CN115897324A - 一种局部加强的抗车辙耐磨路面结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种局部加强的抗车辙耐磨路面结构，涉及道路工程技术领域，包括从下至上依次设置的基层、下面层、中面层和上面层，且相邻层之间设有水性环氧沥青；其中，所述下面层内间隔设有下面层局部加强层，下面层局部加强层的中心线位置为车道划分线内侧设定位置处；所述中面层内设置的中面层局部加强层与下面层局部加强层一一对应，且二者中心线重合；所述中面层局部加强层宽度小于下面层局部加强层宽度。本发明通过对车轮碾压影响范围内的中面层和下面层进行局部加强，在不增加路面厚度的情况下解决了车辙问题，减少了施工成本。
Description
技术领域
本发明涉及道路工程技术领域，尤其涉及一种局部加强的抗车辙耐磨路面结构。
背景技术
道路重载交通量增加、高等级公路交通渠化以及全球气候变暖导致极端高温天气频发等因素导致道路车辙病害突出，而伴随车辙病害的是道路表面磨光，路面耐磨性下降，使得在雨季易引起交通事故。
现阶段车辙病害的处置方法有很多，较为普遍的是采用改性沥青、SMA、添加抗车辙剂等技术，这些方法都是对路面整体区域进行抗车辙处理，而大多数情况车辙只出现在路面的局部区域，所以对整个路面进行抗车辙处理，实施成本较高，效果并不显著；对于解决路面耐磨的问题，一般采用加铺超薄磨耗层的方法，但该方法施工困难，成本较高，且实际养护过程中发现其并没有从根源解决问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种局部加强的抗车辙耐磨路面结构，通过对车轮碾压影响范围内的中面层和下面层进行局部加强，在不增加路面厚度的情况下解决了车辙问题，减少了施工成本。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
本发明的实施例提供了一种局部加强的抗车辙耐磨路面结构，包括从下至上依次设置的基层、下面层、中面层和上面层，且相邻层之间设有水性环氧沥青；
其中，所述下面层内间隔设有下面层局部加强层，下面层局部加强层的中心线位置为车道划分线内侧设定位置处；所述中面层内设置的中面层局部加强层与下面层局部加强层一一对应，且二者中心线重合；所述中面层局部加强层宽度小于下面层局部加强层宽度。
作为进一步的实现方式，所述下面层局部加强层和中面层局部加强层的中心线位置为轮迹横向分布频率最大处。
作为进一步的实现方式，所述中面层局部加强层与中面层、下面层局部加强层与下面层的纵向连接处之间喷射水化环氧沥青。
作为进一步的实现方式，所述下面层为密级配沥青混合料，下面层局部加强层为水性环氧沥青贯入的开级配沥青混合料。
作为进一步的实现方式，所述下面层局部加强层的厚度为60～120mm，宽度为0.70～0.90m；沥青碎石为中粗式～粗粒式，即最大粒径为26.5～31.5mm；所述的水性环氧沥青掺量为30～50％。
作为进一步的实现方式，所述下面层最大粒径为19～26.5mm，厚度为60～120mm。
作为进一步的实现方式，所述中面层为密级配沥青混合料，中面层局部加强层为水性环氧沥青贯入的开级配沥青混合料。
作为进一步的实现方式，所述中面层局部加强层的厚度为40～80mm，宽度为0.40～0.60m；沥青碎石的最大粒径为26.5～31.5mm，水性环氧沥青掺量为30～50％。
作为进一步的实现方式，所述中面层最大粒径为13.2～19mm，厚度为40～80mm。
作为进一步的实现方式，所述基层为水泥稳定碎石基层；
所述上面层为水性环氧钢纤维开级配沥青混合料，其厚度为40～80mm，沥青碎石最大粒径为26.5～31.5mm，水性环氧沥青掺量为30～50％，钢纤维的平均长度为3～5mm，掺量为1～2％，且骨料的磨光值PSV不少于36～42；
相邻层之间的水性环氧沥青厚度为6～10mm。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明通过对车轮碾压影响范围内的中面层和下面层进行局部加强，而非传统的整幅路面进行摊铺，在显著解决车辙问题的同时，节约成本；局部加强层形成了承载柱的作用，通过将刚性较强的上面层与刚度稳定性良好的基层相连，形成了更为直接的传力结构，使得上面层车辆的集中荷载有效传递至地基深处。
(2)本发明的中面层局部加强层宽度小于下面层局部加强层宽度，可以有效防止中面层局部加强层失稳，同时减小了下面层局部加强层的分布荷载，使其变形更小，两层局部加强层协同工作性能更好；下面层局部加强层和中面层局部加强层的中心线位置为轮迹横向分布频率最大处，使得以局部加强层中心线为中心，车辆荷载作用最频繁且持续作用时间最久处的路面进行强化。
(3)本发明由于上面层采用了开级配大粒径沥青碎石，使得路面稳定性更好，而钢纤维的掺入大幅提高了沥青路面的抗疲劳和抗开裂性，增强了路面的耐久性；水性环氧沥青的粘合作用也使得大骨料间的连接作用增强，延长了磨光值较大的大骨料磨损寿命，从根源上解决了因集料软弱，缺少棱角，粗骨料尺寸小，细集料偏多而产生的道路表面磨光的问题，提高了路面的耐磨性和耐久性。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明根据一个或多个实施方式的结构示意图。
其中，1、基层，2、水性环氧沥青，3、下面层，4、下面层局部加强层，5、中面层局部加强层，6、中面层，7、上面层。
具体实施方式
实施例一：
本实施例提供了一种局部加强的抗车辙耐磨路面结构，如图1所示，包括从下至上依次设置的基层1、下面层3、中面层6和上面层7，且基层1与下面层3、下面层3与中面层6、中面层6与上面层7之间分别设有水性环氧沥青2。
在本实施例中，相邻层之间的水性环氧沥青2的喷洒厚度为6～10mm，使得沥青被环氧树脂形成的空间三维结构网状高聚物所束缚，改变了沥青热塑性的不良力学行为，使得基层1与面层之间，不同面层之间的层间位移被约束，改善了因面层推挤而造成的面层稳定性下降，继而不耐车辙的病害。
水性环氧沥青2由水性环氧树脂、固化剂、基质沥青组成，为了提高水性环氧沥青的强度和黏度，水性环氧树脂:固化剂不小于8:1，且不大于15：1，水性环氧树脂的固含量不低于50％，水性环氧参量在0.18～0.22mol/100g范围内，PH值为5.5～8.5，采用的用水量为3％，矿粉用量为7％，环氧乳液掺量为15～25％。
下面层3内间隔设有下面层局部加强层4，中面层6内间隔设有中面层局部加强层5，且中面层局部加强层5与下面层局部加强层4一一对应，二者的中心线重合。下面层局部加强层4和中面层局部加强层5的中心线位置为车道划分线内侧设定位置处。
在本实施例中，下面层局部加强层4和中面层局部加强层5的中心线位置为轮迹横向分布频率最大处，使得以局部加强层中心线为中心，车辆荷载作用最频繁且持续作用时间最久处的路面进行强化；其中，对于单向行驶的一个车道局部加强层中心位置为车道划分线内侧0.60～0.90m处，混合行驶双车道局部加强层中心位置为车道划分线内侧处0.00～0.20m处。
其中，中面层局部加强层5的宽度小于下面层局部加强层4的宽度，二者的纵向截面形成凸字型结构，可以有效防止中面层局部加强层失稳，同时减小了下面层局部加强层的分布荷载，使其变形更小，两层局部加强层协同工作性能更好。在本实施例中，为保证轮迹横向分布频率较大处的路面均得以加强，下面层局部加强层4的宽度为0.70～0.90m，中面层局部加强层5的宽度为0.40～0.60m。
本实施例通过局部加强的沥青混合料形成了承载柱的作用，通过将刚性较强的上面层7与刚度稳定性良好的基层1相连，形成了更为直接的传力结构，使得上面层7车辆的集中荷载有效传递至地基深处，解决了车辙问题，在不增加路面厚度的情况下为重载渠化交通抗车辙路面提供了新的解决方案。
中面层局部加强层5与中面层6、下面层局部加强层4与下面层3的纵向连接处之间喷射水化环氧沥青，以保证材料之间良好的连接性，水化环氧沥青的用量为0.6～0.8L/m2；要求在先施做完中面层6或下面层3的局部加强层后铺设普通密级配沥青混凝土前进行喷洒。
进一步的，基层1为水泥稳定碎石基层；下面层3为密级配沥青混合料层，采用一般使用的连续级配沥青混合料，即最大粒径为19～26.5mm，厚度为60～120mm。
下面层局部加强层4为水性环氧沥青贯入的开级配沥青混合料层，在满足《公路路基设计规范》中对本实施例采用的半开级配沥青碎石混合料要求的前提下，为满足路面良好的透水性及混合料材料的刚度，下面层局部加强层4厚度为60～120mm，宽度为0.8m；沥青碎石为中粗式～粗粒式，沥青碎石的最大粒径为26.5～31.5mm；为了在不增加局部加强层的脆性时，提高水性环氧树脂和集料的附着强度，水性环氧沥青掺量为30～50％。
中面层6为密级配沥青混合料中面层，采用一般使用的连续级配沥青混合料，即最大粒径为13.2～19mm，厚度为40～80mm；中面层局部加强层5为水性环氧沥青贯入的开级配沥青混合料层，厚度为40～80mm，沥青碎石的最大粒径为26.5～31.5mm，水性环氧沥青掺量为30～50％。
上面层7为水性环氧钢纤维开级配沥青混合料层，其厚度为40～80mm，沥青碎石最大粒径为26.5～31.5mm，水性环氧沥青掺量为30～50％，为了提高上面层7的耐磨性并考虑其经济性，钢纤维的平均长度为3～5mm，掺量为1～2％(质量比)，且骨料的磨光值PSV不少于36～42。
由于上面层7采用了开级配大粒径沥青碎石，使得路面稳定性更好，而钢纤维的掺入大幅提高了沥青路面的抗疲劳和抗开裂性，增强了路面的耐久性；水性环氧沥青2的粘合作用也使得大骨料间的连接作用增强，延长了磨光值较大的大骨料磨损寿命，从根源上解决了因集料软弱，缺少棱角，粗骨料尺寸小，细集料偏多而产生的道路表面磨光的问题，提高了路面的耐磨性和耐久性。
本实施例通过对车轮碾压影响范围内的中面层6和下面层3进行局部加强，而非传统的整幅路面进行摊铺，在显著解决车辙问题的同时，可以大大节约建设费用。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种局部加强的抗车辙耐磨路面结构，其特征在于，包括从下至上依次设置的基层、下面层、中面层和上面层，且相邻层之间设有水性环氧沥青；
其中，所述下面层内间隔设有下面层局部加强层，下面层局部加强层的中心线位置为车道划分线内侧设定位置处；所述中面层内设置的中面层局部加强层与下面层局部加强层一一对应，且二者中心线重合；所述中面层局部加强层宽度小于下面层局部加强层宽度。
2.根据权利要求1所述的一种局部加强的抗车辙耐磨路面结构，其特征在于，所述下面层局部加强层和中面层局部加强层的中心线位置为轮迹横向分布频率最大处。
3.根据权利要求1所述的一种局部加强的抗车辙耐磨路面结构，其特征在于，所述中面层局部加强层与中面层、下面层局部加强层与下面层的纵向连接处之间喷射水化环氧沥青。
4.根据权利要求1所述的一种局部加强的抗车辙耐磨路面结构，其特征在于，所述下面层为密级配沥青混合料，下面层局部加强层为水性环氧沥青贯入的开级配沥青混合料。
5.根据权利要求4所述的一种局部加强的抗车辙耐磨路面结构，其特征在于，所述下面层局部加强层的厚度为60～120mm，宽度为0.70～0.90m；沥青碎石的最大粒径为26.5～31.5mm，水性环氧沥青掺量为30～50％。
6.根据权利要求4或5所述的一种局部加强的抗车辙耐磨路面结构，其特征在于，所述下面层最大粒径为19～26.5mm，厚度为60～120mm。
7.根据权利要求1所述的一种局部加强的抗车辙耐磨路面结构，其特征在于，所述中面层为密级配沥青混合料，中面层局部加强层为水性环氧沥青贯入的开级配沥青混合料。
8.根据权利要求7所述的一种局部加强的抗车辙耐磨路面结构，其特征在于，所述中面层局部加强层的厚度为40～80mm，宽度为0.40～0.60m；沥青碎石的最大粒径为26.5～31.5mm，水性环氧沥青掺量为30～50％。
9.根据权利要求7或8所述的一种局部加强的抗车辙耐磨路面结构，其特征在于，所述中面层的最大粒径为13.2～19mm，厚度为40～80mm。
10.根据权利要求1所述的一种局部加强的抗车辙耐磨路面结构，其特征在于，所述基层为水泥稳定碎石基层；
所述上面层为水性环氧钢纤维开级配沥青混合料，其厚度为40～80mm，沥青碎石最大粒径为26.5～31.5mm，骨料的磨光值PSV不少于36～42，水性环氧沥青掺量为30～50％，钢纤维的平均长度为3～5mm，掺量为1～2％；
相邻层之间的水性环氧沥青厚度为6～10mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |