CN209307805U - 一种多层再生功能层排水抗裂型沥青路面维修结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多层再生功能层排水抗裂型沥青路面维修结构，属于道路工程领域。所述路面维修结构包括自上至下设置的新拌沥青上面层、热再生沥青中下面层、热再生PAM沥青柔性上基层、PMRE乳化沥青应力吸收层、冷再生水泥稳定碎石下基层、大空隙冷再生水泥稳定碎石排水底基层。与现有技术相比本实用新型的多层再生功能层排水抗裂型沥青路面维修结构在充分利用旧路铣刨材料的同时解决了传统路面结构内部排水不良、反射裂缝严重、抗车辙性能差等问题，防止路面结构出现循环性损坏，延长路面结构整体使用寿命，可达到节能减排、降低工程造价的效果，具有很好的推广应用价值。

Description

一种多层再生功能层排水抗裂型沥青路面维修结构

技术领域

本实用新型涉及道路工程领域，具体地说是一种多层再生功能层排水抗裂型沥青路面维修结构。

背景技术

截至2017年底，我国公路通车总里程达到477万公里，其中高速公路通车里程13.6万公里，均居世界第一位，公路对交通运输和经济发展起着基础性、关键性的作用。

我国现役沥青路面已经有很大一部分服役10年以上，路面状况已经不满足如今的交通量需求，面临着大修或者改扩建，而在环保形势严峻的情况下，全国各地原材料紧缺影响到工程实施，旧路铣刨材料的再生利用将大大缓解原材紧缺造成的施工困难，同时也起到节能减排降低工程造价的作用。与此同时，我国90%以上的沥青路面结构是采用半刚性基层，半刚性材料刚度大、板体性较好，但易产生干缩和温缩裂缝，在荷载作用下逐渐反射至路面顶面，这也导致路面横向裂缝成为重要的病害之一，如何解决半刚性基层的裂缝反射显得的尤为重要；半刚性基层沥青路面经过长年运营，自然降水通过路表、裂缝处或者中央分隔带渗入结构层间及内部，使结构内大量积水而难以排出，在行车荷载或冻融的反复作用下路面结构很快出现开裂、唧浆、松散和坑槽等病害，给行车安全带来严重影响。

发明内容

本实用新型的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种多层再生功能层排水抗裂型沥青路面维修结构。该结构可以充分回收利用旧路铣刨材料，通过结构优化、材料优化解决传统路面结构内部排水不良、反射裂缝严重、抗车辙性能差等问题，能够有效防止路面结构开裂和排出路面结构内部积水，延长路面结构整体使用寿命，同时又做到节能减排、降低工程造价。

本实用新型的技术任务是按以下方式实现的：一种多层再生功能层排水抗裂型沥青路面维修结构，包括自上至下设置的新拌沥青上面层、热再生沥青中下面层、热再生PAM沥青柔性上基层、PMRE乳化沥青应力吸收层、冷再生水泥稳定碎石下基层、大空隙冷再生水泥稳定碎石排水底基层。大空隙冷再生水泥稳定碎石排水底基层和热再生PAM沥青柔性上基层均兼顾排水和抗裂性能，可有效排除路面结构内的水，减少反射裂缝的产生和发展；应力吸收层可缓解反射裂缝向上层发展；热再生沥青层高温性能优异，可提高路面抗车辙能力；上面层用新拌沥青混合料，保证其良好的表面性能。

为保证更加优异的排水性能，可在热再生PAM沥青柔性上基层和大空隙冷再生水泥稳定碎石排水底基层靠近路肩边缘的位置均设置有纵向碎石盲沟，碎石盲沟底部设置横向排水管。

横向排水管优选采用不开孔的PVC管，其坡度以渗入水分可及时排出为宜，优选为不小于5％，管径优选为8~15cm，可按间距20~30m设置。

上述路面结构中，沥青路面上面层直接暴露于外部环境，承受几乎所有不利自然因素，同时受到行车荷载的反复冲击与磨耗，这要求上面层必须具有良好高温性能、抗滑性、耐磨性、耐候性等，本实用新型的上面层采用新拌沥青混合料，以提供上述良好的表面性能。

热再生沥青中下面层（或热再生沥青下面层），采用热再生沥青混合料，可有效利用旧路沥青铣刨材料，热再生沥青混合料拥有优异的高温性能，可提高路面在高温季节抵车辙变形的能力。为保证各沥青层的有效粘结，各层之间可设有粘层。

热再生PAM沥青柔性上基层的厚度优选为10~12cm，RAP掺量优选为30~45%，新加胶结料为MAC改性沥青，沥青用量较新拌料明显降低，为2.1~2.6%，设计空隙率为13~18%，渗透系数不小于0.2cm/s。热再生PAM沥青柔性上基层之上为热再生沥青下面层，为保证二者的粘结效果，中间设置粘层；热再生PAM沥青柔性上基层之下为冷再生水泥稳定碎石下基层，二者之间设有1~3cmPRME乳化沥青应力吸收层，可吸收水稳基层裂缝发生时产生的能量，延缓裂缝继续向上发展，同时具有封水作用。所述应力吸收层为乳化沥青沥青同步碎石封层，碎石优选为5~10mm石灰岩和/或玄武岩，沥青胶结料采用PMRE乳化沥青。

PMRE乳化沥青应力吸收层所用PMRE乳化沥青指标为：

破乳度不小50%；蒸发残留物残留分含量不小于66％；蒸发残留物针入度（25℃，0.1mm）不小于80；蒸发残留物针入度（4℃，0.1mm）30~60；蒸发残留物弹性恢复（10℃）不小于58%。

大空隙冷再生水泥稳定碎石排水底基层的厚度为15~20cm，空隙率优选为18~25%，水泥剂量优选为6.5~8%（占集料质量的百分率），水灰比优选为0.3~0.4%，钢纤维掺量为2~3%，钢纤维长度为30~45mm,直径为0.4~0.6mm，长径比为60~80，抗拉强度大于450Mpa。

大空隙冷再生水泥稳定碎石混合料的级配范围优选为：

标准筛孔26.5mm通过率范围为100%；标准筛孔19mm通过率范围为80~95%；标准筛孔16mm通过率范围为63~82%；标准筛孔13.2mm通过率范围为45~62%；标准筛孔9.5mm通过率范围为25~40%；标准筛孔4.75mm通过率范围为3~10%；标准筛孔2.36mm通过率范围为1~5%；标准筛孔0.075mm通过率范围为0~2%。

大空隙冷再生水泥稳定碎石混合料7天浸水抗压强度不小于4.5MPa，渗透系数不小于0.3cm/s。

与现有技术相比，本实用新型的路面结构具有以下突出的有益效果：

（一）多个再生功能层合理配置，可实现旧路铣刨材料的全面重新应用，缓解原材料紧张造成的施工困难，降低工程造价，节能减排，符合绿色施工要求；

（二）热再生沥青混合料中、下面层高温性能优异，可有效提高路面的抗车辙性能；

（三）热再生PAM沥青柔性上基层与PMRE乳化沥青应力吸收层配合使用，一方面可以将深入结构层内部的水分及时有效排出，避免路面结构内部积水，有效减小外界水分对水泥稳定碎石基层的破坏，另一方面可以阻止半刚性基层反射裂缝继续向上发展；

（四）大空隙冷再生水泥稳定碎石排水底基层可将通过路表、裂缝处或者中央分隔带渗入结构层间及内部的水分排出，避免路面结构内部积水，有效减小外界水分对路基的破坏；其混合料属于骨架空隙结构，且加入适量的钢纤维，不仅自身抗裂能力强，还可以消除和吸收路基开裂的反射应力，防止上部路面结构开裂，从而提升整个路面结构的耐久性，延长路面使用寿命，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益；

（五）由于下层结构防反射裂缝和排水措施严密，反射裂缝基本无法到达热再生沥青面层，可以最大限度发挥热再生沥青混合料优异的抗高温性能，而不必担心其抗裂性和抗水损性能的不足。

附图说明

附图1是本实用新型多层再生功能层排水抗裂型沥青路面维修结构示意图。

具体实施方式

参照说明书附图以具体实施例对本实用新型的多层再生功能层排水抗裂型沥青路面维修结构作以下详细地说明。

实施例：

如附图1所示，多层再生功能层排水抗裂型沥青路面维修结构主要由自上至下铺设的新拌沥青上面层1、热再生沥青混合料中面层2、热再生沥青混合料下面层3、热再生PAM沥青柔性上基层4、PMRE乳化沥青应力吸收层5、冷再生水泥稳定碎石下基层6、大空隙冷再生水泥稳定碎石排水底基层7构成。

新拌沥青上面层1，厚度为4cm，采用SMA-13沥青混合料。

热再生沥青混合料中面层2，厚度为6cm，采用热再生AC-20沥青混合料。

热再生沥青混合料下面层3，厚度为8cm，采用热再生AC-25沥青混合料。

热再生PAM沥青柔性上基层4，厚度为12cm，采用热再生PAM-25，其RAP掺量35%，新沥青用量2.3%，空隙率15.5%，渗透系数0.27cm/s。

PMRE乳化沥青应力吸收层5，厚度1cm，碎石采用5~10mm石灰岩，以0.3%的70#道路石油沥青裹覆，撒布量为6.3kg/m²，沥青胶结料采用PMRE乳化沥青，洒布量为2.0L/m²。

PMRE乳化沥青指标为：

破乳度56%；蒸发残留物残留分含量69.5％；蒸发残留物针入度（25℃，0.1mm）85.6；蒸发残留物针入度（4℃，0.1mm）37.8；蒸发残留物弹性恢复（10℃）64.3%。

冷再生水泥稳定碎石下基层6，厚度12cm。

大空隙冷再生水泥稳定碎石排水底基层7，厚度18cm，混合料合成级配为：

标准筛孔26.5mm通过率为100%；标准筛孔19mm通过率为90%；标准筛孔16mm通过率为73.5%；标准筛孔13.2mm通过率为55.8%；标准筛孔9.5mm通过率为31.2%；标准筛孔4.75mm通过率为9.0%；标准筛孔2.36mm通过率为4.3%；标准筛孔0.075mm通过率为1.8%。

大空隙冷再生水泥稳定碎石混合料中水泥剂量为7.5%，水灰比为0.36%，钢纤维掺量为2.3%，钢纤维长度为37.8mm,直径为0.52mm，长径比为72.7，抗拉强度为480Mpa，混合料的空隙率为20.6%，7天浸水抗压强度为5.32MPa，渗透系数为0.59cm/s。

热再生PAM沥青柔性上基层4和大空隙冷再生水泥稳定碎石排水底基层7靠近路肩边缘10的位置均设计有纵向碎石盲沟8。碎石盲沟8底部设置横向排水管9。横向排水管9的坡度为5.5％，采用不开孔的PVC管，管径为10cm，相邻排水管的间距为25m。

综上所述，由于采用多层再生结构层，而且设计有热再生PAM沥青柔性上基层、PMRE乳化沥青应力吸收层和大空隙冷再生水泥稳定碎石排水底基层，与传统半刚性路面结构维修方法相比，该路面结构极大程度的利用了旧路铣刨材料，结构优化后，整体抗裂性能、抗水损坏能力和抗车辙性能均显著提高，因此，具有更好的耐久性能，可大大延长路面使用寿命，节约成本，实现环境友好。

Claims (6)

1.一种多层再生功能层排水抗裂型沥青路面维修结构，其特征在于：包括自上至下设置的新拌沥青上面层、热再生沥青中下面层、热再生PAM沥青柔性上基层、PMRE乳化沥青应力吸收层、冷再生水泥稳定碎石下基层、大空隙冷再生水泥稳定碎石排水底基层。

2.根据权利要求1所述的多层再生功能层排水抗裂型沥青路面维修结构，其特征在于，热再生PAM沥青柔性上基层和大空隙冷再生水泥稳定碎石排水底基层靠近路肩边缘的位置均设置有纵向碎石盲沟，碎石盲沟底部设置横向排水管。

3.根据权利要求2所述的多层再生功能层排水抗裂型沥青路面维修结构，其特征在于，横向排水管采用不开孔的PVC管，其坡度不小于5％，管径为8～15cm，按间距20～30m设置。

4.根据权利要求1或2所述的多层再生功能层排水抗裂型沥青路面维修结构，其特征在于，热再生PAM沥青柔性上基层的厚度为10～12cm，空隙率为13～18％。

5.根据权利要求1或2所述的多层再生功能层排水抗裂型沥青路面维修结构，其特征在于，PMRE乳化沥青应力吸收层厚度为1～3cm。

6.根据权利要求1或2所述的多层再生功能层排水抗裂型沥青路面维修结构，其特征在于，大空隙冷再生水泥稳定碎石排水底基层的厚度为15～20cm，空隙率为18～25％。