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CN113136759A - 一种路面结构层的层间连接方法 - Google Patents

一种路面结构层的层间连接方法 Download PDF

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CN113136759A CN202110495369.4A CN202110495369A CN113136759A CN 113136759 A CN113136759 A CN 113136759A CN 202110495369 A CN202110495369 A CN 202110495369A CN 113136759 A CN113136759 A CN 113136759A
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pavement
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Abstract

本发明属于路面施工技术领域,具体涉及一种路面结构层的层间连接方法,具体是在路面的上下连接的两层结构层中,相对位置处于下部的下结构层施工结束后,利用机械设备和工具在下结构层表面开凿或挤压形成若干个凹槽;然后在相对位置处于上部的上结构层施工时,将上结构层的混合料嵌入下结构层留出的凹槽中,形成下结构层与上结构层接触面的互相镶嵌连接。本发明所述路面结构层的层间连接方法属于层间镶嵌行业首创,克服现有技术中存在的所有技术缺陷,能够大幅提高路面结构层的层间连接力,提高摩擦力、抗剪能力,且设置部位精准,功能清晰。三种不同的凹槽具有不同的作用,三种凹槽各负其责,又有机结合,共同组成结构层镶嵌体系。

Description

一种路面结构层的层间连接方法
技术领域
本发明属于路面施工技术领域,具体涉及一种路面结构层的层间连接方法。
背景技术
道路路面在设计中,自上而下分为面层、基层、底基层。面层一般由2-3层组成,其结构层组合自上而下为“2层沥青层+1层水泥结构层”或者“3层沥青层”。各结构层分层施工,整体组合受力,因此,层间连接的方法及质量对于实现结构层整体受力、提高结构层抗剪能力、提升道路结构层性能及耐久性具有重要意义。然而道路结构层频繁出现的推移、车辙、擁包等病害,其与路面层间连接质量好坏有着直接关系。
为了增加路面结构层层间连接质量,一般会采用三种主要措施:
(1)提升路面结构层表面粗糙程度。具体操作是对水泥结构层上顶面进行凿毛处理,用设备将水泥层顶面的浮浆清除、对水泥顶面结构层进行拉毛,形成粗糙的表面,增大接触面积、提高摩擦力。
(2)层间铺撒粘性材料。具体操作是施工上部结构层之前,在下部结构层顶面洒布乳化沥青等,以期增加两个结构层之间的粘结力。
(3)在两个路面结构层之间铺撒碎石,提升层间摩擦力。
上述做法为目前行业主流做法,可以单独使用、也可以组合实施,属于大面积应用的工艺,相对较为成熟,但存在不可回避的问题,如下:
(1)铣刨(拉毛)工艺破坏了原有层间排水体系。为了排水顺畅,道路设计有横坡和纵坡使水顺利排出,而铣刨(拉毛)工艺多为纵向作业,作业完成后形成了密集的纵向拉槽,横坡方向排水通道阻断导致无法横向排水,产生了新的水损坏。该方法虽然增加了摩擦力,但新的水损坏带来的负面效应远远比增加摩擦力带来的正面效应更加严重。
(2)层间洒布粘性材料效果有限。目前层间洒布的粘结材料多为沥青类材料(俗称粘层油),相较于没有洒布粘层油的路段,理论上粘层油可以进一步提升层间结合的能力,但受制于沥青类粘层油质量难以准确控制、施工现场野外灰尘大、加之作业不规范、过程中各种施工污染等,粘层油很难发挥应有作用。及时(即使)全部规范作业,粘层油发挥的作用也是有限的,特别是层间摩擦力无法得到质的提升。
(3)铺撒碎石合理性存在明显争议。有专家学者认为,铺撒碎石可以增大层间摩擦力,从而更好的实现整体受力。也有专家学者认为,铺撒碎石导致层间粘结材料不能发挥粘结作用,不但阻隔了层间粘结,还形成了新的滑动层,适得其反。
目前,已经通车的许多道路,由于层间连接质量不高的原因,在通车不久后随即出现了推移、车辙、擁包等严重的质量缺陷,特别是在车辆加速、减速、弯道等路段非常明显。因此,针对加强路面层间连接质量,使路面各结构层之间更好的整理受力方面开展科学研究,对于提升道路结构层整体性能、杜绝道路早期破损、提升道路使用寿命,具有积极重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种路面结构层的层间连接方法,解决现有增加路面结构层层间连接质量的技术存在的问题。
本发明的实现过程如下:
一种路面结构层的层间连接方法,在路面的上下连接的两层结构层中,相对位置处于下部的下结构层施工结束后,利用机械设备和工具在下结构层表面开凿或挤压形成若干个凹槽;然后在相对位置处于上部的上结构层施工时,将上结构层的混合料嵌入下结构层留出的凹槽中,形成下结构层与上结构层接触面的互相镶嵌连接。
进一步,所述凹槽的截面形状为V形、矩形、U形或弧形中的任意一种。
进一步,所述凹槽的类型为纵向凹槽、横向凹槽或斜向凹槽中的任意一种或几种组合。
进一步,5毫米≤凹槽的深度≤设置凹槽的路面结构层厚度的50%,凹槽的宽度>凹槽的深度。
进一步,所述纵向凹槽是沿行车方向在车轮行驶轨迹位置设置若干个纵向凹槽,作用是防止结构层在车轮作用下产生横向推挤变形,并辅助排水。
进一步,所述纵向凹槽的长度为被设置路段的通长,相邻两个纵向凹槽在轮迹宽度区域的间距为1-60厘米。
进一步,所述横向凹槽是沿行车方向的垂直方向在车轮行驶轨迹位置设置若干个横向凹槽,作用是防止结构层在车轮作用下产生纵向推挤变形,并辅助排水。
进一步,所述横向凹槽的长度大于轮迹区域的宽度,相邻两个横向凹槽的间距为1-100厘米。
进一步,所述斜向凹槽是依据路面综合坡度斜向设置若干个斜向凹槽,作用是排出路面结构层的层间水。
进一步,所述斜向凹槽的长度为贯通被设置路段的路面结构层全宽,相邻两个斜向凹槽的间距为1-50米。
本发明的积极效果:
一是可以有效提升路面结构层层间连接质量,对减缓道路早期破坏,延长道路使用寿命具有显著效果;
二是在提升层间连接质量的同时,形成了完善的层间排水体系,杜绝了层间排水不畅造成的水损坏;
三是实施难度小,作业成本低,可完全实现标准化施工;较传统的工艺而言,具有显著的成本优势。
附图说明
图1为本发明所述方法中形成的不同类型槽的纹路示意图;
图2为本发明所述方法中槽的不同截面形状示意图;
图中,1路面下结构层,2纵向凹槽,3横向凹槽,4斜向凹槽,5V形,6矩形,7U形,8弧形。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
本实施例所述路面结构层的层间连接方法,见图1和图2,具体包括:在路面的上下连接的两层结构层中,相对位置处于下部的下结构层施工结束后,利用机械设备和工具在下结构层表面开凿或挤压形成若干个凹槽;然后在相对位置处于上部的上结构层施工时,将上结构层的混合料嵌入下结构层留出的凹槽中,形成下结构层与上结构层接触面的互相镶嵌连接。所述凹槽的截面形状为V形、矩形、U形或弧形中的任意一种。所述凹槽的类型为纵向凹槽、横向凹槽或斜向凹槽中的任意一种或几种组合。5毫米≤凹槽的深度≤设置凹槽的路面结构层厚度的50%,凹槽的宽度>凹槽的深度。
其中,所述纵向凹槽是沿行车方向在车轮行驶轨迹位置设置若干个纵向凹槽,作用是防止结构层在车轮作用下产生横向推挤变形,并辅助排水。所述纵向凹槽的长度为被设置路段的通长,相邻两个纵向凹槽在轮迹宽度区域的间距为1-60厘米。所述横向凹槽是沿行车方向的垂直方向在车轮行驶轨迹位置设置若干个横向凹槽,作用是防止结构层在车轮作用下产生纵向推挤变形,并辅助排水。所述横向凹槽的长度大于轮迹区域的宽度,相邻两个横向凹槽的间距为1-100厘米。所述斜向凹槽是依据路面综合坡度斜向设置若干个斜向凹槽,作用是排出路面结构层的层间水。所述斜向凹槽的长度为贯通被设置路段的路面结构层全宽,相邻两个斜向凹槽的间距为1-50米。
所述机械设备和工具可以选择路面开槽机或者压路机结合凹槽成型网片或凿刻的其他设备或工具。
实施例2工况1:路面结构层为上层沥青+下层沥青
当路面结构层为上层沥青+下层沥青时,可以选择两种施工方法:挤压成型法和凿刻成型法,以实现本发明方法所述的连接方法。
第一种挤压成型法:(1)下层沥青进行摊铺施工;(2)下层沥青进行碾压施工;(3)碾压施工即将结束时在下层表面铺设凹槽成型网片;(4)压路机碾压成型网片,将成型网片压入下层路面;(5)压路机驶离,取出成型网片,形成凹槽,摊铺上层沥青。
第二种凿刻成型法:(1)下层沥青进行摊铺施工;(2)下层沥青进行碾压施工;(3)采用刻槽机械在表面凿刻纵向凹槽、横向凹槽及斜向凹槽,形成凹槽;(4)凹槽内灰尘杂物清洁,摊铺上层沥青。
实施例3工况2:路面结构层为上层沥青+下层水泥混凝土
当路面结构层为上层沥青+下层水泥混凝土时,可以选择两种施工方法:挤压成型法和凿刻成型法,以实现本发明方法所述的连接方法。
第一种挤压成型法:(1)浇筑下层水泥混凝土;(2)表面抹光收面;(3)铺设凹槽成型网片,压入网片;(4)等待水泥混凝土凝固,取出凹槽成型网片,形成凹槽;(5)水泥混凝土路面养生;(6)凹槽内灰尘杂物清洁,摊铺上层沥青。
第二种刻槽成型法:(1)浇筑下层水泥混凝土;(2)表面抹光收面,等待水泥混凝土凝固;(3)凿刻凹槽;(4)水泥混凝土路面养生,凹槽内灰尘杂物清洁,摊铺上层沥青。
使用本发明所述连接方法可使道路层间连接能力提高10%-50%;同时,此方法可代替铣刨、拉毛、粘层油等工艺,可降低层间连接工序施工成本20%-40%。
本发明所述路面结构层的层间连接方法属于层间镶嵌行业首创,克服现有技术中存在的所有技术缺陷,能够大幅提高路面结构层的层间连接力,提高摩擦力、抗剪能力。且设置部位精准,功能清晰。该方法在长大上(下)坡、弯道、收费广场、立交匝道、桥面等车辆加减速、拐弯、制动频繁,对层间连接要求高、易产生车辙、推移、擁包等病害的路段设置。凹槽分为三种,分别为纵向凹槽、横向凹槽、和斜向凹槽,不同的凹槽具有不同的作用,三种凹槽各负其责,又有机结合,共同组成结构层镶嵌体系。此外,需要说明的是斜向凹槽的主要功能是排水,但纵向凹槽和横向凹槽也均具有辅助排水功能,三种凹槽共同构成路面结构层间综合排水体系;三种类型的凹槽可以视情况使用其中任意一种,也可以组合使用。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作出的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以作出若干简单推演或替换,都应该视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种路面结构层的层间连接方法,其特征在于:在路面的上下连接的两层结构层中,相对位置处于下部的下结构层施工结束后,利用机械设备和工具在下结构层表面开凿或挤压形成若干个凹槽;然后在相对位置处于上部的上结构层施工时,将上结构层的混合料嵌入下结构层留出的凹槽中,形成下结构层与上结构层接触面的互相镶嵌连接。
2.根据权利要求1所述路面结构层的层间连接方法,其特征在于:所述凹槽的截面形状为V形、矩形、U形或弧形中的任意一种。
3.根据权利要求1所述路面结构层的层间连接方法,其特征在于:所述凹槽的类型为纵向凹槽、横向凹槽或斜向凹槽中的任意一种或几种组合。
4.根据权利要求1所述路面结构层的层间连接方法,其特征在于:5毫米≤凹槽的深度≤设置凹槽的路面结构层厚度的50%,凹槽的宽度>凹槽的深度。
5.根据权利要求3所述路面结构层的层间连接方法,其特征在于:所述纵向凹槽是沿行车方向在车轮行驶轨迹位置设置若干个纵向凹槽,作用是防止结构层在车轮作用下产生横向推挤变形,并辅助排水。
6.根据权利要求5所述路面结构层的层间连接方法,其特征在于:所述纵向凹槽的长度为被设置路段的通长,相邻两个纵向凹槽在轮迹宽度区域的间距为1-60厘米。
7.根据权利要求3所述路面结构层的层间连接方法,其特征在于:所述横向凹槽是沿行车方向的垂直方向在车轮行驶轨迹位置设置若干个横向凹槽,作用是防止结构层在车轮作用下产生纵向推挤变形,并辅助排水。
8.根据权利要求7所述路面结构层的层间连接方法,其特征在于:所述横向凹槽的长度大于轮迹区域的宽度,相邻两个横向凹槽的间距为1-100厘米。
9.根据权利要求3所述路面结构层的层间连接方法,其特征在于:所述斜向凹槽是依据路面综合坡度斜向设置若干个斜向凹槽,作用是排出路面结构层的层间水。
10.根据权利要求9所述路面结构层的层间连接方法,其特征在于:所述斜向凹槽的长度为贯通被设置路段的路面结构层全宽,相邻两个斜向凹槽的间距为1-50米。
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