连续配筋混凝土刚柔复合式沥青路面端部结构设置研究_图文

1、 42中外公路28卷究过程中计算的端部位移量为2"-'3m(最大温差按30考虑。采用此方法约束纵向位移的措施不是很成功,容易造成CRCP与其他路面或构造物的损坏。矩形地锚可限制端部约50%的位移量,在端部的其他路面结构或构造物,还应设计多条胀缝加以保护。矩形地锚端部处理主要是依靠被动土压力来约束纵向位移,因此,宜在有粘聚力的土质情况下使用,填石路基、石质挖方路基或土质条件较差的端部使用较困难。同时,钢筋混凝土地梁施工复杂、造价高,对旧水泥混凝土路面加铺层改建施工,开挖工程量大、不方便。钢筋混凝土灌注桩锚固是采用桥梁桩基础的形式应用于连续配筋混凝土路面的端部,并将桩基与面板通过

2、钢筋连接为一整体,面板相当于桥梁桩基础的承台。混凝土灌注桩的造价较高,施工较复杂,实际中较少采用。1.2端部滑动结构设置端部滑动结构,预留足够的空间满足端部膨胀和收缩时的位移量。主要的形式有宽翼缘工字钢梁接缝、连续设置胀缝、桥梁伸缩缝等。宽翼缘工字钢梁是一种较好的、经济的方法,且施工方便。目前美国一般采用宽翼缘工字钢梁,使用效果较好。在湖南省耒宜高速公路连续配筋混凝土路面试验路中也采用了这种方式。试验表明,使用效果好。但国内没有合适的、满足规格的工字钢梁材料,需特殊加工。对宽翼缘内部的混凝土浇筑要求较高,必须密实,以防止宽翼缘结构破坏。图1为南方某高速公路连续配筋混凝土路面中出现的部分损坏现象

3、。图1连续配筋混凝土端部宽翼缘工宇钢梁接缝损坏情况损坏的主要原因是由于国内没有满足要求的工字钢梁产品,翼缘板宽度过大,导致行车荷载作用下的弯矩过大,翼缘板根部易产生剪切疲劳断裂破坏现象;另一方面是由于翼缘板过宽,翼缘板下的混凝土浇筑不容易振捣密实,可能出现空洞现象,更加剧了翼缘板受力,剪切疲劳断裂破坏加剧。连续设置几道胀缝是利用胀缝的工作性能,调节连续配筋混凝土路面的胀缩纵向位移。该方法往往会因胀缝处理不好而造成许多接缝损坏,如接缝处剥落严重,影响行车,使用效果不理想。桥梁伸缩缝采用桥梁结构的伸缩变形机制来调节连续配筋混凝土路面的纵向位移。桥梁伸缩缝是比较成熟的技术,设备和材料都有定型的产品,

4、施工技术成熟,使用寿命长,使用效果好。公路水泥混凝土路面设计规范(JTO D402002中,列出了端部锚固结构可采用钢筋混凝土地梁或宽翼缘工字钢梁接缝等形式,国外也有采用混凝土灌注桩锚固和连续设置胀缝等形式。端部处理形式目前使用较多的是钢筋混凝土地梁锚固结构、宽翼缘工字钢梁、桥梁伸缩缝等端部滑动结构3种。2CRC+AC复合式路面端部处理方式针对CRCP端部处理形式中使用的凸形钢筋混凝土地梁锚固结构、宽翼缘工字钢梁、桥梁伸缩缝端部滑动结构等3种方式,应用于CRC+AC端部处理的适用性进行讨论。2.1凸形钢筋混凝土地锚梁端部锚固结构公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40一2002中,示出了CR

5、CP端部锚固结构采用凸形钢筋混凝土地锚梁的结构形式(图2。图2表明,CRC板与端部普通水泥混凝土JCP路面相接时,采用凸形钢筋混凝土地锚梁时,有3条胀缝过渡,上面加铺沥青面层时,贝0存在3条反射裂缝; CRC板与端部桥梁、明涵相接时,采用凸形钢筋混凝土地锚梁时,有1条胀缝与桥头搭板相接,也存在1条胀缝,再加上桥梁端部的伸缩缝,则有2条缝,对路面的使用性能与使用寿命影响较大,因此,采用凸形钢筋混凝土地锚梁,不是一种理想的CRC+AC端部处理方式。2.2宽翼缘工字钢梁端部滑动结构公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D402002中,示出了CRCP端部滑动结构采用宽翼缘工字钢梁的结构形式(图3。图3

6、表明,在宽翼缘内部预留空间让CRC板自由滑动,预留的范围为25mm左右,同样在表面宽翼缘的两边需预留宽密封槽,即宽翼缘工字钢梁两边存在2条接缝,而且变形量较大,势必影响上覆沥青面层的使用性能与使用寿命。南方某高速公路CRC+AC试验路方案采用了上 述两种端部处理方式(图4。 44中外公路28卷可根据变形量选用不同的型号,施工技术也相当成熟,使用质量好,使用寿命较长。CRC+AC与桥梁、明涵相接时,可取消桥头搭板,将CRC板直接延伸至桥台,与桥梁伸缩缝合并,统一采用桥梁伸缩缝相接,不单独设置CRC+AC的端部处理,根据梁跨结构的变形量与CRC的变形量,选用毛勒缝的型号(变形范围。根据CRC板的厚

7、度、AC层的厚度以及桥面铺装、桥面标高进行综合桥台设计(图5。桥头部位一般不均匀沉降较大,取消搭板后,为减少桥头的变形,一方面加强桥头路基的密实,选择良好的填料、加强压实;另一方面,将路面结构中的基层改为贫混凝土材料,提高地基的强度。使用过程中如发现板下脱空现象,可进行注浆处理。(原搭板长厦图s CRC+AC复合式路面端部与桥梁相接时结构示意图CRC+AC刚柔复合式路面与其他路面结构相接时,端部毛勒缝结构见图6。为减少端部两边的变形差异,可参照宽翼缘工字钢梁接缝的做法,在接缝处下设3m长的混凝土枕梁(图3。CRC+AC端部毛勒缝施工情况见图7。6cm沥卜卜虬6cm沥1.4-9.4图6CRC+A

8、C复合式路面端部桥梁伸缩毛勒缝结构图(单位:em3结论CRC+AC刚柔复合式沥青路面是将刚性基础的高承载能力与柔性沥青面层的良好行车舒适性能结合图7CRCP及CRC+AC端部桥梁伸缩缝处理方式起来的路面结构,刚柔相济、取长补短,能充分发挥不同材料的作用,在我国是一种新兴的路面结构形式。根据国内外的研究与应用情况,CRC+AC具有较好的承载能力和较长的使用寿命,能满足重载交通长寿命路面的要求,是我国干线高速公路路面结构的发展方向之一。CRC十AC复合式路面需进行端部处理的部位主要是与桥梁、明涵(一般是盖板涵,少数是箱涵相接处,采用取消搭板的方式,将CRC板直接与桥台对接,将CRC+AC的端部与桥

9、梁伸缩缝合并处理,既减少了搭板的工程量,又减少了端部处理的工程量,且路表面接缝减少,使用性能提高。为减少桥台不均匀沉降,可将路面基层结构改为贫混凝土或厚水泥稳定碎石基层,对桥头路面结构基础进行加强。CRC+AC与其他路面结构相接,只是在结构两端有两个接缝,同样采用桥梁毛勒缝的形式,既保证了端部接缝的质量,又保证了接缝的平顺,可提高复合式路面的使用性能。,参考文献:1JTG IM0-2002,公路水泥混凝土路面设计规范Fsl.2黄仰贤.路面分析与设计M.北京:人民交通出版社,1993.33任双宏.连续配筋混凝土路面特殊部位拉杆受力有限元分析D.长沙理工大学硕士学位论文,2006.1:4-1JTG F30-2003.公路水泥混凝土路面施工技术规范S. Es-I JTG D50一2006.公路沥青路面设计规范Fsl. 连续配筋混凝土刚柔复合式沥青路面端部结构设置研究作者:刘朝晖, 郑健龙, 华正良作者单位:长沙理工大学,湖南,长沙,410076刊名: 中外公路英文刊名:JOURNAL OF CHINA & FOREIGN HIGHWAY年,卷(期:2008,28(1被引用次数:2次参考文献(5条1.JTG D40-2002.公路水泥混凝土路面设计规