[发明专利]连续配筋水泥混凝土路面端部制动板

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥混凝土路面加固技术，尤其涉及一种连续配筋水泥混凝土路面端部制动板。

背景技术

水泥混凝土是我国采用的主要路面结构形式之一，其特点为：刚度大、强度高、稳定性好、耐疲劳、抗冻性和耐磨性优良。但是，由于普通水泥混凝土路面在施工时不得不设置很多的接缝(如胀缝、缩缝和施工缝等)，雨水容易透过接缝渗透到路面基层而产生唧泥、错台等病害；同时由于接缝处存在一定间隙，在车辆荷载冲击作用下，容易造成接缝边缘混凝土碎裂。为了克服普通水泥混凝土的上述缺点，提高行车舒适性，道路工作者提出了连续配筋混凝土路面(Continuously Reinforced Concrete Pavement，以下简称CRCP)的路面结构形式。CRCP在路面纵向配有足够数量的钢筋，以控制混凝土路面板纵向收缩产生的裂缝的扩展，因此，CRCP在施工时完全不设胀、缩缝(除施工缝及构造所需的胀缝外)，形成一条完整而平坦的行车表面，改善了行车平稳性和舒适性，同时也增加了路面板的整体强度。

CRCP在季节性温度变化下将产生周期性移动，虽然板中由于受到土体约束而无位移，但CRCP的两端在一定长度范围内将会产生移动，这种移动量有时高达10cm左右，如此大的移动量必须采取一定的措施加以限制，以避免混凝土板被挤压破坏。目前国内外常见及我国规范推荐的端部设置主要结构有如下四类：

1、端部锚固地梁：构造如图1所示，路面端部的变形控制主要依靠端部地梁所依靠的土基的抗剪强度予以平衡；锚固设施一般无法完全限制CRCP的端部变形，所以还应在与CRCP连接的路面一定范围内设置几条胀缝以消除残余变形。

2、混凝土灌注桩锚固：构造如图2所示，在纵向设置多排(一般一个车道一排)混凝土灌注桩，桩顶与路面联成整体；该构造也是靠土的抗力来限制端部变形。

3、宽翼缘工字梁锚固：构造如图3所示，设置一条宽翼缘工字梁接缝，接缝下面设枕垫板，CRCP端部搁置在枕垫板上，可以自由活动，与工字钢连接的部位以胀缝填缝料填塞，工字梁下翼缘埋入混凝土枕垫板内；在与CRCP相连的普通混凝土路面中设置数条胀缝，以分散接缝处残留的端部位移。

4、连续设置多条胀缝：构造如图4所示，在CRCP与普通混凝土路面连接处设置多条胀缝，将变形消除在这些胀缝中。

上述的四类结构，都需要在原地面开挖较大深度(一般大于1M)，当原地基为软弱土体时，较大的开挖量必然会导致土体在修筑锚固段以前发生溃散，失去强度；而当原地基为岩石时，较大的开挖变得更加的困难，而爆破又有可能导致岩石的碎裂，同样失去强度，而且经济成本大幅度提高。

发明内容

本发明提出了一种连续配筋水泥混凝土路面端部制动板，其结构如下：制动板的纵截面为ab、bc、cd、de、ef、fa六段顺次连接组成的多边型，其中，ab平行于ef，fa、bc、de三者互相平行且都垂直于ab，ab长度大于ef长度，bc和de的总长度小于fa长度；ef所在的制动板端面与新修的水泥混凝土路面端部连接，且ef段高度与新修的水泥混凝土路面厚度相同，ab所在的制动板端面与原有路面结构连接。

制动板内设置有双层钢筋网，均采用HRB335级螺纹钢筋，制动板保护层厚度为10cm；钢筋网纵向钢筋间距45cm，上层纵向钢筋直径为16mm，下层纵向钢筋直径为25mm；横向钢筋间距14cm，上层横向钢筋直径为16mm，下层横向钢筋直径为20mm。

本发明还提出了一种采用连续配筋水泥混凝土路面端部制动板锚固的方法，它包括：

1)根据新路面结构、旧路面结构、设计要求、自然环境的各项参数，预设制动板尺寸；

2)根据路面结构和自然环境参数以及制动板尺寸，计算制动板所能承受的极限塑性剪力P_L’；

3)计算土体对制动板的约束力∑P；

4)计算制动板的容许抗力PL=PL,B;]]>B为安全系数；

5)若P_L＞∑P则表明制动板尺寸满足要求；否则重新设定制动板的几何尺寸，重复步骤3)至6)，直至找到满足条件的制动板尺寸为止。

根据下式计算制动板的极限塑性剪力P_L’，