本发明专利技术公开了一种适用多雨地区城市道路的双层钢筋混凝土路面结构，该路面结构包括基层，基层分为上基层和下基层，上基层采用贫混凝土，下基层采用沥青碎石，基层上铺设有水泥混凝土面层，基层下铺设有级配碎石垫层；水泥混凝土面层设有双层连续钢筋及支座，双层连续钢筋为上层连续的纵向钢筋和下层连续的横向钢筋和纵向钢筋；在面层上每隔150m设一条横向接缝，在面层上的井盖处设有横穿井盖的预切缝；基层与面层之间设有细型密级配沥青混凝土夹层；基层与面层设2%～3%的路拱横坡。本发明专利技术的路面结构可以有效解决城市道路中因水系丰富或排水不畅路面结构早期损坏严重的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于道路工程
，涉及一种适用多雨地区城市道路的双层钢筋混凝土路面结构。
技术介绍
目前城市道路普遍存在排水不畅、路表与路面结构内部积水严重的问题，加之由城市热岛效应等因素引发的特大暴雨等极端气候事件频现，大中城市经常出现内涝现象，水的存在和行车作用使路面结构受到严重冲刷，极大的影响路面结构的整体强度和稳定性，使城市道路早期损坏严重，经常因为道路的维修造成交通中断或拥堵，甚至引发交通事故，迫切需要提高城市道路的耐久性。此外，很多大中城市都布局有重型机械或加工制造企业，这些企业周边重载车辆较多，或因城市建设大型渣土车、材料运输车等也经常出现在城市道路上，这些车辆对路面结构的承载能力要求较高，目前常用的沥青路面往往不能满足重载交通的要求，加上水的作用，城市道路中的沥青路面在使用初期就经常出现开裂、松散剥落、沉陷等病害。
我国上世纪90年代前后修筑了大量的水泥混凝土路面，水泥混凝土路面一般需设置接缝，以解决水泥混凝土板的热胀冷缩等问题，但由于水的冲刷和行车作用，水泥混凝土路面的接缝和板角处易产生脱空、唧泥、错台、断板等病害，尤其是在多雨地区城市道路中这种现象十分严重，极大影响水泥混凝土路面的使用寿命和品质。此后，全国各地以修筑沥青路面为主，但沥青路面同样因为水的作用产生了较多的早期病害，甚至还有因高温造成的车辙变形和因低温造成的表面开裂等病害，而气温的高低对水泥混凝土路面来说一般不会造成这些影响，且沥青路面的承载能力也相对较差。近年来一直延用沥青路面这种结构主要是因沥青路面出现病害后维修相对水泥混凝土路面更容易些，并没有从本质上解决路面早期病害频发的问题，且沥青路面的设计使用寿命一般为10～15年，而水泥混凝土路面设计使用寿命一般为30～50年，所以如果能解决水泥混凝土路面存在的问题，充分发挥其长寿命的特点并少进行维修，将产生显著的社会与经济效益。修筑水泥混凝土路面也可充分利用我国产量相对丰富的水泥、钢筋、粉煤灰等材料，减少对石油资源的依赖，促进当地经济发展。所以，有必要研发一种新型的水泥混凝土路面结构，该路面结构不仅可以少设接缝，减少水的入渗和接缝易损坏的问题，提高行车安全和舒适性，也有优良的抗冲刷能力和承载能力，可以解决多雨地区城市道路中因水系丰富或排水不畅路面结构早期损坏严重的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是研发一种适用多雨地区城市道路的双层钢筋混凝土路面结构，这种路面结构不仅可以有效解决多雨地区城市道路中因水系丰富或排水不畅路面结构早期损坏严重的问题，且具有良好的路用性能和社会与经济效益。
为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
一种适用多雨地区城市道路的双层钢筋混凝土路面结构，包括基层，所述基层分为上基层和下基层，上基层采用贫混凝土，厚度为20～30cm，下基层采用沥青碎石，厚度为9～18cm，基层上铺设有水泥混凝土面层，厚度为20～30cm，基层下铺设有级配碎石垫层，厚度为20～30cm；所述水泥混凝土面层设有双层连续钢筋及支座，双层连续钢筋为上层连续的纵向钢筋和下层连续的横向钢筋和纵向钢筋，在面层上每隔150m设一条横向接缝，在面层上的井盖处设有横穿井盖的预切缝；所述基层与面层之间设有厚度为4cm的细型密级配沥青混凝土夹层；所述基层与面层设2%～3%的路拱横坡。
所述横向接缝宽度为1.0～1.5cm，长度为半幅路面宽，深度贯穿整个面层厚度，分为上部和下部，其中上部位于浇筑混凝土时预留的宽度为20cm、深度为7cm、长度为半幅路面宽的槽中心，采用硅酮胶填充，槽内横向接缝外的其他部分采用环氧砂浆浇筑，下部横向接缝采用聚乙烯闭孔泡沫填缝板填充，纵向钢筋横穿填缝板；所述横穿井盖的预切缝深度为3～4cm，宽度为3～5mm，长度为半幅路面宽，采用硅酮胶填缝。
所述细型密级配沥青混凝土夹层的集料最大粒径为16mm，空隙率不超过2%，沥青用量为4%～5%；所述沥青碎石集料最大粒径为37.5mm，沥青用量为3%～4%。
所述上层连续的纵向钢筋距面层顶面的距离不小于9cm且不大于1/2面层厚度；所述下层连续的横向钢筋和纵向钢筋中横向钢筋距面层底面的距离为3～5cm，纵向钢筋置于横向钢筋上；所述钢筋均采用热轧带肋钢筋，直径为16mm，上层连续的纵向钢筋和下层连续的横向钢筋和纵向钢筋配筋率均为0.60%～1.00%，钢筋通过钢丝束绑扎完成连接并置于支座上，纵向施工缝处的横向钢筋采用直螺纹套筒连接，钢筋预留长度为60cm和20cm，长短交错布置。
本专利技术的有益效果如下：
本专利技术提供一种适用多雨地区城市道路的双层钢筋混凝土路面结构，是按照解决多雨地区城市道路中因水系丰富或排水不畅路面结构早期损坏严重的问题，提高路面结构使用性能的原则进行合理与科学设计的；本专利技术垫层采用级配碎石，基层采用沥青碎石、贫混凝土，面层采用设置双层连续钢筋的水泥混凝土，垫层采用级配碎石可以起到很好的排水、隔水作用，可以保证基层处在较为干燥的环境中，与本领域常用两层水泥稳定类材料作为水泥混凝土路面结构的基层相比，本专利技术的路面结构既针对多雨地区城市道路降雨多、地下水位高等特点有足够抗冲刷能力，各结构层又体现出刚度递增的规律，有利于降低路面结构的荷载疲劳应力，有效提升路面结构的使用寿命。
本专利技术路面结构中的钢筋分上下两层，上层连续的纵向钢筋主要用于约束面层水泥混凝土的开裂，使水泥混凝土面层由温缩和干缩产生的裂纹缝隙宽度的平均值控制在0.5mm以内，且上层不设横向钢筋，有利于水泥混凝土的振捣密实，并节约成本；下层设连续的横向钢筋和纵向钢筋主要是考虑多雨地区城市道路中的水泥混凝土路面易出现板底脱空或路基沉陷等情况，出现这些情况后在行车作用下面层板下部一般会受到较大的拉应力，而水泥混凝土板的抗弯拉强度相对较小，下层连续的横向钢筋和纵向钢筋可有效提升水泥混凝土面层板的抗弯拉强度，大大降低水泥混凝土面层板出现断板的概率；基层也设一定的路拱横坡，尤可将路面入渗的水通过路拱从基层边缘排出，减少面层底部积水对基层顶部的冲刷。
本专利技术在面层上每隔150m设一条横向接缝，主要为减少横向裂纹数量，已有设置连续钢筋的水泥混凝土路面大多不设横向接缝，一般会出现较多的横向裂纹，基本每1.0～2.0m一条，且少数横向裂纹的缝隙宽度较大，会产生渗水问题，甚至会出现啃边、破碎等病害，横向接缝宽度为1.0～1.5cm的设置可减少横向裂纹约20～30条，也进一步减小了水的入渗和因裂纹存在可能出现病害的隐患；已有设置连续钢筋的水泥混凝土路面少数设了一定数量的横向接缝，虽然减少了这些问题，但横向接缝往往又成了薄弱环节，横向接缝处出现了啃边、脱空、错台、断板等病害，与传统横向接缝相比，本专利技术的横向接缝设置在宽度为20cm、深度为7cm、长度为半幅路面宽的由环氧砂浆浇筑的槽中心，由于环氧砂浆强度高，有效解决了接缝处易出现啃边的问题；本专利技术中横向接缝的另一显著优势是与路面结构中设置的连续钢筋有效结合，横向接缝处继续保持上下两层纵向钢筋的连续性，现有工程中横向接缝都是设置50cm长的纵向传力杆钢筋，接缝处的钢筋不连续且短，接缝处钢筋及其周围的水泥混凝土容易损坏，加上水的冲刷，横向接缝处会出现脱空、错台、断板等病害，结合本专利技术中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用多雨地区城市道路的双层钢筋混凝土路面结构，包括基层，所述基层分为上基层和下基层，上基层采用贫混凝土，厚度为20～30cm，下基层采用沥青碎石，厚度为9～18cm，基层上铺设有水泥混凝土面层，厚度为20～30cm，基层下铺设有级配碎石垫层，厚度为20～30cm；所述水泥混凝土面层设有双层连续钢筋及支座，双层连续钢筋为上层连续的纵向钢筋和下层连续的横向钢筋和纵向钢筋，在面层上每隔150m设一条横向接缝，在面层上的井盖处设有横穿井盖的预切缝；所述基层与面层之间设有厚度为4cm的细型密级配沥青混凝土夹层；所述基层与面层设2%～3%的路拱横坡；所述横向接缝宽度为1.0～1.5cm，长度为半幅路面宽，深度贯穿整个面层厚度，分为上部和下部，其中上部位于浇筑混凝土时预留的宽度为20cm、深度为7cm、长度为半幅路面宽的槽中心，采用硅酮胶填充，槽内横向接缝外的其他部分采用环氧砂浆浇筑，下部横向接缝采用聚乙烯闭孔泡沫填缝板填充，纵向钢筋横穿填缝板；所述横穿井盖的预切缝深度为3～4cm，宽度为3～5mm，长度为半幅路面宽，采用硅酮胶填缝；所述细型密级配沥青混凝土夹层的集料最大粒径为16mm，空隙率不超过2%，沥青用量为4%～5%；所述沥青碎石集料最大粒径为37.5mm，沥青用量为3%～4%。...
【技术特征摘要】
1.一种适用多雨地区城市道路的双层钢筋混凝土路面结构，包括基层，所述基层分为上基层和下基层，上基层采用贫混凝土，厚度为20～30cm，下基层采用沥青碎石，厚度为9～18cm，基层上铺设有水泥混凝土面层，厚度为20～30cm，基层下铺设有级配碎石垫层，厚度为20～30cm；所述水泥混凝土面层设有双层连续钢筋及支座，双层连续钢筋为上层连续的纵向钢筋和下层连续的横向钢筋和纵向钢筋，在面层上每隔150m设一条横向接缝，在面层上的井盖处设有横穿井盖的预切缝；所述基层与面层之间设有厚度为4cm的细型密级配沥青混凝土夹层；所述基层与面层设2%～3%的路拱横坡；
所述横向接缝宽度为1.0～1.5cm，长度为半幅路面宽，深度贯穿整个面层厚度，分为上部和下部，其中上部位于浇筑混凝土时预留的宽度为20cm、深度为7cm、长度为半幅路面宽的槽中心，采用硅酮胶填充，槽内横向接缝外的其他部分采用环氧砂浆浇筑，下部横向接缝采用聚乙烯闭孔泡...
【专利技术属性】
技术研发人员：李盛，柳力，刘朝晖，曹前，黄优，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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