CN102051848B - Hma/cc复合式路面结构及其建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种HMA/CC复合式路面结构及其建造方法。该复合式路面结构包括路基层，在所述路基层上依次铺设有乳化沥青稀浆封层、水泥混凝土板层、夹筋层、热拌沥青层。本发明路面结构以刚为主，刚中有柔，沥青层可大大缓和行车对路面板的冲击，结构体系中的夹筋层材料模量小，具有高粘度，弹性恢复性能好，能够很好的吸收水泥混凝土板由于形变而产生的应力，能够有效的抑制反射裂缝的传播；乳化沥青稀浆封层可以作为预防性养护的有力措施，大大提高路面的防水性，避免出现唧泥等损害；本发明结构设计合理，施工方法简单，建造成本较低。

Description

HMA/CC复合式路面结构及其建造方法

技术领域

本发明涉及刚柔性复合式路面结构，具体涉及一种HMA/CC复合式路面结构及其建造方法。

背景技术

水泥路面和沥青路面是最主要的两种高级路面结构形式，世界各地广泛采用。然而，随着近年来沥青价格的不断上涨，使得修筑沥青路面的成本不断上升。在我国分布有大量的石灰岩，水泥产量大，价格相对便宜，我国各地区开始结合自身实际情况研究和推广使用水泥路面，因此水泥混凝土路面修筑的数量越来越多。然而随着我国经济建设和交通运输业的发展，公路交通量越来越大，随之而来水泥混凝土路面板破损的现象也越来越严重，路面修复已成为许多公路部门越来越关注的问题，已修建的水泥混凝土路面早期出现的啃边、缺角、断板、错台、中缝胀开、唧泥等已严重影响了水泥混凝土路面的使用寿命和道路行车质量，给国家有限的投资造成很大浪费。因此，有必要在设计阶段就采取措施来改善这种情况。

泥混凝土路面加铺沥青层而形成的一种刚柔性的复合式路面结构日益受到人们的重视，它不仅具有沥青路面行车舒适和噪音小的特点，还具有水泥路面强度高、承载能力大和稳定性好的特点。但是，国内外对水泥混凝土路面加铺沥青层结构的研究还处于初级阶段，对刚柔性路面结构形式尚缺乏深入细致的研究，就工程实际应用来看，主要问题集中在两个方面：一是刚柔性界面的处理技术，如何做好刚柔界面的粘结与防水处理对加铺后的路面的强度、稳定性、耐久性具有十分重要的作用；二是反射裂缝的防治问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种既可避免或减少反射裂缝的发生又具有高强度、高稳定性、耐久性好的HMA/CC复合式路面结构，同时提出了其低成本的建造方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种HMA/CC复合式路面结构，包括路基层，在所述路基层上依次铺设有乳化沥青稀浆封层SS、水泥混凝土板层CC、夹筋层、热拌沥青层HMA。

所述夹筋层为玻璃纤维格栅层，或土工布层，或为改性沥青油毛毡层。

所述乳化沥青稀浆封层SS厚0.8～1.2cm。

所述热拌沥青层HMA的厚度为4～8cm。

所述水泥混凝土板层厚度22～26cm。

上述HMA/CC复合式路面结构的建造方法，包括以下步骤：

（1）路基层铺设：采用水泥稳定碎石或水泥粉煤灰稳定碎石按常规方法铺设强度、刚度和水稳性满足设计要求的路基层，且使其顶面应平整；

（2）稀浆封层铺设：清理路基层表面，并保持清洁，将乳化沥青稀浆混合料连续、均匀地摊铺在洁净的路基层表面，且在稀浆混合料破乳成型时实施碾压，弥合空隙，即形成稀浆封层；

（3）水泥混凝土板层铺设：按照《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG D40－2002和《公路水泥混凝土路面施工技术规范》JTG F30-2003在稀浆封层上铺设水泥混凝土板层；在水泥混凝土板达到能够承受锯缝设备的强度，且边缘不产生剥落时，采用锯缝机按设计要求对纵横向缩缝、施工缝进行切锯，养护期满即可填封接缝，填缝时接缝保持清洁、干燥，且灌注高度比板面低1.8～2.2mm；

（4）夹筋层铺设：将水泥混凝土板面清扫干净后，均匀喷洒温度为150℃～160℃粘层沥青，并立即粘贴至少一层土工布、或改性沥青油毛毡、或玻璃纤维格栅；

在水泥混凝土路面与沥青混凝土面层之间加铺设弹性模量较高的应力加筋夹层，以吸收或缓冲裂缝尖端的应力集中，对于抑制反射裂缝的产生和扩散具有一定的效果；防治反射裂缝的措施有铺设土工格栅、铺贴土工布和粘贴改性沥青油毛毡；玻璃纤维格栅是一种能增强公路路面性能的新型优良土工基材，使用玻璃纤维格栅，可有效地改善路面结构应力分布，抵抗和延缓由路面基层裂缝引起的沥青混凝土路面反射裂缝的发生，从而提高路面的使用寿命。其具有很高的耐热性和优异的耐寒性，强度大，模量高，化学稳定性好，耐腐蚀，膨胀系数低，尺寸稳定性好等特点。

（5）热拌沥青层铺设：按照《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006和《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004设计和铺设4～8cm的热拌沥青层。

在所述步骤（2）中，乳化沥青稀浆混合料由普通乳化沥青或改性乳化沥青、石屑或砂与填料（水泥、石灰、粉煤灰、石粉等）按一定比例组成，沥青含量范围为6%～8%，矿料级配可参见表1，且通过4.75mm筛的合成矿料的砂当量为≥50%，并筛除超粒径颗粒。

表1 稀浆封层混合料级配表

稀浆封层对半刚性基层起养生保护作用，封闭微缝，防水排水，防止雨雪对半刚性基层的冲刷与冰冻，改善平整度。

在所述步骤（3）中，水泥混凝土板中的粗集料的含量应在60%～80%之间；水泥混凝土板的弯拉强度≥5Mpa。

本发明具有积极有益的效果：

1.结构体系中的热拌沥青层HMA可改善因为水泥混凝土面板切缝带来的行驶过程中的不舒适情况及路面的不平整情况，同时提高抗滑性，对行驶车辆的悬挂系统减小损害，并且比较美观；

2.结构体系中的夹筋层材料模量小，具有高粘度，弹性恢复性能好，能够很好的吸收水泥混凝土板由于形变而产生的应力，能够有效的抑制反射裂缝的传播；

3.结构体系中的乳化沥青稀浆封层SS可以作为预防性养护的有力措施，大大提高路面的防水性，避免出现唧泥等损害；

4.本发明复合式路面结构以刚为主，刚中有柔，沥青层可大大缓和行车对路面板的冲击，因而在设计上可使板厚减小，而且只要在结构设计上处理好接缝问题，可减少以往路面板接缝处板下唧泥、冲蚀、脱空、断板、错台等病害；

5.本发明结构设计合理，施工方法简单，建造成本较低。

附图说明

图1为一种HMA/CC复合式路面结构示意图。

图中1为热拌沥青层HMA，2为夹筋层，3为水泥混凝土板层CC，4为乳化沥青稀浆封层，5为路基层，6为土基。

具体实施方式

实施例1  一种HMA/CC复合式路面结构，包括路基层5，在所述路基层5上依次铺设有乳化沥青稀浆封层SS（0.8～1.2cm）4、水泥混凝土板层CC（22～26cm）3、夹筋层2、热拌沥青层HMA（4～8cm）1；所述夹筋层1为土工布层。

上述HMA/CC复合式路面结构的建造方法：

（1）路基层5铺设：修筑路基之前，对软土地段实施相应的处理措施；路基层5应具有足够的强度、刚度和水稳性，能为路面提供连续均匀的支撑，顶面也应平整，具有与面层相同的横坡，以保证面层厚度均匀，相对于沥青混凝土路面的基层作为主要受力层，水泥混凝土路面强度、刚度要求可降低，但要提高水稳定性及抗冲刷能力，可采用水泥稳定碎石或水泥粉煤灰稳定碎石；

（2）稀浆封层铺设：乳化沥青稀浆封层4铺设厚度1cm，采用Ⅲ型封层，施工配合比采用集料：乳化沥青：水=100：10：11，乳化剂含量1.2%，集料的各项性能应符合要求，通过4.75mm筛的合成矿料的砂当量不得低于50%，超粒径颗粒必须筛除，集料必须洁净，施工前保证基层干净，必要时用水冲洗，采用2幅摊铺，每幅3.5米宽，摊铺过程保持12m/min的速度前进，采用胶轮压路机碾压密实，碾压在摊铺后10分钟进行；

（3）水泥混凝土板层铺设：水泥混凝土板层3应按照《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG D40－2002、《公路水泥混凝土路面施工技术规范》JTG F30-2003等技术规范进行设计和施工，为应对现在交通量日益增大较快和超载严重的问题，提高粗集料的含量并采用耐磨性能比较好的粗集料，粗集料的含量应在60%～80%之间，设计弯拉强度≥5MPa；在水泥混凝土板达到一定的强度能够承受锯缝设备，并且不会因锯缝使缝的边缘产生剥落时，即采用锯缝机按设计要求对纵横向缩缝、施工缝进行切锯，采用大的板面尺寸可以减小因切缝带来的行驶过程中的不舒适性，但是板面尺寸过大，温度应力会相应变大，养护期满即可填封接缝，填缝时接缝保持清洁、干燥，填缝料应与缝壁粘附紧密、不渗水，灌注高度一般比板面低2mm左右；

（4）夹筋层铺设：先把水泥混凝土板面清扫干净。按需要的尺寸裁剪好土工布，依次卷在棍轴上，用沥青混凝土喷洒车灌装粘层沥青, 沥青出厂温度为150℃～160℃。在运送途中，外加热，使其到达工地的温度不低于150℃，喷洒粘层油后立即粘贴土工布；

（5）热拌沥青层铺设：热拌沥青层应按照《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006、《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004等技术规范来进行设计和施工，不需要采用太厚的厚度，但不得小于4cm，在下边已有水泥混凝土板的情况下，热拌沥青层应以防水和提高平整度为主要目的。

混凝土路面提供了稳定坚实的基础，沥青混凝土面层采用纵横缝粘贴改性沥青油毡、玻璃纤维加筋层，能有效地防止地表水渗入土基，同时又能防止地下水通过水泥混凝土板接缝进入沥青混合料面层，延长面层结构使用寿命，可有效地防止混凝土板块的温度、竖向剪应力的作用，防止和减少荷载型反射裂缝的发生。水泥混凝土与沥青混凝土复合式路面具有较大的社会效益和经济效益，这种新型路面结构将成为公路路面结构建设发展的趋势，有着十分广阔的应用前景，对公路交通建设的可持续发展具有战略意义。

Claims (3)

1.一种HMA/CC复合式路面结构的建造方法，包括以下步骤：

（1）路基层铺设：采用水泥稳定碎石或水泥粉煤灰稳定碎石按常规方法铺设强度、刚度和水稳性满足设计要求的路基层，且使其顶面应平整；

（2）稀浆封层铺设：清理路基层表面，并保持清洁，将乳化沥青稀浆混合料连续、均匀地摊铺在洁净的路基层表面，且在稀浆混合料破乳成型时实施碾压，弥合空隙，即形成稀浆封层；

（3）水泥混凝土板层铺设：按照《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG D40－2002和《公路水泥混凝土路面施工技术规范》JTG F30-2003在稀浆封层上铺设水泥混凝土板层；在水泥混凝土板达到能够承受锯缝设备的强度，且边缘不产生剥落时，采用锯缝机按设计要求对纵横向缩缝、施工缝进行切锯，养护期满即可填封接缝，填缝时接缝保持清洁、干燥，且灌注高度比板面低1.8～2.2mm；

（4）夹筋层铺设：将水泥混凝土板面清扫干净后，均匀喷洒温度为150℃～160℃粘层沥青，并立即粘贴至少一层土工布、或改性沥青油毛毡、或玻璃纤维格栅；

（5）热拌沥青层铺设：按照《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006和《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004设计和铺设4～8cm的热拌沥青层。

2.根据权利要求1所述HMA/CC复合式路面结构的建造方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，乳化沥青稀浆混合料由普通乳化沥青或改性乳化沥青、石屑或砂与填料按一定比例组成，所述填料为水泥、石灰、粉煤灰或石粉，沥青含量范围为6%～8%，且通过4.75mm筛的合成矿料的砂当量为≥50%，并筛除超粒径颗粒。

3.根据权利要求1所述HMA/CC复合式路面结构的建造方法，其特征在于，在所述步骤（3）中，水泥混凝土板中的粗集料的含量应在60%～80%之间；水泥混凝土板的弯拉强度≥5Mpa。