專利名稱：一種斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)及修補(bǔ)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水泥混凝土路面裂縫修補(bǔ)技術(shù)，特別涉及一種斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)及修補(bǔ)方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，在重荷重載交通及浙青價位居高不下的情況下，水泥路面的新應(yīng)用研究進(jìn)入了一個全新的階段。水泥混凝土路面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)點(diǎn)，其路面強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，使用壽命長，但路面容易存在大量的伸縮縫，導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生擠碎、拱起、錯臺、唧泥等病害；同時，大量的伸縮縫也會增加路面噪聲，影響行車的舒適性。預(yù)應(yīng)力混凝土路面可以采用很少的橫向接縫達(dá)到表面平整和消除裂縫的要求。預(yù)應(yīng)力混凝土路面具有承載力高、抗變形能力強(qiáng)，路面耐久性高、行車舒適性好等特點(diǎn)，二十世紀(jì)四十年代在國外有所研究和發(fā)展。最早的使用是在法國，后來英國和其它歐洲國家先后將其用于道路路面或機(jī)場道面上。美國、日本和前蘇聯(lián)等國家也都修建了一定數(shù)量的預(yù)應(yīng)力混凝土路面和機(jī)場道面。這些路面預(yù)應(yīng)力鋼筋均為縱向布設(shè)，且施工周期長，施工復(fù)雜，縱向預(yù)應(yīng)力的施加大大提高了路面的縱向承荷能力，但對橫向幾乎無影響。斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面是一種新型的水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)型式，這種路面結(jié)構(gòu)是在路面布置兩層斜向預(yù)應(yīng)力鋼筋，在路面橫向和縱向產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，路面的承載能力大幅度提高，并增加其使用壽命，提高行車舒適性。但斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面由于混凝土板較長，在溫度變化下，混凝土板底面的摩阻應(yīng)力可能導(dǎo)致路面產(chǎn)生裂縫，裂縫處易產(chǎn)生剝落，并且水從裂縫處進(jìn)入，導(dǎo)致路面基層破壞，從而造成路面結(jié)構(gòu)的破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)及修補(bǔ)方法，能使斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面產(chǎn)生的橫向裂縫進(jìn)行快速修補(bǔ)，方法簡單，可靠性強(qiáng)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。( I) 一種斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫的修補(bǔ)結(jié)構(gòu)，其中，所述斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面包括預(yù)應(yīng)力鋼筋和滑動層，其特征在于，所述預(yù)應(yīng)力鋼筋的上部設(shè)有沿著裂縫開設(shè)的開縫槽，開縫槽底部沿裂縫方向間隔設(shè)有連通所述滑動層的多個鉆孔，所述開縫槽內(nèi)設(shè)有水平鋼筋籠子，所述鉆孔內(nèi)設(shè)有豎直鋼筋籠子，所述開縫槽和所述鉆孔內(nèi)灌漿有無收縮灌漿料。本技術(shù)方案的特點(diǎn)和進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述水平鋼筋籠子是截面為矩形的鋼筋籠子，包括四根平行設(shè)置的水平構(gòu)造鋼筋和沿所述水平構(gòu)造鋼筋方向間隔設(shè)置的矩形箍筋。所述豎直鋼筋籠子為柱狀鋼筋籠子，包括至少三根在外圓周上軸向設(shè)置的豎直構(gòu)造鋼筋以及沿所述豎直構(gòu)造鋼筋方向設(shè)置的環(huán)形箍筋。
所述豎直鋼筋籠子的頂面與所述水平鋼筋籠子的頂面在同一水平面上且低于路面高度，所述豎直鋼筋籠子的頂面與所述水平鋼筋籠子的頂面相互連接。(2)—種斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫的修補(bǔ)方法，其中，所述斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面包括預(yù)應(yīng)力鋼筋和滑動層，其特征在于，包括以下步驟:(a)開縫鉆孔:沿著裂縫開設(shè)一條寬度為W的開縫槽，開縫槽底面位于預(yù)應(yīng)力鋼筋以上，W為橫向裂縫的最小修補(bǔ)寬度，然后在開縫槽底部沿裂縫方向間隔鉆有連通所述滑動層的多個鉆孔。(b)預(yù)灌漿:沖洗開縫槽和鉆孔，把無收縮灌漿料加水混合攪拌至均勻無結(jié)塊，熟化后再攪拌，并灌漿到鉆孔內(nèi)，然后用壓漿機(jī)在鉆孔內(nèi)加壓，使鉆孔內(nèi)的漿液流入周圍滑動層頂部的空隙里。本技術(shù)方案的特點(diǎn)和進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述無收縮灌漿料為波士膠NS60通用無收縮灌漿料，其與水的混合重量比為25:4.4。(c)扎筋灌漿:先將豎直鋼筋籠子布置在鉆孔內(nèi)，鉆孔內(nèi)灌入無收縮灌漿料 ’然后，將水平鋼筋籠子置于開縫槽內(nèi)，其頂面與豎直鋼筋籠子的頂面水平，且相互搭接后，用無收縮灌漿料進(jìn)行澆灌、插搗，使新澆筑的路面和相鄰的舊路面平整連接。本技術(shù)方案的特點(diǎn)和進(jìn)一步改進(jìn)在于:所述無收縮灌漿料為波士膠NS60、碎石(直徑為10_20mm)與水的混合物，其中波士膠NS60與碎石的重量比為7:3 6:4，水與波士膠NS60的重量比為0.18。本發(fā)明的一種斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)及修補(bǔ)方法，針對斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面的裂縫給出了具體的修補(bǔ)措施和方法，在預(yù)應(yīng)力鋼筋層進(jìn)行鉆孔修補(bǔ)，同時用波士膠進(jìn)行填補(bǔ)，強(qiáng)度較大，使用的無收縮灌漿料受環(huán)境溫度等影響小，能與舊的路面達(dá)到平整無縫修補(bǔ)，修補(bǔ)方法簡單易行，可靠性強(qiáng)。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明加以進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明的一種斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)及修補(bǔ)方法的縱向立面圖；圖2為圖1中所示的斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)及修補(bǔ)方法的橫斷面立面圖；圖3為圖1中所示的斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)及修補(bǔ)方法的水平鋼筋籠子的平面圖；圖4為圖1中所示的斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)及修補(bǔ)方法的豎直鋼筋籠子的平面圖。圖中:1、水平鋼筋籠子；2、豎直鋼筋籠子；3、鉆孔；4、水平構(gòu)造鋼筋；5、矩形箍筋;
6、環(huán)形箍筋；7、豎直構(gòu)造鋼筋。
具體實(shí)施方式
參照圖1、圖2，為本發(fā)明的一種斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)及修補(bǔ)方法的縱向立面圖和橫斷面立面圖。其中，設(shè)該斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面的寬度為B，水泥混凝土板的高度為h，沿著路面裂縫用切割機(jī)切割有開縫槽，開縫槽的寬度為W，W為裂縫的最小修補(bǔ)寬度(當(dāng)裂縫與路面橫向線成Θ角度時，W = B*tg Θ )，開縫槽底面位于預(yù)應(yīng)力鋼筋以上，為h/2。在預(yù)應(yīng)力鋼筋底部用電鉆鉆有直徑為IOcm的鉆孔3，鉆孔3每間隔20cm排布，鉆孔深度為h/2，鉆孔3連通滑動層。開縫槽內(nèi)設(shè)有水平鋼筋籠子1，鉆孔3內(nèi)設(shè)有豎直鋼筋籠子2。參照圖3、圖4，為圖1中所示的斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)及修補(bǔ)方法的水平鋼筋籠子和豎直鋼筋籠子的平面圖。水平鋼筋籠子I截面為矩形的鋼筋籠子，包括四根平行設(shè)置的水平構(gòu)造鋼筋4和沿水平構(gòu)造鋼筋4方向間隔設(shè)置的矩形箍筋5，矩形箍筋5之間間隔20cm進(jìn)行設(shè)置，水平構(gòu)造鋼筋4的直徑為8mm，矩形箍筋5的直徑為6mm，矩形箍筋5的寬度為(W-6) cm,長度為(B-1O) cm,高度為安裝好后低于路面高度3cm ;豎直鋼筋籠子2為柱狀鋼筋籠子，包括至少三根在外圓周上軸向設(shè)置的豎直構(gòu)造鋼筋7以及沿豎直構(gòu)造鋼筋7方向設(shè)置的環(huán)形箍筋6，豎直構(gòu)造鋼筋7的直徑為8_，環(huán)形箍筋6的直徑為6mm，豎直鋼筋籠子2的直徑為5cm ;豎直鋼筋籠子2的頂面與水平鋼筋籠子I的頂面在同一水平面上且低于路面高度3cm，豎直鋼筋籠子2的頂面與水平鋼筋籠子I的頂面相互連接。本發(fā)明的斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫的修補(bǔ)方法步驟如下:(a)開縫鉆孔:沿著裂縫開設(shè)一條寬度為W的開縫槽，開縫槽底面位于預(yù)應(yīng)力鋼筋以上，即開縫槽的深度為h/2，W為橫向裂縫的最小修補(bǔ)寬度，然后在開縫槽底部沿裂縫方向間隔用電鉆鉆有連通滑動層的多個鉆孔3，鉆孔3的直徑為10cm，鉆孔3每間隔20cm排布，鉆孔3的深度為h/2。(b)預(yù)灌漿:用高壓水槍沖洗開縫槽和鉆孔3，把波士膠NS60通用無收縮灌漿料加水混合攪拌至均勻無結(jié)塊(波士膠NS60通用無收縮灌漿料與水的混合重量比為25:4.4)，熟化后再攪拌，并灌漿到鉆孔3內(nèi)，到達(dá)鉆孔3的一半高度，然后用壓漿機(jī)在鉆孔3內(nèi)加壓，使鉆孔內(nèi)的漿液流入周圍滑動層頂部的空隙里。(C)扎筋灌漿:先將豎直鋼筋籠子2布置在鉆孔3內(nèi)，鉆孔3內(nèi)灌入專用無收縮灌漿料；然后，將水平鋼筋籠子I置于開縫槽內(nèi)，其頂面與豎直鋼筋籠子的頂面水平(低于路面高度3cm)，且相互搭接后，用專用無收縮灌漿料進(jìn)行澆灌、插搗，使新澆筑的路面和相鄰的舊路面平整連接。專用無收縮灌漿料制備方法如下:波士膠NS60與碎石(直徑為10-20mm)重量比為7:3 6:4，水與波士膠NS60的重量比為0.18進(jìn)行攪拌混合。該專用無收縮灌漿料的強(qiáng)度如下:7d的抗壓強(qiáng)度49MPa ；28d 的抗壓強(qiáng)度 62.1MPa ；28d 的抗折強(qiáng)度 6.07MPa ；3d 的收縮量 0.012_。本發(fā)明的豎直和水平并不是絕對的，是相對于路面言。本發(fā)明針對斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面的裂縫給出了具體的修補(bǔ)結(jié)構(gòu)和方法，修補(bǔ)方法簡單易行，可靠性強(qiáng)。盡管以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方案，上述的具體實(shí)施方案僅僅是示意性的、指導(dǎo)性的，而不是限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本說明書的啟示下，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下，還可以做出很多種的形式，這些均屬于本發(fā)明保護(hù)之列。
權(quán)利要求
1.一種斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫的修補(bǔ)結(jié)構(gòu)，其中，所述斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面包括預(yù)應(yīng)力鋼筋和滑動層，其特征在于，所述預(yù)應(yīng)力鋼筋的上部設(shè)有沿著裂縫開設(shè)的開縫槽，開縫槽底部沿裂縫方向間隔設(shè)有連通所述滑動層的多個鉆孔，所述開縫槽內(nèi)設(shè)有水平鋼筋籠子，所述鉆孔內(nèi)設(shè)有豎直鋼筋籠子，所述開縫槽和所述鉆孔內(nèi)灌漿有無收縮灌漿料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫的修補(bǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述水平鋼筋籠子是截面為矩形的鋼筋籠子，包括四根平行設(shè)置的水平構(gòu)造鋼筋和沿所述水平構(gòu)造鋼筋方向間隔設(shè)置的矩形箍筋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫的修補(bǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述豎直鋼筋籠子為柱狀鋼筋籠子，包括至少三根在外圓周上軸向設(shè)置的豎直構(gòu)造鋼筋以及沿所述豎直構(gòu)造鋼筋方向設(shè)置的環(huán)形箍筋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫的修補(bǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述豎直鋼筋籠子的頂面與所述水平鋼筋籠子的頂面在同一水平面上且低于路面高度，所述豎直鋼筋籠子的頂面與所述水平鋼筋籠子的頂面相互連接。
5.一種斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫的修補(bǔ)方法，其中，所述斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面包括預(yù)應(yīng)力鋼筋和滑動層，其特征在于，包括以下步驟: (O開縫鉆孔:沿著裂縫開設(shè)一條寬度為W的開縫槽，開縫槽底面位于預(yù)應(yīng)力鋼筋以上，W為橫向裂縫的最小修補(bǔ)寬度，然后在開縫槽底部沿裂縫方向間隔鉆有連通所述滑動層的多個鉆孔； (2)預(yù)灌漿:沖洗開縫槽和鉆孔，把無收縮灌漿料加水混合攪拌至均勻無結(jié)塊，熟化后再攪拌，并灌漿到鉆孔內(nèi)，然后用壓漿機(jī)在鉆孔內(nèi)加壓，使鉆孔內(nèi)的漿液流入周圍滑動層頂部的空隙里； (3)扎筋灌漿:先將豎直鋼筋籠子布置在鉆孔內(nèi)，鉆孔內(nèi)灌入無收縮灌漿料；然后，將水平鋼筋籠子置于開縫槽內(nèi)，其頂面與豎直鋼筋籠子的頂面水平，且相互搭接后，用無收縮灌漿料進(jìn)行澆灌、插搗，使新澆筑的路面和相鄰的舊路面平整連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫的修補(bǔ)方法，其特征在于，所述步驟(2)中的無收縮灌漿料為波士膠NS60通用無收縮灌漿料，其與水的混合重量比為25:4.4。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫的修補(bǔ)方法，其特征在于，所述步驟(3)中的無收縮灌漿料為波士膠NS60、碎石(直徑為10-20mm)與水的混合物，其中波士膠NS60與碎石的重量比為7:3 6:4，水與波士膠吧60的重量比為0.18。
全文摘要
本發(fā)明涉及水泥混凝土路面裂縫修補(bǔ)技術(shù)，公開了一種斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)及修補(bǔ)方法。所述斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面包括預(yù)應(yīng)力鋼筋和滑動層，其特征在于，所述預(yù)應(yīng)力鋼筋的上部設(shè)有沿著裂縫開設(shè)的開縫槽，開縫槽底部沿裂縫方向間隔設(shè)有連通所述滑動層的多個鉆孔，所述開縫槽內(nèi)設(shè)有水平鋼筋籠子，所述鉆孔內(nèi)設(shè)有豎直鋼筋籠子，所述開縫槽和所述鉆孔內(nèi)灌漿有無收縮灌漿料；該修補(bǔ)方法包括開縫鉆孔、預(yù)灌漿和扎筋灌漿，能使斜向預(yù)應(yīng)力水泥混凝土路面產(chǎn)生的橫向裂縫進(jìn)行快速修補(bǔ)，方法簡單，可靠性強(qiáng)。
文檔編號E01C11/06GK103194949SQ201310115758
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者張東省, 徐希娟, 李娜, 韓微微, 賈德生, 張威, 楊清宇 申請人:西安公路研究院