CN108060631A - 半刚性基层道路层间非光滑表面处治方法及处治用治具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半刚性基层道路层间非光滑表面处治方法及处治用治具，治具设置在铺筑好的半刚性基层上，治具为一侧表面带凸起的钢板，凸起与半刚性基层接触，钢板由直道主板、第一辅板、弯道板和第二辅板组成，直道主板、第一辅板、弯道板和第二辅板之间通过卯榫结构拼接成一体式结构。本发明处治方法和半刚性基层的压实同时进行，避免了二次施工，减少了人力和物力的浪费。

Description

半刚性基层道路层间非光滑表面处治方法及处治用治具

技术领域

本发明属于半刚性路面的层间处治技术领域，具体涉及一种半刚性基层道路层间非光滑表面处治方法及处治用治具。

背景技术

半刚性基层沥青路面是我国最基本的、应用范围最广的一种路面结构方式，其为在半刚性基层上加铺沥青面层而成，具有成熟的、系统性的设计和施工工艺。半刚性基层和沥青面层的层间处治是沥青道路修建过程中重要的一环，处治效果直接影响道路的质量和寿命。虽然我国近些年来高等级公路迅猛发展，但有的公路工程因为施工周期短、行驶车辆超载严重、夏季超长时间持续高温等原因，过早地出现了大量的路面病害，尤其以路面拥挤、堆包和分层较为严重。这些路面病害一方面会产生巨额的维修费用，另一方面会大大降低路面的使用性能和行车的安全性。国内外大量研究表明，层间处治效果不理想是诱发这些道路病害的重要因素之一，因为半刚性基层沥青路面是由半刚性基层和沥青面层这两种具有不同特性的材料构成，半刚性基层和沥青面层间接触表面光滑，粘性差，层间摩擦力不足，经过路面行车带来的载荷变化，尤其是重载和超载所带来的，道路层间挤压和剪切变形不断累积，最后导致路面层间分离或路面凹凸。

若能够有效的增大半刚性基层和面层之间的粗糙度，就能够提高层间的粘接强度和抗剪强度，进而提高道路的整体质量，延长其使用寿命。国内外目前常用的层间处治方法：洒布透层油作为粘接层或者采用精铣刨处理半刚性基层表面来直接提高表面粗糙度。但是这些方法都有一定的不足和局限性，首先，随着交通量和行车载荷的日益增加，洒布透层油的层间处治方式已经逐渐不能满足道路设计要求；其次，在对半刚性基层进行精铣刨作业时，铣刨机偏大的整机质量可能会对半刚性基层带来结构性的破坏，同时铣刨完成后的基层表面还需要进行清扫表面颗粒，大量的扬尘会给环境带来一定的破坏。并且这两种层间处治方法都要在半刚性基层养生结束之后才能进行，同时施工效率较低，需要消耗大量的人力物力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种半刚性基层道路层间非光滑表面处治方法及处治用治具，大幅提高半刚性基层和沥青面层之间的结合力。

本发明采用以下技术方案：

半刚性基层道路层间非光滑表面处治用治具，治具设置在铺筑好的半刚性基层上，治具为一侧表面带凸起的钢板，凸起与半刚性基层接触，钢板由直道主板、第一辅板、弯道板和第二辅板组成，直道主板、第一辅板、弯道板和第二辅板之间通过卯榫结构拼接成一体式结构。

具体的，直道主板为矩形结构，相邻两侧边间隔设置有拼接齿，另两侧边对应设置有拼接齿槽，拼接齿和拼接齿槽配合用于连接第一辅板、弯道板和第二辅板。

进一步的，第一辅板和第二辅板为长方形结构，第一辅板的一侧长边间隔设置有拼接齿槽，相邻侧短边间隔设置有拼接齿，第二辅板的相邻两侧边间隔设置有拼接齿。

进一步的，第一辅板和第二辅板的宽度均为0.8～1.5m。

具体的，弯道板为不规则等腰直角三角形结构，斜边为圆弧状，弯道板的直角处开有矩形凹槽，在弯道板凹槽两侧直角边上均设置有拼接齿。

具体的，直道主板的宽度为3.75m。

具体的，治具厚度为8～10mm。

具体的，凸起近似为半球体状结构，直径R为0<R≤40mm，凸起用于在半刚性基层上形成凹坑，凹坑用于灌注沥青与半刚性基层形成嵌锁结构。

进一步的，凸起为行列排列，行间距为凸起直径的2倍。

本发明还公开了一种用于半刚性基层道路层间非光滑表面处治方法，包括以下步骤：

S1、在刚铺筑好的半刚性基层表面上铺设带凸起的钢板，将钢板带凸起的一面与基层表面接触；

S2、用压路机进行压实操作，待压实结束后，竖直向上拆去钢板，此时半刚性基层表面会产生凹坑，然后对半刚性基层进行养生；

S3、步骤S2完成后，在半刚性基层加铺沥青面层，基层表面的凹坑被沥青混合物填充，进而在半刚性基层表面形成嵌锁的卯榫结构，增加半刚性基层和面层的粘结强度和抗剪强度。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明公开了一种半刚性基层道路层间非光滑表面处治用治具，治具为一侧表面带凸起的钢板，设置在铺筑好的半刚性基层上，凸起与半刚性基层接触，保证了能对钢板覆盖下的每一处半刚性基层表面进行层间处治，钢板由直道主板、第一辅板、弯道板和第二辅板通过卯榫结构拼接成一体式结构，保证了钢板之间能够任意拼接，拼接宽度不受限制，以满足每种工况下都能取得良好的层间处治效果。

进一步的，治具厚度为8～10mm，根据钢材承受变形能力，越薄越好。

进一步的，凸起近似为半球体状结构，直径R为0<R≤40mm，当在半刚性基层上加铺沥青面层时，由于沥青面层自重和压实设备的作用，半刚性基层表面的凹坑将会被沥青混合物填充完整，这样就会在半刚性基层和沥青面层的接触部分形成嵌锁结构，同时增大了半刚性基层和面层的有效接触面积，进而提高了道路层间的粘结强度和抗剪强度。

进一步的，凸起为行列排列，行间距为凸起直径的2倍，凸起大小决定处治效果，凸起越小，处治效果越不明显，凸起越大，对基层整体强度影响越大。

本发明还公开一种半刚性基层道路层间处治方法，通过压路机在铺设好的带凸起的钢板上压实，进而在半刚性基层表面产生按规律分布的凹坑，处治完成后沥青面层和半刚性基层不再是单纯的平面接触，增加了层间嵌锁状态，提高了层间的粘结强度和抗剪能力，处治效果不会破坏基层表面的宏观平整，只是在基层表面有规律的分布着统一形状的凹坑，并能有效增加基层和面层的接触面积，处治方法和半刚性基层的压实同时进行，避免了二次施工，减少了人力和物力的浪费。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明直道主板；

图2为本发明直道右端辅板；

图3为本发明弯道板；

图4为本发明直道左端辅板；

图5为本发明直道板的侧视图；

图6为本发明的处治效果图；

图7为本发明涉及的设备工作拼接图。

其中：1.直道主板；2.拼接齿槽；3.第一辅板；4.弯道板；5.第二辅板；6.拼接齿；7.凸起。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“一侧”、“一端”、“一边”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图4，本发明一种半刚性基层道路层间非光滑表面处治方法用处治治具，治具为一侧表面带凸起的钢板，包括直道主板1、第一辅板3、弯道板4和第二辅板5，直道主板1为矩形结构，相邻两侧边间隔设置有拼接齿6，另两侧边对应设置有拼接齿槽2，拼接齿6和拼接齿槽2配合用于连接第一辅板3、弯道板4和第二辅板5。

第一辅板3和第二辅板5为长方形结构，第一辅板3设置在直道主板1的右端，第二辅板5设置在直道主板1的左端，第一辅板3的一侧长边间隔设置有拼接齿槽2，相邻侧短边间隔设置有拼接齿6，第二辅板5的一侧长边和相邻短边均间隔设置有拼接齿6，弯道板4为不规则等腰直角三角形结构，斜边为圆弧状，弯道板4的直角处开有矩形凹槽，在弯道板凹槽两侧直角边上均设置有拼接齿6。

直道主板1的宽度为国家三级及以上道路的标准车道宽度3.75m，直道左端和右端辅板宽度为0.8～1.5m，长度可任意设计，钢板厚度为8～10mm，厚度根据钢材承受变形能力，越薄越好。

钢板均带有拼接齿槽和拼接齿保证了钢板之间能够任意拼接，拼接宽度不受限制。

请参阅图7，在刚铺筑好的半刚性基层，可以用四种类型的钢板进行拼接放置，使钢板完全覆盖在半刚性基层上。

请参阅图5，四种类型的钢板均带有凸起，凸起近似为半球体，且直径为R，0<R≤40mm。

钢板上的凸起按规律整齐分布，凸起为整齐的行列排列。行与行之间的距离，行内凸起之间的距离都随凸起大小变化而变化。例如当凸起直径为40时，行与行之间距离为80，行内凸起间距为80；当凸起直径为20时，行与行之间距离为40，行内凸起间距离为40。进而凸起大小决定处治效果，凸起越小，处治效果越不明显，凸起越大，对基层整体强度影响越大。这样保证了能对薄钢板覆盖下的每一处半刚性基层表面进行层间处治。

此外，还可以经过试验为不同材质、不同配比的半刚性基层寻找不同大小的凸起和不同厚度的薄钢板，以满足每种工况下都能取得良好的层间处治效果。最后将所有数据记录成册，当具体施工时，只需按照工况选择带有相应大小凸起的相应厚度的薄钢板进行拼接，然后压实已达到最优的处治效果。

本发明提供了一种用于半刚性基层道路层间非光滑表面处治方法，包括以下步骤：

S1、在刚铺筑好的半刚性基层表面上铺设带凸起的钢板，将钢板带凸起的一面与基层表面接触；

带凸起的钢板之间可以任意拼接，拼接宽度视道路设计要求而定。

拼接的薄钢板长度只需满足压路机压实的两个区段长度，一个已经拼接好的薄钢板区段用于工作中的压路机压实，另外一个区段用于薄钢板的拼接和压路机的下阶段工作区域。

两个区段的薄钢板交替向前拼接，用于完成整个道路的层间处治。

S2、用压路机进行压实操作，待压实结束后，竖直向上拆去钢板，此时半刚性基层表面会产生凹坑，然后对半刚性基层进行养生；

S3、步骤S2完成后，在半刚性基层加铺沥青面层，基层表面的凹坑被沥青混合物填充，进而在半刚性基层表面形成嵌锁的卯榫结构，增加半刚性基层和面层的粘结强度和抗剪强度。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

请参阅图6，在刚铺筑好的半刚性基层上，铺设本发明涉及的带凸起的钢板，然后采取常规的基层压实工艺，待压实结束后，撤去带凸起的薄钢板，基层表面会留有按规律分布的凹坑，凹坑的形状近似于半球体，且凹坑直径为R，0<R≤40mm。

当在半刚性基层上加铺沥青面层时，由于沥青面层自重和压实设备的作用，半刚性基层表面的凹坑将会被沥青混合物填充完整，这样就会在半刚性基层和沥青面层的接触部分形成嵌锁结构，同时增大了半刚性基层和面层的有效接触面积，进而提高了道路层间的粘结强度和抗剪强度。

本发明处治方法在半刚性基层的压实过程中进行基层表面非光滑处治，避免了其他处治方法带来的二次施工，能够在半刚性基层和沥青面层间形成嵌锁结构，提高了道路的整体性，使道路的抗剪性能会大幅提高。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.半刚性基层道路层间非光滑表面处治用治具，其特征在于，治具设置在铺筑好的半刚性基层上，治具为一侧表面带凸起的钢板，凸起与半刚性基层接触，钢板由直道主板(1)、第一辅板(3)、弯道板(4)和第二辅板(5)组成，直道主板(1)、第一辅板(3)、弯道板(4)和第二辅板(5)之间通过卯榫结构拼接成一体式结构。

2.根据权利要求1所述的一种半刚性基层道路层间非光滑表面处治用治具，其特征在于，直道主板(1)为矩形结构，相邻两侧边间隔设置有拼接齿(6)，另两侧边对应设置有拼接齿槽(2)，拼接齿(6)和拼接齿槽(2)配合用于连接第一辅板(3)、弯道板(4)和第二辅板(5)。

3.根据权利要求1或2所述的一种半刚性基层道路层间非光滑表面处治用治具，其特征在于，第一辅板(3)和第二辅板(5)为长方形结构，第一辅板(3)的一侧长边间隔设置有拼接齿槽(2)，相邻侧短边间隔设置有拼接齿(6)，第二辅板(5)的相邻两侧边间隔设置有拼接齿(6)。

4.根据权利要求3所述的一种半刚性基层道路层间非光滑表面处治用治具，其特征在于，第一辅板(3)和第二辅板(5)的宽度均为0.8～1.5m。

5.根据权利要求1所述的一种半刚性基层道路层间非光滑表面处治用治具，其特征在于，弯道板(4)为不规则等腰直角三角形结构，斜边为圆弧状，弯道板(4)的直角处开有矩形凹槽，在弯道板凹槽两侧直角边上均设置有拼接齿(6)。

6.根据权利要求1所述的一种半刚性基层道路层间非光滑表面处治用治具，其特征在于，直道主板(1)的宽度为3.75m。

7.根据权利要求1所述的一种半刚性基层道路层间非光滑表面处治用治具，其特征在于，治具厚度为8～10mm。

8.根据权利要求1所述的一种半刚性基层道路层间非光滑表面处治用治具，其特征在于，凸起近似为半球体状结构，直径R为0<R≤40mm，凸起用于在半刚性基层上形成凹坑，凹坑用于灌注沥青与半刚性基层形成嵌锁结构。

9.根据权利要求8所述的一种半刚性基层道路层间非光滑表面处治用治具，其特征在于，凸起为行列排列，行间距为凸起直径的2倍。

10.一种根据权利要求1至9中任一项所述治具用于半刚性基层道路层间非光滑表面处治方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在刚铺筑好的半刚性基层表面上铺设带凸起的钢板，将钢板带凸起的一面与基层表面接触；

S2、用压路机进行压实操作，待压实结束后，竖直向上拆去钢板，此时半刚性基层表面会产生凹坑，然后对半刚性基层进行养生；

S3、步骤S2完成后，在半刚性基层加铺沥青面层，基层表面的凹坑被沥青混合物填充，进而在半刚性基层表面形成嵌锁的卯榫结构，增加半刚性基层和面层的粘结强度和抗剪强度。