一種裝配式混凝土交通路面及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于交通道路施工領(lǐng)域，尤其涉及一種裝配式混凝土交通路面及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近期隨著城市化進(jìn)程的加速及國家大力改善民生，新的交通路面建設(shè)工程以及舊路面修整擴(kuò)容項(xiàng)目紛紛上馬。普通混凝土作為主要快速基建材料，被普遍應(yīng)用到交通道路建設(shè)中，但是采用混凝土以現(xiàn)澆的方式建設(shè)道路，其容易受到天氣氣候及溫度、濕度等的影響，出現(xiàn)現(xiàn)場施工質(zhì)量控制不穩(wěn)定，現(xiàn)澆體積大，容易發(fā)生升溫開裂以及養(yǎng)護(hù)不好開裂等現(xiàn)象，使到路面使用壽命降低，出現(xiàn)路面斷裂、局部下沉等現(xiàn)象。且混凝土澆筑后養(yǎng)護(hù)周期長、施工周期長，不便于道路的快速通車。同時(shí)舊路面破損翻修需要大面積開挖會(huì)產(chǎn)生大量的建筑材料垃圾，容易污染周邊環(huán)境，重型機(jī)械的進(jìn)駐加上修復(fù)后的周期維護(hù)，導(dǎo)致交通嚴(yán)重的堵塞，給人們的生產(chǎn)生活帶來極大的不便。因此有必要對(duì)這種現(xiàn)澆的方式建設(shè)交通道路進(jìn)彳T改進(jìn)。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?01120482256.2的中國專利公開了一種由瀝青混凝土制成的路面預(yù)制件，該實(shí)用新型中，路面預(yù)制件為長6m~10m、寬3m~5m、厚12cm~20cm的長方體結(jié)構(gòu)，路面預(yù)制件的上表面為弧形凸面或平面，路面預(yù)制件的地面為平面，路面預(yù)制件的地面根據(jù)需要設(shè)置有多個(gè)凹孔，該凹孔用于連接固定桿。該實(shí)用新型中由路面預(yù)制件制備道路雖然能節(jié)省人力、物力和財(cái)力，但是預(yù)制件只是簡單的鋪設(shè)，在承受較大重量時(shí)，預(yù)制件之間容易出現(xiàn)縫隙，從而導(dǎo)致預(yù)制件的移位，且單層的預(yù)制件也容易發(fā)生局部斷裂的現(xiàn)場。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?2222846.2的中國專利公開了一種組合式路面預(yù)制件，包括基板，基板下方是基座，基板與基座之間設(shè)置有富彈性耐酸堿的橡膠板，相鄰兩塊基板的橫邊拼接，其兩側(cè)的縱邊由連接件固定，基座成“凹”字形，橡膠板、基板依次置于其內(nèi)的凹槽內(nèi)，基板的頂部與基座的頂部基本齊平，基座在連接件處的部位設(shè)置有安置連接件的預(yù)留槽，每兩塊混凝土基板橫邊間設(shè)置有內(nèi)部帶孔洞的橡膠格板。該實(shí)用新型雖然達(dá)到了裝配簡單、縮短建設(shè)工期的目的，但是基板要安裝在基座上，而基座體積比基板要大得多，使得混凝土的用量巨大，而且，基板與基板之間通過連接件連接，連接件采用螺桿、基板和螺母，長期受車輛載荷的情況下容易導(dǎo)致連接處發(fā)生斷裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種裝配式混凝土交通路面及其施工方法，本發(fā)明結(jié)構(gòu)輕便，強(qiáng)度高、耐久性能好，耐磨度高，路面采用拼裝工藝實(shí)現(xiàn)，可較為方便的拆裝與維護(hù)。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下方案實(shí)現(xiàn):
一種裝配式混凝土交通路面，由路面預(yù)制件拼接而成，所述路面預(yù)制件包括上層的耐磨層和下層的受力結(jié)構(gòu)層，所述耐磨層與受力結(jié)構(gòu)層固定連接，相互拼接的路面預(yù)制件在拼接處留有間隙，并在間隙澆筑混凝土形成間隙受力層。
[0007]耐磨層由ECC延性超高性能混凝土制備而成，一改以往普通混凝土彈性變形小，不耐疲勞，抗沖擊性能差等特點(diǎn)，使得制備的耐磨層具有很好抗沖擊抗震和耐磨性能，大大延長使用壽命。但是，單單使用耐磨層鋪設(shè)道路不能很好滿足日益復(fù)雜的路況，特別對(duì)于經(jīng)常有重型車行駛的路面，路面較易出現(xiàn)橫向斷裂，使用超高性能粉末混凝土澆筑而成的預(yù)制件作為受力結(jié)構(gòu)層，能增強(qiáng)在垂直方向上的受力強(qiáng)度，通過兩層針對(duì)不同效果的結(jié)構(gòu)層組合成預(yù)制件，既能達(dá)到優(yōu)越的抗沖擊性能和耐磨性能，也能提高其強(qiáng)度和抗裂性能。
[0008]傳統(tǒng)的拼接交通道路，其預(yù)制件都是簡單的拼接起來，一段時(shí)間后，經(jīng)歷了雨水沖刷和大量車輛的行駛，拼接處容易出現(xiàn)縫隙，繼而出現(xiàn)預(yù)制件相對(duì)位置發(fā)生偏移或沉降，嚴(yán)重的影響交通道路安全。在相互拼接的路面預(yù)制件的拼接處留有間隙并在間隙澆筑混凝土形成間隙受力層，使得相互拼接的路面預(yù)制件能緊固連接，在重型車行駛過程中，路面預(yù)制件間不容易發(fā)生相對(duì)位移和沉降，保證了道路長時(shí)間使用后的平整度。
[0009]所述耐磨層由改性ECC延性超高性能混凝土澆筑而成，所述改性ECC延性超高性能混凝土包括如下重量份的各原料組份:
強(qiáng)度不低于42.5等級(jí)硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥600~900份；
Si02含量彡85%的硅灰20~45份；
II級(jí)粉煤灰350~600份；
骨料不大于2.5毫米連續(xù)級(jí)配河沙450~750份；
高強(qiáng)高彈模量聚乙烯醇摻量為13~26份；
改性再生橡膠粉10~20份；
高效減水劑18~24份；
水 250~300 份。
[0010]配方中去除了石英砂，減少石英砂和水泥的使用量，采用硅灰和粉煤灰對(duì)取代部分水泥，大大降低了成本，增強(qiáng)了混凝土的粘聚性，聚乙烯醇的摻入提高了水泥基材料的強(qiáng)度；橡膠粉能改善混凝土脆性大、變性能力小等缺點(diǎn)。
[0011]所述受力結(jié)構(gòu)層和間隙受力層由超高性能粉末混凝土澆筑而成，所述超高性能粉末混凝土包括如下重量份的各原料組份:
強(qiáng)度不低于42.5等級(jí)硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥450~600份；
7天活性指數(shù)不低于115礦物活性摻和料260~360份；
礦物惰性摻和料45~60份；
粒徑小于4.75mm的連續(xù)級(jí)配河沙1300~1850份；
高效減水劑35~48份；
直徑0.10mm~0.16mm抗拉強(qiáng)度大于2000兆帕鋼纖維60~120份，直徑0.18mm~0.22mm抗拉強(qiáng)度大于2000兆帕鋼纖維80~160份，直徑0.25mm~0.3mm抗拉強(qiáng)度大于2000兆帕鋼纖維30~80份；
水 175~250 份。
[0012]使用改性ECC延性超高性能混凝土制備的耐磨層，其抗壓強(qiáng)度不小于70兆帕，抗拉強(qiáng)度不小于11兆帕，彎曲變形不小于2.5%，凍融循環(huán)不低于500次，抗?jié)B不低于P30 ;使用超高性能粉末混凝土制備的受力結(jié)構(gòu)層，其抗壓強(qiáng)度不低于150兆帕，抗拉強(qiáng)度不低于25兆帕，抗?jié)B不低于P30，凍融循環(huán)不低于500次。
[0013]所述間隙受力層表面設(shè)有伸縮縫。
[0014]伸縮縫設(shè)置在間隙受力層上，其寬度為10~15mm，能防止相互拼接的路面預(yù)制件由于熱脹冷縮出現(xiàn)裂縫，尤其對(duì)于路面長期在行車荷載反復(fù)作用下，伸縮縫的設(shè)計(jì)能提升道路使用壽命和增加行車安全性。
[0015]所述相互拼接的路面預(yù)制件的端部表面向內(nèi)凹，使得成型后的間隙受力層的橫截面兩端窄中間寬。。
[0016]相互拼接的路面預(yù)制件的端部表面向內(nèi)凹，澆筑混凝土后形成間隙受力層的橫截面兩端窄中間寬，間隙受力層與路面預(yù)制件的端部相互嵌合，形成一個(gè)相互卡位的結(jié)構(gòu)，防止垂直方向上出現(xiàn)相對(duì)位移，使得連接效果更加緊密，防止出現(xiàn)裂紋，進(jìn)一步保證了道路的平整度。
[0017]所述受力結(jié)構(gòu)層與耐磨層相接觸的表面設(shè)有凸起，所述耐磨層則設(shè)有與凸起相對(duì)應(yīng)的凹孔，所述凸起的數(shù)量不少于2個(gè)。
[0018]凸起與凹孔相互配合，使得受力結(jié)構(gòu)層與耐磨層相互結(jié)合得更緊密，在澆筑的時(shí)候先澆筑耐磨層，再在耐磨層基礎(chǔ)上澆筑受力結(jié)構(gòu)層，使得耐磨層和受力結(jié)構(gòu)層粘合得更加緊密，而不是通過固定裝置將兩層固定在一起，避免了出現(xiàn)縫隙和固定不穩(wěn)的情況。
[0019]所述受力結(jié)構(gòu)層內(nèi)置有鋼筋網(wǎng)片，所述鋼筋網(wǎng)片突出于相互拼接的路面預(yù)制件端部，并在拼接處與另一路面預(yù)制件的鋼筋網(wǎng)片相互交錯(cuò)。
[0020]受力結(jié)構(gòu)層主要用于增強(qiáng)路面預(yù)制件的抗壓強(qiáng)度，使得路面不至于出現(xiàn)裂紋和凹陷，內(nèi)置的鋼筋網(wǎng)片進(jìn)一步提升了路面預(yù)制件的力學(xué)性能，鋼筋網(wǎng)片保護(hù)層厚度不小于10mm。鋼筋網(wǎng)片突出于路面預(yù)制件相互拼接的端部并相互交錯(cuò)，當(dāng)縫隙澆筑混凝土形成間隙受力層時(shí)，突出的部分鋼筋網(wǎng)片與間隙受力層相互融合而形成強(qiáng)大的機(jī)械咬合作用，使得相鄰兩塊路面預(yù)制件拼接得更加緊密。
[0021]鋪設(shè)路面預(yù)制件的路基表面橫向傾斜度為0.5~2%。設(shè)置的傾斜度便與排水的同時(shí)不會(huì)影響行車的安全。
[0022]所述耐磨層厚度不小于20mm，結(jié)構(gòu)受力層厚度不小于50mm。
[0023]所述的路面預(yù)制件厚度為70~150mm，厚度不同可用于各種不同要求的交通道路，其中耐磨層厚度不小于20mm，結(jié)構(gòu)受力層厚度不小于50mm，節(jié)省了混凝土用量，將預(yù)制件直接吊裝到路基面進(jìn)行拼裝，施工方便，不受天氣及季節(jié)的影響。
[0024]一種裝配式混凝土交通路面施工方法，包括如下步驟:
51:路基平整并保持0.5-2%的傾斜度；
52:采用吊裝工具將預(yù)先制備的路面預(yù)制件吊裝與運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場；
53:依照流水坡度及板面安裝設(shè)計(jì)進(jìn)行預(yù)制件路面鋪設(shè)，并保持流水坡度整體一致；
54:對(duì)路面預(yù)制件拼裝后的縫隙內(nèi)鋼筋進(jìn)行搭接綁扎，澆筑混凝土形成間隙受力層，間隙受力層預(yù)留10~15mm寬的伸縮縫，后封閉養(yǎng)護(hù)2天；
55:將安裝好的路面預(yù)制件外側(cè)填土位置進(jìn)行夯實(shí)，交付使用。
[0025]預(yù)制件制備時(shí)，根據(jù)重心比例預(yù)埋不少于3個(gè)吊裝螺栓，便于施工過程中的預(yù)制件吊裝；施工方法使得后續(xù)的維修實(shí)現(xiàn)可模塊化的更換，減少了建筑道路施工濕法作業(yè)的形式，實(shí)現(xiàn)道路環(huán)?；?、快速化的特點(diǎn)。
[0026]所述路面預(yù)制件的制備方法如下:
511:模具制備:將模具組裝好后，放置已經(jīng)焊接好預(yù)埋螺栓及界面錨固定位圓管鋼筋骨架并定位好，加上定位卡，定位好鋼筋網(wǎng)片保護(hù)層；
512:混凝土澆筑:先將攪拌好的耐磨層水泥澆筑入模具內(nèi)約定的高度后刮平，再次澆筑攪拌好的受力結(jié)構(gòu)層水泥，表面刮平收光；
513:養(yǎng)護(hù):覆蓋養(yǎng)護(hù)罩后直接用中頻加熱系統(tǒng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，升溫至80~90°C后恒溫24h即可進(jìn)行拆