CN212000440U - 一种城市交叉路口及公交停靠站的排水路面结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种城市交叉路口及公交停靠站的排水路面结构，所述路面结构从上至下依次包括排水沥青混合料表面层、半柔性材料中面层、沥青稳定碎石下面层、级配碎石层和装配式多孔水泥混凝土层，所述半柔性材料中面层是以SBS改性沥青或橡胶改性沥青制备而成大空隙率的沥青混合料基体层，在沥青混合料基体层内浇灌有水泥基灌浆料以形成路面材料层。本实用新型可改善水路面结构高温稳定性不足，耐久性差以及废旧混凝土综合利用效果不佳的问题，避免基层积水诱发水损害，从而显著延长道路服役寿命，降低全寿命周期工程建设成本，促进公路交通建设的节约集约绿色发展。

Description

一种城市交叉路口及公交停靠站的排水路面结构

技术领域

本实用新型属于道路工程技术领域，尤其涉及一种城市交叉路口及公交停靠站的排水路面结构。

背景技术

探索新型城市道路结构是新时代建设“海绵城市”和构建发展绿色生态城市的重要元素。经研究表明排水沥青路面结构可迅速排除路面积水，以减缓或避免夜间路面反光，提升路面抗滑性能，提高行车安全性，降低路面噪声；但其高温稳定性不佳，在炎热的夏季，城市道路交叉口、公交停靠站，由于渠化交通、大型公交车辆的启动和制动，这些路段的排水沥青路面在轮迹带极易发生永久变形类病害。为此，如何实现排水路面结构的承载力和排水功能的统一成为道路工作者的研究热点。

另外，旧水泥混凝土再生利用在道路工程领域应用较少，虽有部分应用，但其应用附加值不高。根据《交通强国建设纲要》提出：推广施工材料、废旧材料再生和综合利用，提高资源再利用和循环利用水平，实现公路绿色发展节约集约。为此，如何推进旧水泥混凝土的大宗化利用值得研究。鉴于上述排水沥青路面结构和材料、废旧混凝土利用存在的弊端，单层排水沥青路面适应重载交通，以旧水泥混凝土再生粗骨料及再生过程产生的细集料为原材料，通过在预制场制备多孔水泥混凝土作为排水沥青路面的底基层，以实现了大宗废旧混凝土高附加值利用的产业化和工厂化，大大提高城市道路工厂施工效率，减少施工对市民出行的影响，促进了公路绿色发展有着重要的现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种城市交叉路口及公交停靠站的排水路面结构，根据本实用新型可改善水路面结构高温稳定性不足，耐久性差以及废旧混凝土综合利用效果不佳的问题。为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术效果：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种城市交叉路口及公交停靠站的排水路面结构，所述路面结构从上至下依次包括排水沥青混合料表面层、半柔性材料中面层、沥青稳定碎石下面层、级配碎石层和装配式多孔水泥混凝土层，所述半柔性材料中面层是以SBS改性沥青或橡胶改性沥青制备而成大空隙率的沥青混合料基体层，在沥青混合料基体层内浇灌有水泥基灌浆料以形成路面材料层。所述排水沥青混合料表面层采用高黏改性沥青，其空隙率为18％-25％，可避免路表积水，提高行车安全性，并降低噪声；所述半柔性材料中面层是以SBS改性沥青或橡胶改性沥青制备的大空隙率沥青混合料基体，其空隙率一般为20％-30％，然后在基体沥青混合料中灌入水泥基灌浆料而形成的路面材料，该材料将水泥基-沥青基材料的优点有机结合，具有较高力学强度，可抵抗排水路面的高温车辙病害；所述沥青稳定碎石下面层为密级配沥青稳定碎石ATB具有良好的力学性能，可缓解或避免路面底层弯拉应力(应变)超过材料的极限值。

上述方案优选的，在排水沥青混合料表面层下表面设置有用于防止表层雨水渗入半柔性材料中面层的封层，该封层将排水沥青混合料表面层和半柔性材料中面层连接形成一个整体。

上述方案优选的，在所述半柔性材料中面层的下表面设置有黏层，该加强半柔性材料中面层的下表面通过黏层与沥青稳定碎石下面层连接形成一整体。通过加强半柔性材料中面层与沥青稳定碎石下面层的连接作用，保证荷载的传递。

上述方案优选的，在所述沥青稳定碎石下面层和级配碎石层之间设置有透层，可减少层间破坏，提高路面结构耐久性。

上述方案优选的，所述排水沥青混合料表面层的厚度不小于40mm。

上述方案优选的，所述装配式多孔水泥混凝土层采用旧水泥混凝土再生的粗骨料或细集料浇筑粘结的混凝土层，其中，粗骨料或细集料最大公称粒径不超过20mm。

上述方案优选的，所述装配式多孔水泥混凝土层的抗压强度等级不小于 C20，其厚度不小于150mm。

上述方案优选的，在装配式多孔水泥混凝土层内设置有穿透底部的横向或纵向的缝隙。

综上所述，由于本实用新型采用了上述技术方案，本实用新型具有以下技术效果：

(1)、本实用新型在单层排水沥青混合料表面层下部设置刚柔并济的半柔性材料为中面层，可有效地防止高温变形病害。同时，以旧水泥混凝土再生粗骨料及再生过程产生的细集料为原材料，通过在预制场制备多孔水泥混凝土作为排水沥青路面的底基层实现了大宗废旧混凝土高附加值利用的产业化和工厂化，大大提高城市道路工厂施工效率，减少了施工对市民出行的影响，促进了公路绿色发展。此外，在装配式多孔水泥混凝土顶面铺筑级配碎石避免其接缝位置的应力集中和解决因拼装时平整度不良出现的变形不协调问题，以及避免基层积水诱发水损害，冲刷基层，影响路面结构的耐久性缺陷。

(2)、本实用新型将单层排水沥青混合料与半柔性材料结合，显著提高路面结构承载力，解决高温稳定性不足的问题，实现排水路面结构的路用性能与排水功能平衡，利用旧水泥混凝土再生集料为多孔水泥混凝土的原材料，通过工厂化预制生产，提高工程建设质量，加快工程施工效率，实现了大宗废旧混凝土高附加值利用的产业化，在装配式多孔水泥混凝土顶面铺筑级配碎石避免其接缝位置的应力集中和变形不协调问题，解决基层积水诱发水损害，冲刷基层，显著延长排水路面的服役寿命。

附图说明

图1是本实用新型的一种城市交叉路口及公交停靠站的排水路面结构的结构示意图；

附图中，排水沥青混合料表面层1，半柔性材料中面层2，沥青稳定碎石下面层3，级配碎石层4，装配式多孔水泥混凝土层5，封层10，黏层20，透层30，缝隙50。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

如图1所示，根据本发实用新型一种城市交叉路口及公交停靠站的排水路面结构，所述路面结构从上至下依次包括排水沥青混合料表面层1、半柔性材料中面层2、沥青稳定碎石下面层3、级配碎石层4和装配式多孔水泥混凝土层5，所述的排水沥青混合料表面层1空隙率为18％-25％，其厚度不宜小于40mm，考虑到城市交叉口及公交停靠站的这些路段交通渠化严重，路面结构内部易产生较大的剪切应力，宜优选单层排水沥青混合料，其中，采用60℃动力粘度不小于20000Pa·s的高黏改性沥青；所述半柔性材料中面层2是以 SBS改性沥青或橡胶改性沥青制备而成大空隙率的沥青混合料基体层，所述半柔性材料中面层2是以SBS改性沥青或橡胶改性沥青制备的大空隙率沥青混合料基体，基体空隙率一般为20％-30％，在铺筑完基体后，再往基体层内中灌入水泥基灌浆料而形成的刚柔并济的材料(路面材料层)，该材料将水泥基 -沥青基材料的优点充分结合，具有较高力学强度，作为排水路面结构中面层可抵抗路面的高温车辙病害；所述沥青稳定碎石下面层3为密级配沥青稳定碎石ATB具有良好的力学性能，可缓解或避免路面底层弯拉应力(应变)超过材料的极限值。所述的装配式多孔水泥混凝土5的原材料可采用旧水泥混凝土再生的粗骨料或细集料，装配式多孔水泥混凝土5的抗压强度等级不小于C20，厚度不小于150mm，多孔水泥混凝土的孔隙率需综合考虑废旧水泥混凝土再生集料的物理力学特性和强度等级；以废旧水泥混凝土再生骨料为原材料，通过工厂化预制多孔水泥混凝土具有诸多优点：一是生产条件可控，质量有保证，二是规模化生产可降低成本，三是城市道路施工工期紧张，工厂化生产加快了施工进度，在南方地区雨水丰富，道路长时间浸泡在水中，水易通过路面孔隙或裂缝进入路面结构并向下渗透，如果渗入道路结构中的水不能及时排出，导致路面材料强度和刚度的衰减，当存在足够多的自由水时，在交通荷载作用下，路面内部形成高的孔隙水压力，进而对路面材料产生较强的冲刷作用，直接影响路面结构的整体性。同时半柔性路面的水稳定性较差，水分的存在会加速水泥浆体与沥青混合料界面处的开裂。为此，在所述的排水沥青混合料表面层1的下表面设置封层10，可用于阻止表层雨水渗入半柔性材料中面层2，该封层10将排水沥青混合料表面层1和半柔性材料中面层2连接形成一个整体，该封层10由乳化沥青或改性乳化沥青、破碎的集料、矿粉、水和添加剂组成的混合料，具有保水防水及层间过渡连接作用；在雨水比较丰富的地区，道路长时间浸泡在水中，水易通过路面孔隙或裂缝进入路面结构并向下渗透，如果渗入道路结构中的水不能及时排出，导致路面材料强度和刚度的衰减。当存在足够多的自由水时，在交通荷载作用下，路面内部形成高的孔隙水压力，进而对路面材料产生较强的冲刷作用，直接影响路面结构的整体性。同时半柔性路面的水稳定性较差，水分的存在会加速水泥浆体与沥青混合料界面处的开裂。为此，在所述的排水沥青混合料表面层的下面设置封层，可阻止表层雨水渗入半柔性材料中面层2。同时，在装配式多孔水泥混凝土5顶面铺筑级配碎石4，避免其接缝位置的应力集中和解决变形不协调问题，以及避免基层积水诱发水损害，冲刷基层，影响路面结构的耐久性缺陷。此外，装配式多孔水泥混凝土5的接缝采用水泥基材料填满即可，该层位的应力较小，不需设置传力杆，但要控制好平整度。

在本实用新型中，在所述的半柔性材料中面层2下面设置有黏层20，加强半柔性材料中面层2与沥青稳定碎石下面层3的连接作用，加强型的半柔性材料中面层2的下表面通过黏层20与沥青稳定碎石下面层3连接形成一整体，保证荷载的传递，黏层20宜采用快裂型改性乳化沥青，将中面层2和下面层3连接为一个整体，从而起到胶结作用，在沥青稳定碎石下面层3与级配碎石4间设置透层30，该透层30使用乳化沥青或高渗透乳化沥青材料制成，透入级配碎石层可增强基层和面层的粘结，可减少层间破坏，提高路面结构耐久性，而封层、黏层和透层均属于功能层，具体可参考道路工程技术领域的规范执行，在装配式多孔水泥混凝土层内设置有穿透底部的横向或纵向的缝隙50，缝隙50的宽度为0.6mm至1.5mm，从而可将装配式多孔水泥混凝土5内多余的水分沿缝隙50渗入排水沟或其他辅助排水设备内。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种城市交叉路口及公交停靠站的排水路面结构，其特征在于：所述路面结构从上至下依次包括排水沥青混合料表面层、半柔性材料中面层、沥青稳定碎石下面层、级配碎石层和装配式多孔水泥混凝土层，所述半柔性材料中面层是以SBS改性沥青或橡胶改性沥青制备而成大空隙率的沥青混合料基体层，在沥青混合料基体层内浇灌有水泥基灌浆料以形成路面材料层。

2.根据权利要求1所述的一种城市交叉路口及公交停靠站的排水路面结构，其特征在于：在排水沥青混合料表面层下表面设置有用于防止表层雨水渗入半柔性材料中面层的封层，该封层将排水沥青混合料表面层和半柔性材料中面层连接形成一个整体。

3.根据权利要求1或2所述的一种城市交叉路口及公交停靠站的排水路面结构，其特征在于：在所述半柔性材料中面层的下表面设置有黏层，该加强半柔性材料中面层的下表面通过黏层与沥青稳定碎石下面层连接形成一整体。

4.根据权利要求1或2所述的一种城市交叉路口及公交停靠站的排水路面结构，其特征在于：在所述沥青稳定碎石下面层和级配碎石层之间设置有透层。

5.根据权利要求1或2所述的一种城市交叉路口及公交停靠站的排水路面结构，其特征在于：所述排水沥青混合料表面层的厚度不小于40mm。

6.根据权利要求1所述的一种城市交叉路口及公交停靠站的排水路面结构，其特征在于：所述装配式多孔水泥混凝土层采用旧水泥混凝土再生的粗骨料或细集料浇筑粘结的混凝土层，其中，粗骨料或细集料最大公称粒径不超过20mm。

7.根据权利要求6所述的一种城市交叉路口及公交停靠站的排水路面结构，其特征在于：所述装配式多孔水泥混凝土层的抗压强度等级不小于C20，其厚度不小于150mm。

8.根据权利要求6或7所述的一种城市交叉路口及公交停靠站的排水路面结构，其特征在于：在装配式多孔水泥混凝土层内设置有穿透底部的横向或纵向的缝隙。

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