发明内容
[0006] 为了解决上述技术问题,本发明提供了一种适用于长大纵坡桥面的抗剪修补结构,修补后的桥面区域具有良好抗剪和抗变形性能。
[0007] 本发明所采用的技术方案如下:
[0008] 一种适用于长大纵坡桥面的抗剪修补结构,包括有预制上层、预制下层,预制上层底面具有梯形凹槽,预制下层顶面具有梯形凸台,预制上层底面的梯形凹槽与预制下层顶面的梯形凸台相匹配,预制下层的底面设有定位孔,桥面板上固定设置有与预制下层底面的定位孔相配合的定位柱;所述预制上层、预制下层为沥青混凝土结构,预制上层底面具有富油层,预制下层顶面具有电加热层。
[0009] 所述的预制上层、预制下层内分别布置多层玻璃纤维格栅,预制上层、预制下层分别为改性沥青混凝土模压制成,且油石比为4-6%。
[0010] 所述的预制下层的底面设有五个定位孔,五个定位孔分别位于预制下层的中心处以及四个拐角处。
[0011] 所述的定位柱的材质为金属件,桥面板为钢板或混凝土板,且定位柱与钢板焊接固定或定位柱固定配合于混凝土板上的钻孔内。
[0012] 所述的富油层为改性沥青层,富油层的厚度d,且 其中a为待修补区域的长度,b为待修补区域的宽度,H为待修补区域的深度。
[0013] 所述的电加热层为S形排布的加热电阻丝,加热电阻丝的材质为碳纤维,加热电阻丝两端连接有电源,电源的电压为U,单位为V;在通电加热过程中,富油层融化所吸收的热量为Q1,且Q1=∑Cbm·Ga·(t-ta),其中Cbm为所采用的改性沥青的平均比热,单位为kcal/(kg·℃·h),Ga为富油层改性沥青的质量,单位为kg,t为融化富油层所需的温度,单位为℃,ta为现场的施工温度,单位为℃;融化富油层过程中,富油层融化所散失的热量为Q2,且M为沥青到预制上层和预制下层的放热系数,M=0.0232kcal/(h·m2·℃),l1,l2分别为预制上层、预制下层的边缘厚度,单位为m,λ为预制上层或预制下层的导热系数,λ=0.4-0.6kcal/(h·m·℃);F为施工区面积大小,F=a*b,单位为m2;
[0014] 电源所提供的能量为Q额,Q额=U2T/R,其中U为电源电压,单位为V,T为施工时间,单位为s,R为加热电阻丝的总阻值,单位为Ω;Q额=U2T/R=k(Q1+Q2);其中k为保证热源设备正常工作的富余系数,且1.2≤k≤1.5;即加热电阻丝总阻值R的取值范围为:
[0015] 与现有技术相比,本发明的有益技术效果如下:
[0016] 在预制上层与预制下层沥青混凝土中添加玻璃纤维,抑制了高温情况下沥青流动,提升了预制模块的抗剪切能力;预制上层与预制下层之间采用梯形界面粘结,增加了粘结面积,提高了层间的抗剪切能力;采用定位柱和定位孔配合,分担预制修补块和桥面板之间的水平剪切力,有效防止修复后再次出现滑移的病害;采用电热粘结,不会因为施工时的污染降低面层之间粘结能力;富油层的厚度将预制上层与预制下层间粘结的沥青用量控制在最佳用量,剩余的沥青融化后充分填充预制修补块与原路面之间的缝隙,保证了粘结效果;修复后的桥面前期强度高,不需要等待降温即可开放交通,且桥面修复后表面平整,保证了行车的舒适感。本发明通过预制模块的安装保证了长大纵坡桥面的修复效果,缩短了修复工作的时间,提升了工作效率且节约了人力与物力。