【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥隧无缝拼接，具体涉及一种超韧水泥无缝拼接结构及其施工方法。
技术介绍
1、随着社会进步和交通迅速发展，桥隧伸缩缝已成为钢桥建设的关键技术之一。无缝拼接缝作为伸缩缝的一种，能够最大限度与路面结构协同变形，同时与路面材料具有良好粘结性能，保持路面的平整和行车舒适程度，所以经常被应用于路面的建设中。
2、目前我国高速公路不断发展扩大，车流量日益增长，尤其是货车通行比不断增大，桥梁和隧道的拼接缝结构受力复杂，一直是路面结构的薄弱环节。常规沥青类拼接材料存在耐久性不足的问题，在环境温度变化、车辆荷载反复作用、桥隧结构缝变形等耦合因素影响下，拼接缝在高应力、大变形和高周期疲劳损伤问题逐渐突出，影响路面行车的平稳舒适性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种超韧水泥无缝拼接结构及其施工方法，解决桥隧拼接缝在高应力、大变形和高周期疲劳损伤的问题，整体提升桥隧路面结构的耐久性能，提高路面行车的平稳舒适性。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、本专利技术提供的一种超韧水泥无缝拼接结构，由下至上包括，基础层、路面垫层和铺装面层；其中，所述路面垫层中，包含拼接设置的超韧水泥结构，所述超韧水泥结构与所述路面垫层和基础层之间通过粗糙胶面进行接缝连接；超韧水泥结构的宽度与超韧水泥结构材料的延伸率满足以下关系式：
4、ε＝1.75f·l-1.64，
5、其中，ε为超韧水泥结构材料的延伸率，单位是1；p>
6、l为超韧水泥结构的宽度，单位是mm；
7、f为调整系数，单位是mm-1。
8、进一步的，f的值为1。
9、本专利技术通过数据拟合，得到超韧水泥无缝拼接材料的延伸率和超韧水泥结构的宽度之间的关系式，由关系式可知，在保持超韧水泥结构形变量不变的情况下，超韧水泥结构的宽度越小，则超韧水泥材料的延伸率应更大，否则会出现拼接部位开裂、界面滑移等问题，导致桥隧拼接缝的使用性和耐久性下降。
10、进一步的，超韧水泥结构的宽度为200～2000mm；超韧水泥结构材料的延伸率为0.5～2.5％。
11、进一步的，按照重量份数计算，超韧水泥结构材料包括如下组分：干混料65～70份、纳米活性粉料10～18份、复合纤维14～22份、减缩外加剂1～2份和水3～5份。
12、进一步的，复合纤维和减缩外加剂的添加量满足以下关系式：
13、其中，ε为超韧水泥结构材料的延伸率，单位是1；
14、p和q是调整系数，单位是g-1；
15、m1是复合纤维的添加量，单位是g；
16、m2是减缩外加剂的添加量，单位是g。
17、进一步，的p，q的值均为1。
18、本专利技术通过上述公式，根据超韧水泥结构材料的延伸率，调整材料组分配方中的复合纤维和减缩外加剂，之间的添加量的比例关系，从而获得更加适于超韧水泥结构宽度的材料组成，使超韧水泥结构的形变量更加合理，大幅提升桥隧拼接缝的耐久性和路面行车的舒适性。
19、进一步的，按照重量份数计算，干混料包括如下组分：水泥55～70份、石英砂粉20～30份、粉煤灰8～15份和钢渣粉4～10份。
20、进一步的，复合纤维包括钢纤维、聚乙烯纤维或玄武岩纤维中的任意一种或多种的混合物。
21、进一步的，减缩外加剂是氧化镁膨胀剂和聚羧酸减水剂的混合物，其中，氧化镁膨胀剂和聚羧酸减水剂的质量比为(2～5)：1。
22、进一步的，纳米活性粉料是粒径为20～800nm的超细碳酸钙或二氧化硅中的任意一种或两种的混合物。
23、进一步的，超韧水泥结构与路面垫层之间的拼接界面设置有楔形卡槽，用于对超韧水泥结构和路面垫层之间进行限位固定。
24、进一步的，楔形卡槽的横截面为倒梯形，上口宽100～200mm，下口宽50～100mm，深度为50～80mm，长度为300～900mm，间距为300～600mm，阶梯高150～200mm，梯面宽250～350mm。
25、进一步的，楔形卡槽错峰设置，错峰台面宽度为200～500mm，上下阶台高度为100～200mm。
26、本专利技术中，采用上述结构，一方面增大拼接连接面，从而增大粘结应力，同时避免上下贯穿拼接裂缝的发生，保证整体结构的稳定性。
27、进一步的，基础层和路面垫层之间的拼接缝位置，还设置有填充密封条。
28、进一步的，填充密封条为橡胶、海绵或钢质材料，直径为12～20mm，形状不局限于圆形、方形或其他异形。
29、进一步的，填充密封条的表面与基础层平齐。
30、进一步的，超韧水泥结构中，沿长度方向还设置有预应力门架筋，预应力门架筋包括，倒ω弯曲受力筋、至少一个倒u预埋筋和至少一个拼接面横向锚筋；
31、倒u预埋筋中间的凸起部与倒ω弯曲受力筋的下凹部连接，倒ω弯曲受力筋的端部与拼接面横向锚筋的一端搭接，倒ω弯曲受力筋的端部高度，高于拼接面横向锚筋的高度。
32、本专利技术中，超韧水泥结构可现场浇筑也可预制成型；预制模块长度0.5～4m，根据预留楔形卡槽固定位置，沿倒u型筋位孔和横向锚固筋位孔先后注入高强界面剂和超韧水泥，节省路面现场施工时间，同时考虑后期养护便捷性，模块化更换，迅速快捷。
33、进一步的，预应力门架筋的筋才直径为12～20mm，弯曲受力筋高度为150～250mm，底面距基础层的距离为50～150mm，设置预应力张力为2～12mpa。
34、进一步的，粗糙胶面包括凿毛凹凸面和涂布在凿毛凹凸面上的高强界面层组成，凿毛凹凸面为原路面铣刨形成。
35、进一步的，凿毛凹凸面的粗糙度和高强界面层的采用的高强界面剂的涂布量满足以下关系式：
36、k·aha+c·bwb＝1；
37、其中，a是界面咬合力占界面连接合力的比例，单位是1；
38、h是粗糙度，反映界面凹凸高度差，单位是mm；
39、w是高强界面剂涂布量，单位是kg/m2；
40、b是化学黏结力占界面连接合力的比例，单位是1；
41、a和b为指数常数，单位是1；
42、k为调整系数，单位是mm-1；
43、c为调整系数，单位是1×106mm2/kg。
44、进一步的，凿毛凹凸面的骨料露出率为骨料最大粒径的25～35％。
45、进一步的，凿毛凹凸面的粗糙度为5～10mm，处理面积≥90％。
46、在本专利技术中，控制界面粗糙度5～10mm范围，对应高强界面剂涂布量0.8～1.2kg/m2，且要求骨料露出率占最大粒径的25～35％；其原因在于，混凝土中粗骨料粒径一般小于20mm，粗糙度5～10mm即粗糙面凹凸差在5～10mm范围内，且骨料露出粒径大小的25～35％，可以去除混凝土表面浮浆和松动的水泥石，加本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超韧水泥无缝拼接结构，其特征在于，由下至上包括，基础层、路面垫层和铺装面层；其中，所述路面垫层中，包括拼接设置的超韧水泥结构，所述超韧水泥结构与所述路面垫层和基础层之间通过粗糙胶面进行接缝连接；所述超韧水泥结构的宽度与超韧水泥结构材料的延伸率满足以下关系式：
2.根据权利要求1所述的一种超韧水泥无缝拼接结构，其特征在于，按照重量份数计算，所述超韧水泥结构材料包括如下组分：干混料65～70份、纳米活性粉料10～18份、复合纤维14～22份、减缩外加剂1～2份和水3～5份。
3.根据权利要求2所述的一种超韧水泥无缝拼接结构，其特征在于，所述复合纤维和减缩外加剂的添加量满足以下关系式：
4.根据权利要求1所述的一种超韧水泥无缝拼接结构，其特征在于，所述超韧水泥结构与路面垫层之间的拼接界面设置有楔形卡槽，用于对超韧水泥结构和路面垫层之间进行限位固定。
5.根据权利要求1所述的一种超韧水泥无缝拼接结构，其特征在于，所述基础层和路面垫层之间的变形缝位置，设置有填充密封条。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的一种超韧水泥无缝
7.根据权利要求1所述的一种超韧水泥无缝拼接结构，其特征在于，所述粗糙胶面包括凿毛凹凸面和涂布在凿毛凹凸面上的高强界面层，所述凿毛凹凸面为原路面铣刨形成。
8.根据权利要求7所述的一种超韧水泥无缝拼接结构，其特征在于，所述凿毛凹凸面的粗糙度和所述高强界面层的采用的高强界面剂的涂布量满足以下关系式：
9.根据权利要求8所述的一种超韧水泥无缝拼接结构，其特征在于，按照重量份数计算，所述高强界面剂是由如下组分：多羟基环氧树脂55～65份、异氰酸酯聚氨酯10～15份、不饱和聚酯5～12份和酰胺基胺固化剂16～28份制备的缩聚产物；所述高强界面剂的涂布量为0.8～1.2kg/m2。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的超韧水泥无缝拼接结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种超韧水泥无缝拼接结构，其特征在于，由下至上包括，基础层、路面垫层和铺装面层；其中，所述路面垫层中，包括拼接设置的超韧水泥结构，所述超韧水泥结构与所述路面垫层和基础层之间通过粗糙胶面进行接缝连接；所述超韧水泥结构的宽度与超韧水泥结构材料的延伸率满足以下关系式：
2.根据权利要求1所述的一种超韧水泥无缝拼接结构，其特征在于，按照重量份数计算，所述超韧水泥结构材料包括如下组分：干混料65～70份、纳米活性粉料10～18份、复合纤维14～22份、减缩外加剂1～2份和水3～5份。
3.根据权利要求2所述的一种超韧水泥无缝拼接结构，其特征在于，所述复合纤维和减缩外加剂的添加量满足以下关系式：
4.根据权利要求1所述的一种超韧水泥无缝拼接结构，其特征在于，所述超韧水泥结构与路面垫层之间的拼接界面设置有楔形卡槽，用于对超韧水泥结构和路面垫层之间进行限位固定。
5.根据权利要求1所述的一种超韧水泥无缝拼接结构，其特征在于，所述基础层和路面垫层之间的变形缝...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志祥，张辉，潘友强，崔磊，李娣，赵梦龙，李威，
申请(专利权)人：江苏长路智造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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