一种路轨式变形隔离层及基于该隔离层的无缝桩板式道路

技术领域

本发明涉及桩板式结构设计与施工技术，具体涉及一种路轨式变形隔离层及基于该隔离层的无缝桩板式道路。

背景技术

当前，交通建设逐渐进入瓶颈：①无地可占，无土可用形势严峻；②占地、取土代价加大；③土质处理、土地复垦成本提升。传统以地和土为主体建造公路的经济性和适用性受到严重冲击。采用结构化的观点、工业化的模式，在规模化、系列化的水平上，实施交通建设的少土、无土、高效、低价建设，是应对现实挑战，响应绿色发展的必然选择。目前，在这方面的努力多集中在传统以桥代路方面。桩板式道路“以桥代路”，可大幅度地减少征地需求，对于节约土地资源有着重要意义。但是，在动荷、温度、混凝土的收缩和徐变作用下，梁体产生形变，形变过大时就会影响行车舒适和安全，为了调节桥梁上部结构之间的形变位移和联接，需设置伸缩缝。但是设计不当，安装质量低劣，和缺乏科学的及时养护，伸缩缝处就会跳车，这是目前国内常见的病害，并且越来越突出。桥梁伸缩缝处出现破坏、下沉、错台，在车辆通过时对桥梁产生跳动冲击，产生附加荷载，影响行车舒适性，严重时产生安全事故。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种路轨式变形隔离层及基于该隔离层的无缝桩板式道路，该路轨式变形隔离层采用加筋级配碎石层和位于加筋级配碎石层上层的柔性路轨相结合的方式，增强了对桩板式道路桩板联合框架变形的内部消化能力，实现桩板式道路上层铺装的无缝连接。具体来说：

本发明提供的一种路轨式变形隔离层，应用于梁板上层铺装的下层，所述路轨式变形隔离层包括加筋级配碎石层和位于加筋级配碎石层上层的柔性路轨，所述柔性路轨设置于桥面轮迹带处。

可选的，在一些实施方式中，所述柔性路轨采用第二焊接钢筋网，设置于加筋级配碎石层的顶面，与加筋级配碎石层的顶面加筋重叠，优选的，第二焊接钢筋网设置一层。

可选的，在一些实施方式中，所述柔性路轨的施工工艺包括：

(1)第二焊接钢筋网的钢筋间距、直径与加筋级配碎石层的顶面加筋对应参数一致；

(2)焊接钢筋网的宽度

可选的，在一些实施方式中，所述加筋级配碎石层的加筋采用第一焊接钢筋网，所述第一焊接钢筋网设置于加筋级配碎石层的顶面或者分别设置于加筋级配碎石层的顶面和内部，即在加筋级配碎石层顶面设置一层第一焊接钢筋网，在加筋级配碎石层内部设置一层第一焊接钢筋网，所述第一焊接钢筋网按以下规则设计：

(1)第一焊接钢筋网的钢筋间距按b

(2)第一焊接钢筋网的钢筋直径按d

可选的，在一些实施方式中，柔性路轨的第二焊接钢筋网与加筋级配碎石层的顶面加筋(第一焊接钢筋网)之间的连接，按以下规则设计：

(1)第一焊接钢筋网和第二焊接钢筋网两个焊接钢筋网之间采用自由搭接方式进行连接；

(2)第一焊接钢筋网和第二焊接钢筋网两个焊接钢筋网之间搭接不少于一个钢筋网格。

可选的，在一些实施方式中，所述加筋级配碎石层的施工工艺包括：

(1)集配碎石最大粒径d

(2)石料压碎值不大于26％；

(3)颗粒组成为一根无塑性截尾顺滑曲线，集配符合下表规定：

(4)加筋级配碎石层的厚度按h

可选的，在一些实施方式中，所述的加筋级配碎石层施工时，使用重型轮胎压路机碾压，一次性压实厚度20cm，压实度100％。

可选的，在一些实施方式中，所述路轨式变形隔离层下设置T形钢嵌入桩板联合框架间的变形缝内，防止变形隔离层碎石散落，所述T形钢按以下规则设计：

(1)T形钢顶板宽按b

(2)T形钢顶板厚按t

(3)T形钢腹板高按h

(4)T形钢腹板厚按t

其中，b

本发明提供的一种无缝桩板式道路，所述桩板式道路采用桩板联合框架，所述道路内设置抗变形结构，用于消纳桩板联合框架的变形，实现上层铺装的无缝连接；

所述抗变形结构采用权利要求1-7任一所述的一种路轨式变形隔离层。

可选的，在一些实施方式中，所述上层铺装采用沥青混凝土铺装，所述的路轨式变形隔离层和上层铺装施工时，针对加筋级配碎石层，使用重型轮胎压路机碾压，一次性压实厚度20cm，压实度100％，加筋级配碎石层施工完成后，在加筋级配碎石层的顶面，先撒布粘层油，再设置顶面加筋和柔性路轨，后摊铺沥青混凝土，其中加筋级配碎石层的顶面加筋(第一焊接钢筋网)和柔性路轨(第二焊接钢筋网)的施工顺序根据实际应用场景选择优选方式实施。

本发明的一种路轨式变形隔离层及基于该隔离层的无缝桩板式道路，具备如下有益效果：

1、路轨式变形隔离层采用加筋级配碎石层和柔性路轨相结合的方式，实现了对桩板式道路桩板联合框架变形的内部消化，实现桩板式道路上层铺装的无缝连接。

2、考虑到车道轮迹带位置承受重荷载车轮的反复作用，在加筋级配碎石层的上方设置柔性路轨，柔性路轨在桥面轮迹带处设置，增强了对桩板式道路桩板联合框架变形的内部消化能力，提高了基于该隔离层的无缝桩板式道路的使用寿命。

3、本发明的无缝桩板式道路，创造了一种新型道路结构，大幅降低了道路各类用地面积，有效地解决了发展道路交通与保护土地资源之间的矛盾。

4、本发明的无缝桩板式道路改变了道路传统建造方式，结构简洁，建造快，成本低，质量高，景观好，推动了绿色道路工业化建造技术的发展。

附图说明

图1为拼接桩板式道路总体布置示意图；

图2为拼接桩板式道路铺装结构示意图；

图3为拼接桩板式道路柔性路轨示意图。

图中：1-桩板式道路；2-梁板；3-外纵肋；4-预制桩柱；5-路基；6-连接枕梁；7-桩板联合框架；8-上层铺装；9-路轨式变形隔离层；10-加筋；11-T形钢；12-变形缝；13-柔性路轨。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。下述实施例以本发明技术方案为前提下进行，给出详细实施方式、具体操作过程和定量计算结果，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

桩板式结构是由桩柱支撑梁板，梁板上布设公路行车系统的轻型承载结构，可分为拼宽型桩板式结构和全宽型桩板式结构两种型式。其中，拼宽型桩板式结构是梁板支撑于桩柱顶部，并在横向一侧支撑、连接或搭接于既有公路路基上的桩板式结构。全宽型桩板式结构是梁板完全支撑于桩柱顶部的桩板式结构。

下面以图1所述的桩板式道路结构对本申请实施例的无缝桩板式道路技术方案进行具体说明。

参见图1，为一种理论跨径6m钢筋混凝土拼接桩板式道路1，用于扩建公路工程。其中，C50梁板2厚0.26m，设高0.5m、宽1m外纵肋3，支撑于直径0.6m的C80预制桩柱4上，内侧搭接于沿既有高6m的路基5边缘设置的高0.5m、宽1m的C50连接枕梁6上，形成8.75m宽、由预制桩柱4支撑梁板2、内侧纵向支撑的多联桩板联合框架7。

参见图2和图3，桩板式道路1顶部上层铺装8采用沥青混凝土铺装，为40mmAC10(上面层)+60mmAC13(下面层)，其下设路轨式变形隔离层9。

路轨式变形隔离层9包括加筋级配碎石层和位于加筋级配碎石层上层的柔性路轨13，所述柔性路轨13设置于桥面轮迹带处。路轨式变形隔离层9用作较薄沥青面层(上层铺装8)与半刚性基层(梁板2)间的中间层。

其中，路轨式变形隔离层9的柔性路轨采用第二焊接钢筋网，设置一层于加筋级配碎石层的顶面，与加筋级配碎石层的顶面加筋重叠。可以理解，设置于桥面轮迹带处的柔性路轨的焊接钢筋网至少有2个，并且每个焊接钢筋网的宽度可设置稍大一些，以使得桥面通行车辆的车轮覆盖在柔性路轨上方的概率大一些。柔性路轨的焊接钢筋网的钢筋间距、直径和加筋级配碎石层的顶面加筋一致，本实施例中柔性路轨的焊接钢筋网的宽度

路轨式变形隔离层9的柔性路轨的第二焊接钢筋网与加筋级配碎石层的顶面加筋的连接采用自由搭接方式，并且搭接不少于一个钢筋网格。

加筋级配碎石层的加筋采用焊接钢筋网，设置一层于变形隔离层的顶面，加筋级配碎石层的焊接钢筋网按以下规则设计：

(1)焊接钢筋网的钢筋间距按b

(2)焊接钢筋网的钢筋直径按d

在加筋级配碎石层中，集配碎石最大粒径d

加筋级配碎石层的厚度按h

路轨式变形隔离层9下设置T形钢11嵌入桩板联合框架7间的变形缝12内，防止变形隔离层碎石散落。T形钢11顶板宽按

加筋级配碎石层施工时，按“使用12t以上三轮压路机碾压，每层压实厚度不应超过15～18cm。使用重型振动压路机和轮胎压路机碾压，每层压实厚度可达20cm”的标准，使用重型轮胎压路机碾压，一次性压实厚度20cm，压实度100％。

上层铺装8施工时，在路轨式变形隔离层9的顶面，先撒布粘层油，再设置加筋10，后摊铺沥青混凝土。

由此，建立起全新的铺装系统，路轨式变形隔离层9与梁板2间可进行自由错动，上层铺装8不再受桩板联合框架7变形影响，仅需以自身的弹塑性消化自身的变形，直接进行对内和对外的无缝连接。

采用本发明，实现了新型道路对内和对外的无缝衔接及无缝拼接，大幅降低了道路各类用地面积，有效地解决了发展道路交通与保护土地资源之间的矛盾，推动了绿色道路工业化建造技术的发展。

本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。