一种可控制裂缝宽度的钢筋混凝土路面结构的制作方法

1.本实用新型涉及路面结构，具体涉及一种可控制裂缝宽度的钢筋混凝土路面结构。


背景技术：

2.连续配筋混凝土路面是符合公路交通发展趋势的高性能路面结构类型之一。连续配筋混凝土路面沿路面纵向配有足够数量的钢筋，以控制混凝土板纵向收缩产生的裂缝宽度和数量；同时，在路面横向也配有一定的钢筋来支撑纵向钢筋；在施工时完全不设涨缝和缩缝，形成一条完整而平坦的行车道面，在提高汽车行驶的平顺性的同时，增加路面板的整体强度，提高路面寿命。
3.事实上，由于有混凝土存在的干缩及温缩现象，且其本身抗拉强度较小，在服役过程中，其不可避免的会产生一定的裂缝。而连续配筋混凝土路面的本质是通过在混凝土路面的中部位置布置较多的纵向钢筋，通过利用钢筋对混凝土路面的的约束来防止混凝土路面产生过大裂缝的目的。根据连续配筋混凝土路面设计原理，混凝土路面纵向配筋率越高，路面结构产生的裂缝越小，路面防水性能及耐久性越好。
4.但是对目前的连续配筋混凝土路面。其也存在相应的缺点：1）开裂裂缝不规则：由于裂缝为随机开裂产生，其形状及方向并不规则，容易产生多裂缝交叉而导致局部路面薄弱区；2）防水性能较差：由于裂缝开裂不规则，当两条裂缝距离较大时，其裂缝宽度也会较大，这样会降低路面防水性能，降低路面使用寿命；3）路面抗荷能力较差：对于传统连续配筋混凝土路面，其纵向钢筋只布置在混凝土路面中部，当混凝土路面出现开裂后，在较重的车轮荷载下裂缝会出现较大的张开距离，会降低路面的防水性能，所以普通的单层连续配筋混凝土路面不适合承受较大的荷载。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提出适用于我国南方多雨地区的防水能力较强且能承受较大荷载的一种可控制裂缝宽度的连续配筋混凝土路面结构。
6.本实用新型采用的技术方案为：一种可控制裂缝宽度的钢筋混凝土路面结构，包括钢筋骨架，以及与钢筋骨架浇筑于一体的混凝土；所述钢筋骨架由上下对正的上层子钢筋骨架和下层子钢筋骨架构成，上层子钢筋骨架间隔向下弯折，下层子钢筋骨架间隔向上弯折，上层子钢筋骨架的弯折段a与下层子钢筋骨架的弯折段b交叉，预裂缝出现在弯折段a与弯折段b的交叉区域。
7.按上述方案，所述上层子钢筋骨架包括多根沿路面长度方向间隔布置的上层横向钢筋，以及多根沿路面宽度方向间隔布置的上层纵向钢筋；所述上层横向钢筋位于上层纵向钢筋的下方；所述弯折段a沿上层纵向钢筋的长度方向间隔布置，同一上层纵向钢筋上的两个弯折段a之间通过上层水平段相连。
8.按上述方案，所述下层子钢筋骨架包括多根沿路面长度方向间隔布置的下层横向
钢筋，以及多根沿路面宽度方向间隔布置的下层纵向钢筋；所述下层横向钢筋位于下层纵向钢筋的上方；所述弯折段b沿下层纵向钢筋的长度方向间隔布置，同一下层纵向钢筋上的两个弯折段b之间通过下层水平段相连。
9.按上述方案，同一横向位置上的弯折段a和弯折段b的交叉点位于同一横断面上。
10.按上述方案，在弯折段a的弯折点内侧设有横向定位钢筋a；在弯折段b的弯折点内侧设有横向定位钢筋b。
11.按上述方案，所述弯折段a和弯折段b结构相同且弯折方向相反，二者交叉形成x形的交叉区域，或者至少两个x形连续的交叉区域。
12.按上述方案，所述弯折段a和弯折段b均呈v形，二者弯折方向相反，弯折段a和弯折段b交叉形成两个x形连续的交叉区域。
13.按上述方案，所述弯折段a和弯折段b均呈n形，二者弯折方向相反；弯折段a和弯折段b交叉形成三个x形连续的交叉区域。
14.按上述方案，弯折段a的弯折点与混凝土底面的距离l6，以及弯折段b的弯折点与混凝土顶面的距离l7，均为3~5cm；上层纵向钢筋与下层纵向钢筋之间的间距l5为15~20cm。
15.按上述方案，所述弯折段a的长度l1和弯折段b的长度l2均为20~60cm，上层水平段的长度l3和下层水平段的长度l4均为60~140cm；上层纵向钢筋的弯折角度α；和下层纵向钢筋的弯折角度β，均为120~150
°
。
16.本实用新型的有益效果为：
17.1、定点裂缝功能：混凝土板沿纵向抗拉强度一定，钢筋的截面固定，其抗拉强度也是固定的；本实用新型设计双层纵向钢筋，二者分别设计弯折段并交叉成连续x形，弯折段处路面结构的抗弯及水平抗拉强度较小，最终整个钢筋混凝土路面结构会在x形交叉区域出现裂缝。
18.2、防止钢筋锈蚀：由于裂缝定点出现在纵向钢筋形成x形交叉区域，且x形交叉区域是两个或多个连续的，故出现裂缝处的裂缝宽度较小，较小的裂缝宽度可以防止钢筋的锈蚀，延长路面结构寿命。
19.3、裂缝处传荷能力较强：在荷载作用下裂缝处路面主要受到的是剪切破坏；双层纵向钢筋形成的“x”形交叉，在裂缝处发挥着抗剪钢筋的作用，裂缝处x形钢筋具有较强的剪切荷载传荷能力，故路面不会在裂缝处发生破坏。
20.4、路面寿命较长：由于裂缝只出现在纵向钢筋的弯折处，其他部位不会出现弥散裂缝，而同时出现裂缝处的路面不会发生进一步破坏，所以整个路面结构寿命较长。
附图说明
21.图1为本实用新型一个具体实施例的结构示意图。
22.图2为本实施例中裂缝区域的示意图。
23.图3为本实施例中纵向钢筋的弯折示意图。
24.图4为双层纵向配筋弯折段交叉示意图。
25.图5为纵向钢筋3个连续x形交叉示意图。
26.图6为本实施例的横断面配筋示意图。
27.其中：1
‑
混凝土，2
‑
上层纵向钢筋，21
‑
弯折段a，22
‑
上层水平段，3
‑
下层横向钢筋，
4
‑
上层横向钢筋；5
‑
下层纵向钢筋，51
‑
弯折段b，52
‑
下层水平段，6
‑
横向定位钢筋a，7
‑
横向定位钢筋b，8
‑
预裂缝，9
‑
边缘带，10
‑
轮迹带，11
‑
中间带。
具体实施方式
28.为了更好地理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地描述。
29.如图1所述的一种可控制裂缝宽度的钢筋混凝土路面结构，包括钢筋骨架，以及与钢筋骨架浇筑于一体的混凝土1；所述钢筋骨架由上下对正的上层子钢筋骨架和下层子钢筋骨架构成，上层子钢筋骨架间隔向下弯折，下层子钢筋骨架间隔向上弯折，上层子钢筋骨架的弯折段a21与下层子钢筋骨架的弯折段b51交叉；预裂缝8出现在弯折段a21与弯折段b51的交叉区域，如图2所示。
30.优选地，所述上层子钢筋骨架包括多根沿路面长度方向间隔布置的上层横向钢筋4，以及多根沿路面宽度方向间隔布置的上层纵向钢筋2；所述上层横向钢筋4位于上层纵向钢筋2的下方；所述弯折段a21沿上层纵向钢筋2的长度方向间隔布置，同一上层纵向钢筋2上的两个弯折段a21之间通过上层水平段22相连。
31.优选地，所述下层子钢筋骨架包括多根沿路面长度方向间隔布置的下层横向钢筋3，以及多根沿路面宽度方向间隔布置的下层纵向钢筋5；所述下层横向钢筋3位于下层纵向钢筋5的上方；所述弯折段b51沿下层纵向钢筋5的长度方向间隔布置，同一下层纵向钢筋5上的两个弯折段b51之间通过下层水平段52相连。
32.本实用新型中，同一横向位置上的弯折段a21和弯折段b51的交叉点位于同一横断面上。所述弯折段a21的长度l1和弯折段b51的长度l2均为20~60cm，上层水平段22的长度l3和下层水平段52的长度l4均为60~140cm。上层纵向钢筋2的弯折角度α（上层水平段22与弯折段a21的夹角）和下层纵向钢筋5的弯折角度β（下层水平段52与弯折段b51的夹角）均为120~150
°
。上层纵向钢筋2与下层纵向钢筋5之间的间距l5为15~20cm。
33.优选地，在弯折段a21的弯折点内侧设有横向定位钢筋a6；在弯折段b51的弯折点内侧设有横向定位钢筋b7。
34.优选地，所述弯折段a21和弯折段b51结构相同且弯折方向相反，二者交叉形成x形的交叉区域，或者至少两个x形连续的交叉区域。具体地，如图3所示，所述弯折段a21和弯折段b51均呈v形，二者弯折方向相反（开口方向相反），弯折段a21和弯折段b51交叉形成两个x形连续的交叉区域，如图4所示。所述弯折段a21和弯折段b51均呈n形，二者弯折方向相反；弯折段a21和弯折段b51交叉形成三个x形连续的交叉区域，如图5所示。
35.本实施例中，弯折段a21的弯折点与混凝土1底面的距离l6，以及弯折段b51的弯折点与混凝土1顶面的距离l7，均为3~5cm；也即，钢筋保护层的厚度为3~5cm。
36.本实用新型中，纵向钢筋，其顶（或底）部的钢筋隔一段距离向下(或向上)进行弯折，到达底部（或顶部）纵向钢筋位置时再向上（或向下）进行弯折，如此循环几次后再将钢筋弯折水平；上下层纵向钢筋5由一系列的水平段与弯折段组成，由于顶部和底部的钢筋弯折是同步的，所以在弯折部位，顶部和底部钢筋会形成两个或多个“x”形交叉区域。
37.如图6所示，根据纵向钢筋的布置情况，可将所述路面结构的截面分为边缘带9、轮迹带10和中间带11，如图6所示。所述路面横断面边缘带9，其宽度为20
‑
40cm，在此区域内不
布置纵向钢筋。所述路面横断面轮迹带10，其宽度为100~120cm，布置纵向钢筋，布置间隔15~25cm。
38.本实用新型的核心在于纵向钢筋其x形交叉弯折区域的设计：
39.1）、预裂带的应用：对于本实用新型，其轴向抗拉强度为纵向钢筋弯折段截面最弱，抗弯强度为弯折段纵向钢筋交叉处截面点最弱；本实用新型的预裂缝8位置出现在双层纵向钢筋弯折段交叉区域附近的截面，同时由于弯折段存在多个x形连续的交叉区域，在降温条件下会自动沿路面纵向形成开裂带（纵向钢筋的弯折段）和不开裂带（纵向钢筋的水平段），同时由于开裂带释放了降温条件下路面内部纵向拉力，故不开裂带不会发生进一步开裂。
40.2）、开裂处抗剪能力较强：预裂缝出现在纵向钢筋的弯折段，但弯折段由于x形连续交叉的区域出现，其抗剪能力反而得到增强，故连续配筋混凝土路面结构不会在裂缝处发生破坏。
41.3）、防水能力较强，使用寿命较好：在开裂带，由于多条裂缝的出现，其每条裂缝的开裂宽度较小，路面整体的防水能力也更强，对路基的保护也更好，路面使用寿命也更长，适用于我国南方地区的重载道路。
42.最后应说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。