专利名称：装配式预应力阻热水泥混凝土路面及其施工工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于装配式水泥混凝土路面施工技术领域，尤其是涉及一种装配式预应力阻热水泥混凝土路面及其施工工艺。
背景技术：
装配式水泥混凝土路面具有可批量生产、施工进度快等突出优点，但传统装配式水泥混凝土路面中板与板之间荷载的有效传递问题一直未得到解决，因而存在整体性较差的不足，影响了装配式水泥混凝土路面的进一步推广使用。此外，传统装配式水泥混凝土路面存在开放交通较迟、修复困难等缺陷和不足。同时，由于普通水泥混凝土在夏季吸热量大，因而传统装配式水泥混凝土路面的吸热量大，是夏季增加城市“热岛效应”的重要原因。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构设计合理、铺设方便且阻热能力强、使用效果好的装配式预应力阻热水泥混凝土路面。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种装配式预应力阻热水泥混凝土路面，其特征在于由并排铺设在需铺设道路基层上的多道装配式预应力阻热路面板拼装组成的整体式路面，多道所述装配式预应力阻热路面板的结构均相同，多道所述装配式预应力阻热路面板的数量、横向宽度和布设位置均与需铺设道路上所设置车道的数量、 横向宽度和布设位置一致，且多道所述装配式预应力阻热路面板沿行车方向的纵向长度均相同；所述装配式预应力阻热路面板包括装配式预应力路面板和铺设在所述装配式预应力路面板上的蛭石混凝土阻热铺层，所述蛭石混凝土阻热铺层的厚度为Icm 2cm ；所述装配式预应力路面板包括沿行车方向由前至后布设的多个路面板块，前后相邻两个所述路面板块之间均通过一块连接板进行紧固连接；所述路面板块由沿行车方向从前至后布设的多块普通板拼装组成，多块所述普通板的结构相同且其横向宽度均相同，多块所述普通板通过多道平行布设的纵向预应力钢绞线连接为一体，所述纵向预应力钢绞线沿行车方向进行布设；所述路面板块前后两侧所布设的两块连接板上分别设置有多个对多道所述纵向预应力钢绞线的前后端进行锚固的预应力钢绞线锚具，多块所述普通板的底部均开有供多道所述纵向预应力钢绞线穿过的多个纵向孔道，多个所述纵向孔道的布设方向均与行车方向一致，多个所述纵向孔道和多道所述纵向预应力钢绞线的数量均为N个且连接板上所设置所述预应力钢绞线锚具的数量为2N个；所述普通板和连接板的结构和尺寸相同且二者均为长方形的水泥混凝土预制板块，所述普通板和连接板沿行车方向的纵向长度均为:3m 5m、横向宽度均为3. 5m 4. Om且其厚度均为15cm 20cm ；多道所述装配式预应力阻热路面板通过沿行车方向由前至后平行布设的多道横向预应力钢绞线连接为一体，且所述普通板和连接板上均对应设置有一个或多个供所述横向预应力钢绞线穿过的横向孔道。
上述装配式预应力阻热水泥混凝土路面，其特征是前后相邻两块所述水泥混凝土预制板块之间均通过横缝嵌缝条进行紧密连接，且所述水泥混凝土预制板块的前后侧壁上均对应设置有供横缝嵌缝条安装的横向嵌缝槽；相邻两道所述装配式预应力阻热路面板之间均通过纵缝嵌缝条进行紧密连接，且所述水泥混凝土预制板块的左右侧壁上均对应设置有供纵缝嵌缝条安装的纵向嵌缝槽。上述装配式预应力阻热水泥混凝土路面，其特征是所述水泥混凝土预制板块的前后端部均为台阶状连接端部。上述装配式预应力阻热水泥混凝土路面，其特征是所述水泥混凝土预制板块的前端部为凹字形连接端部且其后端部为与所述凸字形连接端部配合使用的凸字形连接端部。上述装配式预应力阻热水泥混凝土路面，其特征是所述横缝嵌缝条的数量为一道，且所述水泥混凝土预制板块的前后侧壁上均对应设置有一道所述横向嵌缝槽，所述横向嵌缝槽距所述水泥混凝土预制板块顶部的距离为(1/3 1/幻(1，其中d为所述水泥混凝土预制板块的厚度；所述纵缝嵌缝条的数量为一道，且所述水泥混凝土预制板块的左右侧壁上均对应设置有一道所述纵向嵌缝槽，所述纵向嵌缝槽距所述水泥混凝土预制板块顶部的距离为(1/3 1/幻(1，其中d为所述水泥混凝土预制板块的厚度。上述装配式预应力阻热水泥混凝土路面，其特征是所述普通板和连接板上所设置所述横向孔道的数量均为两个，且所述普通板和连接板上所设置的所有横向孔道均布设在同一水平面上；多个所述纵向孔道的结构和尺寸均相同且其均布设在同一水平面上，多个所述纵向孔道呈均勻布设。上述装配式预应力阻热水泥混凝土路面，其特征是所述纵向孔道的横截面为正方形；所述横向孔道的横截面为圆形。上述装配式预应力阻热水泥混凝土路面，其特征是所述连接板的混凝土强度高于普通板的混凝土强度。上述装配式预应力阻热水泥混凝土路面，其特征是多块所述普通板的数量为7 块 15块。同时，本发明还公开了一种施工方法步骤简单、操作简便且施工效率高、所铺装路面质量易于保证的装配式预应力阻热水泥混凝土路面施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤步骤一、水泥混凝土预制板块预制按照常规水泥混凝土板的预制方法对施工需用的所有普通板和连接板进行预制，并在预制完成的普通板和连接板上分别铺设一层所述蛭石混凝土阻热铺层；步骤二、水泥混凝土预制板块运送采用运输设备将预制好的所有普通板和连接板分批次运送到施工现场；步骤三、路面铺设按照行车方向由前至后分别对多道所述装配式预应力阻热路面板进行铺设，且多道所述装配式预应力阻热路面板的铺设方向均相同，对于需铺设道路的任一道所述装配式预应力阻热路面板而言，其铺设过程如下步骤301、第一联路面板铺设先对需铺设道路起始段上的第一联路面板进行铺设，所述第一联路面板包括一块连接板和位于该连接板前后两侧的两个所述路面板块，且其铺设过程包括以下步骤步骤3011、中部连接板吊装及铺设将所述第一联路面板中需铺设的连接板吊装到位，并按照常规水泥混凝土预制板的铺设方法对吊装到位的连接板进行铺设；步骤3012、预应力钢绞线铺设对所述第一联路面板中需铺设的两个所述路面板块底部需铺设的所有纵向预应力钢绞线和所有横向预应力钢绞线分别进行铺设；同时，对步骤3011中已铺设连接板底部需铺设的所有横向预应力钢绞线进行铺设；步骤3013、路面板块吊装将组成步骤3012中两个所述路面板块的多块所述普通板均吊装到位；步骤3014、前后连接板吊装及铺设将所述第一联路面板前后两侧所布设的两块连接板分别吊装到位，并按照常规水泥混凝土预制板的铺设方法对吊装到位的两块所述连接板进行铺设；同时，对本步骤中所铺设的两块所述连接板底部需铺设的所有横向预应力钢绞线分别进行铺设；步骤3015、纵向预应力钢绞线张拉及锚固通过步骤3012中所铺设的所有纵向预应力钢绞线对步骤3013中吊装到位的组成两个所述路面板块的多块所述普通板分别进行张拉，并将张拉后纵向预应力钢绞线的前后两端分别锚固在其前后两侧所布设的两块所述连接板上，则完成所述第一联路面板的铺设过程；步骤302、下一个路面板块铺设，其铺设过程如下步骤3021、预应力钢绞线铺设对当前已铺设完成路面板前侧所布设的下一个路面板块底部需铺设的所有纵向预应力钢绞线和所有横向预应力钢绞线，分别进行铺设；步骤3022、路面板块吊装将拼装组成步骤3021中所述下一个路面板块的多块所述普通板均吊装到位；步骤3023、前侧连接板吊装及铺设将步骤3021中所述下一个路面板块前侧需铺设的连接板吊装到位，并按照常规水泥混凝土预制板的铺设方法对吊装到位的连接板进行铺设；步骤30M、纵向预应力钢绞线张拉及锚固通过步骤3021中所铺设的所有纵向预应力钢绞线对步骤3022吊装到位的多块所述普通板进行张拉，并将张拉后纵向预应力钢绞线的前后两端分别锚固在其前后两侧所布设的两个所述连接板上，则完成所述下一个路面板块的铺设过程；步骤303、多次重复步骤3021至步骤30M，直至完成一道装配式预应力阻热路面板的全部铺设过程；步骤304、多次重复步骤301至步骤303，直至需铺设道路上所布设的多道所述装配式预应力阻热路面板均铺设完成；且多道所述装配式预应力阻热路面板均铺设完成后， 利用步骤3012和步骤3021中所铺设的横向预应力钢绞线将当前已铺设完成的多道所述装配式预应力阻热路面板紧固连接为一体。本发明与现有技术相比具有以下优点1、路面结构设计合理、铺设方便且阻热能力强、使用效果好，主要由水泥混凝土预制板(包括普通板和连接板)、预应力钢绞线、预应力钢绞线锚具以及接缝嵌缝条等组成。 本发明所采用装配式预应力阻热水泥混凝土路面是将预制好的水泥混凝土面板装配在已修成的基层上，与装配式路面的施工工艺相比，预应力装配式路面施工的特殊之处在于用施加预应力的过程代替灰浆摊铺的过程，因此，施工过程的特殊性展现在预应力的施加过程上。通常，为了使施加的预应力和路面板承受的局部压力不致过大，以及预应力筋过长造成的较大的预应力损失，通常把纵向15 20块路面板(即水泥混凝土预制板)作为一个整体，用预应力钢绞线固定在一起。2、水泥混凝土预制板的预制可以实现工厂化生产，生产速度快且质量可以得到有效控制。该普通板和连接板经过材料配合比设计、结构尺寸设计以及生产方法设计后，即可在工厂大规模生产，克服以往公路工程建设在施工现场搭建材料场的缺点，大大加快了生产速度。同时，普通板和连接板经过严格的理论研究及试验室试验，有效保障了板材质量。 此外，克服了混凝土混合料由于产地的不同而引起的组分的差异、运输、浇筑、养生等条件的不同而引起的混凝土路面板强度的变异性。尤其是路面板在室内养生，质量更容易得到控制。此外，值得一提的是，由于受新型阻热材料——蛭石的造价和储藏量限制，加有蛭石的混凝土的施工厚度应控制在Icm 2cm之内，采用现浇施工时，很难控制；而在工厂大规模生产时，该项指标可得到有效的控制，有效的推动了蛭石在道路阻热方面的应用。3、路面施工方便，速度快、周期短，可以边施工边通行车辆，见效快。本发明所采用的装配式预应力阻热水泥混凝土路面施工方便，大大加快了施工速度，缩短了建设工期。 同时，可边施工边通车，有利于施工机械以及施工车辆的方便进场，加快施工进度。以下对本发明与几种不同类型道路的通车时间进行对比水泥混凝土路面施工后的通车时间> = 16天，浙青混凝土路面施工后的通车时间> =3天，本发明所采用的装配式预应力阻热水泥混凝土路面可边施工边通车。4、施工所需机械设备少，材料用量省，能耗低，大大降低工程造价及其它费用。本发明所采用装配式预应力阻热水泥混凝土路面的施工方法简单，减少了以往水泥或浙青混凝土路面的摊铺过程，因而所需的施工机械简单，所需施工人员少，大大节省了各种施工材料的用量以及人力物力的投入，降低了工程造价等其它费用。5、预应力钢筋的存在增加了水泥混凝土预制板的整体性，行车时较普通水泥混凝土路面噪声低，行车稳定性较好。虽然本发明所采用的装配式预应力阻热水泥混凝土路面无法与没有接缝的浙青混凝土路面的行车舒适性相比拟，但由于施加了横向和纵向的预应力钢绞线，提高了水泥混凝土预制板的整体性，并在一定程度上改善了行车舒适性。同时， 相邻板块之间通过钢绞线一起承受车辆荷载的作用，并且可以使水泥混凝土路面具备一定的柔性，降低了行车噪声。6、路面施工对环境不造成污染。传统的路面工程施工需要较多的施工机械，施工机械发动机运行时产生较大的噪声，采用的振动式压路机由于其离心振动的工作原理，其噪声具有无规律性。同时，传统的路面工程施工工艺要求和工序的间歇，使得机械发出的噪声具有不连续性；有些设备(如搅拌机)频率低沉，不易衰减，而且使人感觉烦燥，具有突发性和脉动性。同时，传统的路面工程施工中建筑废物数量比较多，主要包括施工中水泥、木材、包装材料等废物。这些废弃物被埋在地下，会造成地下水的污染，直接危害到周边居民的生活。本发明所采用的装配式预应力阻热水泥混凝土路面能有效克服以上两个缺点，减少了噪声污染和固体废弃物污染，控制和减缓了公路路面施工对生态环境的有害影响，以较低的资源环境代价换取较高的公路建设效益，实现公路建设可持续发展，对我国建设资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。
7、路面的养护、维修方便，有较高的社会及经济效益。水泥或浙青混凝土路面的各种病害成因比较复杂，养护和维修困难，尤其是水泥混凝土路面，由于接缝较多，且接缝处的构造复杂，牵一发而动全身，加之水泥混凝土本身具有强度大的特点，出现一些病害后， 维修很困难，一般需要大规模的整修，造成材料的大量浪费。此外，水泥混凝土形成一定强度需要至少7天，养生条件苛刻，对交通系统的影响很大。而本发明所采用的装配式预应力阻热水泥混凝土路面的板块养护是在预制厂完成的，条件理想；并且维修相对方便，影响通车的时间短，有效解决了混凝土路面维修困难的难题。8、具有阻热功能，能有效缓解城市热岛效应。本发明的路面表层为掺加蛭石的混凝土表层，蛭石具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、热容小等特点，阻隔了夜间地表下向上流动的热流以及白天由地表向下流动的热流，可以有效的减小路面板内由于较大温差引起的温度应力。同时，有利于调节城市地表温度，大大降低城市热岛效应，这对城市大气调节、地下水资源保护，人居环境的改善以及整个城市的生态环境具有重大意义。通过试验发现，加有蛭石的混凝土路面可以使周围温度降低2°C 4°C，这对于一个城市来说是相当可观的，可以有效的减少空调的使用，节约大量的电力资源，具有很可观的经济效益。9、实用价值高，既可以解决传统装配式水泥混凝土路整体性差的不足，同时能够降低水泥混凝土路面的吸热量，缓解城市热岛效应。同时，本发明所采用的装配式预应力水泥混凝土面板具有承载力大、对车轮荷载的扩散和传递性能好等特点，因此在相同荷载、相同地基模量条件下与现浇的无限大板混凝土路面相比，厚度可以减薄，直接降低了工程费用。另外，本发明所采用装配式预应力阻热水泥混凝土路面可以避免留设施工缝，节省传力杆，接缝处如同铰接一样可自由活动，其变形与浙青路面类似，但不像浙青路面容易出现车辙和局部塑性变形。10、推广应用前景广泛，近几年我国国民经济飞速发展，经济发展伴随着交通量的日益增大，对公路施工提出了更高的要求。其中，强度高、耐久性好的路面结构广泛应用于道路建设中，本发明所采用的预应力装配式阻热水泥混凝土路面较普通混凝土路面具有强度高、阻热性能好、施工工艺简单、进度快等特点。将预应力装配式阻热水泥混凝土路面代替普通混凝土路面应用于公路建设中，其经济及社会效益显著，为水泥混凝土路面设计提供了一个新思路。随着人们对施工进度要求的提高，可以大大提高施工进度的装配式路面会得到大力的推广，其易于维修的优点也会吸引人们的注意，尤其是用于战时的路面铺装。 此外，改善人居环境，促进人与自然的和谐不断被提上日程，本发明的阻热功效值得有利于其进一步的推广。11、适用范围广，本发明将后张法预应力应用于装配式水泥混凝土路面，并对预制水泥混凝土板的平面尺寸、厚度、预应力孔道断面形状、接缝以及路面材料进行设计。此外， 将导热系数小的蛭石作为集料用于预制水泥混凝土板的表层，以形成阻热层，能适用于城市干道、主干道，在具备施工简单、施工进度快的同时，具有降低水泥混凝土路面吸热量的功能，有助于缓解夏季城市热岛效应。综上所述，本发明路面结构设计合理、施工方便、具有阻热性能且投入成本低、施工周期短、施工质量易于保证，能有效解决传统装配式水泥混凝土路面存在的开放交通较迟、修复困难、夏季吸热量大等实际问题。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明所采用装配式预应力阻热路面板的平面结构示意图。图2为图1的A-A剖视图。图3为图1的B-B剖视图。图4为图1的C-C剖视图。图5为图1的D-D剖视图。图6为本发明对装配式预应力阻热水泥混凝土路面进行施工时的施工方法流程框图。图7为本发明所采用蛭石与普通石料在碘钨灯下加热10分钟后的红外图像对比图。图8为本发明所采用蛭石与普通石料在碘钨灯下加热20分钟后的红外图像对比图。附图标记说明1-连接板；2-纵向预应力钢绞线；3-横向预应力钢绞线；4-横缝嵌缝条；5-纵缝嵌缝条；6-普通板；7-钢板；8-钢绞线锚固端。
具体实施例方式如图1、图2、图3、图4及图5所示，本发明所采用的装配式预应力阻热水泥混凝土路面，由并排铺设在需铺设道路基层上的多道装配式预应力阻热路面板拼装组成的整体式路面，多道所述装配式预应力阻热路面板的结构均相同，多道所述装配式预应力阻热路面板的数量、横向宽度和布设位置均与需铺设道路上所设置车道的数量、横向宽度和布设位置一致，且多道所述装配式预应力阻热路面板沿行车方向的纵向长度均相同。所述装配式预应力阻热路面板包括装配式预应力路面板和铺设在所述装配式预应力路面板上的蛭石混凝土阻热铺层，所述蛭石混凝土阻热铺层的厚度为Icm 2cm。所述装配式预应力路面板包括沿行车方向由前至后布设的多个路面板块，前后相邻两个所述路面板块之间均通过一块连接板1进行紧固连接。本实施例中，所述蛭石混凝土阻热铺层为由蛭石混凝土铺装而成的阻热铺层，且实际铺装时，采用C40水泥混凝土配合比用于蛭石混凝土阻热铺层的施工。所采用的蛭石混凝土中，每立方米蛭石混凝土的材料用量(Kg/m3)为水泥水 细集料碎石=380 152 702 1196。其中，水灰比(即水和水泥的重量之比)W/C = 0.40;在细集料中，蛭石占细集料总质量的50% 士5%，其余为中砂。本实施例中，水灰比 (即水和水泥的重量之比)W/C = 0. 40 ；在细集料中，蛭石占细集料总质量的50%，其余为中砂；水泥为P. 042. 5水泥。所述路面板块由沿行车方向从前至后布设的多块普通板6拼装组成，多块所述普通板6的结构相同且其横向宽度均相同，多块所述普通板6通过多道平行布设的纵向预应力钢绞线2连接为一体，所述纵向预应力钢绞线2沿行车方向进行布设；所述路面板块前后两侧所布设的两块连接板1上分别设置有多个对多道所述纵向预应力钢绞线2的前后端进行锚固的预应力钢绞线锚具，多块所述普通板6的底部均开有供多道所述纵向预应力钢绞线2穿过的多个纵向孔道，多个所述纵向孔道的布设方向均与行车方向一致，多个所述纵向孔道和多道所述纵向预应力钢绞线2的数量均为N个且连接板1上所设置所述预应力钢绞线锚具的数量为2N个。所述普通板6和连接板1的结构和尺寸相同且二者均为长方形的水泥混凝土预制板块，所述普通板6和连接板1沿行车方向的纵向长度均为:3m 5m、横向宽度均为3. 5m 4. Om且其厚度均为15cm 20cm。实际预制时，为了控制水泥混凝土预制板块的重量以便于运输和施工吊装，所述普通板6和连接板1沿行车方向的纵向长度均为: 5m ；同时，为了与行车道宽度一致，所述普通板6和连接板1垂直于行车方向的宽度与普通水泥混凝土板相同，即3. 5m 4. Om0多道所述装配式预应力阻热路面板通过沿行车方向由前至后平行布设的多道横向预应力钢绞线3连接为一体，且所述普通板6和连接板1上均对应设置有一个或多个供所述横向预应力钢绞线3穿过的横向孔道。所述水泥混凝土预制板块的厚度是决定路面承载能力的关键因素，厚度不足时， 所铺装形成的水泥混凝土路面在车辆荷载的作用下会发生断裂，且在水泥混凝土预制板吊装过程中会发生负弯矩，但是通过合理的设置起吊点位，可以将负弯矩控制在很小的范围内。因此，预制水泥混凝土板的厚度以满足行车荷载为主。由于本专利申请中为纵向预应力钢绞线2预留的空间为开放式纵向孔道，实际上所述水泥混凝土预制板块的有效板厚应减去所述纵向孔道的高度，但考虑到所述水泥混凝土预制板块的沿行车方向上的长度比普通水泥混凝土板的长度小，能够减小板底的弯拉应力，因此，所述水泥混凝土预制板块的板厚(包括预留的纵向孔道高度)与普通水泥混凝土板的板厚设计方法相同。本实施例中，所述普通板6和连接板1沿行车方向的纵向长度均为5m、横向宽度均为4. Om且其厚度均为20cm。实际预制时，所述普通板6和连接板1的尺寸可根据具体需要进行相应调整。本实施例中，所述连接板1的混凝土强度高于普通板6的混凝土强度。实际预制时，所述连接板1由C50混凝土预制而成，且普通板6由C30混凝土预制而成。前后相邻两块所述水泥混凝土预制板块之间均通过横缝嵌缝条4进行紧密连接， 且所述水泥混凝土预制板块的前后侧壁上均对应设置有供横缝嵌缝条4安装的横向嵌缝槽；相邻两道所述装配式预应力阻热路面板之间均通过纵缝嵌缝条5进行紧密连接，且所述水泥混凝土预制板块的左右侧壁上均对应设置有供纵缝嵌缝条5安装的纵向嵌缝槽。本实施例中，所述横缝嵌缝条4的数量为一道，且所述水泥混凝土预制板块的前后侧壁上均对应设置有一道所述横向嵌缝槽，所述横向嵌缝槽距所述水泥混凝土预制板块顶部的距离为(1/3 1/幻(1，其中d为所述水泥混凝土预制板块的厚度；所述纵缝嵌缝条5 的数量为一道，且所述水泥混凝土预制板块的左右侧壁上均对应设置有一道所述纵向嵌缝槽，所述纵向嵌缝槽距所述水泥混凝土预制板块顶部的距离为(1/3 1/ d，其中d为所述水泥混凝土预制板块的厚度。实际加工时，可根据具体需要，对所述横向嵌缝槽和所述纵向嵌缝槽的布设高度进行相应调整。本实施例中，所述横缝嵌缝条4和纵缝嵌缝条5均为橡胶嵌缝条，所述横向嵌缝槽和所述纵向嵌缝槽均为横断面为半圆形的凹槽，且凹槽中可以填入橡胶嵌缝条，以防止雨水通过接缝渗入路面结构。CN 102535295 A为了便于拼接时，前后两块所述水泥混凝土预制板块之间能更好地咬合在一起减小缝隙，并且为了前后相邻两块所述水泥混凝土预制板块之间能够有效传递荷载。本实施例中，所述水泥混凝土预制板块的前后端部均为台阶状连接端部。实际施工时，所述水泥混凝土预制板块的前端部也可以为凹字形连接端部且其后端部为与所述凸字形连接端部配合使用的凸字形连接端部。本实施例中，结合图2及图3，此时行车方向应为从左至右，为避免错台，将所述水泥混凝土预制板块前后端的台阶状连接端部的侧部形状为“―，形。实际施工过程中，对于另半幅路段，具体是当行车方向为从右向左时，所述水泥混凝土预制板块前后端的台阶状连接端部的侧部形状为“h，，形。本实施例中，所述普通板6和连接板1上所设置所述横向孔道的数量均为两个，且所述普通板6和连接板1上所设置的所有横向孔道均布设在同一水平面上。多个所述纵向孔道的结构和尺寸均相同且其均布设在同一水平面上，多个所述纵向孔道呈均勻布设。本实施例中，所述普通板6和连接板1上所设置横向孔道的数量为2个，所述普通板6上所设置的多个所述纵向孔道的数量为3个。实际预制时，可根据实际需要，对所述纵向孔道和所述横向孔道的数量进行相应调整。本实施例中，所述纵向孔道的横截面为正方形；所述横向孔道的横截面为圆形。所述纵向孔道和所述横向孔道的尺寸根据所选预应力筋(即纵向预应力钢绞线2 和横向预应力钢绞线3)的直径来确定，由于预应力筋需要设置上下两层(横向预应力钢绞线3布设纵向预应力钢绞线2上方)，因此横向孔道的布设高度必须满足放置两根预应力筋的要求，为了减小由于预应力筋的相互摩擦引起的预应力损失，上下两根预应力筋之间 (即横向预应力钢绞线3和纵向预应力钢绞线2之间)还需要有一定的间距，因而所述横向孔道的宽度为1. 5cm 2cm，且所述横向孔道中心距其所布设水泥混凝土预制板块底部的距离为5cm。本实施例中，实际加工时，所述纵向孔道为布设于所述水泥混凝土预制板块底部且尺寸为2cmX2cm的正方形孔道，且所述正方形孔道的底部不封闭，该正方形孔道具有方便破损板的更换、易于浇筑成型等优点；所述横向孔道为直径2cm的圆形孔道，且所述圆形孔道中心距其所布设水泥混凝土预制板块底部的距离为5cm。本实施例中，所述连接板1上所设置所述预应力钢绞线锚具的数量为6个，同时连接板1的上部对应设置6块对所述预应力钢绞线锚具进行保护的钢板7，纵向预应力钢绞线 2在所述预应力钢绞线锚具上的锚固端为位于连接板1内部的钢绞线锚固端8。此外，由于连接板1底部要固定所述预应力钢绞线锚具。实际对连接板1上的锚固区进行设计时，既要保证在张拉纵向预应力钢绞线2时，所述预应力钢绞线锚具下方锚固区的混凝土不开裂并不产生过大的变形，又要求计算所述预应力钢绞线锚具下所配置的间接钢绞线满足局部受压承载力的要求。实际布设时，多类预应力钢筋的张拉控制应力允许值见表1 表1多类预应力钢筋的张拉控制应力允许值[σ。。η]
权利要求
1.一种装配式预应力阻热水泥混凝土路面，其特征在于由并排铺设在需铺设道路基层上的多道装配式预应力阻热路面板拼装组成的整体式路面，多道所述装配式预应力阻热路面板的结构均相同，多道所述装配式预应力阻热路面板的数量、横向宽度和布设位置均与需铺设道路上所设置车道的数量、横向宽度和布设位置一致，且多道所述装配式预应力阻热路面板沿行车方向的纵向长度均相同；所述装配式预应力阻热路面板包括装配式预应力路面板和铺设在所述装配式预应力路面板上的蛭石混凝土阻热铺层，所述蛭石混凝土阻热铺层的厚度为Icm 2cm ；所述装配式预应力路面板包括沿行车方向由前至后布设的多个路面板块，前后相邻两个所述路面板块之间均通过一块连接板(1)进行紧固连接；所述路面板块由沿行车方向从前至后布设的多块普通板(6)拼装组成，多块所述普通板(6)的结构相同且其横向宽度均相同，多块所述普通板(6)通过多道平行布设的纵向预应力钢绞线( 连接为一体，所述纵向预应力钢绞线( 沿行车方向进行布设；所述路面板块前后两侧所布设的两块连接板(1)上分别设置有多个对多道所述纵向预应力钢绞线O)的前后端进行锚固的预应力钢绞线锚具，多块所述普通板(6)的底部均开有供多道所述纵向预应力钢绞线O)穿过的多个纵向孔道，多个所述纵向孔道的布设方向均与行车方向一致，多个所述纵向孔道和多道所述纵向预应力钢绞线(2)的数量均为N个且连接板(1)上所设置所述预应力钢绞线锚具的数量为2N个；所述普通板(6)和连接板(1)的结构和尺寸相同且二者均为长方形的水泥混凝土预制板块， 所述普通板(6)和连接板⑴沿行车方向的纵向长度均为:3m 5m、横向宽度均为3. 5m 4. Om且其厚度均为15cm 20cm ；多道所述装配式预应力阻热路面板通过沿行车方向由前至后平行布设的多道横向预应力钢绞线C3)连接为一体，且所述普通板(6)和连接板(1)上均对应设置有一个或多个供所述横向预应力钢绞线⑶穿过的横向孔道。
2.按照权利要求1所述的装配式预应力阻热水泥混凝土路面，其特征在于前后相邻两块所述水泥混凝土预制板块之间均通过横缝嵌缝条(4)进行紧密连接，且所述水泥混凝土预制板块的前后侧壁上均对应设置有供横缝嵌缝条(4)安装的横向嵌缝槽；相邻两道所述装配式预应力阻热路面板之间均通过纵缝嵌缝条( 进行紧密连接，且所述水泥混凝土预制板块的左右侧壁上均对应设置有供纵缝嵌缝条( 安装的纵向嵌缝槽。
3.按照权利要求1或2所述的装配式预应力阻热水泥混凝土路面，其特征在于所述水泥混凝土预制板块的前后端部均为台阶状连接端部。
4.按照权利要求1或2所述的装配式预应力阻热水泥混凝土路面，其特征在于所述水泥混凝土预制板块的前端部为凹字形连接端部且其后端部为与所述凸字形连接端部配合使用的凸字形连接端部。
5.按照权利要求2所述的装配式预应力阻热水泥混凝土路面，其特征在于所述横缝嵌缝条的数量为一道，且所述水泥混凝土预制板块的前后侧壁上均对应设置有一道所述横向嵌缝槽，所述横向嵌缝槽距所述水泥混凝土预制板块顶部的距离为(1/3 l/2)d， 其中d为所述水泥混凝土预制板块的厚度；所述纵缝嵌缝条( 的数量为一道，且所述水泥混凝土预制板块的左右侧壁上均对应设置有一道所述纵向嵌缝槽，所述纵向嵌缝槽距所述水泥混凝土预制板块顶部的距离为(1/3 1/ d，其中d为所述水泥混凝土预制板块的厚度。
6.按照权利要求1或2所述的装配式预应力阻热水泥混凝土路面，其特征在于所述普通板(6)和连接板(1)上所设置所述横向孔道的数量均为两个，且所述普通板(6)和连接板(1)上所设置的所有横向孔道均布设在同一水平面上；多个所述纵向孔道的结构和尺寸均相同且其均布设在同一水平面上，多个所述纵向孔道呈均勻布设。
7.按照权利要求1或2所述的装配式预应力阻热水泥混凝土路面，其特征在于所述纵向孔道的横截面为正方形；所述横向孔道的横截面为圆形。
8.按照权利要求1或2所述的装配式预应力阻热水泥混凝土路面，其特征在于所述连接板(1)的混凝土强度高于普通板(6)的混凝土强度。
9.按照权利要求1或2所述的装配式预应力阻热水泥混凝土路面，其特征在于多块所述普通板(6)的数量为7块 15块。
10.一种对如权利要求1所述路面进行施工的方法，其特征在于该方法包括以下步骤 步骤一、水泥混凝土预制板块预制按照常规水泥混凝土板的预制方法对施工需用的所有普通板(6)和连接板(1)进行预制，并在预制完成的普通板(6)和连接板(1)上分别铺设一层所述蛭石混凝土阻热铺层；步骤二、水泥混凝土预制板块运送采用运输设备将预制好的所有普通板(6)和连接板(1)分批次运送到施工现场；步骤三、路面铺设按照行车方向由前至后分别对多道所述装配式预应力阻热路面板进行铺设，且多道所述装配式预应力阻热路面板的铺设方向均相同，对于需铺设道路的任一道所述装配式预应力阻热路面板而言，其铺设过程如下步骤301、第一联路面板铺设先对需铺设道路起始段上的第一联路面板进行铺设，所述第一联路面板包括一块连接板(1)和位于该连接板(1)前后两侧的两个所述路面板块， 且其铺设过程包括以下步骤步骤3011、中部连接板吊装及铺设将所述第一联路面板中需铺设的连接板(1)吊装到位，并按照常规水泥混凝土预制板的铺设方法对吊装到位的连接板(1)进行铺设；步骤3012、预应力钢绞线铺设对所述第一联路面板中需铺设的两个所述路面板块底部需铺设的所有纵向预应力钢绞线(2)和所有横向预应力钢绞线(3)分别进行铺设；同时， 对步骤3011中已铺设连接板(1)底部需铺设的所有横向预应力钢绞线(3)进行铺设；步骤3013、路面板块吊装将组成步骤3012中两个所述路面板块的多块所述普通板 (6)均吊装到位；步骤3014、前后连接板吊装及铺设将所述第一联路面板前后两侧所布设的两块连接板(1)分别吊装到位，并按照常规水泥混凝土预制板的铺设方法对吊装到位的两块所述连接板(1)进行铺设；同时，对本步骤中所铺设的两块所述连接板(1)底部需铺设的所有横向预应力钢绞线(3)分别进行铺设；步骤3015、纵向预应力钢绞线张拉及锚固通过步骤3012中所铺设的所有纵向预应力钢绞线( 对步骤3013中吊装到位的组成两个所述路面板块的多块所述普通板(6)分别进行张拉，并将张拉后纵向预应力钢绞线O)的前后两端分别锚固在其前后两侧所布设的两块所述连接板(1)上，则完成所述第一联路面板的铺设过程； 步骤302、下一个路面板块铺设，其铺设过程如下步骤3021、预应力钢绞线铺设对当前已铺设完成路面板前侧所布设的下一个路面板块底部需铺设的所有纵向预应力钢绞线(2)和所有横向预应力钢绞线(3)，分别进行铺设； 步骤3022、路面板块吊装将拼装组成步骤3021中所述下一个路面板块的多块所述普通板(6)均吊装到位；步骤3023、前侧连接板吊装及铺设将步骤3021中所述下一个路面板块前侧需铺设的连接板(1)吊装到位，并按照常规水泥混凝土预制板的铺设方法对吊装到位的连接板(1) 进行铺设；步骤30M、纵向预应力钢绞线张拉及锚固通过步骤3021中所铺设的所有纵向预应力钢绞线( 对步骤3022吊装到位的多块所述普通板(6)进行张拉，并将张拉后纵向预应力钢绞线O)的前后两端分别锚固在其前后两侧所布设的两个所述连接板(1)上，则完成所述下一个路面板块的铺设过程；步骤303、多次重复步骤3021至步骤30 ，直至完成一道装配式预应力阻热路面板的全部铺设过程；步骤304、多次重复步骤301至步骤303，直至需铺设道路上所布设的多道所述装配式预应力阻热路面板均铺设完成；且多道所述装配式预应力阻热路面板均铺设完成后，利用步骤3012和步骤3021中所铺设的横向预应力钢绞线C3)将当前已铺设完成的多道所述装配式预应力阻热路面板紧固连接为一体。
全文摘要
本发明公开了一种装配式预应力阻热水泥混凝土路面及其施工工艺，其路面由并排铺设且通过横向预应力钢绞线连接为一体的多道装配式预应力阻热路面板拼装组成；装配式预应力阻热路面板包括由通过连接板进行连接的多个路面板块组成的装配式预应力路面板和铺在装配式预应力路面板上的蛭石混凝土阻热铺层，路面板块包括通过纵向预应力钢绞线连接为一体的多块普通板，连接板和普通板均为水泥混凝土预制板块；其施工工艺如下一、水泥混凝土预制板块预制；二、水泥混凝土预制板块运送；三、路面铺设。本发明路面结构设计合理、施工方便、具有阻热性能且投入成本低、施工周期短、施工质量易于保证，能解决传统装配式水泥混凝土路面存在的多种实际问题。
文档编号E01C5/10GK102535295SQ20121007637
公开日2012年7月4日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者林超, 胡力群, 黄继城 申请人:长安大学