CN112921738A - 公路路面结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公路路面结构及其施工方法，包括：碎石整平层，以及设置在所述碎石整平层上表面的水泥稳定土底基层；防塌陷网架，其设置在所述水泥稳定土底基层的内部，且与所述水泥稳定土底基层固定连接；水泥稳定碎石基层，其设置在所述水泥稳定土底基层的上表面；混凝土垫层，其设置在所述水泥稳定碎石基层的上表面；环氧沥青层，其设置在所述混凝土垫层的上表面。其实现了依靠钢筋波型格栅网将竖向荷载转换为部分水平推力，提高公路路面的承压能力，从而有效的避免了现有的公路路面结构的面层结构较为单一，其承载力主要取决于用料好坏，不具备从结构上提升强度构造的问题。

Description

公路路面结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及路面结构技术领域，尤其涉及一种公路路面结构及其施工方法。

背景技术

路面结构层指的是构成路面的各铺砌层，按其所处的层位和作用，主要有面层、基层和底基层。最新《公路沥青路面设计规范》中指出路面结构层由三部分组成：面层、基层和底基层。之前的垫层，可归为功能层或路基处置层。路面不但要承受车轮荷载的作用，而且要受到自然环境因素的影响。由于行车荷载和大气因素对路面的影响作用，一般随深度而逐渐减弱，因而路面通常是多层结构，将品质好的材料铺设在应力较大的上层，品质较差的材料铺设在应力较小的下层，从而形成了路基之上采用不同规格和要求的材料，分别铺设垫层、基层和面层的路面结构形式。

现有的公路路面结构的面层结构较为单一，其承载力主要取决于用料好坏，不具备从结构上提升强度的构造。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供公路路面结构及其施工方法，实现了依靠钢筋波型格栅网将竖向荷载转换为部分水平推力，提高公路路面的承压能力，从而有效的避免了现有的公路路面结构的面层结构较为单一，其承载力主要取决于用料好坏，不具备从结构上提升强度构造的问题。

为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：

一种公路路面结构，包括：

碎石整平层，以及设置在所述碎石整平层上表面的水泥稳定土底基层；

防塌陷网架，其设置在所述水泥稳定土底基层的内部，且与所述水泥稳定土底基层固定连接；

水泥稳定碎石基层，其设置在所述水泥稳定土底基层的上表面；

混凝土垫层，其设置在所述水泥稳定碎石基层的上表面；

环氧沥青层，其设置在所述混凝土垫层的上表面；

沥青玛蹄脂碎石混合料层，其设置在所述环氧沥青层的上表面；

钢筋波型格栅网，其安装在所述环氧沥青层的内部。

优选的是，所述钢筋波型格栅网内部的中间位置处设置有平面格栅网，且平面格栅网与钢筋波型格栅网焊接连接。

优选的是，所述防塌陷网架包括上网架和下网架，所述上网架和下网架之间设置有支撑柱，且支撑柱设置有若干个，所述支撑柱的下端设置有三脚架，且三脚架与支撑柱焊接连接，所述支撑柱的上端与上网架焊接连接，所述三脚架的下端与下网架焊接连接。

优选的是，所述水泥稳定碎石基层和混凝土垫层之间设置有加强桩，且加强桩设置有若干个。

优选的是，所述碎石整平层的厚度为10cm，所述水泥稳定土底基层的厚度为15-20cm，所述水泥稳定碎石基层的厚度为25-35cm，所述混凝土垫层的厚度为4cm，所述环氧沥青层的厚度为6cm，所述沥青玛蹄脂碎石混合料层的厚度为4cm，所述钢筋波型格栅网的高度为8cm。

优选的是，所述水泥稳定碎石基层由水泥4％、粉煤灰10％、环氧树脂胶合剂5％和密度大于2.6t/m3，压碎值小于25％，且过11mm筛网的级配碎石81％混合而成。

优选的是，所述的公路路面结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：在土基上摊铺碎石整平层，振动压实，并检测质量、标高以及平整度；

步骤二：在碎石整平层上架设防塌陷网架；

步骤三：利用水泥稳定土填埋网架部分，并压实整平，待检测标高以及质量达标后，静置六小时，使其终凝，形成水泥稳定土底基层；

步骤四：在水泥稳定土底基层上摊铺水泥稳定碎石基层，并在压实后检测标高以及密实度，达标后静置六小时，等待其终凝；

步骤五：在水泥稳定碎石基层上等距均匀的打入加强桩，并摊铺混凝土垫层，在初凝前对其进行标高和质量的检测，达标后将钢筋波型格栅网架设在混凝土垫层上，使格栅网下端约一厘米深度陷入混凝土垫层内，等待其终凝；

步骤六：在格栅网内灌注环氧沥青层，并在格栅网上端预留越一厘米高度，完毕后检测其标高和质量，并等待其终凝；

步骤七：在环氧沥青层上摊铺沥青玛蹄脂碎石混合料层，并在初凝前检测其标高和质量，达标后等待其终凝，以完成公路路面整体施工。

优选的是，所述步骤一中，碎石整平层的具体施工方法为：

步骤一：初压，将粗碎石摊铺至土基上方，利用碾压三次，并进行找平；

步骤二：撒铺填隙料，将干燥的细石屑填隙料均匀摊铺至已压稳的粗碎石层上；

步骤三：用振动压路机逐步碾压，使全部石屑振入粗碎石孔隙中；

步骤四：再次撒布填隙料，针对局部填隙料不足处，用振动压路机再次碾压；

步骤五：在碎石层上洒上少量水，利用压路机终压一次，形成碎石整平层。

优选的是，所述步骤三中，水泥稳定土底基层由水泥和土按照6：94的比例混合而成。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明通过在面层内部设置钢筋波型格栅网，面层为三层结构，波型网设置于中间层，不仅能够提升三者的连接强度，还能依靠若干拱形结构，将公路面传导来的竖向荷载转换为部分水平推力，以提高公路面层的承压能力，且在钢筋波型格栅网内焊接有的钢筋波型格栅网，能够进一步提高面层的抗开裂能力，从而有效的避免了现有的公路路面结构的面层结构较为单一，其承载力主要取决于用料好坏，不具备从结构上提升强度构造的问题。

2、本发明的面层由混凝土垫层、环氧沥青层和沥青玛蹄脂碎石混合料层堆叠而成，其中混凝土垫层用于粘合面层与水泥稳定碎石层，且两者间设有若干加强桩，有效提升了连接强度，而环氧沥青层具有较好的延展性和收缩性，其虽然与钢筋波型格栅网的接触面积最多，但不易受钢结构热胀冷缩的影响，且强度较高，设置于最外层的沥青玛蹄脂碎石混合料层是一种以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料，由较多的粗集料互相嵌锁组成高稳定性的结构骨架，具有较好的柔性以及耐久性，三者协同作用，取长补短，使得公路面层承载力显著提升。

3、通过采用水泥稳定碎石层作为基层，水泥稳定碎石层是以级配碎石作为骨料，采用一定数量的胶凝材料、环氧树脂胶合剂和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实，相较于传统的水泥稳定碎石层，环氧树脂胶合剂的加入，使得该层能够依靠碎石间的嵌挤锁结原理以及环氧树脂胶合剂的粘合效果协同作用，保证强度，使得抗渗度和抗冻性更佳。

附图说明

图1是本发明提供的公路路面结构的整体结构示意图；

图2是本发明提供的公路路面结构的钢筋波型格栅网结构示意图；

图3是本发明提供的公路路面结构的防塌陷网架结构示意图；

图4是本发明提供的公路路面结构的施工方法整体流程示意图；

图5是本发明提供的公路路面结构碎石整平层的施工方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。

如图1-5所示，一种公路路面结构，包括：碎石整平层1，以及设置在所述碎石整平层1上表面的水泥稳定土底基层2；防塌陷网架3，其设置在所述水泥稳定土底基层2的内部，且与所述水泥稳定土底基层2固定连接；水泥稳定碎石基层4，其设置在所述水泥稳定土底基层2的上表面；混凝土垫层6，其设置在所述水泥稳定碎石基层4的上表面；环氧沥青层9，其设置在所述混凝土垫层6的上表面；沥青玛蹄脂碎石混合料层10，其设置在所述环氧沥青层9的上表面；钢筋波型格栅网7，其安装在所述环氧沥青层9的内部。

在上述方案中，碎石整平层铺设在土基上，其骨架为若干粗碎石嵌合而成，并在间隙处依靠振动压路机振入细石屑填隙料，经多次压路整平形成，在土基水稳状况不良时，可以有效改善土基的水稳状况，提高路面结构，并可扩散荷载,以减少土基变形，整平层上方架设有防塌陷网架，网架采用上下双层结构，之间依靠三脚架焊接固定，在填补入水泥稳定土后，强度比较稳定，且受水分影响不大，能够在一定程度上缓解地壳震动产生的路面塌陷情况，水泥稳定土的上方为水泥稳定碎石基层，水泥稳定碎石层是以级配碎石作为骨料，采用一定数量的胶凝材料、环氧树脂胶合剂和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实，依靠碎石间的嵌挤锁结原理以及环氧树脂胶合剂的粘合效果协同作用，保证强度，抗渗度和抗冻性较好，结构坚实可靠，在水泥稳定碎石层的上表面设置有公路面层，面层由混凝土垫层、环氧沥青层和沥青玛蹄脂碎石混合料层堆叠而成，且环氧沥青层的内部设置有钢筋波型格栅网，钢筋波型格栅能够依靠若干拱形结构，将公路传导来的竖向荷载转换为部分水平推力，提高公路面层的承压能力，钢筋波型格栅网内焊接有钢筋波型格栅网，能够进一步提高面层的抗开裂能力，且能使三层面层间的连接更加紧密，在面层中，混凝土垫层用于粘合面层与水泥稳定碎石层，提高连接强度，环氧沥青层具有较好的延展性和收缩性，不易受钢结构热胀冷缩影响，且强度较高，设置于最外层的沥青玛蹄脂碎石混合料层是一种以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料，由较多的粗集料互相嵌锁组成高稳定性的结构骨架，具有较好的柔性以及耐久性，三者协同作用，承载力获得显著提升。

一个优选方案中，所述钢筋波型格栅网7内部的中间位置处设置有平面格栅网8，且平面格栅网8与钢筋波型格栅网7焊接连接。

在上述方案中，平面格栅网的设置，能够避免在混凝土内形成加固牵拉结构，提升其抗开裂能力。

一个优选方案中，所述防塌陷网架3包括上网架301和下网架304，所述上网架301和下网架304之间设置有支撑柱302，且支撑柱302设置有若干个，所述支撑柱302的下端设置有三脚架303，且三脚架303与支撑柱302焊接连接，所述支撑柱302的上端与上网架301焊接连接，所述三脚架303的下端与下网架304焊接连接。

在上述方案中，防塌陷网架采用上下双层结构，之间依靠三脚架焊接固定，三脚架具有较好的稳定性，在填补入水泥稳定土后，强度比较稳定，且受水分影响不大，能够在一定程度上缓解地壳震动产生的路面塌陷情况。

一个优选方案中，所述水泥稳定碎石基层4和混凝土垫层6之间设置有加强桩5，且加强桩5设置有若干个。

在上述方案中，加强桩依靠打桩机打入水泥稳定碎石基层中进行固定，在浇筑混凝土垫层后，能够显著提升两者的连接强度。

一个优选方案中，所述碎石整平层1的厚度为10cm，所述水泥稳定土底基层2的厚度为15-20cm，所述水泥稳定碎石基层4的厚度为25-35cm，所述混凝土垫层6的厚度为4cm，所述环氧沥青层9的厚度为6cm，所述沥青玛蹄脂碎石混合料层10的厚度为4cm，所述钢筋波型格栅网7的高度为8cm。

在上述方案中，面层为混凝土垫层、环氧沥青层和沥青玛蹄脂碎石混合料层堆叠形成，基层为水泥稳定碎石层，底基层为水泥稳定土，各层路基层协同作用，具有较高强度以及承压抗震性能，且使用寿命较长。

一个优选方案中，所述水泥稳定碎石基层4由水泥4％、粉煤灰10％、环氧树脂胶合剂5％和密度大于2.6t/m3，压碎值小于25％，且过11mm筛网的级配碎石81％混合而成。

在上述方案中，水泥稳定碎石层以级配碎石作为骨料，采用一定数量的胶凝材料、环氧树脂胶合剂和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实，依靠碎石间的嵌挤锁结原理以及环氧树脂胶合剂的粘合效果协同作用，保证结构强度，抗渗度和抗冻性较好。

一个优选方案中，所述的公路路面结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：在土基上摊铺碎石整平层1，振动压实，并检测质量、标高以及平整度；

步骤二：在碎石整平层1上架设防塌陷网架3；

步骤三：利用水泥稳定土填埋网架部分，并压实整平，待检测标高以及质量达标后，静置六小时，使其终凝，形成水泥稳定土底基层2；

步骤四：在水泥稳定土底基层2上摊铺水泥稳定碎石基层4，并在压实后检测标高以及密实度，达标后静置六小时，等待其终凝；

步骤五：在水泥稳定碎石基层4上等距均匀的打入加强桩5，并摊铺混凝土垫层6，在初凝前对其进行标高和质量的检测，达标后将钢筋波型格栅网7架设在混凝土垫层6上，使格栅网下端约一厘米深度陷入混凝土垫层6内，等待其终凝；

步骤六：在格栅网内灌注环氧沥青层9，并在格栅网上端预留越一厘米高度，完毕后检测其标高和质量，并等待其终凝；

步骤七：在环氧沥青层9上摊铺沥青玛蹄脂碎石混合料层10，并在初凝前检测其标高和质量，达标后等待其终凝，以完成公路路面整体施工。

一个优选方案中，所述步骤一中，碎石整平层1的具体施工方法为：

步骤一：初压，将粗碎石摊铺至土基上方，利用碾压三次，并进行找平；

步骤二：撒铺填隙料，将干燥的细石屑填隙料均匀摊铺至已压稳的粗碎石层上；

步骤三：用振动压路机逐步碾压，使全部石屑振入粗碎石孔隙中；

步骤四：再次撒布填隙料，针对局部填隙料不足处，用振动压路机再次碾压；

步骤五：在碎石层上洒上少量水，利用压路机终压一次，形成碎石整平层1。

一个优选方案中，所述步骤三中，水泥稳定土底基层2由水泥和土按照6：94的比例混合而成。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种公路路面结构，其特征在于，包括：

碎石整平层，以及设置在所述碎石整平层上表面的水泥稳定土底基层；

防塌陷网架，其设置在所述水泥稳定土底基层的内部，且与所述水泥稳定土底基层固定连接；

水泥稳定碎石基层，其设置在所述水泥稳定土底基层的上表面；

混凝土垫层，其设置在所述水泥稳定碎石基层的上表面；

环氧沥青层，其设置在所述混凝土垫层的上表面；

沥青玛蹄脂碎石混合料层，其设置在所述环氧沥青层的上表面；

钢筋波型格栅网，其安装在所述环氧沥青层的内部。

2.如权利要求1所述的公路路面结构，其特征在于，所述钢筋波型格栅网内部的中间位置处设置有平面格栅网，且平面格栅网与钢筋波型格栅网焊接连接。

3.如权利要求1所述的公路路面结构，其特征在于，所述防塌陷网架包括上网架和下网架，所述上网架和下网架之间设置有支撑柱，且支撑柱设置有若干个，所述支撑柱的下端设置有三脚架，且三脚架与支撑柱焊接连接，所述支撑柱的上端与上网架焊接连接，所述三脚架的下端与下网架焊接连接。

4.如权利要求1所述的公路路面结构，其特征在于，所述水泥稳定碎石基层和混凝土垫层之间设置有加强桩，且加强桩设置有若干个。

5.如权利要求1所述的公路路面结构，其特征在于，所述碎石整平层的厚度为10cm，所述水泥稳定土底基层的厚度为15-20cm，所述水泥稳定碎石基层的厚度为25-35cm，所述混凝土垫层的厚度为4cm，所述环氧沥青层的厚度为6cm，所述沥青玛蹄脂碎石混合料层的厚度为4cm，所述钢筋波型格栅网的高度为8cm。

6.如权利要求1所述的公路路面结构，其特征在于，所述水泥稳定碎石基层由水泥4％、粉煤灰10％、环氧树脂胶合剂5％和密度大于2.6t/m3，压碎值小于25％，且过11mm筛网的级配碎石81％混合而成。

7.如权利要求1-6任意一项所述的公路路面结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在土基上摊铺碎石整平层，振动压实，并检测质量、标高以及平整度；

步骤二：在碎石整平层上架设防塌陷网架；

步骤三：利用水泥稳定土填埋网架部分，并压实整平，待检测标高以及质量达标后，静置六小时，使其终凝，形成水泥稳定土底基层；

步骤四：在水泥稳定土底基层上摊铺水泥稳定碎石基层，并在压实后检测标高以及密实度，达标后静置六小时，等待其终凝；

步骤五：在水泥稳定碎石基层上等距均匀的打入加强桩，并摊铺混凝土垫层，在初凝前对其进行标高和质量的检测，达标后将钢筋波型格栅网架设在混凝土垫层上，使格栅网下端约一厘米深度陷入混凝土垫层内，等待其终凝；

步骤六：在格栅网内灌注环氧沥青层，并在格栅网上端预留越一厘米高度，完毕后检测其标高和质量，并等待其终凝；

步骤七：在环氧沥青层上摊铺沥青玛蹄脂碎石混合料层，并在初凝前检测其标高和质量，达标后等待其终凝，以完成公路路面整体施工。

8.如权利要求7所述的公路路面结构的施工方法，其特征在于，所述步骤一中，碎石整平层1的具体施工方法为：

步骤一：初压，将粗碎石摊铺至土基上方，利用碾压三次，并进行找平；

步骤二：撒铺填隙料，将干燥的细石屑填隙料均匀摊铺至已压稳的粗碎石层上；

步骤三：用振动压路机逐步碾压，使全部石屑振入粗碎石孔隙中；

步骤四：再次撒布填隙料，针对局部填隙料不足处，用振动压路机再次碾压；

步骤五：在碎石层上洒上少量水，利用压路机终压一次，形成碎石整平层。

9.如权利要求7所述的公路路面结构的施工方法，其特征在于，所述步骤三中，水泥稳定土底基层由水泥和土按照6：94的比例混合而成。

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