[发明专利]一种底座板伸缩缝下沥青混凝土层的防裂结构及实施方法

说明书

本发明公开了一种底座板伸缩缝下沥青混凝土层的防裂结构及实施方法，在底座板伸缩缝附近，与沥青混凝土层接触部位，自沥青混凝土层顶面，依次布设隔离缓冲层、剪切保护层。隔离缓冲层减小沥青混凝土层与底座板间的局部粘结摩擦作用，同时缓冲上部底座板的收缩变形；剪切保护层则实现对底座板伸缩缝处隔离缓冲层的局部保护，防止底座板对隔离缓冲层的剪切破坏。本发明所提出的结构施工易控制，能够有效减小因上部轨道结构温度变化和温度梯度导致的沥青混凝土层内产生的裂缝，进而提升沥青混凝土层的服役性能。

技术领域

本发明涉及铁路运输工程技术领域，更具体说是一种新型无砟轨道结构底座板与线下沥青混凝土层间的结构及实施方法。

背景技术

在无砟轨道底座板与基床表层之间全断面设置一层厚度约5-10cm的密实型沥青混凝土层是高铁无砟轨道结构的新型防水封闭方案。相比传统纤维混凝土防水封闭方案，这种结构具有更好的防水封闭效果、施工简便、易于维护等优点。在该新型防水结构中，沥青混凝土层采用机械化作业沿纵向连续摊铺碾压方式成型，纵向连续结构，宽度与基床顶面相同。而其上表面所支撑的底座板则为非连续的现浇配筋混凝土结构，通常为每20米设置一道宽约1cm的横向伸缩缝，伸缩缝采用柔性材料填充。工程实践表明，在无任何构造性措施的情况下，季节性温度变化下上部结构的收缩易使伸缩缝附近的沥青混凝土层产生横向裂缝，如不及时修复，将降低沥青混凝土层的整体防水性能，影响高铁路基的服役性能。

从结构受力角度看，伸缩缝附近的沥青混凝土层开裂与无砟轨道结构特性密切相关。因沥青混凝土层为无伸缩缝的纵向连续结构，而混凝土底座板为长约20m的非连续现浇配筋混凝土结构，沥青混凝土层与混凝土底座板的层间摩擦和粘结发挥着较强的传递水平力和变形的作用；季节性温度变化会使得底座板端部产生整体伸缩，同时混凝土板温度梯度的影响底座板将产生翘曲变形，伸缩缝处将产生较大的伸缩和剪切，这会驱动底座板伸缩缝附近的沥青混凝土层产生较大拉伸与压缩变形，反复作用易导致伸缩缝附近的沥青混凝土层产生横向裂缝。

目前，针对连续结构，常通过设置伸缩缝等消除整体结构的温度应变影响，防止温度裂缝的产生。若在底座板伸缩缝处沥青混凝土层预切横缝，其长度和宽度不易确定，以及工程实践表明，伸缩缝填料常出现失效的情况，故预切横缝存在很大的不足。无砟轨道结构中沥青混凝土层的较大应变是由于上部轨道结构温度收缩变形所致，且应变在底座板伸缩缝处存在集中效应，同时在一定环境条件下，该集中应变的幅值和范围与层间的摩擦粘结状态存在很大关系。本发明提出了一种可有效减小底座板伸缩缝处局部范围内沥青混凝土层与底座板之间的摩擦粘结作用，能够解决沥青混凝土层底座板伸缩缝处的开裂问题的结构。具有施工易控制、免于维修等特点，能够有效减小沥青混凝土层因上部轨道结构反复收缩产生的裂缝，进而提升沥青混凝土层的服役性能。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种底座板伸缩缝下沥青混凝土层的防裂结构及实施方法，适用于含全断面沥青混凝土层的无砟轨道结构，可有效解决低温环境下温度变化时，因沥青混凝土层适应低温变形能力较弱，在底座板与沥青混凝土层的摩擦粘结作用下，纵向连续的沥青混凝土层在底座板伸缩缝处产生的应力集中现象问题，有效减小沥青混凝土层的温度应变，防止沥青混凝土温度裂缝的产生，具有施工易控制、免于维修等优点，是一种可以提升沥青混凝土层服役性能的新型结构型式。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种底座板伸缩缝下沥青混凝土层的防裂结构，包括：隔离缓冲层、剪切保护层；

所述隔离缓冲层位于沥青混凝土层与底座板之间，厚度在3-5mm之间，布置长度为底座板伸缩缝处两侧各1-2m，宽度与底座板宽度一致；

所述剪切保护层厚度在0.2-0.5mm之间，长度与底座板宽度一致，宽度为30-50cm，布置于底座板伸缩缝处隔离缓冲层与底座板之间，底座板伸缩缝与剪切保护层长度方向中心轴重合，即剪切保护层关于底座板伸缩缝对称布置。