[发明专利]基于混凝土复合式路面的桥头跳车防治结构及其铺设方法

说明书

技术领域

本发明属于道路工程桥头跳车防治处治技术领域，具体涉及基于混凝土复合式路面的桥头跳车防治结构及其铺设方法。

背景技术

据不完全统计，对于高速公路，仅通道与涵洞平均每公里有3座之多，个别线路甚至达4～5座。从目前已投入使用的高等级公路，特别是高速公路的营运情况来看，存在一些不尽如人意之处，尤其是在这些构造物台背回填处普遍存在桥头跳车的现象。所谓桥头跳车，是指桥梁、通道、涵洞等构造物本身及台背回填处由于行车荷载和自重的作用而继续沉降，通常构造物沉降与台背沉降不一致即产生差异沉降，致使台背与构造物连接处的路面出现台阶，从而导致高速行驶的车辆通过台背回填处产生颠簸跳跃的现象。

尤其对于地势起伏较大的山岭区或丘陵区高速公路，为保证线形的平顺性及行车速度，使得很多地段桥梁、涵洞、通道、隧道等构造物相连，出现构造物之间夹一段短路基的情况，当两构造物之间路基长度较短时，由于施工条件所限，路基及基层等结构层压实存在一定困难，出现压实不足或压实不均匀现象，导致短路基与两端结构物之间的差异沉降明显大于普通路段路基与结构物的差异沉降。差异沉降危害巨大，主要体现在以下几个方面：

①对行车安全和舒适度的影响。由于沉降产生的“桥头跳车”现象使车辆不得不降低车速，导致公路的使用功能和通行能力受到很大影响。跳车使司机和乘客感到不适，心情不快易疲劳，所载货物易损坏；严重跳车会造成翻车、追尾等交通事故，威胁人、车和物的安全，造成生命、财产的损失；②差异沉降使得车辆通过桥涵等结构物时，产生冲击荷载，其水平和垂直冲击力会对路面、路基和桥梁结构物产生进一步的损坏，从而增加养护维修费用和管理的难度，并降低公路使用性能；③桥头跳车对车辆损害很大，增加车辆的振动，加剧机件、轮胎磨损和行车的油耗，缩短车辆的使用年限，增加运输成本。

目前普通路段设置桥头搭板来减缓差异沉降的产生，但是短路基两端差异沉降由于较普通路段大，桥头搭板缓解能力有限。同时，路基过短时，由于长度限制而无法设置搭板。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术中的问题，提供一种基于混凝土复合式路面的桥头跳车防治结构及其铺设方法，其使结构层内既产生纵向预应力，也产生横向预应力，改善结构层受力特性，使其在较长范围内不设置缩缝，避免其因接缝处产生的损害现象，同时因斜向布筋，不使用连接器，可实现混凝土施工的连续性并简化施工。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

基于混凝土复合式路面的桥头跳车防治结构，包括灰土挤密桩复合地基，灰土挤密桩复合地基上铺设有复合路基，复合路基上铺设有基层，基层上铺设有斜向预应力混凝土层，斜向预应力混凝土层上铺设有沥青层。

所述复合路基为内部打入水泥桩的路基。

所述水泥桩为等高、等距离设置。

所述水泥桩的桩径为400mm，桩距为1.5m，桩长为6m。

基于混凝土复合式路面的桥头跳车防治结构的铺设方法，包括以下步骤：

1）在灰土挤密桩复合地基上填筑路基，待路基稳定后，在路基内部打入水泥桩，形成复合路基；

2）在复合路基上修筑基层；

3）在基层上修筑斜向预应力混凝土层；

4）在斜向预应力混凝土层上铺筑沥青层。

相对于现有技术，本发明具有的有益效果：

本发明通过设置灰土挤密桩复合地基，灰土挤密桩与地基形成复合地基，改善地基承载力不足的问题；设置复合路基，改变路基持力特征，减少路面载荷对路基的作用，增强路基的承载力和强度，减少路基不均匀沉降；设置斜向预应力混凝土层，取消传统设置桥头搭板方式，设置斜向预应力混凝土层，因混凝土不需要压实，可减少由于基层压实不足或不均匀导致的差异沉降变形；斜向预应力混凝土层因本身结构层承载力高，耐久性好，对路基、底基层等结构层的要求相对较低，故可用其代替普通半刚性基层，作为短路基路面的主要承重层，可减少因路基压实不足或不均匀导致的差异沉降变形，以及由此引起路面结构受力不均产生的损坏现象，同时因斜向预应力混凝土层刚度大，可与路基两端的桥梁等结构物良好衔接，起到类似“桥头搭板”的作用。

本发明中斜向预应力混凝土层是一种新型无缝水泥混凝土结构层，通过施加斜向预应力，使结构层内既产生纵向预应力，也产生横向预应力，改善结构层受力特性，使其在较长范围内不设置缩缝，避免其因接缝处产生的损害现象，同时因斜向布筋，不使用连接器，可实现混凝土施工的连续性并简化施工。