本發(fā)明屬于道路工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種適用于城市道路的連續(xù)配筋混凝土路面結(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(qiáng)度和穩(wěn)定性，使城市道路早期損壞嚴(yán)重，經(jīng)常因?yàn)榈缆返木S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(jī)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(yùn)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?yàn)樗淖饔卯a(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?yàn)r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(jì)使用壽命一般為10～15年，而水泥混凝土路面設(shè)計(jì)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(diǎn)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(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是研發(fā)一種適用于城市道路的連續(xù)配筋混凝土路面結(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(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種適用于城市道路的連續(xù)配筋混凝土路面結(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，下基層采用水泥穩(wěn)定碎石，厚度為20～30cm，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；所述上基層與下基層之間設(shè)有厚度為1cm的由丁苯橡膠膠乳改性的乳化瀝青稀漿封層；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，其中上部橫向接縫深度為7cm，采用硅酮膠填充，上部橫向接縫兩側(cè)8～15cm范圍內(nèi)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，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，從井蓋邊緣切至面層邊緣，采用硅酮膠填縫。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)明提供一種適用于城市道路的連續(xù)配筋混凝土路面結(jié)構(gòu)，是按照解決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(jì)的；本發(fā)明墊層采用級配碎石，基層采用水泥穩(wěn)定碎石、貧混凝土，面層采用設(shè)置雙層連續(xù)鋼筋的水泥混凝土，并在水泥穩(wěn)定碎石基層上設(shè)置乳化瀝青稀漿封層，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)既針對城市道路的特點(diǎn)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(shí)，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城市道路中的水泥混凝土路面易出現(xiàn)板底脫空或路基沉陷等情況，出現(xiàn)這些情況后在行車作用下面層板下部一般會受到較大的拉應(yīng)力，而水泥混凝土板的抗彎拉強(qiáng)度相對較小，下層連續(xù)的橫向鋼筋和縱向鋼筋可有效提升水泥混凝土面層板的抗彎拉強(qiáng)度，大大降低水泥混凝土面層板出現(xiàn)斷板的概率；基層也設(shè)一定的路拱橫坡，尤可將路面入滲的水通過路拱從基層邊緣排出，減少面層底部積水對基層頂部的沖刷。本發(fā)明在面層上每隔150m設(shè)一條橫向接縫，主要為減少橫向裂紋數(shù)量，已有設(shè)置連續(xù)鋼筋的水泥混凝土路面大多不設(shè)橫向接縫，一般會出現(xiàn)較多的橫向裂紋，基本每1.0～2.0m一條，且少數(shù)橫向裂紋的縫隙寬度較大，會產(chǎn)生滲水問題，甚至?xí)霈F(xiàn)啃邊、破碎等病害，橫向接縫寬度為1.0～1.5cm的設(shè)置可減少橫向裂紋約20～30條，也進(jìn)一步減小了水的入滲和因裂紋存在可能出現(xiàn)病害的隱患；已有設(shè)置連續(xù)鋼筋的水泥混凝土路面少數(shù)設(shè)了一定數(shù)量的橫向接縫，雖然減少了這些問題，但橫向接縫往往又成了薄弱環(huán)節(jié)，橫向接縫處出現(xiàn)了啃邊、脫空、錯臺、斷板等病害，與傳統(tǒng)橫向接縫相比，本發(fā)明的上部橫向接縫兩側(cè)8～15cm范圍內(nèi)采用環(huán)氧砂漿澆筑，由于環(huán)氧砂漿強(qiáng)度高，有效解決了接縫處易出現(xiàn)啃邊的問題；本發(fā)明中橫向接縫的另一顯著優(yōu)勢是與路面結(jié)構(gòu)中設(shè)置的連續(xù)鋼筋有效結(jié)合，橫向接縫處繼續(xù)保持上下兩層縱向鋼筋的連續(xù)性，現(xiàn)有工程中橫向接縫都是設(shè)置50cm長的縱向傳力桿鋼筋，接縫處的鋼筋不連續(xù)且短，接縫處鋼筋及其周圍的水泥混凝土容易損壞，加上水的沖刷，橫向接縫處會出現(xiàn)脫空、錯臺、斷板等病害，結(jié)合本發(fā)明中路面結(jié)構(gòu)的其他特點(diǎn)，本發(fā)明的橫向接縫處可以有效解決這些問題。本發(fā)明在面層上的井蓋處設(shè)有橫穿井蓋的預(yù)切縫，可以有效釋放井蓋附近路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力，解決已有水泥混凝土路面井蓋處裂縫多且不規(guī)則，井蓋處路面結(jié)構(gòu)易損壞的問題。本發(fā)明雙層連續(xù)鋼筋中的上層不設(shè)橫向鋼筋，與已有的雙層連續(xù)配筋混凝土路面相比可節(jié)約1/4的鋼筋用量，以路面寬度16m為例，每公里可節(jié)約修筑成本75萬元左右；與普通水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明由于設(shè)置了雙層連續(xù)鋼筋前期投資成本約增加25％，但可以有效解決現(xiàn)有水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)應(yīng)用于城市道路時易產(chǎn)生脫空、唧泥、錯臺、斷板等病害的問題，使用壽命可提高2～3倍，因接縫和病害少行車舒適性及安全性得到大幅提升，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用及年度分?jǐn)偟母慕ǔ杀疽泊蟠鬁p少，可減少路面損壞對社會造成的不良影響，也可解決城市道路經(jīng)常因路面損壞及養(yǎng)護(hù)維修造成交通中斷或擁堵，甚至引發(fā)交通事故的問題，有良好的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。隨著我國進(jìn)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，我國每年將有大量新建和改造的城市道路需要建設(shè)，該路面結(jié)構(gòu)的應(yīng)用前景廣闊，潛在的社會與經(jīng)濟(jì)效益顯著。附圖說明圖1為本發(fā)明連續(xù)配筋混凝土路面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明連續(xù)配筋混凝土路面結(jié)構(gòu)的橫向接縫示意圖。圖3為本發(fā)明連續(xù)配筋混凝土路面結(jié)構(gòu)的鋼筋設(shè)置局部示意圖。圖4為本發(fā)明連續(xù)配筋混凝土路面結(jié)構(gòu)的縱向施工縫處的橫向鋼筋設(shè)置局部示意圖。圖中各元件的附圖標(biāo)記說明如下：1-水泥混凝土面層；2-貧混凝土上基層；3-丁苯橡膠膠乳改性的乳化瀝青稀漿封層；4-水泥穩(wěn)定碎石下基層；5-級配碎石墊層；6-縱向鋼筋；7-橫向鋼筋；8-聚乙烯閉孔泡沫填縫板；9-硅酮膠；10-環(huán)氧砂漿；11-支座；12-直螺紋套筒；13-鋼絲束。具體實(shí)施方式為了更好地理解本發(fā)明，以下將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，所描述的實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并不用以限制本發(fā)明。實(shí)施例如圖1所示，本發(fā)明的一種適用于城市道路的連續(xù)配筋混凝土路面結(jié)構(gòu)，包括水泥混凝土面層1，貧混凝土上基層2，丁苯橡膠膠乳改性的乳化瀝青稀漿封層3，水泥穩(wěn)定碎石下基層4，級配碎石墊層5。其中，水泥混凝土面層1厚度為24cm，彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.0MPa，面層設(shè)有雙層連續(xù)鋼筋及支座11，雙層連續(xù)鋼筋為上層連續(xù)的縱向鋼筋6和下層連續(xù)的橫向鋼筋7和縱向鋼筋6；貧混凝土上基層2厚度為24cm，水泥用量為178kg/m3，彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為4.0MPa；丁苯橡膠膠乳改性的乳化瀝青稀漿封層3厚度為1cm，丁苯橡膠膠乳改性的乳化瀝青用量為15％；水泥穩(wěn)定碎石下基層4厚度為20cm，7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5MPa，水泥用量為107kg/m3；級配碎石墊層5厚度為20cm，直接采用破碎后未經(jīng)篩分的碎石；基層與面層均設(shè)3％的路拱橫坡。在面層上每隔150m設(shè)一條橫向接縫，接縫寬度為1.2cm，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，其中上部橫向接縫深度為7cm，采用硅酮膠9填充，上部橫向接縫兩側(cè)10cm范圍內(nèi)采用環(huán)氧砂漿10澆筑，下部橫向接縫采用聚乙烯閉孔泡沫填縫板8，縱向鋼筋6橫穿聚乙烯閉孔泡沫填縫板8(如圖2所示)；在面層上的井蓋處設(shè)橫穿井蓋的預(yù)切縫，預(yù)切縫深度為3cm，寬度為4mm，從井蓋邊緣切至水泥混凝土面層1邊緣，采用硅酮膠9填縫；在面層上設(shè)置雙層連續(xù)鋼筋，上層連續(xù)的縱向鋼筋6距面層頂面的距離為9cm，下層連續(xù)的橫向鋼筋7和縱向鋼筋6中橫向鋼筋7距面層底面的距離為4cm，縱向鋼筋6置于橫向鋼筋7上，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6和下層連續(xù)的橫向鋼筋7和縱向鋼筋6配筋率均為0.60％，鋼筋通過鋼絲束13綁扎完成連接并置于支座11上(如圖3所示)，縱向施工縫處的橫向鋼筋7采用直螺紋套筒12連接，橫向鋼筋預(yù)留長度為60cm和20cm，長短交錯布置(如圖4所示)。