一种设有预裂带的单层配筋混凝土路面结构的制作方法

1.本实用新型涉及路面结构，具体涉及一种设有预裂带的单层配筋混凝土路面结构。


背景技术：

2.连续配筋混凝土路面是符合公路交通发展趋势的高性能路面结构类型之一。连续配筋混凝土路面沿路面纵向配有足够数量的钢筋，以控制混凝土板纵向收缩产生的裂缝宽度和数量；同时，在路面横向也配有一定的钢筋来支撑纵向钢筋；在施工时完全不设涨缝和缩缝，形成一条完整而平坦的行车道面，在提高汽车行驶的平顺性的同时，增加路面板的整体强度。
3.由于混凝土本身存在干缩及温缩现象，且其抗拉强度较小，在服役过程中的车轮及温度荷载作用下，其不可避免的会产生一定的裂缝，且裂缝宽度较大，而较宽的裂缝会导致雨水浸入路基，导致路基的软化，路面结构的破坏。而连续配筋混凝土路面则通过在混凝土路面中布置较多的纵向钢筋，利用纵向钢筋对混凝土的锚固约束作用，来实现当混凝土路面在温缩及干缩条件下的裂缝扩展到一定宽度时，纵向钢筋的内力会在距离此裂缝一定的距离混凝土板上另外拉裂出一条新的裂缝，防止第一条裂缝宽度的继续发展，从而实现控制路面裂缝开裂间距的目的。对于目前的连续配筋混路面，其具有的优点为：1）裂缝宽度较小，裂缝处混凝土板间传荷能力较强；2）裂缝宽度较小，防水较好，相对传统路面其寿命较长。
4.但是对于连续配筋混凝土路面，其也具有相应的不足，例如裂缝为自然开裂产生，裂缝形状为不规则的，当出现两条或多条裂缝交叉时，裂缝交叉处混凝土路面传荷能力急剧降低，为路面受力薄弱处，在车轮荷载下会导致交叉点出混凝土路面的破坏，因而需要对现有的混凝土路面配筋方法进行改进。
5.针对传统连续配筋路面由于裂缝不规则产生的病害以及连续我国南方地区降水较多的特点，本实用新型在于提出一种防水能力较强（裂缝宽度较小），可产生规则裂缝的一种新型路面结构。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种防水能力较强且可产生规则裂缝的设有预裂带的单层配筋混凝土路面结构。
7.本实用新型采用的技术方案为：一种设有预裂带的单层配筋混凝土路面结构，包括钢筋骨架，以及与钢筋骨架浇筑于一体的混凝土；所述钢筋骨架包括多根沿路面长度方向间隔布置的横向钢筋，以及多根沿路面宽度方向间隔布置的纵向钢筋；所述纵向钢筋上沿长度方向间隔设置多个n形弯折段，同一纵向钢筋上的两个相邻n形弯折段之间通过纵向钢筋的水平段相连；在降温条件下混凝土路面的裂缝区只出现在纵向钢筋的n形弯折段处。
8.按上述方案，所述纵向钢筋的n形弯折段长度l1为10~30cm，n形弯折段的弯折角度
α为60~90
°
。
9.按上述方案，所述n形弯折段包括第一弯折点、第二弯折点、连接第一弯折点和第二弯折点的第一弯折段、连接水平段和第一弯折点的第二弯折段，以及连接第二弯折点和水平段的第三弯折段，所述第一弯折点和第二弯折点以纵向钢筋水平段为轴，呈中心对称分布，其中第二弯折点位于纵向钢筋水平段的上方。
10.按上述方案，所有纵向钢筋的n形弯折段横向位置对应。
11.按上述方案，在第一弯折点和第二弯折点的内侧，以及n形弯折段的两端部各设横向定位钢筋。
12.按上述方案，所述n形弯折段的弯折点距离混凝土底面或顶面的距离为3~5cm。
13.按上述方案，所述纵向钢筋布置在混凝土的厚度中面上；所述第一弯折点与混凝土底面的距离l3为混凝土厚度的1/6，第二弯折点与混凝土顶面的距离l5为混凝土厚度的1/6，第一弯折点与第二弯折点之间的竖向距离l4为混凝土厚度的2/3。
14.按上述方案，所述横向钢筋位于纵向钢筋水平段的下部，横向钢筋与纵向钢筋连接固定。
15.按上述方案，所述纵向钢筋的水平段长度l2为60~150cm。
16.本实用新型的有益效果为：
17.1、预裂带功能：混凝土板沿纵向抗拉强度一定，钢筋的截面固定，其抗拉强度也是固定的；本实用新型在纵向钢筋上设计n形弯折段，利用n形弯折段处路面结构的水平抗拉能力较小，人为制造一个薄弱面，在降温荷载下钢筋混凝土板收缩，此时钢筋混凝土路面结构只会在纵向钢筋的n形弯折段出现一系列微裂缝，从而人为制造一条预裂带。
18.2、裂缝处传荷能力较强：在荷载作用下，裂缝处路面主要受到的是剪切破坏，纵向钢筋的n形弯折段在裂缝处发挥着抗剪钢筋的作用；n形弯折段具有较强的剪切荷载传荷能力，路面不会收在裂缝处发生进一步破坏。
19.3、防水能力较强，适用于多雨区域：由于预裂带微裂缝数量较多，所以裂缝宽度及小，路面防水能力及强，可以防止雨水渗入地基，有效减缓钢筋的锈蚀及地基软化，延长路面使用寿命。
附图说明
20.图1为本实用新型一个具体实施例的断面示意图。
21.图2为本实施例中路面开裂示意图。
22.图3为本实施例中纵向钢筋的弯折局部大样图。
23.图4为本实施例路面结构横断面配筋示意图。
24.其中：1
‑
混凝土，2
‑
纵向钢筋， 21
‑
n形弯折段，22
‑
水平段，23
‑
裂缝区，3
‑
横向钢筋，4
‑
横向定位钢筋，5
‑
边缘带，6
‑
轮迹带，7
‑
中间带。
具体实施方式
25.为了更好地理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地描述。
26.如图1所示的一种设有预裂带的单层配筋混凝土路面结构，包括钢筋骨架，以及与
钢筋骨架浇筑于一体的混凝土1；所述钢筋骨架包括多根沿路面长度方向间隔布置的横向钢筋3，以及多根沿路面宽度方向间隔布置的纵向钢筋2；所述纵向钢筋2上沿长度方向间隔设置多个n形弯折段21，同一纵向钢筋2上的两个相邻n形弯折段21之间通过纵向钢筋2的水平段22相连；在降温条件下混凝土路面结构的裂缝区23只出现在纵向钢筋2的n形弯折段21处。本实施例中，所述横向钢筋3位于纵向钢筋2其水平段22的下部，横向钢筋3与纵向钢筋2连接固定。
27.优选地，所述纵向钢筋2的n形弯折段21长度l1为10~30cm，n形弯折段21的弯折角度α为60~90
°
；所述纵向钢筋2的水平段22长度l2为60~150cm。
28.优选地，如图2和图3所示，所述n形弯折段21包括第一弯折点、第二弯折点、连接第一弯折点和第二弯折点的第一弯折段、连接水平段22和第一弯折点的第二弯折段，以及连接第二弯折点和水平段22的第三弯折段，所述第一弯折点和第二弯折点以纵向钢筋2其水平段22为轴，呈中心对称分布，其中第二弯折点位于纵向钢筋2其水平段22的上方。
29.优选地，所有纵向钢筋2的n形弯折段21横向位置对应，也即，同一横向位置处，n形弯折段21的折点位于同一横断面上（n形弯折段21的折点横向对正）。
30.优选地，在第一弯折点和第二弯折点的内侧，以及n形弯折段21的两端部各设横向定位钢筋4。
31.优选地，所述n形弯折段21的弯折点距离混凝土1底面或顶面的距离为3~5cm；也即，弯折点保护层的厚度l3和l5为3~5cm。
32.优选地，所述纵向钢筋2布置在混凝土1的厚度中面上；所述第一弯折点与混凝土1底面的距离l3为混凝土1厚度的1/6，第二弯折点与混凝土1顶面的距离l5为混凝土1厚度的1/6，第一弯折点与第二弯折点之间的竖向距离l4为混凝土1厚度的2/3。施工时，纵向钢筋2隔一段距离斜向下进行一定角度弯折，弯折距离（此处是指沿路面结构厚度方向上的距离）约1/3板厚时到达第一折弯点，再斜向上弯折约2/3板厚距离（此处是指沿路面结构厚度方向上的距离）时达到第二弯折点，再斜向下弯折约1/3板厚（此处是指沿路面结构厚度方向上的距离）后弯折水平，如此不断循环，最终纵向钢筋2构成水平段22与n形弯折段21的交替连接结构。
33.本实施例中，根据纵向钢筋2的布置情况，可将所述路面结构的截面分为边缘带5、轮迹带6和中间带7，如图4所示。所述边缘带5，其宽度为5~10cm，在此区域内不布置纵向钢筋2。所述轮迹带6，其宽度为100~150cm，布置纵向钢筋2，布置间隔15~20cm。所述中间带7，其宽度为50~100cm，纵向钢筋2布置间隔20~30cm。
34.本实用新型的核心在于纵向钢筋2其n形弯折段21的设计：
35.1、具有“定点”开裂功能：混凝土板沿纵向抗拉强度一定，钢筋的截面固定，其抗拉强度也是固定的；本实用新型在纵向钢筋2上设计n形弯折段21，利用n形弯折段21处路面结构的水平抗拉能力较小，人为制造一个薄弱面，在降温荷载下钢筋混凝土板收缩，此时钢筋混凝土路面结构会在纵向钢筋2的n形弯折段21处出现一系列微裂缝。
36.2、裂缝处传荷能力较强：在荷载作用下，裂缝处路面主要受到的是剪切破坏，纵向钢筋2的n形弯折段21在裂缝处发挥着抗剪钢筋的作用；n形弯折段21具有较强的剪切荷载传荷能力，路面不会收在裂缝处发生进一步破坏。
37.3、路面寿命及防水能力提高：裂缝区只出现在纵向钢筋2的n形弯折段21，其他部
位没有裂缝，且形成的裂缝为一系列微裂缝，故路面防水能力较强，可以有效减缓钢筋的锈蚀，延长路面使用寿命。
38.最后应说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。