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1、10申请公布号CN103255713A43申请公布日20130821CN103255713ACN103255713A21申请号201310184919622申请日20130517E01D19/1220060171申请人长沙理工大学地址410004湖南省长沙市雨花区万家丽南路二段960号72发明人李雪连陈宇亮李章闯张起森钱国平郑茜茜骆岩飞岳伟俊74专利代理机构长沙市融智专利事务所43114代理人邓建辉54发明名称一种水泥混凝土桥面复合铺装结构57摘要本发明公开了一种水泥混凝土桥面复合铺装结构,包括桥面板4,在所述的桥面板4上设有架立钢筋5,在所述的架立钢筋5上设有钢筋网6,在所述的桥面板4上浇筑。
2、有一层轻质聚合物水泥混凝土过渡层3且所述的钢筋网6处于所述的轻质聚合物水泥混凝土过渡层3内,所述的轻质聚合物水泥混凝土过渡层3上表面设有纵横向抗滑槽2,所述的轻质聚合物水泥混凝土过渡层3上表面铺设有沥青混凝土铺装层。本发明是一种能够延长使用寿命的水泥混凝土桥面复合铺装结构。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页10申请公布号CN103255713ACN103255713A1/1页21一种水泥混凝土桥面复合铺装结构,包括桥面板4,其特征是在所述的桥面板4上设有架立钢筋5,在所述的架立钢筋5上设有钢筋网6,在所。
3、述的桥面板4上浇筑有一层轻质聚合物水泥混凝土过渡层3且所述的钢筋网6处于所述的轻质聚合物水泥混凝土过渡层3内,所述的轻质聚合物水泥混凝土过渡层3上表面设有纵横向抗滑槽2,所述的轻质聚合物水泥混凝土过渡层3上表面铺设有沥青混凝土铺装层。2根据权利要求1所述的水泥混凝土桥面复合铺装结构,其特征是所述的钢筋网6与所述的架立钢筋5采用梅花焊焊接在一起。3根据权利要求1或2所述的水泥混凝土桥面复合铺装结构,其特征是所述的沥青铺装层采用聚合物改性沥青混凝土沥青层1。4根据权利要求1或2所述的水泥混凝土桥面复合铺装结构,其特征是所述的轻质聚合物水泥混凝土过渡层3中的轻质聚合物水泥混凝土的配比如下其中(1)P。
4、/C为聚灰比,是聚丙烯乳液中固体质量与水泥质量之比;(2)消泡剂剂量为占聚丙烯乳液质量百分比;(3)7天标养条件温度为203,湿度90,并保持恒温恒湿;7天28天干养条件温度为203,湿度60,并保持恒温恒湿。5根据权利要求4所述的水泥混凝土桥面复合铺装结构,其特征是所述的轻质聚合物水泥混凝土过渡层3中的轻质聚合物水泥混凝土的配比如下。6根据权利要求1或2所述的水泥混凝土桥面复合铺装结构,其特征是所述的纵横向抗滑槽2的刻槽间距18MM22MM,槽深为3MM5MM。7根据权利要求1或2所述的水泥混凝土桥面复合铺装结构,其特征是所述的架立钢筋5的直径为8MM10MM,布设密度为46根/M2,埋入所。
5、述的桥面板4的深度为80MM120MM,伸出所述的桥面板4的高度为3640MM。8根据权利要求1或2所述的水泥混凝土桥面复合铺装结构,其特征是所述的钢筋网6采用直径6MM10MM的钢筋焊接成80MM120MM80MM120MM的钢筋网。9根据权利要求1或2所述的水泥混凝土桥面复合铺装结构,其特征是所述的钢筋网6位于所述的轻质聚合物水泥混凝土过渡层3的中部。10根据权利要求1或2所述的水泥混凝土桥面复合铺装结构,其特征是所述的轻质聚合物水泥混凝土过渡层3的厚度为5CM8CM,所述的沥青混凝土铺装层的厚度为3CM5CM。权利要求书CN103255713A1/4页3一种水泥混凝土桥面复合铺装结构技术。
6、领域0001本发明涉及一种桥面铺装结构,特别是涉及一种水泥混凝土桥面复合铺装结构。背景技术0002由于桥面铺装问题是介于桥梁与道路两个专业的交界区域,因此多年来一直被两个专业所忽视。现行公路沥青路面设计规范主要对沥青铺装结构所用材料、做法及厚度等作了指导性的说明,却没有提及具体的设计方法。故目前道路与桥梁专业方面分别按各自的要求和认知进行设计,没有形成统一的规范与标准,至今还是基于以前经验的知识进行设计修筑。0003随着交通量和重型车迅速增加,特别是近年来超载现象严重,按传统理念设计出来的混凝土桥桥面铺装的破坏情况越来越严重。有为数不少的桥梁通车后不久,无论是水泥混凝土铺装还是沥青混凝土铺装都。
7、不同程度地出现了裂缝、拥包、车辙、碎裂、脱落等普遍病害。这不仅妨碍了交通安全,影响了桥面的美观性,一些处于交通要道上的桥梁分流特别困难,严重影响了交通,还给维修工作带来了很大困难,造成了直接和间接的巨大经济损失。0004因此,在按传统理念设计与施工的混凝土桥桥面铺装层中暴露的问题与日俱增的情况下,急需进行新型复合铺装结构的尝试,利用各种层间抗剪切措施的设计和铺装层材料与结构性能的改善,特别是弯拉强度的提高和铺装整体性的增强,以减少铺装层开裂和脱落等早期病害。发明内容0005本发明所要解决的技术问题是提供一种能够延长使用寿命的水泥混凝土桥面复合铺装结构。0006为了解决上述技术问题,本发明提供的。
8、水泥混凝土桥面复合铺装结构,包括桥面板,在所述的桥面板上设有架立钢筋,在所述的架立钢筋上设有钢筋网,在所述的桥面板上浇筑有一层轻质聚合物水泥混凝土过渡层且所述的钢筋网处于所述的轻质聚合物水泥混凝土过渡层内,所述的轻质聚合物水泥混凝土过渡层上表面设有纵横向抗滑槽,所述的轻质聚合物水泥混凝土过渡层上表面铺设有沥青铺装层。0007所述的钢筋网与所述的架立钢筋采用梅花焊焊接在一起。0008所述的沥青铺装层采用聚合物改性沥青混凝土沥青层。0009所述的轻质聚合物水泥混凝土过渡层3中的轻质聚合物水泥混凝土的配比如下0010说明书CN103255713A2/4页40011其中0012(1)P/C为聚灰比,是。
9、聚丙烯乳液中固体质量与水泥质量之比;0013(2)消泡剂剂量为占聚丙烯乳液质量百分比;0014(3)7天标养条件温度为203,湿度90,并保持恒温恒湿;7天28天干养条件温度为203,湿度60,并保持恒温恒湿。0015所述的轻质聚合物水泥混凝土过渡层中的轻质聚合物水泥混凝土的配比如下00160017所述的纵横向抗滑槽的刻槽间距18MM22MM,槽深为3MM5MM。0018所述的架立钢筋的直径为8MM10MM,布设密度为46根/M2,埋入所述的桥面板的深度为80120MM,伸出所述的桥面板的高度为3640MM。0019所述的钢筋网采用直径610MM的钢筋焊接成80MM120MM80MM120MM。
10、的钢筋网。0020所述的钢筋网位于所述的轻质聚合物水泥混凝土过渡层的中部。0021所述的轻质聚合物水泥混凝土过渡层的厚度为5CM8CM,所述的沥青混凝土铺装层的厚度为3CM5CM。0022采用上述技术方案的水泥混凝土桥面复合铺装结构,是在桥面板与沥青铺装层之间设置一过渡层,与沥青铺装层联接的过渡层表面带有纵横向抗滑槽,过渡层采用布钢筋网的轻质聚合物水泥混凝土并被浇筑在带钢筋的桥面板上,其中,钢筋网与架立钢筋焊接(梅花焊)在一起,沥青层采用聚合物改性沥青混凝土。轻质聚合物水泥混凝土不但具有足够的弯拉强度,而且具有很高的抗弯韧性。这意味着,轻质聚合物水泥混凝土过渡层在结构的受力变形中具有良好的挠曲。
11、柔性。0023本发明具有如下几个主要优点沥青铺装层与轻质聚合物水泥混凝土过渡层间的纵横向抗滑槽这种粘结构造应比单纯粘结剂有更有效的水平抗剪切能力,在主梁桥面板预埋架立钢筋,加强层间的抗剪能力、防止轻质聚合物水泥混凝土过渡层的钢筋网塌陷。沥青铺装层与轻质聚合物水泥混凝土过渡层间的变形差小于沥青铺装层与桥面板间的变形差,轻质聚合物水泥混凝土过渡层表面的纵横向抗滑槽阻滞并分散沥青铺装层在轮载下的水平剪切位移,减少沥青铺装层推移和开裂。轻质聚合物水泥混凝土过渡层的细集料是轻质陶粒,其密度与沥青铺装层接近,而远远小于普通水泥混凝土的密度,故此类铺装材料的使用能有效降低铺装层整体重量,减少桥梁恒载。轻质聚。
12、合物水泥混凝土过渡层可以有效地降低沥青混凝土摊铺碾压时传递到桥面板的热量,提高摊铺碾压质量。0024综上所述,本发明是一种能够延长使用寿命的水泥混凝土桥面复合铺装结构。附图说明0025图1是本发明的结构示意图。具体实施方式说明书CN103255713A3/4页50026下面结合附图对本发明作进一步说明。0027参见图1,在桥面板4上设有架立钢筋5,在架立钢筋5上采用梅花焊焊接有钢筋网6,在桥面板4上浇筑有一层轻质聚合物水泥混凝土过渡层3且钢筋网6处于轻质聚合物水泥混凝土过渡层3的中部,轻质聚合物水泥混凝土过渡层3的厚度为5CM8CM,轻质聚合物水泥混凝土过渡层3上表面设有纵横向抗滑槽2,轻质聚。
13、合物水泥混凝土过渡层3上表面铺设有聚合物改性沥青混凝土沥青层1,聚合物改性沥青混凝土沥青层1的厚度为3CM5CM。纵横向抗滑槽2的刻槽间距18MM22MM,槽深为3MM5MM。为加强层间抗剪能力、防止钢筋网塌陷,架立钢筋5的直径为8MM10MM,布设密度为46根/M2,埋入桥面板4的深度为80120MM,伸出桥面板4的高度为3640MM;钢筋网6采用直径6MM10MM的钢筋焊接成80MM120MM80MM120MM。0028轻质聚合物水泥混凝土过渡层3中的轻质聚合物水泥混凝土的配比如下00290030其中0031(1)P/C为聚灰比,是聚丙烯乳液中固体质量与水泥质量之比;0032(2)消泡剂剂。
14、量为占聚丙烯乳液质量百分比;0033(3)7天标养条件温度为203,湿度90,并保持恒温恒湿;7天28天干养条件温度为203,湿度60,并保持恒温恒湿。0034所述的轻质聚合物水泥混凝土过渡层3中的轻质聚合物水泥混凝土的配比如下00350036参见图1,具有如下几个主要优点0037(一)、从构造的方面看00381、铺装层间沥青铺装层1与轻质聚合物水泥混凝土过渡层3间的纵横向抗滑槽2这种粘结构造应比单纯粘结剂有更有效的水平抗剪切能力,因为沥青混凝土的强度性能太低,用再强的粘结剂来粘结一个弱表面物体,其粘结强度所得到的提高都是有限度的(粘结基本原理)。00392、铺装层与桥面板间在主梁的桥面板4预。
15、埋架立钢筋5,加强层间的抗剪能力、防止轻质聚合物水泥混凝土过渡层3的钢筋网6塌陷。在轻质聚合物水泥混凝土过渡层3与桥面板4间由架立钢筋5联系,组成的“钢混凝土”结构,使它们形成良好的整体性构造,因而它们两层间的剪切应力可看作为零(从应变几乎为零反推,如钢筋混凝土中的钢筋与混凝土关系),因而,层间的抗剪强度问题转变为钢筋的抗剪强度问题为设计计算提供简化的可能与途径。0040(二)、从变形协调方面看0041沥青铺装层1与轻质聚合物水泥混凝土过渡层3间的变形差小于沥青铺装层1与说明书CN103255713A4/4页6桥面板4间的变形差,轻质聚合物水泥混凝土过渡层3表面的纵横向抗滑槽2阻滞并分散沥青铺。
16、装层1在轮载下的水平剪切位移,减少沥青铺装层1推移和开裂。轻质聚合物水泥混凝土不但具有足够的弯拉强度,而且具有很高的抗弯韧性。这意味着,轻质聚合物水泥混凝土过渡层3在结构的受力变形中具有良好的挠曲柔性。0042(三)、从铺装层自重方面看0043轻质聚合物水泥混凝土过渡层3的细集料是轻质陶粒,这样混凝土的密度与沥青铺装层1接近,而远远小于普通水泥混凝土的密度,故此类铺装材料的使用能有效降低铺装层整体重量,减少桥梁恒载。0044(四)从热传递方面看0045水泥混凝土相对沥青混凝土而言,温度敏感小得多,因此,轻质聚合物水泥混凝土过渡层3能有效地降低沥青混凝土摊铺碾压时传递到桥面板的热量,提高摊铺碾压。
17、质量,即轻质聚合物水泥混凝土过渡层3还有一附加功能对其上层的沥青铺装层1起到隔热作用。0046本发明的应用前景0047本专利的市场需求是十分巨大的,其应用前景非常广泛,主要表现在0048随着公路等级的提高,桥梁等公路构造物所占比重越来越大。本专利参照已有的方法,借鉴其合理的方面,改进其不足,将力学计算和试验结合起来,相互验证,提出一套适宜的水泥混凝土桥面铺装的设计、施工和材料选择的方案,规范水泥混凝土桥面铺装应用技术为水泥混凝土桥面铺装的设计、施工和材料选择提供参考。在目前我国尚无桥面铺装设计规范的情况下,本专利成果无疑会得到广泛的应用。0049本发明的经济、社会效益预测0050通过设架立钢筋、铺设钢筋网和对过渡层刻槽等措施,使桥面板与轻质聚合物水泥混凝土之间能够保持了很好的粘结,同时采用聚丙烯混凝土后,实现了桥面铺装混凝土的高性能化,提高了混凝土的抗裂性、抗渗性和抗冲击性能,本专利能减少各等级公路沿线桥面铺装层早期破坏、延长铺装层的使用寿命并提高铺装层使用质量,确保公路畅通起着重要作用,由此而产生的社会经济效益、社会环境效益将十分明显。说明书CN103255713A1/1页7图1说明书附图CN103255713A。