本發(fā)明涉及農村公路領域，尤其是一種易維護永久性農村公路水泥路面。

背景技術：

傳統(tǒng)的鄉(xiāng)村農村公路、街區(qū)街道、廠(站)區(qū)硬化、停車場、臨時快速行車便道的水泥混凝土路面現(xiàn)澆法施工，普遍存在混凝土拌合、攤鋪、振搗、成型、切縫等環(huán)節(jié)變異性大，質量不穩(wěn)定的通病。而且，常用的水泥路面結構采用半剛性基層上鋪設水泥路面板，面板和基層剛度都較大，由于水泥混凝土面板橫縫間距較大、加上接縫施工質量不好，在車輛荷載和外界高低溫作用下，容易出現(xiàn)混凝土面板局部脫空，與基層不能一起工作受力，出現(xiàn)接縫和角隅處的破壞。水泥路面設計使用壽命往往達不到就需要進行板塊更換和維修，由于現(xiàn)澆混凝土強度形成需要一定時間，維修期間車輛不能碾壓新建路面板，對正常行車帶來了一定程度的干擾。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種易維護永久性農村公路水泥路面，解決現(xiàn)有水泥路面鋪設繁瑣，維護困難的問題。

本發(fā)明的二畝地是通過以下方案實現(xiàn)的：

一種易維護永久性農村公路水泥路面，該水泥路面自上至下包括：水泥混凝土路面板、級配碎石基層、路基；

水泥混凝土路面板為預制水泥板拼接而成；

級配碎石基層采用級配碎石；

路基的采用壓實的路基填料，壓實度不小于93％。

級配碎石按各篩孔直徑通過質量百分率的級配要求為：37.5mm-100％、31.5mm-90％、19.0mm-73％、9.5mm-49％、4.75mm-29％、2.36mm-17％、0.6mm-8％、0.075mm-0％。

預制水泥板的原料為水、粉煤灰、水泥、細集料、粗集料；

各原料的質量份數(shù)比依次為：1：0.4-0.6：2.3-2.8：2.5-3.0：6.0-7.0；

水泥、粉煤灰、水稱量的允許質量偏差為±1％，粗集料、細集料稱量的允許質量偏差為±2％。

粉煤灰采用電收塵i、ⅱ級干排或磨細粉煤灰；

水滿足：硫酸鹽含量小于0.0027mg/mm³，含鹽量不超過0.005mg/mm³，ph值不小于4，不含有油污、泥；

細集料為天然砂或機制砂或混合砂，且硅質含量不低于25％；

粗集料為碎石或碎卵石或卵石；卵石最大公稱粒徑不大于19.0mm，碎卵石最大公稱粒徑不大于26.5mm，碎石最大公稱粒徑不大于31.5mm；

水泥為425#硅酸鹽水泥。

預制水泥板的彎拉強度不低于4.5mpa，且長度為250cm，寬度為150-200cm，厚度為18-25cm。

預制水泥板的預制流程為：混合原料形成混凝土，按照模板澆筑混凝土，經過養(yǎng)生達到強度后脫模，同一移運、堆放，形成批量預制生產。

混合原料形成混凝土使用強制式混凝土拌合機，直至拌制的混凝土顏色一致，沒有離析和泌水現(xiàn)象為止，停止攪拌；

模板使用鋼模板，且板面平整、接縫嚴密，所用鋼材根據(jù)《碳素結構鋼》(gb700)中的標準選??；混凝土澆筑前，模板內涂抹脫模劑；

混凝土澆筑時，使用振動器振實按，且由下至上的順序逐層澆筑，即在下層混凝土初凝或能重塑前澆筑完成上層混凝土；

混凝土完成澆筑后，進行覆蓋和灑水養(yǎng)護，且沒7天灑水一次；

當混凝土的強度達到2.5mpa時，對模板進行拆除。

預制水泥板的上表面設有預留吊鉤，通過預留吊鉤，運載設備吊起或放下預制水泥板，完成預制水泥板的移運或拼接。

預制水泥板的橫縫采用非咬合梯形結構：

橫縫處的兩塊預制水泥板的拼接處為梯形階梯狀，且各自的兩級豎直面的高度相等，兩級豎直面之間的距離9cm。

預制水泥板的縱縫采用咬合梯形結構：

縱縫處的兩塊預制水泥板的拼接處為梯形階梯狀，且各自的兩級豎直面的高度相等，兩級豎直面之間的距離9cm；在上的一塊預制水泥板的梯形階梯狀結構的斜面處設有豎直向下的凸起咬合齒；在下的一塊預制水泥板的梯形階梯狀結構的斜面處設有豎直向下的咬合槽。

預制水泥板的拼鋪過程為：

使用運載設備將預制水泥板運至待鋪設水泥路面的附近已鋪路面位置；使用運載設備的吊架下端的連接吊鉤鉤住水泥路面的預留吊鉤，使用運載設備的安裝結構將預制水泥板吊起，并將其吊至待鋪設水泥路面位置的正上方；通過姿態(tài)調整裝置調整運載設備的姿態(tài)，通過姿態(tài)調整裝置的攝像頭判斷預制水泥板是否正對待鋪設水泥路面的位置；當預制水泥板正對待鋪設水泥路面的位置時放下預制水泥板，完成預制水泥板的拼鋪過程。

本發(fā)明的有益效果是：

1.水泥混凝土路面板采用工廠預制，可以有效控制混凝土拌路面板制造質量，避免現(xiàn)澆水泥混凝土路面在拌合、攤鋪、振搗、養(yǎng)生等環(huán)節(jié)的變異性，提高面板使用壽命；

2.將傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土路面板塊劃分由4.5m×5m減小為1.5m×2.5m或2m×2.5m，且采用級配碎石基層，與半剛性基層水泥路面相比，面板局部脫空幾率大大降低，實現(xiàn)面板與基層共同受力，使得整個路面結構受力更加合理，與設計假設符合較好?？梢匝娱L路面使用壽命，減少路面破損病害；

3.采用工廠預制水泥混凝土路面板，現(xiàn)場機械拼裝施工，更加方便維護，對于個別破損板塊可以進行快速更換，減少對正常通行的干擾。

附圖說明

附圖僅用于示出具體實施例的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制，在整個附圖中，相同的參考符號表示相同的部件。

圖1是一種易維護永久性農村公路水泥路面的剖面示意圖；

圖2是一種易維護永久性農村公路水泥路面的預制水泥板的拼鋪示意圖；

圖3是一種易維護永久性農村公路水泥路面的預制水泥板的橫縫的示意圖；

圖4是一種易維護永久性農村公路水泥路面的預制水泥板的縱縫的示意圖；

圖5是一種易維護永久性農村公路水泥路面拼鋪時使用的拼鋪設備的示意圖。

圖中：1-預制水泥板、2-砂墊層、3-級配碎石、4-安裝結構、5-姿態(tài)調整裝置、6-攝像頭、7-吊架、8-連接吊鉤、9-已鋪路面。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

如圖1-圖2所示，一種易維護永久性農村公路水泥路面，該水泥路面自上至下包括：水泥混凝土路面板、級配碎石基層、路基；

水泥混凝土路面板為預制水泥板1拼接而成；

級配碎石基層采用級配碎石3；

路基的采用壓實的路基填料，壓實度不小于93％。

級配碎石3按各篩孔直徑通過質量百分率的級配要求為：37.5mm-100％、31.5mm-90％、19.0mm-73％、9.5mm-49％、4.75mm-29％、2.36mm-17％、0.6mm-8％、0.075mm-0％。

預制水泥板1的原料為水、粉煤灰、水泥、細集料、粗集料；

各原料的質量份數(shù)比依次為：1：0.4-0.6：2.3-2.8：2.5-3.0：6.0-7.0；

水泥、粉煤灰、水稱量的允許質量偏差為±1％，粗集料、細集料稱量的允許質量偏差為±2％。

粉煤灰采用電收塵i、ⅱ級干排或磨細粉煤灰；

水滿足：硫酸鹽含量小于0.0027mg/mm³，含鹽量不超過0.005mg/mm³，ph值不小于4，不含有油污、泥；

細集料為天然砂或機制砂或混合砂，且硅質含量不低于25％；

粗集料為碎石或碎卵石或卵石；卵石最大公稱粒徑不大于19.0mm，碎卵石最大公稱粒徑不大于26.5mm，碎石最大公稱粒徑不大于31.5mm；

水泥為425#硅酸鹽水泥。

預制水泥板1的彎拉強度不低于4.5mpa，且長度為250cm，寬度為150-200cm，厚度為18-25cm。

預制水泥板1的預制流程為：混合原料形成混凝土，按照模板澆筑混凝土，經過養(yǎng)生達到強度后脫模，同一移運、堆放，形成批量預制生產。

混凝土拌合要求：混凝土攪拌應采用強制式混凝土拌合機，生產能力與用料量相適應，攪拌時間按混凝土拌合機使用說明書規(guī)定并經試驗確定?；炷列阅芤螅喊柚频幕炷翍伾恢拢坏糜须x析和泌水現(xiàn)象，滿足施工性能、力學性能、耐久性能要求。

混凝土運輸要求：運輸能力應與混凝土的凝結速度和澆筑速度相適應，應使?jié)仓ぷ鞑婚g斷且混凝土運到澆筑地點時仍能保持其均勻性和規(guī)定的坍落度。

模板的要求：宜優(yōu)先使用鋼模板。模板板面之間應平整，接縫嚴密，不漏漿，保證結構物外露面美觀，線條流暢。鋼材可采用現(xiàn)行國家標準《碳素結構鋼》(gb700)中的標準。澆筑混凝土之前，模板應涂刷脫模劑，外露面混凝土模板的脫模劑應采用同一品種，不得使用廢機油等油料，且不得污染鋼筋及混凝土的施工縫處。

模板安裝的要求：模板安裝完成后，其尺寸、平面位置和頂部高程等應符合設計要求，節(jié)點聯(lián)系應牢固。固定在模板上的預埋件和預留孔洞不得遺漏、安裝應牢固，位置應準確。

混凝土的澆筑：混凝土應按一定厚度、順序和方向分層澆筑，應在下層混凝土初凝或能重塑前澆筑完成上層混凝土。在傾斜面上澆筑混凝土時，應從低處開始逐層擴展升高，保持水平分層。澆筑混凝土時，應采用振動器振實，當確實無法使用振動器振實的部位時，才可用人工搗固?；炷恋臐仓B續(xù)進行，如因故必須間斷時，其間斷時間應小于前層混凝土的初凝時間或能重塑的時間。

養(yǎng)生的要求：混凝土澆筑完成后，應在收漿后盡快、及早予以覆蓋和灑水養(yǎng)護?；炷琉B(yǎng)護用水的要求與拌和用水相同?；炷恋臑⑺B(yǎng)護時間一般為7d，可根據(jù)空氣的濕度、溫度和水泥品種及摻用的外加劑等情況，酌情延長或縮短。每天灑水次數(shù)以能保持混凝土表面經常處于濕潤狀態(tài)為度?；炷翉姸冗_到1.2mpa前，不得在其上踩踏；強度達到2.5mpa前，不得使其承受行人、運輸工具等荷載。

模板拆除的要求：應在混凝土抗壓強度達到2.5mpa，且能保證其表面及棱角不致因拆模而受損壞時方可拆除。

移運和堆放要求：混凝土強度達到設計強度等級的75％后方可移運，存放場地應平整、堅實，不應有不均勻沉降，且場地應有防排水設施。堆放時應設置墊木，支墊位置宜按設計吊點位置確定，其偏差不宜超過200mm；多層堆放時，各層墊木應位于同-垂直面上，且層數(shù)不宜超過3層。

預制水泥板1的上表面設有預留吊鉤，通過預留吊鉤，運載設備吊起或放下預制水泥板1，完成預制水泥板1的移運或拼接。

預制水泥板1的橫縫采用非咬合梯形結構：

橫縫處的兩塊預制水泥板1的拼接處為梯形階梯狀，且各自的兩級豎直面的高度相等，兩級豎直面之間的距離9cm。

如圖3所示，預制水泥板1的縱縫采用咬合梯形結構：

縱縫處的兩塊預制水泥板1的拼接處為梯形階梯狀，且各自的兩級豎直面的高度相等，兩級豎直面之間的距離9cm；在上的一塊預制水泥板1的梯形階梯狀結構的斜面處設有豎直向下的凸起咬合齒；在下的一塊預制水泥板1的梯形階梯狀結構的斜面處設有豎直向下的咬合槽。

如圖4所示，預制水泥板1的拼鋪過程為：

使用運載設備將預制水泥板1運至待鋪設水泥路面的附近已鋪路面9位置；使用運載設備的吊架7下端的連接吊鉤8鉤住水泥路面的預留吊鉤，使用運載設備的安裝結構4將預制水泥板1吊起，并將其吊至待鋪設水泥路面位置的正上方；通過姿態(tài)調整裝置5調整運載設備的姿態(tài)，通過姿態(tài)調整裝置5的攝像頭6判斷預制水泥板1是否正對待鋪設水泥路面的位置；當預制水泥板1正對待鋪設水泥路面的位置時放下預制水泥板1，完成預制水泥板1的拼鋪過程。

使用該易維護永久性農村公路水泥路面對某段農村路面進行處理，根據(jù)農村公路中等交通荷載等級，即設計基準期內設計車道承受設計軸載累計作用次數(shù)30000～1000000次，厚度為22cm，彎拉強度不低于4.5mpa。中間層為級配碎石基層厚度為15cm，最下層為路基，壓實度不小于93％，級配碎石3與預制水泥板1之間設有3-5cm砂墊層2。

本實施例中，目前農村公路水泥路面面寬以4～6米居多，本實施例中以5米為例，進行分塊。

水泥混凝土路面板分塊應盡量大，才能在實體工程中體現(xiàn)此種路面的優(yōu)點，在保證板塊預制質量的同時，增加行車的舒適性，并提高安裝的效率，但隨著體積的增大，板塊的自重也會增加。1.5m×2.5m的板塊自重達2噸，2m×2.5m板塊自重近3噸。考慮到施工及后期維護的便捷性，板塊最大采用2m×2.5m。對于寬度為5米的路面，考慮采用5塊1m×2m板，或2塊1.5m×2.5m板加1塊2m×2.5m板。

預制水泥板1的原料為水、粉煤灰、水泥、細集料、粗集料，各原料的質量份數(shù)比依次為：1：0.5：2.5：2.7：6.3。

現(xiàn)場澆筑的路面板，板塊之間采用預埋鋼筋進行連接。裝配式水泥混凝土路面板，為滿足安裝便捷的要求而不能預埋鋼筋，為避免板塊之間的接縫在行車荷載作用下?lián)p壞，必須合理確定板塊之間的接縫構造，才可以有效減少板塊的損壞。

實際路面鋪設過程中，路線前進方向采用帶咬合的梯形接縫；橫向采用不帶咬合的梯形接縫。這樣就兼顧考慮了整體性和后期維護的便捷性。

左右搭接的梯形接縫構造如圖3所示，接縫處相對接的兩端均設置梯形連接塊。由橫截面圖可知，兩對接的板塊接縫處結構是互補的，該梯形連接塊結構包括凸起、過渡段、根部段。凸起段高度10cm，寬度9cm，根部段高度12cm，過渡段高度2cm，寬度9cm，用于連接凸起段和根部段。

路線前進方向采用帶咬合的梯形接縫，如圖4所示的結構形式，凸起段高度9.6cm，寬度13cm，根部段高度12.4cm，過渡段高度2.8cm，寬度13cm。結構形式在圖3所述結構形式的基礎上，斜面上設置咬合，用于增強板之間的聯(lián)接強度。

使用如圖5所示的設備進行預制水泥板1的拼鋪過程為：

使用運載設備將預制水泥板1運至待鋪設水泥路面的附近已鋪路面9位置；使用運載設備的吊架7下端的連接吊鉤8鉤住水泥路面的預留吊鉤，使用運載設備的安裝結構4將預制水泥板1吊起，并將其吊至待鋪設水泥路面位置的正上方；通過姿態(tài)調整裝置5調整運載設備的姿態(tài)，通過姿態(tài)調整裝置5的攝像頭6判斷預制水泥板1是否正對待鋪設水泥路面的位置；當預制水泥板1正對待鋪設水泥路面的位置時放下預制水泥板1，完成預制水泥板1的拼鋪過程。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種農村公路水泥路面，面板與基層共同受力，使得整個路面結構受力更加合理，可以延長路面使用壽命，減少路面破損病害，采用工廠預制水泥混凝土路面板，現(xiàn)場機械拼裝施工，更加方便維護，對于個別破損板塊可以進行快速更換，減少對正常通行的干擾。

盡管已經結合優(yōu)選的實施例對本發(fā)明進行了詳細地描述，但是本領域技術人員應當理解的是在不違背本發(fā)明精神和實質的情況下，各種修正都是允許的，它們都落入本發(fā)明的權利要求的保護范圍之中。