CN103321123A - 一种公路、路面结构及公路路面的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公路路面结构，路面中层设置于路面下层的上方，路面上层设置于路面中层的上方，路面下层的顶部表面设置有FRP栅格网，FRP栅格网与路面下层顶部表面形成的上表面设置有FRP防水层。同时，本发明还提供了一种公路，包括为上文所述的路面结构。再者，本发明还提供了一种公路路面的施工方法：完成路基平整压实后铺筑级配碎石底基层并压实；安装FRP栅格网后铺筑水泥稳定碎石基层并压实；安装FRP栅格网后浇筑路面下层混凝土；粘贴FRP防水层；铺筑路面中层和路面上层沥青混凝土并压实。由于FRP防水层可以避免积水渗透至路基引起不均匀沉降和软化；设置FRP栅格网可提高路面整体性和强度，可保证路面的平整性。

Description

一种公路、路面结构及公路路面的施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，更具体地说，涉及一种公路、路面结构，以及公路路面的施工方法。

背景技术

公路路面是位于公路最上部的结构层，汽车高速行驶在公路路面上。为了保证汽车行驶的平稳性，路面的平整度至关重要。

图1为现有技术一种高速公路或一级公路路面结构的构造示意图。路面为沥青混凝土结构。从下至上依次为：20厘米厚的级配碎石底基层01、35厘米厚的水泥稳定碎石基层02、6毫米厚的乳化沥青稀浆封尘03、8厘米厚的AC-25沥青混凝土材料路面下层04、6厘米厚的AC-16改性沥青混凝土材料路面中层05和4厘米厚的AC-13改性沥青混凝土材料路面上层06。

现有技术的主要缺陷或不足表现在：35厘米厚的水泥稳定碎石基层02上部的6毫米厚的乳化沥青稀浆封尘03的防水效果较差，路面积水会渗透到下部的路基，易导致路基的不均匀沉降或软化，进而导致水泥稳定碎石基层02开裂或破坏，引起沥青混凝土结构层的不均匀沉降、开裂或破坏。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种防水效果好，可避免路基由于积水浸泡产生的不均匀沉降或软化，可以保证路面平整的公路路面结构。本发明的第二个目的是提供一种具有上述公路路面结构的公路。本发明的第三个目的在于提供一种公路路面的施工方法。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种公路路面结构，包括路面下层、路面中层和路面上层，所述路面中层设置于所述路面下层的上方，所述路面上层设置于所述路面中层的上方，所述路面下层的顶部表面设置有FRP栅格网，所述FRP栅格网与所述路面下层的顶部表面形成的上表面设置有FRP防水层。

优选地，所述路面下层的顶部设置有FRP栅格网，所述FRP栅格网的上表面与所述路面下层的顶部表面相平齐。

优选地，所述FRP防水层为FRP板。

优选地，所述路面下层为混凝土材料路面下层，所述混凝土材料路面下层的底部设置有碎石基层。

优选地，所述碎石基层包括水泥稳定碎石基层和级配碎石底基层，所述水泥稳定碎石基层设置于所述路面下层的下方，所述级配碎石底基层设置于所述水泥稳定碎石基层的下方。

优选地，所述水泥稳定碎石基层的底部设置有FRP栅格网。

优选地，所述路面中层为AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层，所述AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层设置于所述FRP防水层的上方。

优选地，所述路面上层为AC-13改性沥青混凝土材料路面上层，所述AC-13改性沥青混凝土材料路面上层设置于所述AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层的上方。

优选地，所述FRP板和其上方设置的所述AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层之间通过环氧树脂粘结剂相粘结。

一种公路，包括路面结构，所述公路的路面结构具体为上述路面结构。

一种公路路面的施工方法，包括步骤：

第一步：完成路基平整压实施工，铺筑级配碎石底基层并压实；

第二步：完成第一步后，安装FRP栅格网后，铺筑所述水泥稳定碎石基层并压实，使FRP栅格网置于水泥稳定碎石基层的底部；

第三步：完成第二步后，安装FRP栅格网后，浇筑所述路面下层，使所述FRP栅格网的上表面与路面下层的顶部表面相平齐；

第四步：所述路面下层达到强度后，在所述路面下层的顶部表面涂刷粘接剂，粘贴所述FRP防水层；

第五步：完成第四步后，在所述FRP防水层的上表面粘接铺筑路面中层并压实；

第六步：完成第五步后，在路面中层上方铺筑路面上层并压实。

本发明所提供的公路路面结构，包括路面下层、路面中层和路面上层，路面下层的顶部表面设置有FRP栅格网，FRP栅格网与路面下层的顶部表面形成的上表面设置有FRP防水层。在铺设路面结构的过程中，由下至上依次铺设路面下层、路面中层、路面上层，FRP防水层设置于路面下层的顶部表面与FRP栅格网形成的上表面是指FRP防水层设置于路面下层与路面中层相连接的连接面。FRP材料为fiberreinforced polymer英文缩写，即纤维增强复合材料，这种材料的膨胀系数与混凝土的膨胀系数相近，FRP防水层即为纤维增强复合材料防水层，由于路面下层为混凝土，因此在两者之间设置FRP防水层可以保证当环境温度发生变化时，两者保持相同的热膨胀量，即保证FRP防水层与路面下层之间不会因膨胀量不同而发生断裂，同时FRP防水层强度和钢材接近，且具有很好的防水性能，当公路积水渗透至FRP防水层时，FRP防水层可以保证积水不会继续渗漏到路基，积水在FRP防水层表面由横向排至公路边沟，可以避免路基由于积水的浸泡渗透而导致的路基的不均匀沉降或软化，进而可以保证路面的平整性；同时由于FRP栅格板的强度与钢筋的强度相当，通过设置FRP栅格网可以提高路面下层的强度和整体性，防止路面下层发生形变，进一步保证路面的平整性。

同时，本发明还提供了一种公路，包括公路路面结构，公路路面结构具体为上文所述的公路路面结构，该公路所能达到的效果与上文中公路路面结构所能达到的效果相同，两者的有益效果的推导过程相类似，故本文中不再赘述。

再者，本发明还提供了一种公路路面的施工方法，包括步骤：完成路基平整压实施工，铺筑级配碎石底基层并压实；安装FRP栅格网，铺筑水泥稳定碎石基层；铺筑路面下层；路面下层混凝土达到强度后，在路面下层的顶部表面设置FRP防水层；在FRP防水层的上表面粘接铺筑路面中层并压实；在路面中层上方铺筑路面上层并压实。本施工方法所能达到的有益效果与上文中路面结构所能达到的有益效果相同，两者的推导过程相类似，故在本文中不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中提供的一种高速公路或一级公路路面结构示意图；

图2为本发明所提供的一种具体实施方式中公路路面结构示意图；

图3为图2所示公路路面结构的FRP格栅网平面布置示意图；

其中图1中：

01-级配碎石底基层、02-水泥稳定碎石基层、03-乳化沥青稀浆封尘、04-AC-25沥青混凝土材料路面下层、05-AC-16改性沥青混凝土材料路面中层、06-AC-13改性沥青混凝土材料路面上层；

图2至图3中：

1-混凝土材料路面下层、2-FRP板、3-FRP格栅网、4-AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层、5-AC-13改性沥青混凝土材料路面上层、6-水泥稳定碎石基层、7-级配碎石底基层、8-FRP栅格网。

具体实施方式

本发明的第一个目的在于提供一种防水效果好，可避免路基由于积水浸泡产生的不均匀沉降或软化，可以保证路面平整的公路路面结构。本发明的第二个目的是提供一种具有上述公路路面结构的公路。本发明的第三个目的在于提供一种公路路面的施工方法。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图2和图3，图2为本发明实施例提供的一种公路路面结构示意图，图3为本发明实施例提供的一种公路路面结构FRP格栅网平面布置示意图。

本发明实施例提供的一种公路路面结构，包括：路面下层、路面中层以及路面下层，其中路面下层具体为混凝土材料路面下层1，路面中层具体为AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层4，路面上层具体为AC-13改性沥青混凝土材料路面上层5。在铺设路面结构时，由下至上依次为混凝土材料路面下层1、AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层4、AC-13改性沥青混凝土材料路面上层5，即AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层4设置于混凝土材料路面下层1的上方，AC-13改性沥青混凝土材料路面上层5设置于AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层4的上方。FRP栅格网3设置于混凝土材料路面下层1的顶部表面，且FRP栅格网的上表面与混凝土材料路面下层1的顶部表面相平齐，FRP防水层设置于FRP栅格网3与混凝土材料路面下层1的顶部表面所形成的上表面是指FRP防水层设置于混凝土材料路面下层1与AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层4相连接的表面。

FRP材料为fiber reinforced polymer英文缩写，即纤维增强复合材料，FRP防水层即为纤维增强复合材料防水层，FRP防水层具有很好的防水性能，与现有技术相比，通过设置FRP防水层，当公路积水渗透至FRP防水层时，FRP防水层可以保证积水不会继续渗漏到路基，积水在FRP板2防水层表面由横向排至公路边沟，可以避免路基由于积水的浸泡渗透而导致的路基的不均匀沉降或软化，进而可以保证路面的平整性。同时，由于FRP栅格网3的强度与钢筋的强度相当，当相比于钢筋，FRP栅格网3的抗腐蚀性强，通过设置FRP栅格网3，再粘贴所述FRP板，所述FRP板2、所述FRP格栅网3和所述路面下层1的混凝土形成复合受力结构，增加所述混凝土材料路面下层1混凝土的整体受力性能和强度，可以提高混凝土材料路面下层1整体性，进一步保证公路路面的平整性。

同时由于FRP栅格网3以及FRP防水层的膨胀系数与混凝土的膨胀系数相近，因此在混凝土材料路面下层1与AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层4之间的连接面设置FRP栅格网3和FRP防水层可以保证当环境温度发生变化时，FRP栅格网3、FRP防水层以及混凝土材料路面下层1保持相同的热膨胀量，即保证三者之间不会因膨胀量不同而发生断裂，进一步保证路面的平整性。

在本具体实施方式中，FRP防水层为FRP板2，由于FRP板2的整体性强，铺设完成后，可以保证FRP栅格网3与混凝土材料路面下层1的顶部表面所形成的混凝土材料路面下层1上表面的平整度，可以进一步保证公路路面的平整性。

需要说明的是，在本具体实施方式中，AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层4与FRP板2相粘接设置，FRP板2与混凝土材料路面下层1相粘结设置，所采用的粘结剂为环氧树脂粘结剂，当然，根据实际的施工情况也不排除采用其他的粘结剂。

此外，在本具体实施方式中，所述路面还包括由水泥稳定碎石基层6和级配碎石底基层7所形成的碎石基层，其中水泥稳定碎石基层6设置于混凝土材料路面下层1的下方，级配碎石底基层7设置于水泥碎石基层6的下方，FRP栅格网8设置于水泥稳定碎石基层6的底部，且FRP栅格网8设置于水泥碎石基层6的内部。由于FRP栅格网8的强度与钢筋的强度相当，当相比于钢筋，FRP栅格网8的抗腐蚀性强，通过设置FRP栅格网8，可以增加水泥稳定碎石基层6的强度，可以提高水泥稳定碎石基层6的整体性。

需要说明的是，在本具体实施方式中，混凝土材料路面下层1厚度可以为15厘米，FRP板2的厚度为5毫米，FRP格栅网3、FRP栅格网8的网格间距均为长100厘米、宽100厘米的FRP栅格网，FRP栅格条的宽度和厚度均为2厘米。AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层4厚度可以为3厘米，AC-13改性沥青混凝土材料路面上层5厚度可以为3厘米，水泥稳定碎石基层6厚度可以为36厘米，级配碎石底基层7厚度可以为20厘米。当然，也可以根据设计采用其他尺寸。

同时，本发明还提供了一种公路，该公路的路面结构具体为上文中所描述的路面结构。在上文中对公路路面结构进行了详细描述，故在本文中不再赘述。在上文所描述的公路路面结构可以具体应用于高速公路或一级公路。

再者，本发明实施例还提供了一种公路路面的施工方法，包括步骤：

第一步：在工厂制造FRP格栅网3、FRP栅格网8，完成路基平整压实施工，在路基上铺筑级配碎石底基层7并压实，在级配碎石底基层7的上方安装FRP栅格网8，铺筑水泥稳定碎石基层6，使FRP栅格网8位于水泥稳定碎石基层6的底部且保证FRP栅格网8位于水泥稳定碎石基层6的内部；

第二步：安装FRP格栅网3，浇筑混凝土材料路面下层1，使FRP栅格网3位于混凝土材料路面下层1的顶部且FRP栅格网3的表面与混凝土材料路面下层的顶部表面相平齐；

第三步：当混凝土材料路面下层1的混凝土达到强度后，在混凝土材料路面下层1的顶部表面与FRP栅格网3所形成的混凝土材料路面下层1的上表面涂刷环氧树脂粘结剂，粘贴FRP板2；

第四步：环氧树脂粘结剂达到强度后，在FRP板2的上表面涂刷粘结剂，铺筑AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层4并压实；

第五步：在AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层4上方铺筑AC-13改性沥青混凝土材料路面上层5并压实。

如此设置公路路面结构，首先，在FRP板2的上表面粘接铺筑AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层4并压实；在AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层4上方铺筑AC-13改性沥青混凝土材料路面上层5并压。FRP板2上方的AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层4的集料直径较小且采用环氧树脂粘接剂连接，和现有技术的大直径集料在下部的布置相反，确保了集料和FRP板2连接的较大结合面及连接的可靠性。

其次，在FRP板2的上方采用AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层4和AC-13改性沥青混凝土材料路面上层5的两层布置，确保了雨季路面良好的透水性，积水在FRP板的上方可横向排至公路边沟，确保了雨季路面不积水，确保了雨季行车安全。

再者，在水泥稳定碎石基层6底部设置FRP格栅网8，FRP结构强度和钢材接近，增加FRP格栅网8相当于在基层增加了一层钢筋网，增加水泥稳定碎石基层6的整体受力性能；混凝土材料路面下层1混凝土的顶部设置FRP格栅网3后再粘贴FRP板2，粘贴FRP板2相当于在混凝土材料路面下层1的混凝土表面粘贴一层钢板，FRP板2、FRP格栅网3和混凝土材料路面下层1的混凝土形成复合受力结构，增加所述混凝土材料路面下层1混凝土的整体受力性能；上述两层FRP格栅网的设置提高了上述路面结构的抗不均匀沉降的能力，进而可以保证路面的平整性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种公路路面结构，包括路面下层、路面中层和路面上层，其特征在于，所述路面中层设置于所述路面下层的上方，所述路面上层设置于所述路面中层的上方，所述路面下层的顶部表面设置有FRP栅格网（3），所述FRP栅格网（3）与所述路面下层的顶部表面形成的上表面设置有FRP防水层。

2.根据权利要求1所述的公路路面结构，其特征在于，所述路面下层的顶部设置有FRP栅格网（3），所述FRP栅格网（3）的上表面与所述路面下层的顶部表面相平齐。

3.根据权利要求1所述的公路路面结构，其特征在于，所述FRP防水层为FRP板（2）。

4.根据权利要求2所述的公路路面结构，其特征在于，所述路面下层为混凝土材料路面下层（1），所述混凝土材料路面下层（1）的下方设置有碎石基层。

5.根据权利要求4所述的公路路面结构，其特征在于，所述碎石基层包括水泥稳定碎石基层（6）和级配碎石底基层（7），所述水泥稳定碎石基层（6）设置于所述路面下层的下方，所述级配碎石底基层（7）设置于所述水泥稳定碎石基层（6）的下方。

6.根据权利要求5所述的公路路面结构，其特征在于，所述水泥稳定碎石基层（6）的底部设置有FRP栅格网（8）。

7.根据权利要求1所述的公路路面结构，其特征在于，所述路面中层为AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层（4），所述AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层（4）设置于所述FRP防水层的上方。

8.根据权利要求7所述的公路路面结构，其特征在于，所述路面上层为AC-13改性沥青混凝土材料路面上层（5），所述AC-13改性沥青混凝土材料路面上层（5）设置于所述AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层（4）的上方。

9.根据权利要求7所述的公路路面结构，其特征在于，所述FRP板（2）和其上方设置的所述AC-10环氧树脂沥青混凝土材料路面中层（4）之间通过环氧树脂粘结剂相粘结。

10.一种公路，包括路面结构，其特征在于，所述路面结构具体为权利要求1-9中任一项所述的路面结构。

11.一种公路路面的施工方法，其特征在于，包括步骤：

第一步：完成路基平整压实施工，铺筑级配碎石底基层（7）并压实；

第二步：完成第一步后，安装FRP栅格网（8），铺筑所述水泥稳定碎石基层（6）并压实，使FRP栅格网（8）置于水泥稳定碎石基层（6）的底部；

第三步：完成第二步后，安装FRP栅格网（3）后，浇筑所述路面下层，使所述FRP栅格网（3）的上表面与路面下层的顶部表面相平齐；

第四步：所述路面下层（1）的混凝土达到强度后，在所述路面下层（1）的顶部表面涂刷粘接剂，粘贴所述FRP防水层；

第五步：完成第四步后，在所述FRP防水层的上表面粘接铺筑路面中层并压实；

第六步：完成第五步后，在路面中层上方铺筑路面上层并压实。

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