝混凝土路表面，湿润路表不留残留流动 水；

步骤(3)、结合式连续配筋混凝土直接加铺层摊铺，布置加强筋、 拉杆和公母拉杆：

所述的加强筋包括横向钢筋和纵向钢筋；横向钢筋间距880～ 920mm，位于纵向钢筋之下，起支承作用；所述的纵向钢筋位置在距 旧接缝混凝土路表面65～75mm处；边缘钢筋至纵缝或自由边的距离 为60～80mm；所述的纵向钢筋间距由配筋率和路面厚度计算得出，计 算公式如下：

纵向钢筋间距=π(ds)²/8ρhc，（m）

式中，ds为钢筋直径，（m）；ρ为配筋率；hc为路面厚度，（m）；

所述的拉杆的间距为两倍纵向钢筋间距，采用两种长度1200～ 1240mm和1500～1540mm的拉杆交替布置，安装深度为与纵向钢筋一 致、安装位置为现有接缝混凝土路面横向接缝处；

所述的公母拉杆间距为880～920mm，长度为1250～1290mm，安 装深度为与纵向钢筋一致，布置在纵向施工缝处，预防施工期间造成 的拉杆损坏；所述的公母拉杆的母端预埋在先期施工路幅的设计位 置，下一幅路面摊铺混凝土前将所述的公母拉杆的公端连接上；

步骤(4)、加铺层两端过渡段设计与处理：

加铺层两端过渡段预设与纵向钢筋等间距的拉杆接口，采用沥青 混凝土作为长22250～22850mm的过渡段。

所述的步骤(1)中所述的传荷系数计算方法如下：

k_j=(w_u/w_l)×100

式中，k_j为接缝传荷系数，（%）；w_u为未受荷板接缝边缘处的弯 沉值；w_l为受荷板接缝边缘处的弯沉值。

所述的步骤(3)中所述的纵向钢筋间距的计算公式中ρ为配筋率 的默认值为0.0065；hc为路面厚度的默认值为0.2m。

采用上述技术方案的增强接缝水泥混凝土路面结构强度的施工 方法，在路基支承强度足够的情况下，连续配筋混凝土路面具有结构 强度优越的性能。旧接缝混凝土路面能为连续配筋混凝土路面提供足 够的支承强度。结合式连续配筋混凝土加铺层作为一种路面改造形 式，能同时实现优越的使用性能和良好的经济性。结合式连续配筋混 凝土加铺层能有效增加路面抵抗交通荷载的能力和延长路面的服务 寿命。

本发明采用落锤式弯沉仪对接缝混凝土路面接缝传荷能力和板 地脱空状况进行调查评定，给出适合采用本专利所提修补方法的接缝 传荷系数和荷载中心处弯沉值的阀值。

本发明采用结合式连续配筋混凝土加铺层能增强路面结构强度； 在与现有路面对应的横向接缝处布置拉杆和纵向接缝处布置特殊设 计的拉杆，提高了传荷能力，减少了反射裂缝发生的概率；纵向钢筋 的设计方式能保证加铺层与现有路面间的有效结合，减少病害及延长 路面服务寿命；加铺层两端预设特殊设计的拉杆接口，采用沥青混凝 土作为过渡段，为下一阶段的加铺层施工提供了便利。

本方法有如下优点：

1、采用落锤式弯沉仪评价接缝传荷能力和最大弯沉值，故而能 准确评价现有接缝混凝土路面的状况；

2、200mm的连续配筋水泥混凝土加铺有效降低了路面厚度和修筑 成本；

3、在现有接缝路面横向处布置拉杆与纵向接缝处布置特殊设计 拉杆，保证了良好的传荷性能，同时有效减少了反射裂缝；

4、纵向钢筋距现有接缝路面路表65-75mm，保证了混凝土有足够 的空间流动，实现良好的结合；

5、清理现有接缝混凝土路表面，有效保证结合式加铺层与现有 接缝路面的结合强度；

6、加铺层两端预设拉杆接口，采用沥青混凝土作为过渡段，为 以后的加铺层施工提供了便利。

综上所述，本发明是一种在接缝水泥混凝土路面病害路段，能有 效抵抗重交通荷载,延长路面使用寿命,及预防早期病害的增强接 缝水泥混凝土路面结构强度的施工方法。

附图说明

图1是连续配筋加铺层加强筋和拉杆布置示意图。

图2是连续配筋加铺层端部设计示意图。

图3是连续配筋加铺层端部设计俯视示意图。

图4是端部预留拉杆接口示意图。

图5是公母拉杆示意图。

图中：1.纵向钢筋；2.纵向缩缝；3.横向钢筋；4.公母拉杆； 5.额外拉杆；6.现有接缝混凝土横向接缝；7.公母拉杆预留拉杆接 口；8.外侧路肩；9.行车道；10.超车道；11.内侧路肩；12.横向施 工缝；13.沥青混凝土过渡段；14.现有接缝混凝土路面；15.公母拉 杆母端；16.公母拉杆公端。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

参见图1、图2、图3、图4和图5，增强接缝水泥混凝土路面结 构强度的施工方法，施工步骤如下：

步骤(1)、根据接缝传荷能力和最大弯沉值确定修补路段内不稳 定的路面板：

由落锤式弯沉仪检测及确定接缝传荷能力和弯沉值，接缝传荷系 数小于40%以及或设计荷载100kN时弯沉值大于0.89mm的不稳定路面 板需要对其进行修补；传荷系数计算方法如下：

k_j=(w_u/w_l)×100

式中，k_j为接缝传荷系数，（%）；w_u为未受荷板接缝边缘处的弯 沉值，（0.01mm）；w_l为受荷板接缝边缘处的弯沉值，（0.01mm）。

步骤(2)、处理接缝混凝土路表面，实现加铺层的良好结合：

处理方式包括清理接缝混凝土路表面，湿润路表不留残留流动 水；

步骤(3)、结合式连续配筋混凝土直接加铺层摊铺，布置加强筋、 拉杆和公母拉杆：

所述的加强筋包括横向钢筋和纵向钢筋；横向钢筋间距880mm， 位于纵向钢筋之下，起支承作用；所述的纵向钢筋位置在距旧接缝混 凝土路表面65mm处；边缘钢筋至纵缝或自由边的距离为60mm；纵向 钢筋间距可由配筋率（0.65%）和路面厚度（0.2m）计算得出，计算 公式如下：

纵向钢筋间距=π(ds)²/8ρhc，（m）

式中，ds为钢筋直径，（m）；ρ为配筋率（默认值为0.0065）； hc为路面厚度，（m）（默认值为0.2m）。

拉杆的间距为两倍纵向钢筋间距，采用两种长度1200mm和 1500mm的拉杆交替布置，安装深度为与纵向钢筋一致、安装位置为现 有接缝混凝土路面横向接缝处；

所述的公母拉杆间距为880mm，长度为1250mm，安装深度为与纵 向钢筋一致，布置在纵向施工缝处，预防施工期间造成的拉杆损坏； 公母拉杆的母端预埋在先期施工路幅的设计位置，下一幅路面摊铺混 凝土前将所述的公母拉杆的公端连接上；

步骤(4)、加铺层两端过渡段设计与处理：

加铺层两端过渡段预设与纵向钢筋等间距的拉杆接口，采用沥青 混凝土作为长22250mm的过渡段。

实施例2：

参见图1、图2、图3、图4和图5，增强接缝水泥混凝土路面结 构强度的施工方法，施工步骤如下：

步骤(1)、根据接缝传荷能力和最大弯沉值确定修补路段内不稳 定的路面板：

由落锤式弯沉仪检测及确定接缝传荷能力和弯沉值，接缝传荷系 数小于40%以及或设计荷载100kN时弯沉值大于0.89mm的不稳定路面 板需要对其进行修补；传荷系数计算方法如下：

k_j=(w_u/w_l)×100

式中，k_j为接缝传荷系数，（%）；w_u为未受荷板接缝边缘处的弯 沉值，（0.01mm）；w_l为受荷板接缝边缘处的弯沉值，（0.01mm）。

步骤(2)、处理接缝混凝土路表面，实现加铺层的良好结合：

处理方式包括清理接缝混凝土路表面，湿润路表不留残留流动 水；

步骤(3)、结合式连续配筋混凝土直接加铺层摊铺，布置加强筋、 拉杆和公母拉杆：

所述的加强筋包括横向钢筋和纵向钢筋；横向钢筋间距900mm， 位于纵向钢筋之下，起支承作用；所述的纵向钢筋位置在距旧接缝混 凝土路表面70mm处；边缘钢筋至纵缝或自由边的距离为70mm；纵向 钢筋间距可由配筋率（0.65%）和路面厚度（0.2m）计算得出，计算 公式如下：

纵向钢筋间距=π(ds)²/8ρhc，（m）

式中，ds为钢筋直径，（m）；ρ为配筋率（默认值为0.0065）； hc为路面厚度，（m）（默认值为0.2m）。

拉杆的间距为两倍纵向钢筋间距，采用两种长度1220mm和 1520mm的拉杆交替布置，安装深度为与纵向钢筋一致、安装位置为现 有接缝混凝土路面横向接缝处；

所述的公母拉杆间距为900mm，长度为1270mm，安装深度为与纵 向钢筋一致，布置在纵向施工缝处，预防施工期间造成的拉杆损坏； 所述的公母拉杆的母端预埋在先期施工路幅的设计位置，下一幅路面 摊铺混凝土前将所述的公母拉杆的公端连接上；

步骤(4)、加铺层两端过渡段设计与处理：

加铺层两端过渡段预设与纵向钢筋等间距的拉杆接口，采用沥青 混凝土作为长22550mm的过渡段。

实施例3：

参见图1、图2、图3、图4和图5，增强接缝水泥混凝土路面结 构强度的施工方法，施工步骤如下：

步骤(1)、根据接缝传荷能力和最大弯沉值确定修补路段内不稳 定的路面板：

由落锤式弯沉仪检测及确定接缝传荷能力和弯沉值，接缝传荷系 数小于40%以及或设计荷载100kN时弯沉值大于0.89mm的不稳定路面 板需要对其进行修补；传荷系数计算方法如下：

k_j=(w_u/w_l)×100

式中，k_j为接缝传荷系数，（%）；w_u为未受荷板接缝边缘处的弯 沉值，（0.01mm）；w_l为受荷板接缝边缘处的弯沉值，（0.01mm）。

步骤(2)、处理接缝混凝土路表面，实现加铺层的良好结合：

处理方式包括清理接缝混凝土路表面，湿润路表不留残留流动 水；

步骤(3)、结合式连续配筋混凝土直接加铺层摊铺，布置加强筋、 拉杆和公母拉杆：

所述的加强筋包括横向钢筋和纵向钢筋；横向钢筋间距920mm， 位于纵向钢筋之下，起支承作用；所述的纵向钢筋位置在距旧接缝混 凝土路表面75mm处；边缘钢筋至纵缝或自由边的距离为80mm；纵向 钢筋间距可由配筋率（0.65%）和路面厚度（0.2m）计算得出，计算 公式如下：

纵向钢筋间距=π(ds)²/8ρhc，（m）

式中，ds为钢筋直径，（m）；ρ为配筋率（默认值为0.0065）； hc为路面厚度，（m）（默认值为0.2m）。

拉杆的间距为两倍纵向钢筋间距，采用两种长度1240mm和 1540mm的拉杆交替布置，安装深度为与纵向钢筋一致、安装位置为现 有接缝混凝土路面横向接缝处；

所述的公母拉杆间距为920mm，长度为1290mm，安装深度为与纵 向钢筋一致，布置在纵向施工缝处，预防施工期间造成的拉杆损坏； 所述的公母拉杆的母端预埋在先期施工路幅的设计位置，下一幅路面 摊铺混凝土前将所述的公母拉杆的公端连接上；

步骤(4)、加铺层两端过渡段设计与处理：

加铺层两端过渡段预设与纵向钢筋等间距的拉杆接口，采用沥青 混凝土作为长22850mm的过渡段。