一种低配筋率连续配筋混凝土路面结构的制作方法

本实用新型涉及道路工程技术领域，具体涉及一种低配筋率连续配筋混凝土路面结构。

背景技术：

连续配筋混凝土路面是指面层内配置纵向连续钢筋和横向钢筋，横向不设缩缝的水泥混凝土路面，由于取消了横向缩缝，大大减少了运营期的各种接缝类病害，同时整体性和平整度好，行车舒适性佳，是重载交通长寿命水泥路面的主要发展方向之一。连续配筋混凝土路面之所以能够不设横向缩缝，是因为结构内配置了数量足够的纵向钢筋，通常纵向配筋率高达0.6％～1.0％，通过纵向钢筋与混凝土之间的粘结作用来限制混凝土的收缩开裂，将横向收缩裂缝分散为众多具有一定间距的微裂缝，从而实现不切缩缝的目的。钢筋混凝土路面是指面层内配置纵、横向钢筋或钢筋网并设接缝的水泥混凝土路面，其结构内的纵向钢筋通常是间断的，且配筋率相比于连续配筋混凝土路面低很多，通常纵向配筋率为0.1％～0.2％，由于纵向间断钢筋的约束作用，相比于普通混凝土路面4～6m就需设置缩缝，钢筋混凝土路面在长度方向6～15m设置横向缩缝，缩缝间距增大。

连续配筋混凝土路面一般要求纵向钢筋埋置深度处裂缝缝隙宽度不大于0.5mm，横向裂缝的平均间距不大于1.8m，因为裂缝间距过小容易引发冲断破坏，裂缝间距过大则会出现宽裂缝，而宽裂缝又会导致雨水下渗、钢筋锈蚀。现实中由于材料的多样性、施工的变异性、荷载的不确定性、设计方法的经验性，连续配筋混凝土路面经常出现不合理的裂缝形式，如短距离的宽裂缝，而研究表明90％的冲断病害发生在30～60cm的裂缝密集处，为此一些工程在连续配筋混凝土路面完工后进行预切缝，希望对裂缝进行主动控制，但预切缝间距难以确定，尚无理论支撑。钢筋混凝土路面虽然横向缩缝间距增大，但横向缩缝之间需设置前置钢筋支架的光圆钢筋传力杆，施工复杂、周期长，且仍有较大的切缝工作量。基于以上问题，开发一种配筋率介于连续配筋混凝土路面和钢筋混凝土路面之间、纵向钢筋连续并代替传力杆、设置大间距横向缩缝的低配筋率连续配筋混凝土路面结构很有必要，可有效解决两种路面结构面临的问题，并能降低钢筋用量、减少切缝、施工简便、节省工程投资。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种低配筋率连续配筋混凝土路面结构，降低配筋率、减少钢筋用量，大大简化了横向缩缝施工，增大了横向缩缝间距，减少了切缝工作量及后期接缝病害，具有非常大的工程实用价值。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种低配筋率连续配筋混凝土路面结构，包括由下至上依次铺设的底基层、基层、缓冲层和低配筋率连续配筋混凝土面层；低配筋率连续配筋混凝土面层内配置有单层连续配筋或双层连续配筋，混凝土面层上每隔一定距离l设置一条横向缩缝。

按照上述技术方案，单层连续配筋包括连续的纵向钢筋和横向钢筋，纵向钢筋布置于横向钢筋上方。

按照上述技术方案，双层连续配筋包括上层连续钢筋和下层连续钢筋；

上层连续钢筋包括连续的纵向钢筋和横向钢筋，在上层连续钢筋中，纵向钢筋布置于横向钢筋上方；下层连续钢筋包括连续的纵向钢筋和横向钢筋，在下层连续钢筋中，横向钢筋布置于纵向钢筋上方。

按照上述技术方案，纵向钢的筋直径为14mm～20mm，相邻两纵向钢筋之间的距离为150mm～350mm；

横向钢筋的直径为12mm～16mm，相邻两横向钢筋之间的距离为300mm～600mm。

按照上述技术方案，底基层的铺设材料为粒料类或无机结合料稳定材料，底基层的厚度为15～20cm；基层的铺设材料为无机结合料稳定材料或低强度水泥混凝土材料，基层由一层或者两层铺设材料铺设而成，基层的单层铺设材料的厚度为15～20cm；缓冲层为不小于2cm的沥青混凝土材料。

按照上述技术方案，低配筋率连续配筋混凝土面层的配筋率为0.2％～0.6％，横向缩缝的间隔距离l为20～65m，低配筋率连续配筋混凝土面层的厚度为22～30cm。

按照上述技术方案，当路面为中交通荷载等级时，配筋率为0.2％～0.3％；当路面为重交通荷载等级时，配筋率为0.3％～0.4％；当路面为特重交通荷载等级时，配筋率为0.4％～0.5％；当路面为极重交通荷载等级时，配筋率为0.5％～0.6％。

按照上述技术方案，钢筋的型号为hrb400热轧带肋钢筋。

按照上述技术方案，横向缩缝的深度不大于4cm，宽度为5～10cm。

按照上述技术方案，横向缩缝内填充有聚氨酯或高粘高弹改性沥青。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种低配筋率连续配筋混凝土路面结构，本结构不仅可以降低配筋率、减少钢筋用量，而且通过纵向连续钢筋代替了传力杆、不再需要设置传力杆支架，大大简化了施工，由于配筋率高于钢筋混凝土路面，其缩缝间距又可以继续增大，减少了切缝工作量及后期接缝病害，具有非常大的工程实用价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例中低配筋率连续配筋混凝土路面结构的纵向截面示意图；

图中，1-底基层，2-基层，3-缓冲层，4-低配筋率连续配筋混凝土面层，5-横向钢筋，6-纵向钢筋，7-横向缩缝。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

参照图1所示，本实用新型提供的一种实施例中低配筋率连续配筋混凝土路面结构，包括由下至上依次铺设的底基层1、基层2、缓冲层3和低配筋率连续配筋混凝土面层4；低配筋率连续配筋混凝土面层4包括内置有单层连续配筋或双层连续配筋的混凝土面层，混凝土面层上每隔一定距离l设置一条横向缩缝7。

进一步地，单层连续配筋包括多个连续的纵向钢筋6和横向钢筋5，纵向钢筋6布置于横向钢筋5上方。

进一步地，双层连续配筋包括上层连续钢筋和下层连续钢筋；

上层连续钢筋包括多个连续的纵向钢筋6和横向钢筋5，在上层连续钢筋中，纵向钢筋6布置于横向钢筋5上方；下层连续钢筋包括连续的纵向钢筋6和横向钢筋5，在下层连续钢筋中，横向钢筋5布置于纵向钢筋6上方。

进一步地，在单层连续配筋和双层连续配筋中，多个连续的纵向钢筋6并排布置于同一高度，沿道路长度方向延伸，多个横向钢筋5沿道路长度方向依次布置。

进一步地，纵向钢的筋直径为14mm～20mm，相邻两纵向钢筋6之间的距离为150mm～350mm；

横向钢筋5的直径为12mm～16mm，相邻两横向钢筋5之间的距离为300mm～600mm。

进一步地，底基层1的铺设材料为粒料类或无机结合料稳定材料，底基层1的厚度为15～20cm；为一层结构，为整个路面结构的次要承重层。

进一步地，基层2的铺设材料为无机结合料稳定材料或低强度水泥混凝土材料，基层2的单层厚度为15～20cm；基层2铺设层数为一层或两层。

进一步地，缓冲层3为不小于2cm的沥青混凝土材料；缓冲层3是整个路面结构承上启下的重要功能层，具有提供平整度较高的下承层，降低面层与基层2的黏结程度、减小摩阻力，防止雨水下渗，对下层反射裂缝进行应力吸收，降低面层混凝土板的温度和湿度翘曲变形等功能。

进一步地，低配筋率连续配筋混凝土面层4的配筋率为0.2％～0.6％，横向缩缝7的间隔距离l为20～65m，低配筋率连续配筋混凝土面层4的厚度为22～30cm。

进一步地，钢筋的型号为hrb400热轧带肋钢筋。

进一步地，当路面为中交通荷载等级时，配筋率为0.2％～0.3％；

当路面为重交通荷载等级时，配筋率为0.3％～0.4％；

当路面为特重交通荷载等级时，配筋率为0.4％～0.5％；

当路面为极重交通荷载等级时，配筋率为0.5％～0.6％。

进一步地，低配筋率连续配筋混凝土面层4虽然配置了一定量的纵向连续钢筋，但其配筋率还不足以完全控制横向缩缝7的发展，因此仍需按一定间距设置横向缩缝7，同时配筋率越高，缩缝间距越大。

进一步地，横向缩缝7内填充有聚氨酯或高粘高弹改性沥青。

本实用新型提供的一个实施例，如图1所示，一种低配筋率连续配筋混凝土路面结构包括：底基层1，基层2，缓冲层3，低配筋率连续配筋混凝土面层4，横向钢筋5，纵向钢筋6，横向缩缝7。

所述底基层1铺设于路基之上，路基顶面设计回弹模量不小于40mpa，可通过贝克曼梁法对其弯沉进行控制，要求其验收弯沉值不大于200(0.01mm)。底基层1可采用级配碎石、水泥稳定级配碎石、二灰稳定级配碎石等材料，通常为一层，其适宜厚度为15～20cm。

所述基层2铺设于底基层1之上，可采用水泥稳定级配碎石、二灰稳定级配碎石、贫混凝土、碾压混凝土等材料，可以为一层或者两层结构，水泥稳定级配碎石及二灰稳定级配碎石单层适宜厚度为15～20cm，贫混凝土及碾压混凝土单层适宜厚度为15～20cm。

所述缓冲层3铺设于基层2之上，当基层2为水泥稳定级配碎石或二灰稳定级配碎石时，缓冲层可采用不小于2cm的砂粒式沥青混凝土ac-5或细粒式沥青混凝土ac-10；当基层2为贫混凝土或碾压混凝土时，缓冲层可采用不小于4cm的细粒式沥青混凝土ac-13。

所述低配筋率连续配筋混凝土面层4铺设于缓冲层3之上，其弯拉强度标准值在中交通荷载等级时不小于4.5mpa，重交通荷载等级及以上时不小于5.0mpa，适宜的厚度为22～30cm。

所述低配筋率连续配筋混凝土面层4适宜的纵向配筋率范围为0.2％～0.6％，其中中交通荷载等级时配筋率宜为0.2％～0.3％，重交通荷载等级时配筋率宜为0.3％～0.4％，特重交通荷载等级时配筋率宜为0.4％～0.5％，极重交通荷载等级时配筋率宜为0.5％～0.6％。

所述低配筋率连续配筋混凝土面层4内部配置纵向钢筋6和支撑纵向钢筋6的横向钢筋5。所采用的横向钢筋5直径一般在12mm～16mm，间距一般在300mm～600mm。所采用的纵向钢筋6直径一般在14mm～20mm，间距一般在150mm～350mm。纵向钢筋6的安装高度结合工程实践，分控制裂缝和提高承载能力两种：路基稳固段采用单层配筋，纵向钢筋6布置在距离面板表面5cm左右的位置；路基欠稳固段采用双层配筋，上层纵向钢筋6布置在距离面板表面5cm左右的位置，下层纵向钢筋6布置在距离面板底面3cm左右的位置。

所述低配筋率连续配筋混凝土面层4虽然配置了一定量的纵向连续钢筋，但其配筋率还不足以完全控制横向缩缝的发展，因此仍需按一定间距设置横向缩缝7，同时配筋率越高，缩缝间距越大，配筋率与横向缩缝的对应关系见表1。

所述低配筋率连续配筋混凝土面层4的横向缩缝7按与配筋率对应的间距进行切缝。为了避免切到纵向钢筋，横向缩缝7切缝深度小于普通水泥混凝土路面的切缝深度，通常切缝深度不大于4cm；横向缩缝7切缝宽度可稍微大于通水泥混凝土路面的切缝宽度，通常切缝宽度5～10mm，切缝后采用聚氨酯或高粘高弹改性沥青填缝。

低配筋率连续配筋混凝土面层4的横向缩缝的间隔距离l：

其中，[σs]ksfsy；

公式中，ρ—低配筋率连续配筋混凝土路面的配筋率，％；[σs]—钢筋的容许应力，mpa；ks—钢筋容许应力折减系数；fsy—钢筋的屈服强度，mpa；kc—考虑理论与实际差异以及施工变异水平和材料参数变异水平等因素影响的综合系数；—理论与实际差异系数；—施工变异水平系数；—材料参数变异水平系数；μ0—低配筋率连续配筋混凝土路面面层与基层的动态摩阻系数；γ—混凝土的重度，kn/m³；

钢筋容许应力折减系数一般为75％～85％，其代表值可取80％；

理论与实际差异系数一般为0.05～0.25，其代表值可取0.15；

施工变异水平系数，水平一时可取0.18，水平二时可取0.26，水平三时可取0.36，道路等级越高，变异水平越低；

材料参数变异水平系数，水平一时可取0.05，水平二时可取0.10，水平三时可取0.15，道路等级越高，变异水平越低；

低配筋率连续配筋混凝土路面面层与基层的动态摩阻系数一般为1.5～8.9，考虑到由于温度的升降，面层与基层之间会产生多次相对滑动，导致动态摩阻系数较小，其代表值可取1.8；

混凝土的重度，一般可取24kn/m³。

以上的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。