專利名稱：：瀝青碎石應(yīng)力吸收層及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及瀝青路面工程領(lǐng)域，特別是一種瀝青碎石應(yīng)力吸收層結(jié)構(gòu)及其施工方法。適用于吸收和消減半剛性基層瀝青面層或復(fù)合式路面的層間應(yīng)力，同時(shí)起到防水、粘結(jié)和保護(hù)下承層等作用。技術(shù)背景目前，我國(guó)90%以上的高等級(jí)公路瀝青路面基層和底基層采用半剛性水硬性材料，如以水泥、石灰、粉煤灰等穩(wěn)定碎石、砂躒等半剛性基層，己經(jīng)成為我國(guó)高等級(jí)公路瀝青路面的主要結(jié)構(gòu)類型，并得到了廣泛的推廣應(yīng)用。隨著交通需求的不斷發(fā)展，在大量工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)半剛性基層也存在著-些不足。由于半剛性材料對(duì)溫度和濕度變化比較敏感，脹縮系數(shù)大，在其強(qiáng)度形成過(guò)程中以及營(yíng)運(yùn)期間，很容易產(chǎn)生干縮裂縫和低溫收縮裂縫。在路面交通荷載應(yīng)力和變溫應(yīng)力反復(fù)作用下，半剛性基層與瀝青層間的拉應(yīng)力、剪應(yīng)力呈現(xiàn)出各種復(fù)雜的變化發(fā)展情況，促使半剛性基層的這種干縮裂縫和收縮裂縫將繼續(xù)擴(kuò)展，進(jìn)而反射到瀝青面層形成反射裂縫。不僅影響路面美觀，而且破壞了路面結(jié)構(gòu)的整體性和連續(xù)性，并在一定程度上導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的削弱(如裂縫處彎沉增大，回彈模量降低等)；同時(shí)，隨著雨水或雪水的浸入，使得半剛性基層變軟，產(chǎn)生內(nèi)部沖刷和路面唧泥現(xiàn)象，從而加劇路面的破壞，縮短路面的使用壽命。與半剛性基層瀝青路面相比，水泥混凝土路面屬典型的剛性路面結(jié)構(gòu)，由于混凝土路面需設(shè)許多接縫，這些接縫不但影響了行車舒適性，而且造成較大的噪聲，同時(shí)接縫又是路面結(jié)構(gòu)的薄弱點(diǎn)，若處理不當(dāng)，在車輛荷載和氣候的影響下，出現(xiàn)斷板、開裂、唧泥、不均勻沉陷、麻面、坑槽等多種病害，從而大大降低了路面的使用性能。為改善水泥混凝土路面這一缺陷，近年來(lái)一種新型路面結(jié)構(gòu)——復(fù)合式路面(即在水泥混凝土路面上加鋪瀝青層)得到廣泛應(yīng)用。但水泥混凝土路面加鋪瀝青層后，由于水泥混凝土板在接縫處附近的位移引起接縫上方瀝青加鋪層內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，加之水泥混凝土板剛性材料自身對(duì)溫度和濕度變化敏感性強(qiáng)，其收縮或膨脹時(shí)帶動(dòng)瀝青加鋪層出現(xiàn)相應(yīng)的收縮變形，這種層間應(yīng)力反射到瀝青鋪裝層后致使路面開裂，在汽車荷載和溫度的反復(fù)作用下，水進(jìn)入裂縫后進(jìn)而加劇路面破壞，嚴(yán)重影響路面結(jié)構(gòu)的使用性能和使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種瀝青碎石應(yīng)力吸收層及其施工方法，該應(yīng)力吸收層設(shè)置在半剛性基層瀝青路面層間結(jié)合處或者復(fù)合式路面層間結(jié)合處，能夠吸收和消減層間應(yīng)力，減弱半剛性基層或水泥混凝土的收縮裂縫(包括溫縮裂縫和干縮裂縫)及反射裂縫向?yàn)r青面層傳遞。解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案是所提供的瀝青碎石應(yīng)力吸收層設(shè)置在半剛性基層與其上方鋪筑的瀝青層或者復(fù)合式路面的水泥混凝土路面與其上方加鋪的瀝青層之間，所說(shuō)的瀝青碎石應(yīng)力吸收層從上向下依次由碎石層、應(yīng)力吸收粘結(jié)層和連接層組成，其中應(yīng)力吸收粘結(jié)層的材料為聚合物改性乳化瀝青(如SBR改性乳化瀝青或EVA改性乳化瀝青等)、高粘度乳化瀝青、SBS熱改性瀝青或橡膠改性瀝青中的一種；連接層的材料為煤油稀釋瀝青、高滲乳化瀝青、混凝土界面粘結(jié)劑、聚合物改性乳化瀝青或熱改性瀝青中的一種。對(duì)于半剛性基層，所說(shuō)的連接層也稱為透層，其材料可采用煤油稀釋瀝青或高滲乳化瀝青中的一種。上述煤油稀釋瀝青中瀝青所占的重量比可以是5070%。對(duì)于復(fù)合式路面的水泥混凝土路面，連接層也稱為界面粘層，其材料可采用混凝土界面粘結(jié)劑、聚合物改性乳化瀝青或熱改性瀝青中的一種。上述的碎石粒徑為510mm、1015mm或1020mm的堅(jiān)硬、粗糙、耐磨和潔凈的一種或兩種。本發(fā)明的瀝青碎石應(yīng)力吸收層的施工方法步驟如下(1)對(duì)半剛性基層或水泥混凝土路面表面進(jìn)行拉毛、凈化處理；(2)灑布連接層材料，所說(shuō)的連接層材料是煤油稀釋瀝青、高滲乳化瀝青、混凝土界面粘結(jié)劑、聚合物改性乳化瀝青(如SBR或EVA改性乳化瀝青等)或熱改性瀝青中的一種；(3)灑布應(yīng)力吸收粘結(jié)層材料，所說(shuō)的應(yīng)力吸收粘結(jié)層材料是聚合物改性乳化瀝青、高粘度乳化瀝青、SBS熱改性瀝青或橡膠改性瀝青中的一種；(4)撒布碎石；(5)膠輪碾壓；(6)養(yǎng)生后即可對(duì)施工車輛開放交通，實(shí)施瀝青面層的鋪設(shè)。上述步驟(3)和步驟(4)最好同步進(jìn)行，即灑布應(yīng)力吸收粘結(jié)材料后幾秒鐘內(nèi)立即撒布碎石材料。一般情況下步驟(3)和步驟(4)的間隔時(shí)間控制在36秒。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的應(yīng)力吸收層有效的吸收和消減了半剛性基層瀝青路面或復(fù)合式路面層間應(yīng)力，減弱半剛性基層或水泥混凝土路面的收縮裂縫及反射裂縫向?yàn)r青面層傳遞。同時(shí)可以使半剛性基層或復(fù)合式路面的水泥混凝土路面與其上方鋪筑的瀝青面層牢固粘結(jié)成為一個(gè)整體，使防水與粘結(jié)層合二為一，不但起到防水作用，而且對(duì)下承層起到一定的保護(hù)作用。有效提高路面使用性能，延長(zhǎng)路面使用壽命，降低后期公路養(yǎng)護(hù)成本。本發(fā)明便于機(jī)械化作業(yè)，施工工藝簡(jiǎn)便，施工進(jìn)度快，綜合成本低。本發(fā)明也可用于高等級(jí)公路水泥混凝土橋梁橋面防水工程。圖1是本發(fā)明應(yīng)力吸收層的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明應(yīng)力吸收層的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1以下結(jié)合圖1對(duì)本實(shí)施例的施工步驟加以說(shuō)明。(1)半剛性基層1為石灰粉煤穩(wěn)定碎石。在半剛性基層碾壓后養(yǎng)生前或養(yǎng)生三天后，及時(shí)采用清刷機(jī)(車)將基層表面打毛并將浮灰吹凈，使表層集料顆粒部分外露，對(duì)基層表面仍有"鏡面"現(xiàn)象的部位，采用小型銑刨機(jī)進(jìn)行局部銑刨打毛和清掃處理；(2)采用全自動(dòng)瀝青灑布車灑布連接層(透層)材料2:煤油稀釋瀝青(瀝青煤油=60:40)，灑布量0.50.8kg/m2，灑布溫度不高于70。C;G)待透層表面微干，采用全自動(dòng)瀝青灑布車灑布SBR改性乳化瀝青應(yīng)力吸收粘結(jié)料3，灑布量0.30.8kg/m2，灑布溫度150170°C;(4)采用全自動(dòng)碎石撒布車撒布碎石4，碎石規(guī)格510mm，覆蓋率7080%;(5)膠輪碾壓，使碎石與瀝青粘結(jié)良好。碾壓速度要慢，宜采用1.52.0km/h;(6)施工完成后封閉養(yǎng)生3天，即可開放交通或進(jìn)行其上瀝青面層5的施工。實(shí)施例2施工歩驟與實(shí)施例1基本相同，不同的是采用同步碎石封層車同時(shí)灑布應(yīng)力吸收粘結(jié)材料和撒布碎石，其時(shí)間間隔為36秒；半剛性基層為水泥穩(wěn)定碎石；透層材料為高滲乳化瀝青，灑布量0.40.8kg/m2，灑布溫度150170°C;應(yīng)力吸收粘結(jié)料為高粘度乳化瀝青，灑布量0.41.0kg/m2，灑布溫度160180°C;實(shí)施例3復(fù)合式路面的基層為水泥混凝土路面。(1)采用銑刨機(jī)對(duì)混凝土路面進(jìn)行銑刨拉毛，使混凝土路面形成粗糙、凹凸的表面紋理結(jié)構(gòu)，并將表面浮塵清掃、吹凈；(2)涂抹或?yàn)⒉歼B接層(界面粘層)材料混凝土界面粘結(jié)料；(3)采用全自動(dòng)瀝青灑布車灑布應(yīng)力吸收粘結(jié)料SBS熱改性瀝青，灑布量0.82.0kg/m2，灑布溫度170180°C;(4)采取全自動(dòng)碎石封層車撒布碎石，碎石規(guī)格1020mm，覆蓋率7080%;(5)膠輪碾壓，使碎石與瀝青粘結(jié)良好。(6)養(yǎng)生。實(shí)施例4復(fù)合式路面基層為水泥混凝土路面。施工步驟與實(shí)施例3基本相同，不同的是采用同歩碎石封層車同時(shí)灑布應(yīng)力吸收粘結(jié)料和撒布碎石，其時(shí)間間隔為36秒；連接層(界面粘層)材料高粘度乳化瀝青，灑布量0.41.0kg/m2，灑布溫度160180°C;應(yīng)力吸收粘結(jié)料橡膠改性瀝青，灑布量1..02.5kg/m2，灑布溫度180190°C。實(shí)施例5參見(jiàn)圖2:復(fù)合式路面基層為水泥混凝土路面l，界面粘層材料2為高粘度乳化瀝青，施工步驟與實(shí)施例3基本相同，不同的是步驟(3)的灑布應(yīng)力吸收粘結(jié)料3與步驟(4)的撒布碎石4各進(jìn)行兩遍施工，即第一遍步驟(3)與步驟(4)施工結(jié)束后立即重復(fù)步驟(3)與步驟(4)進(jìn)行第二遍施工，其中第二遍(4)的碎石為510mm或1015mm(規(guī)格小于第一遍的1020mm)，覆蓋率7080%。實(shí)施例6復(fù)合式路面基層為水泥混凝土路面。施工歩驟與實(shí)施例5基本相同，不同的是采用同步碎石封層車同時(shí)灑布應(yīng)力吸收粘結(jié)材料3和撒布碎石4，其時(shí)間間隔為36秒。經(jīng)試驗(yàn)和檢測(cè)，上述實(shí)施例的應(yīng)力吸收層性能如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從上可知，本發(fā)明的應(yīng)力吸收層抗剪強(qiáng)度較高，層間結(jié)合較好，防滲效果明顯。權(quán)利要求1、一種瀝青碎石應(yīng)力吸收層，設(shè)置在半剛性基層與其上方鋪筑的瀝青層或者復(fù)合式路面的水泥混凝土路面與其上方加鋪的瀝青層之間，其特征是所說(shuō)的瀝青碎石應(yīng)力吸收層從上向下依次由碎石層、應(yīng)力吸收粘結(jié)層和連接層組成，其中應(yīng)力吸收粘結(jié)層的材料為聚合物改性乳化瀝青、高粘度乳化瀝青、SBS熱改性瀝青或橡膠改性瀝青中的一種；連接層的材料為煤油稀釋瀝青、高滲乳化瀝青、混凝土界面粘結(jié)劑、聚合物改性乳化瀝青或熱改性瀝青中的一種。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的瀝青碎石應(yīng)力吸收層，其特征是所說(shuō)的聚合物改性乳化瀝青為SBR改性乳化瀝青或EVA改性乳化瀝青。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的瀝青碎石應(yīng)力吸收層，其特征是所說(shuō)的煤油稀釋瀝青中瀝青所占的重量比是5070%。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的瀝青碎石應(yīng)力吸收層，其特征是所說(shuō)的碎石粒徑為510mm、1015mm或1020mm中的一種或兩種。5、實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述瀝青碎石應(yīng)力吸收層的施工方法，其歩驟如下(1)對(duì)半剛性基層或水泥混凝土路面表面進(jìn)行凈化、拉毛處理；(2)灑布連接層材料，所說(shuō)的連接層材料是煤油稀釋瀝青、SBR改性乳化瀝青、EVA改性乳化瀝青、混凝土界面粘結(jié)劑或熱改性瀝青中的一種；(3)灑布應(yīng)力吸收粘結(jié)層材料，所說(shuō)的應(yīng)力吸收粘結(jié)層材料是SBR改性乳化瀝青、EVA改性乳化瀝青、高粘度乳化瀝青、SBS熱改性瀝青或橡膠改性瀝青中的一種；(4)撒布碎石；(5)膠輪碾壓。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的施工方法，其特征是步驟(3)和步驟(4)同步進(jìn)行，即灑布應(yīng)力吸收粘結(jié)料后幾秒鐘內(nèi)立即撒布碎石。7、根據(jù)權(quán)利要求5所述的施工方法，其特征是步驟(3)和步驟(4)分兩遍進(jìn)行，即第一遍步驟(3)與步驟(4)施工結(jié)束后立即重復(fù)步驟(3)與步驟(4)進(jìn)行第二遍施工。全文摘要本發(fā)明涉及瀝青路面工程領(lǐng)域，特別是一種瀝青碎石應(yīng)力吸收層及其施工方法。該應(yīng)力吸收層可以有效的吸收和消減半剛性基層瀝青路面或復(fù)合式路面層間應(yīng)力，減弱半剛性基層或水泥混凝土路面的收縮裂縫及反射裂縫向?yàn)r青面層傳遞。該應(yīng)力吸收層從上向下依次由碎石層、應(yīng)力吸收粘結(jié)層和連接層組成。施工過(guò)程是在基層上順序?yàn)⒉歼B接層材料、應(yīng)力吸收粘結(jié)層材料和碎石，其中應(yīng)力吸收粘結(jié)層的材料為聚合物改性乳化瀝青、高粘度乳化瀝青、SBS熱改性瀝青或橡膠改性瀝青中的一種；連接層的材料為煤油稀釋瀝青、高滲乳化瀝青、混凝土界面粘結(jié)劑、聚合物改性乳化瀝青或熱改性瀝青中的一種。文檔編號(hào)E01C7/00GK101148856SQ20071001904公開日2008年3月26日申請(qǐng)日期2007年11月12日優(yōu)先權(quán)日2007年11月12日發(fā)明者周振支,瑋徐,徐培華,楊子剛,蔡乾東申請(qǐng)人:徐培華