CN110172909A - 水泥混凝土桥面双层ac沥青混合料铺装结构及铺装方法 - Google Patents

水泥混凝土桥面双层ac沥青混合料铺装结构及铺装方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构及铺装方法。一种水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构，水泥混凝土桥面上自下而上依次设置防水粘结层、中间层、粘结层和上面层，中间层包括碎石盲沟和下面层，碎石盲沟设置在路缘石侧面，且碎石盲沟厚度与下面层相同，下面层和上面层均为加聚酯纤维的AC沥青混合料层，所述防水粘结层采用热熔复合改性沥青纤维增强桥面防水粘结层；粘结层采用改性乳化沥青或多组分环氧沥青复合材料。

Description

水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构及铺装方法
技术领域
本发明涉及一种桥面铺装结构，具体涉及一种水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构铺装方法，属于道路桥梁技术领域。
背景技术
与一般的公路沥青混凝土铺装不同，桥面铺装结构需要有足够的强度及合理的厚度、优良的相容性、协调性、优良的层间粘结性能、高温稳定性和抗裂性能、抗滑性和平整性等与路面的结构特点和使用条件相适应的技术性能。
目前用于桥面铺装的材料主要有浇注式沥青混合料、改性SMA混合料、环氧沥青混合料三种铺装材料。其中，浇注式沥青混合料造价较高，且施工需要使用专业设备，施工温度高，长时间易造成沥青老化的问题。SMA混合料具有容易碾压、空隙率小、热稳性好、抗水损害、表面粗糙均匀等优点。双层SMA桥面铺装体系能从结构和材料上满足混凝土桥面的使用要求。但是，SMA混合料碾压时，需要压路机开振动，在桥梁结构不允许，特别是对于公铁两用的桥梁，振动压实不被允许时，SMA混合料的应用会受限。而传统AC混合料在高温、耐疲劳及低温抗裂性能上要差于SMA。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构及铺装方法。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构，水泥混凝土桥面上自下而上依次设置防水粘结层、中间层、粘结层和上面层，中间层包括碎石盲沟和下面层，碎石盲沟设置在路缘石侧面，且碎石盲沟厚度与下面层相同，下面层和上面层均为加聚酯纤维的AC沥青混合料层，所述防水粘结层采用热熔复合改性沥青纤维增强桥面防水粘结层；粘结层采用改性乳化沥青或多组分环氧沥青复合材料。
上述水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构基础上，所述防水粘结层由0.5kg/m2基层处理剂、1.8~2.6kg/m2复合改性沥青、120g/m2增强纤维与4.75~9.5mm单一粒径碎石组成，碎石用量为5~7 kg/m2，遮盖率60~80%。
上述水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构基础上，碎石盲沟尺寸为宽15cm，厚度5cm，回填碎石为9.5~19mm的玄武岩碎石。
上述水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构基础上，下面层和上面层均为加聚酯纤维的AC-13沥青混合料层，聚酯纤维用量用量为AC-13沥青混合料质量的0.3%，聚酯纤维在粗集料加入的同时加入。
一种所述的水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构的铺装方法，包括如下步骤：
S1、对水泥混凝土桥面进行抛丸处理或精铣刨，且保证处理后构造深度≥0.3mm；
S2、在水泥混凝土桥面上进行防水粘结层施工，防水粘结层采用热熔复合改性沥青纤维增强桥面防水粘结层，防水粘结层所用纤维切割长度为3~6cm，纤维的用量不能低于120g/m2；
S3、在路缘石侧面涂刷SBS改性乳化沥青，设置碎石盲沟，碎石盲沟尺寸为宽15cm，厚度5cm，回填碎石为9.5~19mm的玄武岩碎石；
S4、在防水粘接层2上进行下面层施工，下面层是AC-13沥青混合料摊铺和聚酯纤维构成，聚酯纤维用量用量为AC-13沥青混合料质量的0.3%，下面层碾压组合为，初压采用2台振荡压路机采用静压2遍，速度2km/h；复压采用3台胶轮压路机各碾压3遍，速度4km/h；终压采用1台双钢轮压路机静压至无轮迹，速度5km/h；
S5、待下面层达到养护时间后，进行粘结层施工具体为采用SBS改性乳化沥青，洒布量为0.3~0.5kg/m2；
S6、待乳化沥青完全破乳后，进行上面层AC-13混合料施工，碾压方式与下面层相同。
所述的水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构的铺装方法优选方案，防水粘结层施工过程中还包括现场拉拔检测步骤，拉拔强度与温度之间的关系为：R=-0.0002t2+0.0012t+0.7325
式中：R—拉拔强度（MPa）；
t—摄氏温度（℃），范围20℃—40℃。
本发明的优点在于：
（1）下面层和上面层均为加聚酯纤维的AC-13沥青混合料层，在传统AC混合料的基础上，添加了0.2~0.3%的聚酯纤维，大大提高了混合料高温、耐疲劳及低温抗裂方面的性能，延长了路面的使用寿命。
（2）在拌合生产过程无特殊要求，碾压过程可不必采用振动压实，特别适用于振动压实被禁止的工程项目，例如涉铁段公路桥，可最大限度的避免了施工时坠物对铁路通行的干扰。
（3）在造价方面较之浇注式沥青混合料、SMA混合料更经济；施工方面也更加简单。在原有水泥混凝土桥面改造维修工程，具有广阔的应用前景。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明实施例的水泥混凝土桥面双层AC沥青混凝土铺装结构示意图：
其中，1、水泥混凝土桥面；2、防水粘结层；3、碎石盲沟；4、下面层；5、粘结层；6、上面层。
具体实施方式
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。
本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方
位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描
述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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。
正如背景技术所述现有的于桥面铺装的材料包括浇注式沥青混合料、改性SMA混合料、环氧沥青混合料三种铺装材料，其存在以下问题：浇注式沥青混合料造价较高，且施工需要使用专业设备，施工温度高，长时间易造成沥青老化的问题；SMA混合料具有容易碾压、空隙率小、热稳性好、抗水损害、表面粗糙均匀等优点；双层SMA桥面铺装体系能从结构和材料上满足混凝土桥面的使用要求，但是，SMA混合料碾压时，需要压路机开振动，在桥梁结构不允许，特别是对于公铁两用的桥梁，振动压实不被允许时，SMA混合料的应用会受限。而传统AC混合料在高温、耐疲劳及低温抗裂性能上要差于SMA。为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构，水泥混凝土桥面1上自下而上依次设置防水粘结层2、中间层、粘结层5和上面层6，中间层包括碎石盲沟3和下面层4，碎石盲沟3设置在路缘石侧面，且碎石盲沟3厚度与下面层相同，下面层4和上面层6均为加聚酯纤维的AC沥青混合料层，所述防水粘结层采用热熔复合改性沥青纤维增强桥面防水粘结层；粘结层采用改性乳化沥青或多组分环氧沥青复合材料。
本实施例中，所述防水粘结层由0.5kg/m2基层处理剂、1.8~2.6kg/m2复合改性沥青、120g/m2增强纤维与4.75~9.5mm单一粒径碎石组成，碎石用量为5~7 kg/m2，遮盖率60~80%。防水粘结层施工过程中还需要现场拉拔检测步骤，拉拔强度与温度之间的关系为：R=-0.0002t2+0.0012t+0.7325
式中：R—拉拔强度（MPa）；
t—摄氏温度（℃），范围20℃—40℃。
本实施例中，碎石盲沟3尺寸为宽15cm，厚度5cm，回填碎石为9.5~19mm的玄武岩碎石。
本实施例中，下面层4和上面层6均为加聚酯纤维的AC-13沥青混合料层，聚酯纤维用量用量为AC-13沥青混合料质量的0.3%，聚酯纤维在粗集料加入的同时加入。
一种所述的水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构的铺装方法，包括如下步骤：
S1、对水泥混凝土桥面进行抛丸处理或精铣刨，且保证处理后构造深度≥0.3mm；
S2、在水泥混凝土桥面上进行防水粘结层2施工，防水粘结层2采用热熔复合改性沥青纤维增强桥面防水粘结层，防水粘结层2所用纤维切割长度为3~6cm，纤维的用量不能低于120g/m2；
S3、在路缘石侧面涂刷SBS改性乳化沥青，设置碎石盲沟，碎石盲沟（3）尺寸为宽15cm，厚度5cm，回填碎石为9.5~19mm的玄武岩碎石；
S4、在防水粘接层2上进行下面层施工，下面层是AC-13沥青混合料摊铺和聚酯纤维构成，聚酯纤维用量用量为AC-13沥青混合料质量的0.3%，下面层碾压组合为，初压采用2台振荡压路机采用静压2遍，速度2km/h；复压采用3台胶轮压路机各碾压3遍，速度4km/h；终压采用1台双钢轮压路机静压至无轮迹，速度5km/h；
S5、待下面层达到养护时间后，进行粘结层施工具体为采用SBS改性乳化沥青，洒布量为0.3~0.5kg/m2；
S6、待乳化沥青完全破乳后，进行上面层AC-13混合料施工，碾压方式与下面层相同。
本发明铺装方法中下面层和上面层碾压组合方式避免了振动碾压对桥梁结构安全的影响，特别适用于涉铁段公路桥，最大限度的避免了施工时坠物对铁路通行的干扰。
本实例中的桥面性能与普通沥青混凝土桥面的比较：
（1）室内试验结果对比
由上表可以得出：添加聚酯纤维后的AC-13混合料，残余稳定度大于SMA-13混合料，说明此AC-13混合料抗水损害性能优于SMA-13混合料；高低温性能略SMA-13要优于AC-13；但AC-13混合料油石比低于SMA-13混合料1.1个百分点，每吨混合料可少用沥青9.9kg，经济效益较好。
（2）试验段结果对比
由上表可以得出：添加聚酯纤维后的AC-13混合料，平整度、压实度优于SMA-13混合料；渗水方面两者几乎不渗水。
结论：（1）依据相关室内及现场试验段试验检测结果表明，添加聚酯纤维的AC-13混合料，在抗水损害、平整度及压实度控制方面优于SMA-13；高低温性差于SMA-13混合料，但完全满足设计及先关规范要求。
（2）AC-13混合矿料对原材料及拌和温度、时间和施工工艺较SMA-13混合料简便，更利于施工质量控制，且经济效益更好。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构，其特征在于：水泥混凝土桥面(1)上自下而上依次设置防水粘结层（2）、中间层、粘结层（5）和上面层（6），中间层包括碎石盲沟（3）和下面层（4），碎石盲沟（3）设置在路缘石侧面，且碎石盲沟（3）厚度与下面层相同，下面层（4）和上面层（6）均为加聚酯纤维的AC沥青混合料层，所述防水粘结层采用热熔复合改性沥青纤维增强桥面防水粘结层；粘结层采用改性乳化沥青或多组分环氧沥青复合材料。
2.根据权利要求1所述的水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构，其特征在于：所述防水粘结层由0.5kg/m2基层处理剂、1.8~2.6kg/m2复合改性沥青、120g/m2增强纤维与4.75~9.5mm单一粒径碎石组成，碎石用量为5~7 kg/m2，遮盖率60~80%。
3.根据权利要求1所述的水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构，其特征在于：碎石盲沟（3）尺寸为宽15cm，厚度5cm，回填碎石为9.5~19mm的玄武岩碎石。
4.根据权利要求1所述的水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构，其特征在于：下面层（4）和上面层（6）均为加聚酯纤维的AC-13沥青混合料层，聚酯纤维用量用量为AC-13沥青混合料质量的0.3%，聚酯纤维在粗集料加入的同时加入，总拌和时间不低于55s，其中干拌时间不低于10s，湿拌时间不低于45s（可以出具一个计算公式，写清楚参数的含义）。
5.一种权利要求1至4任一项所述的水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构的铺装方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、对水泥混凝土桥面进行抛丸处理或精铣刨，且保证处理后构造深度≥0.3mm；
S2、在水泥混凝土桥面上进行防水粘结层（2）施工，防水粘结层（2）采用热熔复合改性沥青纤维增强桥面防水粘结层，防水粘结层2所用纤维切割长度为3~6cm，纤维的用量不能低于120g/m2；
S3、在路缘石侧面涂刷SBS改性乳化沥青，设置碎石盲沟，碎石盲沟（3）尺寸为宽15cm，厚度5cm，回填碎石为9.5~19mm的玄武岩碎石；
S4、在防水粘接层2上进行下面层施工，下面层是AC-13沥青混合料摊铺和聚酯纤维构成，聚酯纤维用量用量为AC-13沥青混合料质量的0.3%，下面层碾压组合为，初压采用2台振荡压路机采用静压2遍，速度2km/h；复压采用3台胶轮压路机各碾压3遍，速度4km/h；终压采用1台双钢轮压路机静压至无轮迹，速度5km/h；
S5、待下面层达到养护时间后，进行粘结层施工具体为采用SBS改性乳化沥青，洒布量为0.3~0.5kg/m2；
S6、待乳化沥青完全破乳后，进行上面层AC-13混合料施工，碾压方式与下面层相同。
6.根据权利要求5所述的水泥混凝土桥面双层AC沥青混合料铺装结构，其特征在于：的铺装方法，其特征在于：防水粘结层施工过程中还包括现场拉拔检测步骤，拉拔强度与温度之间的关系为：R=-0.0002t2+0.0012t+0.7325
式中：R—拉拔强度（MPa）；
t—摄氏温度（℃），范围20℃—40℃。
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