一种码头混凝土道路结构及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及道路工程，特别是一种供集装箱重载货车行驶用的码头混凝土道路结构及其施工方法。
【背景技术】
[0002]无论是客车还是货车，车身的全部重量都是通过车轴上的车轮传给路面。因此，对于路面而言，十分重视汽车的轴载。目前，我国公路上行驶的货车的后轴轴载，一般控制在60?130kN范围内，我国现行公路与城市道路路面设计规范以100kN为设计标准轴重。
[0003]不同重力的轴载给路面结构带来的损伤程度是不同的，道路结构设计，除了要考虑设计期限内道路的累计交通量外，还必须考虑各级轴载所占比例。
[0004]码头是海运或河运货物装卸的集散地，大量集装箱(集装箱车辆总重大都在40吨以上)和重型货车不停地往来运送货物，主要供这类货车行驶用的码头混凝土道路，目前一般采用混凝土道路结构:在路床的上面分别铺设垫层、基层和面层，在面层的混凝土中加横向分布钢筋和纵向分布钢筋。这种混凝土道路结构，因累计交通量大、承载车辆轴重和总重大等原因，其安全性和耐久性难以得到保证。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种安全性和耐久性好的码头混凝土道路结构，同时提供这种结构的施工方法。
[0006]本发明提供的码头混凝土道路结构，在路床的上面分别铺设垫层、基层和面层；面层、基层和垫层的厚度分别为30cm，45cm和25cm ;在面层的上部布有横向分布钢筋和纵向分布钢筋；该码头混凝土道路沿其中心线分成1号车道和2号车道两个车道；两个车道的面层按纵向长度400?600cm、横向宽度400?500cm分成若干块行车道板，行车道板的横缝和纵缝中置有传力杆；两个车道均分成轮压区和非轮压区，在轮压区的上缘布有横向相互间隔25cm的抗压钢筋，在轮压区的下缘布有横向相互间隔12.5cm的抗弯钢筋，在轮压区的两侧中部分别有中部纵向钢筋，在抗压钢筋和抗弯钢筋之间有拉筋，抗压钢筋、抗弯钢筋和中部纵向钢筋的外部有箍筋；在面层的表面有非轮压区标识和轮压区标识。
[0007]所述抗压钢筋为直径12?16mm、长度小于行车道板纵向长度4cm的热乳带肋钢筋。
[0008]所述抗弯钢筋为直径22?28mm、长度小于行车道板纵向长度4cm的热乳带肋钢筋。
[0009]所述中部纵向钢筋为直径为12?16_、长度小于行车道板纵向长度4cm的热乳带肋钢筋。
[0010]所述箍筋为直径12mm的热乳带肋钢筋，在行车道板距两距两侧边50?70cm范围内箍筋间距为12.5cm，其余范围内箍筋间距为25cm。
[0011]所述拉筋为直径12mm的热乳带肋钢筋，纵向相互间距为25cm。
[0012]所述横向分布钢筋和纵向分布钢筋分别为直径12mm的热乳带肋钢筋，横向分布钢筋相互间距为10?15cm，纵向分布钢筋按间距为10?15cm布置在非轮压区范围内。
[0013]所述传力杆为直径32mm、长50cm、相互间距30cm的热乳光圆钢筋。
[0014]上述道路结构的施工方法，包括以下顺序的步骤:
[0015]步骤一、路床施工
[0016]清表后回填30cm厚素土 ；实施20遍冲击碾压，碾压速度为10?15km/h ;使路床的顶面抗压综合回弹模量值E。。达到80kPa?120kPa ；
[0017]步骤二、垫层施工
[0018]1)材料要求
[0019]选用优质砂砾或用石料破碎的洁净碎石为骨料，选用的石料标准等级不低于三级；骨料中粒径小于0.075mm的颗粒含量小于3%，并应具有足够的渗透系数；
[0020]2)施工要求
[0021]天然混合砂砾或未筛分碎石，可直接摊铺碾压，分级准备的材料用拌和机拌和均匀后方可摊铺；采用机械摊铺，在摊铺过程中应避免离析，对于局部发生离析的部位，通过补充拌和的方式保证其均匀性，严重离析的应局部换料；摊铺后的垫层须具有合适的路拱和均匀一致的初始密实度，以保证压实效果；压实合格的标准是自重12?15吨的振动压路机在20?25吨激振力下进行碾压，表面无明显推移和轮迹；
[0022]步骤三、基层施工
[0023]1)基层由5 %水泥稳定级配碎石构成，水泥稳定混合料拌和采用机械拌和法；
[0024]2)碾压前必须检查控制混和料的含水量和拌和的均匀性，应在混和料处于最佳压实含水量时进行碾压，每次压实厚度最小为5cm，最大为15cm ；
[0025]3)碾压过程中要注意找平，填补处要翻松加料，重新压实成整体；
[0026]4)水泥稳定混合料从加水泥拌和到完成压实的延迟时间(包括干拌时间在内)，不应超过2小时；
[0027]5)碾压成型后，每天洒水数次进行养护，保持基层表面润湿，禁止用水管冲洒，养护期不得小于7天，使基层的顶面抗压综合回弹模量值Em达到1500kPa?1550kPa ;养护结束后应立即对面层施工
[0028]步骤四、面层施工
[0029]1)对面层结构中的横向分布钢筋、纵向分布钢筋、抗压钢筋、抗弯钢筋、拉筋和箍筋进行定位绑扎；埋设传力杆；
[0030]2)完成上述钢筋的定位绑扎及传力杆埋设后浇筑混凝土，摊铺混凝土混合料时，对每一位置混合料的振捣持续时间以混合料停止下沉、不再冒气泡并泛出水泥砂浆为止，停止振捣；在振实和大致振平后，用震动夯板往返刮振2?3遍，将表面泛浆整平、赶出气泡，并及时挖填补齐，填补时选用较细的碎石混合料，严禁用纯砂浆填补找平；抹面时严禁在混凝土面板上洒水和洒水泥粉；表面抹平后采用拉槽器或滚动压纹器在混凝土表面沿横向制作纹理；拉毛或压纹深度为1?3mm ；
[0031]3)养生
[0032]混凝土表面铺筑完成后应立即开始养生，养生用覆盖物保湿并及时洒水，保持混凝土表面始终处于潮湿状态，气温5?40°C时，养生时间不少于28天，气温小于5°C时，养生时间不少于60天；
[0033]步骤五、切缝与填缝
[0034]采用切缝法对行车道板的纵缝与横缝进行切缝，在混凝土强度达到设计强度的25%?30%时，用切缝机切割，切割深度2?3cm ;
[0035]缝槽应在混凝土养生期满后及时填缝；填缝前必须保持缝内清洁，同时保证填缝材料应与混凝土缝壁粘附紧密不渗水，在开放交通前应保证填缝材料有充分的硬结时间；
[0036]步骤六、在面层的表面绘制非轮压区标识和轮压区标识。
[0037]按上述施工方法建成的码头混凝土道路具有以下有益效果:
[0038]1、采用高模量路床、垫层及基层，一是能有效减小面层在重载下的弯沉值变形，可极大提高面层的混凝土面板耐久性；二是使面板的整板厚度均匀，温差与湿差疲劳拉应力大为降低，提高了路面结构的抗疲劳性；三是使混凝土面板的接缝传荷能力得到了显著提高，便于后期养护并提高了路面的使用周期。
[0039]2、通过标识标线将集装箱车辆引导至规定的轮压区行驶，并针对性地在轮压区的面层中配置抗弯钢筋和抗压钢筋，提高了轮压区的抗弯、抗裂承载能力；箍筋和拉筋能将轮压区范围的混凝土进行约束，提高混凝土的抗拉、抗压性能；从而使轮压区的面层能够承受交通繁忙、轴载重的集装箱车辆荷载，保证面层的安全性和耐久性。
[0040]3、箍筋在行车道板距两端50?70cm范围内按12.5cm间距布置，进行了加密，保证了行车道板两端的抗弯、抗裂的承载能力。
[0041]4、在行车道板侧边受力薄弱位置，通过标识标线将集装箱车辆引导至规定的行驶路径，避免了集装箱车辆车轮作用在行车道板的侧边，避免了受力上的不利因素；同时通过划分非轮压区，在非轮压区按照常规配置配筋，有利于节约工程造价。
[0042]5、标识采用高反光型标线可大大提高夜间行车的安全性，同时也可提高夜间行车效率。
[0043]6、结构现场施工简便，后期维护方便。
【附图说明】
[0044]附图给出本发明实施例的示意图，其中:
[0045]图1为码头混凝土道路的断面示意图；
[0046]图2为图1中面层上部水平方向剖视图；
[0047]图3为图1中面层表面上的行车标识图；
[0048]图4为车辆沿图3所示标识的道路行驶示意图；
[0049]图5为道路面层的配筋图。
【具体实施方式】
[0050]以下结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
[0051]本实施例码头混凝土道路结构，如图1所示，在路床4的上面分别铺设25cm厚垫层3、45cm厚基层2和30cm厚面层1，道路的总宽度为850cm。
[0052]如图2所示，该混凝土沿道路，沿其中心线分成宽度425cm的两个车道，其中1号车道I为进货车道，2号车道II为返程车道。两个车道的面层1按纵向长度(沿道路纵向的长度)为450cm、横向宽度(沿道路横向的长度)为425cm分成若干块混凝土现浇行车道板5，在行车道板的纵缝6-1(沿道路纵向间的缝隙)和横缝6-2(沿道路横向间的缝隙)中置传力杆7，传力杆为直径32mm、长50cm、相互间距30cm的热乳光圆钢筋HPB300。
[0053]如图3所示，两个车道均分为轮压区9-1和非轮压区9-2。每个车道上两条轮压区9-1的宽度为100cm，相互间距80cm，外轮压区距车道外侧边的距离为72.5cm，轮压区以外为非轮压区9-2。
[0054]如图5所不，在轮压区9-1的上缘布有5根直径12?16mm、长度446cm、相互间隔25cm的热乳带肋钢筋HRB400，组成横向抗压钢筋11 ;在轮压区9_1的下缘布有10根直径2?28mm、长度446cm、相互间隔12.5cm的热乳带肋钢筋HRB400，组成抗弯钢筋10 ;在轮压区两侧的中部分别有1根直径12?16mm、长度446cm的热乳带肋钢筋HRB400，构成中部纵向钢筋12 ;在抗压钢筋和抗弯钢筋之间有直径12mm、纵向相互间距25cm的热乳带肋钢筋HRB400，构成拉筋14 ;在抗压钢筋、抗弯钢筋和中部纵向钢筋的外部有箍筋13，在行车道板纵向距两侧边50?70cm范围内箍筋间距为12.5cm，其余范围内箍筋间距为25cm，箍筋为直径12mm的热乳带肋钢筋HRB400。在非轮压区9_2的上部、距表面10cm处布有直径12mm、相互间距1