CN206736664U - 一种耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，为层状复合结构，从上到下依次设置有上面层、面层、水稳基层和水泥冷再生二灰碎石底基层；面层包括中面层和下面层，中面层设置在下面层的上表面，中面层与上面层相贴合；水稳基层为双层的复合结构，包括水泥稳定碎石上基层和水泥稳定碎石下基层，水泥稳定碎石上基层设置在水泥稳定碎石下基层的上表面，改扩建路面与旧路面呈阶梯状拼接。底基层可以充分利用原路面的铣刨废料（二灰碎石铣刨料+沥青面层铣刨料），减少资源浪费；拼接结构在拼接位置处呈阶梯状设置，拼接界面采用界面剂处治，拼接结构顶面铺设抗裂贴进行裂缝防治，可以有效改善拼接结构的抗裂性能与防水性能。

Description

一种耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构

技术领域

本实用新型涉及一种道路交通结构，尤其涉及一种在高速公路改扩建过程中形成的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构。

背景技术

高速公路改扩建工程中，一般需要对原路面进行拓宽新建，由于原路面通行时间较长，路基固结较为完全，而扩建路面属于新建路面结构，其工后存在明显沉降，会造成新旧路面的不均匀沉降，导致路面结构破坏，因此有效的路面拼接可避免或延缓由于沉降而对扩建工程造成的不利影响。并且新建路面的交通量与轴载较为苛刻，因此新建路面结构的抗车辙性能尤为重要。

目前，高速公路改扩建过程中，新建路面结构均采用交通量分车道设计理念，结合交通量的预测情况进行路面结构设计，但很少应用高模量沥青混合料，后期行车过程中往往会出现较为严重的车辙病害。并且新旧路面拼接结构处多采用水泥净浆涂刷处理，尚未形成统一规范，施工过程中存在严重的质量控制问题，导致新旧路面拼接效果不理想，后期发生开裂、渗水等病害。

有鉴于上述现有的高速路改扩建结构存在的缺陷，本实用新型人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于，克服现有的高速路改扩建结构存在的缺陷，而提供一种耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，提高改扩建结构结界处的耐久性与抗车辙性能，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，为层状复合结构，从上到下依次设置有上面层、面层、水稳基层和水泥冷再生二灰碎石底基层；所述面层包括中面层和下面层，所述中面层设置在所述下面层的上表面，所述中面层与所述上面层相贴合；所述水稳基层为双层的复合结构，包括水泥稳定碎石上基层和水泥稳定碎石下基层，所述水泥稳定碎石上基层设置在所述水泥稳定碎石下基层的上表面，所述水泥稳定碎石上基层与所述下面层相贴合；改扩建路面与旧路面呈阶梯状拼接。

更进一步的，前述的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，所述上面层为4～6cm厚的SMA-13沥青混合料上面层，即沥青玛蹄脂SMA上面层，具有良好的抗车辙性能。

更进一步的，前述的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，所述中面层和下面层厚度相同，所述中面层为8～10cm厚的高模量硬质沥青EME沥青混合料中面层，所述下面层为8～10cm厚的高模量硬质沥青EME沥青混合料中面层，可以显著提升沥青路面的高温抗车辙性能。

更进一步的，前述的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，所述水泥稳定碎石上基层为18～20cm厚的水泥稳定碎石层。

更进一步的，前述的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，所述水泥稳定碎石下基层为18～20cm厚的低剂量水泥稳定碎石层。

更进一步的，前述的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，所述水泥冷再生二灰碎石底基层厚度为18～20cm，水泥厂拌冷再生底基层可以充分利用原路面的铣刨废料(二灰碎石铣刨料+沥青面层铣刨料)，减少资源浪费。

更进一步的，前述的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，在所述改扩建路面与旧路面拼接处的上表面设置抗裂贴，拼接结构在拼接位置处呈阶梯状设置，拼接界面采用界面剂处治，拼接结构顶面铺设抗裂贴进行裂缝防治，可以有效改善拼接结构的抗裂性能与防水性能。

借由上述技术方案，本实用新型的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构至少具有下列优点：

1.本实用新型提出的新建路面结构采用高模量沥青混合料，包括沥青玛蹄脂SMA上面层，其15℃时ITSM模量满足>15000MPa，具有优异的抗车辙性能，同时SMA-13上面层能够提供良好的抗滑与封水性能。

2.底基层采用水泥厂拌冷再生路面铣刨料，即二灰碎石铣刨料+沥青面层铣刨料，其中二灰碎石铣刨料与沥青铣刨料所占的比例大约分别为40％与30％，其余30％为新集料，7d无侧限抗压强度代表值均大于3.5MPa，满足不小于2.0MPa的要求，同时能够利用旧路面改造的铣刨废料，减少资源浪费。

3.本实用新型提出的新旧路面拼接结构采用涂刷界面剂与铺设抗裂贴符合拼接方案，拼接结构在拼接位置处呈阶梯状设置，拼接界面采用界面剂处治，拼接结构顶面铺设抗裂贴进行裂缝防治，拼接结构芯样劈裂强度可达0.4MPa，具有良好的抗裂与防水性能。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例详细说明如后。

附图说明

图1为耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构剖面图；

图2为新建路面结构示意图；

图3为拼接位置处结构示意图；

图中标记含义：1.上面层，2.中面层，3.下面层，4.水泥稳定碎石上基层，5.水泥稳定碎石下基层，6.水泥冷再生二灰碎石底基层，7.基层台阶，8.基层拼接界面剂，9.面层拼接界面剂，10.抗裂贴。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,对依据本实用新型提出的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。

实施例1

如图1～3所示本实用新型提出的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，为阶梯状拼接的层状复合结构，从上到下依次设置有上面层1、面层、水稳基层和水泥冷再生二灰碎石底基层6，面层包括中面层2和下面层3，中面层2设置在下面层3的上表面。水稳基层包括水泥稳定碎石上基层4和水泥稳定碎石下基层5，水泥稳定碎石上基层4设置在水泥稳定碎石下基层5的上表面，其中新建的改扩建路面与旧路面呈阶梯状拼接。

本实用新型的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，包括新建路面结构与新旧路面拼接结构。

当开展高速公路改扩建工程时，首先将原路面路肩部分挖除，并进行台阶开挖铣刨，制得基层台阶7，台阶高度为原路面各层位厚度，宽度为40～60cm，台阶开挖完成后，对强度薄弱地带进行人工补强，强度达到要求后进行新建路面施工，对底基层拼接界面涂刷水性环氧树脂界面剂，即基层拼接界面剂8，然后对原路面铣刨的二灰碎石铣刨料与沥青面层铣刨料进行水泥厂拌冷再生，铺筑水泥冷再生二灰碎石底基层6，养生后强度达到规范要求，在与水稳基层拼接位置处进行基层拼接界面剂8的涂刷，即涂刷水性环氧树脂，涂刷量为4～6kg/m²；然后依次铺筑水泥稳定碎石下基层5和水泥稳定碎石上基层4，养生后，在水泥稳定碎石上基层4顶面拼接处铺设宽50cm的抗裂贴10，并进行碾压密实。在需要铺筑面层位置的侧面面层拼接界面剂9，即水性环氧树脂沥青，涂刷量1.2～1.4kg/m²，然后依次铺筑下面层3和中面层2，完成后新旧路面进行统一铺设上面层1。

其中中面层2和下面层3为高模量硬质沥青EME沥青混合料，设计要求如表1所示：

表1高模量沥青混合料EME设计要求

混合料特性	技术要求
		丰度系数	≥3.4
空隙率VV(％)	0～4(国标)
		冻融劈裂试验(％)	≥80
法国车辙试验(％)	≤7.5(30000次)
		中国车辙试验(次/mm)	≥3000
小梁低温弯曲试验(με)	≥1800
		15℃ITSM模量试验(MPa)	15000
20℃ITSM模量试验(MPa)	12000

其中水泥冷再生二灰碎石底基层6所需沥青面层铣刨料与二灰碎石铣刨料要求如下：

(1)沥青面层铣刨料(RAP)

RAP最大粒径≤50mm，含水量≤3％，RAP不结块且无杂物。

为了保证再生级配的稳定性，需要考虑RAP的破碎、筛分，以去除RAP中超粒径的团块，将破碎后的RAP采用10mm×10mm筛孔分成粗细两部分。

RAP贮存一段时间后，特别是气温较高时，由于在RAP自重和高温的作用下，RAP可重新粘结起来形成尺寸较大的颗粒，因此RAP料堆的高度不能超过3m，贮存时间不能太长，机械设备也不得在料堆上停留或行走。

RAP应堆放在坚硬的场地上，并有良好的排水、防雨和通风条件。沥青RAP堆放附近严禁明火，并远离易燃物品。RAP料堆应加覆盖措施。为了防止出现二次硬化现象，应采取以下措施：在RAP进料仓中增加破拱装置；每天拌和工作结束后将RAP材料仓放空。

(2)二灰碎石铣刨料

二灰碎石铣刨料应堆放在坚硬的场地上，并有良好的排水、防雨和通风条件，不结块且无杂物。

其中基层拼接界面剂采用水性环氧树脂的技术要求如表2所示：

(1)外观：液状产品经搅拌后应呈均匀状态，不应有絮状沉淀。

(2)混凝土界面剂与水泥净浆的技术要求、单价对比如下。

表2水性环氧树脂界面剂技术指标

其中面层拼接界面剂采用的水性环氧树脂沥青的技术要求如表3所示：

表3水性环氧树脂沥青技术指标

其中用于拼接结构裂缝防治的抗裂贴指标如表4所示：

表4抗裂贴技术要求

①新型抗裂贴的上面层砂子采用20-40目的强度高、洁净的石英砂。

②新型抗裂贴碾压后的损失厚度＜20％。施工结束后钻芯取样抗裂贴的厚度平均保留值＞1.5mm。

本实用新型公开的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，包括新建路面结构与新旧路面拼接结构，新建路面结构包括沥青玛蹄脂SMA上面层、高模量沥青混合料EME中下面层、水泥稳定碎石基层、水泥厂拌冷再生底基层。沥青玛蹄脂SMA上面层具有良好的抗车辙性能，高模量沥青混合料EME面层为双层复合结构，包括中面层与下面层，可以显著提升沥青路面的高温抗车辙性能。水稳基层为双层的复合结构，包括上水稳基层和下水稳基层。水泥厂拌冷再生底基层可以充分利用原路面的铣刨废料(二灰碎石铣刨料+沥青面层铣刨料)，减少资源浪费。拼接结构在拼接位置处呈阶梯状设置，拼接界面采用界面剂处治，拼接结构顶面铺设抗裂贴进行裂缝防治，可以有效改善拼接结构的抗裂性能与防水性能。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，其特征在于：为层状复合结构，从上到下依次设置有上面层（1）、面层、水稳基层和水泥冷再生二灰碎石底基层（6）；

所述面层包括中面层（2）和下面层（3），所述中面层（2）设置在所述下面层（3）的上表面，所述中面层（2）与所述上面层（1）相贴合；

所述水稳基层为双层的复合结构，包括水泥稳定碎石上基层（4）和水泥稳定碎石下基层（5），所述水泥稳定碎石上基层（4）设置在所述水泥稳定碎石下基层（5）的上表面，所述水泥稳定碎石上基层（4）与所述下面层（3）相贴合；

改扩建路面与旧路面呈阶梯状拼接。

2.根据权利要求1所述的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，其特征在于：所述上面层（1）为4 ~ 6cm厚的SMA-13沥青混合料上面层。

3.根据权利要求1所述的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，其特征在于：所述中面层（2）和下面层（3）厚度相同，所述中面层（2）为

8 ~ 10cm厚的高模量硬质沥青EME沥青混合料中面层，所述下面层（3）为8 ~ 10cm厚的高模量硬质沥青EME沥青混合料中面层。

4.根据权利要求1所述的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，其特征在于：所述水泥稳定碎石上基层（4）为18 ~ 20cm厚的水泥稳定碎石层。

5.根据权利要求1所述的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，其特征在于：所述水泥稳定碎石下基层（5）为18 ~ 20cm厚的低剂量水泥稳定碎石层。

6.根据权利要求1所述的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，其特征在于：所述水泥冷再生二灰碎石底基层（6）厚度为18 ~ 20cm。

7.根据权利要求1所述的耐久性抗车辙高速公路改扩建路面结构，其特征在于：在所述改扩建路面与旧路面拼接处的上表面设置抗裂贴（10）。