CN108842550B - 一种沥青混合料套箍结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沥青混合料套箍结构及其施工方法，该套箍结构包括若干层层叠相互固定的套箍板，所述套箍板上均匀开设有通孔，沥青混合料填充在所述通孔内；本发明能够通过套箍固定骨料位置、约束骨料相对移动、扼杀裂缝产生与发展机会，可从根本上解决裂缝、坑槽等问题的产生，延长沥青路面使用寿命，降低路面维修成本，改变现有路面易损坏、常维修的现状。

Description

一种沥青混合料套箍结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及沥青路面施工技术领域，具体涉及一种沥青混合料套箍结构及其施工方法。

背景技术

在公路建设中，沥青混凝土路面作为一种无接缝连续路面，具有表面平整性好、行车舒适、耐磨、震动小、噪音低、施工期短、养护维修简单、适宜于分期修建等众多优点，得到了越来越广泛的应用。但随着交通量的迅速增加，车辆大型化、荷载渠道化、超载严重等现象接踵而来，沥青混凝土路面面临严峻考验，车辙、开裂、坑槽等早期病害也随之产生。

为解决上述问题，科技工作者纷纷采用沥青改性、纤维增强等方法，试图阻止车辙、裂缝、坑槽的产生，但效果甚微。其原因在于，上述方法并没有“对症下药”，不是从病害产生的根本上解决问题，属于“治标不治本”。

众所周知，在沥青混合料中，碎石构成了起骨架作用的粗结构，矿粉糅合在沥青中形成了细结构，碎石和沥青胶浆的结合面是薄弱面，沥青混合料的破坏和解体首先从此开始。有荷载作用时，碎石间的相对位置发生改变，产生拉应力。当沥青胶浆与碎石的结合面张力小于外荷载产生的拉应力时，碎石便挣脱沥青胶浆束缚，其间的相对位置更自由地发生变化，进而进一步加剧裂缝的产生。因此，固定碎石的位置，使其不发生相对移动，才是控制裂缝产生的根本所在。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沥青混合料套箍结构，该结构能够通过套箍固定骨料位置、约束骨料相对移动、扼杀裂缝产生与发展机会，可从根本上解决裂缝、坑槽等问题的产生，延长沥青路面使用寿命，降低路面维修成本，改变现有路面易损坏、常维修的现状。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种沥青混合料套箍结构，包括若干层层叠相互固定的套箍板，所述套箍板上均匀开设有通孔，沥青混合料填充在所述通孔内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明将套箍作用应用于沥青混合料结构设计，通过套箍，给碎石安家落户，固定其位置，约束骨料间的相对移动，阻止裂纹、裂缝的生成、发展，从根本上解决裂缝、坑槽等问题的产生，改变现有路面已损坏、常维修的现状；

2、本发明将套箍作用应用于沥青混合料结构设计，套箍增强了沥青混合料的刚度和整体性，进一步提高了沥青混合料的整体性能，延长沥青路面使用寿命，降低路面维修成本，创建耐久型路面。

本发明的进一步改进方案如下：

进一步的，所述通孔为圆形孔或方形，且通孔的直径为10mm-30mm。

通过采用上述方案，限制套箍的通孔直径，保证通孔对每一块沥青混合料的限制，若通孔过大，无法保证处于通孔中心的沥青混合料的限制作用。

进一步的，所述通孔之间的间距为5mm-20mm。

通过采用上述方案，限制通孔之间的间距，保证结构内通孔数量，从而保证套箍结构的稳定性，充分限制沥青混合料，阻止沥青路面裂纹、裂缝的生成、发展。

进一步的，所述套箍板的厚度为所述通孔的直径的一半。

通过采用上述方案，限制套箍板的厚度，来控制结构内套箍板的密度和数量，从而保证整体结构的强度和稳定性。

进一步的，相邻层的所述套箍板之间通过定位孔和定位杆相互固定，所述定位孔均匀开设在相邻的下层套箍板上，所述定位杆与所述定位孔对应，且定位杆安装在相邻的上层套箍板的底面上。

通过采用上述方案，通过将定位杆插入套箍板上的定位孔中，能够在现场施工时，快速定位安装套箍板，有利于加快施工速度。

进一步的，所述定位孔为锥形定位孔，所述定位杆为锥形定位杆。

通过采用上述方案，锥形具有较好的强度和稳定性，提高了结构整体的稳定性。

进一步的，所述定位杆的直径为5-10mm。

通过采用上述方案，限制定位杆的直径，从而保证定位杆强度，避免相邻层套箍板错位、滑移。

进一步的，所述定位杆与套箍板之间的连接方式为焊接或热熔连接。

通过采用上述方案，焊接和热熔保证固定强度和整体结构的稳定性。

进一步的，所述套箍板的材质为铁质、塑料质或玻璃纤维质。

通过采用上述方案，可以根据具体的施工需求选择套箍板的材质，套箍材质可选择面广，能够提高本套箍结构的适用性和实用性，也进一步降低了施工成本。

本发明还提供了上述沥青混合料套箍结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)将底层的套箍板铺设在路面基层上，将沥青混合料灌入通孔中，灌入厚度为所述套箍板的厚度的1.2倍，采用压路机将沥青混合料碾压成型；

(2)将定位杆插入定位孔内，完成上下两层套箍板的连接与安装；

(3)将沥青混合料灌入上层套箍板中，采用压路机将沥青混合料碾压成型；

(4)重复步骤(2)至步骤(3)，直至面层结构内所有沥青混合料施工完毕。

与现有技术相比，本发明施工方法的有益效果是：

本施工方法能够直接将成品套箍板运送到施工现场，快速将套箍板之间通过定位杆和套筒连接，通过压路机将沥青混合料压实，快速施工完成高强度、长寿命、低成本的沥青路面结构。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本发明的实施例相邻套箍板的连接机构的结构示意图。

图2是本发明的实施例一的套箍板的结构示意图。

图3是本发明的实施例二、五、六的套箍板的结构示意图。

图4是本发明的实施例三的结构示意图。

图5是本发明的实施例四的结构示意图。

图中所示：

1、套箍板；2、通孔；3、锥形定位孔；4、锥形定位杆。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

图1是本发明的实施例相邻套箍板的连接机构的结构示意图。

图2是本发明的实施例一的套箍板的结构示意图。

图3是本发明的实施例二、五、六的套箍板的结构示意图。

图4是本发明的实施例三的结构示意图。

图5是本发明的实施例四的结构示意图。

实施例一：

如图1和图2所示，本实施例提供的一种沥青混合料套箍结构，套箍板1的材质为铁质，由12层套箍板1组成，总的沥青层厚度为60mm。

通孔2形状为直径10mm、7.2×7.2mm的方形，通孔2之间的间距为5mm，套箍板1的厚度为5mm。

锥形定位杆4通过焊接与套箍板1连接，锥形定位杆4底部的直径为5mm，锥形定位孔3底部的直径为5.5mm。

上述套箍结构的施工方法包括以下步骤：

(1)将底层的套箍板1铺设在路面基层上，将沥青混合料灌入通孔2中，灌入厚度为所述套箍板1的厚度的1.2倍，采用压路机将沥青混合料碾压成型；

(2)将定位杆插入定位孔内，完成上下两层套箍板1的连接与安装；

(3)将沥青混合料灌入上层套箍板1中，采用压路机将沥青混合料碾压成型；

(4)重复步骤(2)至步骤(3)，直至面层结构内所有沥青混合料施工完毕，得到十二层套箍板1的沥青混合料套箍结构。

为了验证上述套箍结构与施工方法的效果，在实验室中采用以下步骤进行测试：

第一步，将套箍板1切割为一组尺寸为290mm×290mm的方形套箍板1；

第二步，将底层套箍板1铺设在平面尺寸为300mm×300mm×60mm的车辙试验板块状试模中；

第三步，将沥青混合料(AC-10)灌入套箍板1中，灌入厚度为6mm。按照《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中T 0703-2011“沥青混合料试件制作方法(轮碾法)”，在轮碾成型机上，将沥青混合料(AC-10)碾压成型；

第四步，将锥形定位杆4插入锥形定位孔3中，完成上下两层套箍板1的连接与安装；

第五步，在上层套箍板1的通孔2中继续灌入沥青混合料(AC-10)，灌入厚度为6mm；按照《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中T 0703-2011“沥青混合料试件制作方法(轮碾法)”，在轮碾成型机上，将沥青混合料(AC-10)碾压成型

第六步，重复第四步和第五步，直到所有套箍安装完毕，所有沥青混合料(AC-10)碾压成型。

第七步，按照《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中T 0719-2011“沥青混合料车辙试验”方法，测定具有套箍结构沥青混合料(AC-10)的高温抗车辙能力。

实施例二：

如图1和图3所示，本实施例提供的一种沥青混合料套箍结构，套箍板1的材质为铁质，由12层套箍板1组成，总的沥青层厚度为60mm。

通孔2形状为直径10mm的圆形，通孔2之间的间距为5mm，套箍板1的厚度为5mm。

锥形定位杆4通过焊接与套箍板1连接，锥形定位杆4底部的直径为5mm，锥形定位孔3底部的直径为5.5mm。

具体的施工方法和强度试验方法如实施例一所示。

实施例三：

如图1和图4所示，本实施例提供的一种沥青混合料套箍结构，套箍板1的材质为铁质，由5层套箍板1组成，总的沥青层厚度为60mm。

通孔2形状为直径24mm的圆形，通孔2之间的间距为10mm，套箍板1的厚度为12mm。

锥形定位杆4通过焊接与套箍板1连接，锥形定位杆4底部的直径为8mm，锥形定位孔3底部的直径为8.5mm。

上述套箍结构的施工方法包括以下步骤：

(1)将底层的套箍板1铺设在路面基层上，将沥青混合料灌入通孔2中，灌入厚度为所述套箍板1的厚度的1.2倍，采用压路机将沥青混合料碾压成型；

(2)将定位杆插入定位孔内，完成上下两层套箍板1的连接与安装；

(3)将沥青混合料灌入上层套箍板1中，采用压路机将沥青混合料碾压成型；

(4)重复步骤(2)至步骤(3)，直至面层结构内所有沥青混合料施工完毕，得到五层套箍板1的沥青混合料套箍结构。

为了验证上述套箍结构与施工方法的效果，在实验室中采用以下步骤进行测试：

第一步，将套箍板1切割为一组尺寸为290mm×290mm的方形套箍板1；

第二步，将底层套箍板1铺设在平面尺寸为300mm×300mm×60mm的车辙试验板块状试模中；

第三步，将沥青混合料(AC-10)灌入套箍板1中，灌入厚度为14mm。按照《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中T 0703-2011“沥青混合料试件制作方法(轮碾法)”，在轮碾成型机上，将沥青混合料(AC-10)碾压成型；

第四步，将锥形定位杆4插入锥形定位孔3中，完成上下两层套箍板1的连接与安装；

第五步，在上层套箍板1的通孔2中继续灌入沥青混合料(AC-10)，灌入厚度为14mm；按照《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中T 0703-2011“沥青混合料试件制作方法(轮碾法)”，在轮碾成型机上，将沥青混合料(AC-10)碾压成型

第六步，重复第四步和第五步，直到所有套箍安装完毕，所有沥青混合料(AC-10)碾压成型。

第七步，按照《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中T 0719-2011“沥青混合料车辙试验”方法，测定具有套箍结构沥青混合料(AC-10)的高温抗车辙能力。

实施例四：

如图1和图5所示，本实施例提供的一种沥青混合料套箍结构，套箍板1的材质为铁质，由4层套箍板1组成，总的沥青层厚度为60mm。

通孔2形状为直径30mm的圆形，通孔2之间的间距为20mm，套箍板1的厚度为15mm。

锥形定位杆4通过焊接与套箍板1连接，锥形定位杆4底部的直径为10mm，锥形定位孔3底部的直径为10.5mm。

上述套箍结构的施工方法包括以下步骤：

(1)将底层的套箍板1铺设在路面基层上，将沥青混合料灌入通孔2中，灌入厚度为所述套箍板1的厚度的1.2倍，采用压路机将沥青混合料碾压成型；

(2)将定位杆插入定位孔内，完成上下两层套箍板1的连接与安装；

(3)将沥青混合料灌入上层套箍板1中，采用压路机将沥青混合料碾压成型；

(4)重复步骤(2)至步骤(3)，直至面层结构内所有沥青混合料施工完毕，得到五层套箍板1的沥青混合料套箍结构。

为了验证上述套箍结构与施工方法的效果，在实验室中采用以下步骤进行测试：

第一步，将套箍板1切割为一组尺寸为290mm×290mm的方形套箍板1；

第二步，将底层套箍板1铺设在平面尺寸为300mm×300mm×60mm的车辙试验板块状试模中；

第三步，将沥青混合料(AC-10)灌入套箍板1中，灌入厚度为18mm。按照《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中T 0703-2011“沥青混合料试件制作方法(轮碾法)”，在轮碾成型机上，将沥青混合料(AC-10)碾压成型；

第四步，将锥形定位杆4插入锥形定位孔3中，完成上下两层套箍板1的连接与安装；

第五步，在上层套箍板1的通孔2中继续灌入沥青混合料(AC-10)，灌入厚度为18mm；按照《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中T 0703-2011“沥青混合料试件制作方法(轮碾法)”，在轮碾成型机上，将沥青混合料(AC-10)碾压成型

第六步，重复第四步和第五步，直到所有套箍安装完毕，所有沥青混合料(AC-10)碾压成型。

第七步，按照《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中T 0719-2011“沥青混合料车辙试验”方法，测定具有套箍结构沥青混合料(AC-10)的高温抗车辙能力。

实施例五：

如图1和图2所示，本实施例提供的一种沥青混合料套箍结构，套箍板1的材质为塑料质，由12层套箍板1组成，总的沥青层厚度为60mm。

通孔2形状为直径10mm的圆形，通孔2之间的间距为1mm，套箍板1的厚度为5mm。

锥形定位杆4通过焊接与套箍板1连接，锥形定位杆4底部的直径为5mm，锥形定位孔3底部的直径为5.5mm。

具体的施工方法和强度实验方法如实施例一所示。

实施例六：

如图1和图2所示，本实施例提供的一种沥青混合料套箍结构，套箍板1的材质为玻璃纤维质，由12层套箍板1组成，总的沥青层厚度为60mm。

通孔2形状为直径10mm的圆形，通孔2之间的间距为1mm，套箍板1的厚度为5mm。

锥形定位杆4通过焊接与套箍板1连接，锥形定位杆4底部的直径为5mm，锥形定位孔3底部的直径为5.5mm。

具体的施工方法和强度实验方法如实施例一所示。

对比例：

按照现行《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中T 0703-2011“沥青混合料试件制作方法(轮碾法)”，在轮碾成型机上，将沥青混合料碾压成300mm×300mm×60mm的板状试件，并按照现行《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中T0719-2011“沥青混合料车辙试验”方法，测定沥青混合料的高温抗车辙能力。本例与上述各实施例的材料完全相同。

上述各实施例与对比例的实验结果如下表所示：

从上述实验结果可以得出以下结论：

1、沥青混合料套箍结构相对于普通沥青混合料结构具有更好的强度和稳定性，其中实施例二的动稳定性提高了1.3倍，车辙深度减少了63％，作为最佳实施例；

2、由实施例一和实施例二可以得出，圆形的通孔2能够提高更好的强度和稳定性，主要是由于圆形的通孔2无边角，能够更好的限制沥青混合料；

3、由实施例二、实施例三和实施例四可以看出，通孔2的直径和高度越大，整体沥青混合料套箍结构的强度越低，主要是由于越大的通孔2对沥青混合料的限制作用越小；

4、由实施例二、实施例五和实施例六可以看出，铁质的套箍板1的强度最高，塑料质其次，玻璃纤维质最后，但相对于普通的沥青混合料结构，均有明显的强度和稳定性提升，可以根据施工条件选择。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种沥青混合料套箍结构的施工方法，其特征在于，包括若干层层叠相互固定的套箍板，所述套箍板上均匀开设有通孔，沥青混合料填充在所述通孔内，相邻层的所述套箍板之间通过定位孔和定位杆相互固定，所述定位孔均匀开设在相邻的下层套箍板上，所述定位杆与所述定位孔对应，且定位杆安装在相邻的上层套箍板的底面上；

包括以下步骤：

(1)将底层的套箍板铺设在路面基层上，将沥青混合料灌入通孔中，灌入厚度为所述套箍板的厚度的1.2倍，采用压路机将沥青混合料碾压成型；

(2)将定位杆插入定位孔内，完成上下两层套箍板的连接与安装；

(3)将沥青混合料灌入上层套箍板中，采用压路机将沥青混合料碾压成型；

(4)重复步骤(2)至步骤(3)，直至面层结构内所有沥青混合料施工完毕。

2.根据权利要求1所述的一种沥青混合料套箍结构的施工方法，其特征在于，所述通孔为圆形孔或方形，且通孔的直径为10mm-30mm。

3.根据权利要求2所述的一种沥青混合料套箍结构的施工方法，其特征在于，所述通孔之间的间距为5mm-20mm。

4.根据权利要求2所述的一种沥青混合料套箍结构的施工方法，其特征在于，所述套箍板的厚度为所述通孔的直径的一半。

5.根据权利要求1所述的一种沥青混合料套箍结构的施工方法，其特征在于，所述定位孔为锥形定位孔，所述定位杆为锥形定位杆。

6.根据权利要求1所述的一种沥青混合料套箍结构的施工方法，其特征在于，所述定位杆的直径为5-10mm。

7.根据权利要求1所述的一种沥青混合料套箍结构的施工方法，其特征在于，所述定位杆与套箍板之间的连接方式为焊接或热熔连接。

8.根据权利要求1至7任一所述的一种沥青混合料套箍结构的施工方法，其特征在于，所述套箍板的材质为铁质、塑料质或玻璃纤维质。

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