本發(fā)明屬于道路工程技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種適用多雨地區(qū)城市道路的雙層鋼筋混凝土路面結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):目前城市道路普遍存在排水不暢、路表與路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部積水嚴(yán)重的問題,加之由城市熱島效應(yīng)等因素引發(fā)的特大暴雨等極端氣候事件頻現(xiàn),大中城市經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)澇現(xiàn)象,水的存在和行車作用使路面結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重沖刷,極大的影響路面結(jié)構(gòu)的整體強度和穩(wěn)定性,使城市道路早期損壞嚴(yán)重,經(jīng)常因為道路的維修造成交通中斷或擁堵,甚至引發(fā)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機械或加工制造企業(yè),這些企業(yè)周邊重載車輛較多,或因城市建設(shè)大型渣土車、材料運輸車等也經(jīng)常出現(xiàn)在城市道路上,這些車輛對路面結(jié)構(gòu)的承載能力要求較高,目前常用的瀝青路面往往不能滿足重載交通的要求,加上水的作用,城市道路中的瀝青路面在使用初期就經(jīng)常出現(xiàn)開裂、松散剝落、沉陷等病害。我國上世紀(jì)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設(shè)置接縫,以解決水泥混凝土板的熱脹冷縮等問題,但由于水的沖刷和行車作用,水泥混凝土路面的接縫和板角處易產(chǎn)生脫空、唧泥、錯臺、斷板等病害,尤其是在多雨地區(qū)城市道路中這種現(xiàn)象十分嚴(yán)重,極大影響水泥混凝土路面的使用壽命和品質(zhì)。此后,全國各地以修筑瀝青路面為主,但瀝青路面同樣因為水的作用產(chǎn)生了較多的早期病害,甚至還有因高溫造成的車轍變形和因低溫造成的表面開裂等病害,而氣溫的高低對水泥混凝土路面來說一般不會造成這些影響,且瀝青路面的承載能力也相對較差。近年來一直延用瀝青路面這種結(jié)構(gòu)主要是因瀝青路面出現(xiàn)病害后維修相對水泥混凝土路面更容易些,并沒有從本質(zhì)上解決路面早期病害頻發(fā)的問題,且瀝青路面的設(shè)計使用壽命一般為10~15年,而水泥混凝土路面設(shè)計使用壽命一般為30~50年,所以如果能解決水泥混凝土路面存在的問題,充分發(fā)揮其長壽命的特點并少進(jìn)行維修,將產(chǎn)生顯著的社會與經(jīng)濟(jì)效益。修筑水泥混凝土路面也可充分利用我國產(chǎn)量相對豐富的水泥、鋼筋、粉煤灰等材料,減少對石油資源的依賴,促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。所以,有必要研發(fā)一種新型的水泥混凝土路面結(jié)構(gòu),該路面結(jié)構(gòu)不僅可以少設(shè)接縫,減少水的入滲和接縫易損壞的問題,提高行車安全和舒適性,也有優(yōu)良的抗沖刷能力和承載能力,可以解決多雨地區(qū)城市道路中因水系豐富或排水不暢路面結(jié)構(gòu)早期損壞嚴(yán)重的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是研發(fā)一種適用多雨地區(qū)城市道路的雙層鋼筋混凝土路面結(jié)構(gòu),這種路面結(jié)構(gòu)不僅可以有效解決多雨地區(qū)城市道路中因水系豐富或排水不暢路面結(jié)構(gòu)早期損壞嚴(yán)重的問題,且具有良好的路用性能和社會與經(jīng)濟(jì)效益。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種適用多雨地區(qū)城市道路的雙層鋼筋混凝土路面結(jié)構(gòu),包括基層,所述基層分為上基層和下基層,上基層采用貧混凝土,厚度為20~30cm,下基層采用瀝青碎石,厚度為9~18cm,基層上鋪設(shè)有水泥混凝土面層,厚度為20~30cm,基層下鋪設(shè)有級配碎石墊層,厚度為20~30cm;所述水泥混凝土面層設(shè)有雙層連續(xù)鋼筋及支座,雙層連續(xù)鋼筋為上層連續(xù)的縱向鋼筋和下層連續(xù)的橫向鋼筋和縱向鋼筋,在面層上每隔150m設(shè)一條橫向接縫,在面層上的井蓋處設(shè)有橫穿井蓋的預(yù)切縫;所述基層與面層之間設(shè)有厚度為4cm的細(xì)型密級配瀝青混凝土夾層;所述基層與面層設(shè)2%~3%的路拱橫坡。所述橫向接縫寬度為1.0~1.5cm,長度為半幅路面寬,深度貫穿整個面層厚度,分為上部和下部,其中上部位于澆筑混凝土?xí)r預(yù)留的寬度為20cm、深度為7cm、長度為半幅路面寬的槽中心,采用硅酮膠填充,槽內(nèi)橫向接縫外的其他部分采用環(huán)氧砂漿澆筑,下部橫向接縫采用聚乙烯閉孔泡沫填縫板填充,縱向鋼筋橫穿填縫板;所述橫穿井蓋的預(yù)切縫深度為3~4cm,寬度為3~5mm,長度為半幅路面寬,采用硅酮膠填縫。所述細(xì)型密級配瀝青混凝土夾層的集料最大粒徑為16mm,空隙率不超過2%,瀝青用量為4%~5%;所述瀝青碎石集料最大粒徑為37.5mm,瀝青用量為3%~4%。所述上層連續(xù)的縱向鋼筋距面層頂面的距離不小于9cm且不大于1/2面層厚度;所述下層連續(xù)的橫向鋼筋和縱向鋼筋中橫向鋼筋距面層底面的距離為3~5cm,縱向鋼筋置于橫向鋼筋上;所述鋼筋均采用熱軋帶肋鋼筋,直徑為16mm,上層連續(xù)的縱向鋼筋和下層連續(xù)的橫向鋼筋和縱向鋼筋配筋率均為0.60%~1.00%,鋼筋通過鋼絲束綁扎完成連接并置于支座上,縱向施工縫處的橫向鋼筋采用直螺紋套筒連接,橫向鋼筋預(yù)留長度為60cm和20cm,長短交錯布置。本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明提供一種適用多雨地區(qū)城市道路的雙層鋼筋混凝土路面結(jié)構(gòu),是按照解決多雨地區(qū)城市道路中因水系豐富或排水不暢路面結(jié)構(gòu)早期損壞嚴(yán)重的問題,提高路面結(jié)構(gòu)使用性能的原則進(jìn)行合理與科學(xué)設(shè)計的;本發(fā)明墊層采用級配碎石,基層采用瀝青碎石、貧混凝土,面層采用設(shè)置雙層連續(xù)鋼筋的水泥混凝土,墊層采用級配碎石可以起到很好的排水、隔水作用,可以保證基層處在較為干燥的環(huán)境中,與本領(lǐng)域常用兩層水泥穩(wěn)定類材料作為水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)的基層相比,本發(fā)明的路面結(jié)構(gòu)既針對多雨地區(qū)城市道路降雨多、地下水位高等特點有足夠抗沖刷能力,各結(jié)構(gòu)層又體現(xiàn)出剛度遞增的規(guī)律,有利于降低路面結(jié)構(gòu)的荷載疲勞應(yīng)力,有效提升路面結(jié)構(gòu)的使用壽命。本發(fā)明路面結(jié)構(gòu)中的鋼筋分上下兩層,上層連續(xù)的縱向鋼筋主要用于約束面層水泥混凝土的開裂,使水泥混凝土面層由溫縮和干縮產(chǎn)生的裂紋縫隙寬度的平均值控制在0.5mm以內(nèi),且上層不設(shè)橫向鋼筋,有利于水泥混凝土的振搗密實,并節(jié)約成本;下層設(shè)連續(xù)的橫向鋼筋和縱向鋼筋主要是考慮多雨地區(qū)城...