一種基于排水抗裂的老路擴(kuò)建拼接結(jié)構(gòu)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于排水抗裂的老路擴(kuò)建拼接結(jié)構(gòu)及方法，屬于道路工程領(lǐng)域。該結(jié)構(gòu)和方法的特點(diǎn)是從拼接接縫處向外側(cè)對老路結(jié)構(gòu)層進(jìn)行分層銑刨，與老路路面結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，銑刨預(yù)留一定寬度的結(jié)構(gòu)層拼接臺階；拓寬拼接路面結(jié)構(gòu)采用密疏相間組合結(jié)構(gòu)形式，瀝青面層厚度與老路瀝青面層厚度相同，對應(yīng)老路路面結(jié)構(gòu)和路基內(nèi)部橫向排水，在拼接瀝青面層下分別設(shè)置一定厚度的柔性瀝青處治排水基層、半剛性材料密實(shí)底基層、級配碎石排水墊層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的拼接結(jié)構(gòu)及方法解決了傳統(tǒng)方法路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水不良、新老路面沉降不均勻和沿拼接接縫開裂等問題，拼接后新老路面結(jié)構(gòu)整體使用壽命長，具有很好的推廣應(yīng)用價值。
【專利說明】一種基于排水抗裂的老路擴(kuò)建拼接結(jié)構(gòu)及方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及道路工程領(lǐng)域，具體地說是一種基于排水抗裂的老路擴(kuò)建拼接結(jié)構(gòu)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，公路車流量迅速增長，原有公路通行能力不能滿足社會需要，勢必要進(jìn)行拓寬改建。路面的拼接是目前改擴(kuò)建工程的最大難點(diǎn)，也是質(zhì)量控制的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的路面拼接方法都是采用與老路相同的路面結(jié)構(gòu)，沒有考慮老路結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水問題和新老路的變形協(xié)調(diào)問題。
[0003]我國現(xiàn)役浙青路面90%以上是半剛性基層路面結(jié)構(gòu)，這種路面結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是半剛性材料剛度大、板體性較好，缺點(diǎn)是半剛性材料容易產(chǎn)生干縮和溫縮裂縫，其模量也隨交通荷載作用不斷衰減。半剛性基層浙青路面經(jīng)過長年運(yùn)營，自然降水通過路表、裂縫處或者中央分隔帶滲入結(jié)構(gòu)層間及內(nèi)部，使結(jié)構(gòu)內(nèi)大量積水。采用傳統(tǒng)拼接方法時，由于新鋪半剛性材料非常致密，阻斷了老路結(jié)構(gòu)水向外滲透的渠道，滲入結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水難以排出，在行車荷載或凍融的反復(fù)作用下路面結(jié)構(gòu)很快出現(xiàn)開裂、唧漿、松散和坑槽等病害，特別是接縫處更容易出現(xiàn)開裂、唧漿病害，給行車安全帶來嚴(yán)重影響。另外，由于老路半剛性基層模量已經(jīng)大量衰減，與新路半剛性基層模量差別很大，如果采用相同結(jié)構(gòu)勢必會造成彎沉和沉降不均勻，接縫處開裂及由此引起的一系列衍生病害不可避免。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于排水抗裂的老路擴(kuò)建拼接結(jié)構(gòu)及拼接方法。利用該方法進(jìn)行拓寬的新老路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水通暢、變形均勻、協(xié)調(diào)，不會產(chǎn)生開裂、唧漿、坑槽、沉降等結(jié)構(gòu)病害，拼接后新老路面使用性能良好，整體路面結(jié)構(gòu)壽命長。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的:一種基于排水抗裂的老路擴(kuò)建拼接結(jié)構(gòu)，包括老路浙青面層及新路浙青面層，老路浙青面層下鋪設(shè)有老路基層，其特點(diǎn)是新路浙青面層下依次設(shè)置一定厚度的柔性浙青處治排水基層、半剛性材料密實(shí)底基層、級配碎石排水墊層，新路浙青面層與老路浙青面層拼接接縫處，以及新路的柔性浙青處治排水基層、半剛性材料密實(shí)底基層與老路基層拼接接縫處均設(shè)置有一定寬度的結(jié)構(gòu)層拼接臺階。
[0006]實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)的拼接方法，其特點(diǎn)是從拼接接縫處向外側(cè)對老路結(jié)構(gòu)層進(jìn)行分層銑刨，與老路路面結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，銑刨預(yù)留一定寬度的結(jié)構(gòu)層拼接臺階；拓寬拼接路面結(jié)構(gòu)采用密疏相間組合結(jié)構(gòu)形式，浙青面層厚度與老路浙青面層厚度相同，對應(yīng)老路路面結(jié)構(gòu)和路基內(nèi)部橫向排水，在拼接浙青面層下依次設(shè)置一定厚度的柔性浙青處治排水基層、半剛性材料密實(shí)底基層、級配碎石排水墊層。
[0007]為了防止和延緩反射裂縫，阻止路表水分沿接縫向下滲透，新老路面拼接處，沿縱向在半剛性材料密實(shí)底基層中加鋪一層鋼塑格柵，鋼塑格柵的寬度為30(T600cm ;在浙青面層的上中面層底部分別設(shè)置寬度為5(Tl50Cm寬的長絲單邊燒毛土工布。
[0008]為保證新舊浙青面層接縫密實(shí)不滲水，浙青面層接縫處施工時，可以在老浙青面層側(cè)壁均勻涂抹灌縫膠。
[0009]所述拼接接縫處優(yōu)選設(shè)置在老路外車道的外側(cè)標(biāo)線中心線上。
[0010]從拼接接縫處向外側(cè)對老路結(jié)構(gòu)層進(jìn)行分層銑刨，各結(jié)構(gòu)層拼接臺階的寬度分別為:浙青面層各結(jié)構(gòu)層15~20cm ;基層和底基層5(T75cm。
[0011]為新舊路面結(jié)構(gòu)排水暢通和緩解反射裂縫，所述柔性浙青處治排水基層優(yōu)選采用特種大顆粒集料浙青碎石混合料排水層，厚度8~15cm ;半剛性材料密實(shí)底基層優(yōu)選采用水泥或石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石層，厚度45飛Ocm ;級配碎石排水墊層設(shè)置在底基層與路基頂面之間，優(yōu)選采用開級配排水型級配碎石墊層，厚度15~20cm。
[0012]所述柔性浙青處治排水基層空隙率設(shè)計(jì)范圍12%~18% ;級配碎石排水墊層空隙率設(shè)計(jì)范圍18%~24%。
[0013]所述柔性浙青處治排水基層的級配以各粒徑礦料通過標(biāo)準(zhǔn)尺寸篩孔百分率計(jì)，其級配范圍為:
31.5mm，93%~100% ;19mm，60%~75% ；9.5mm，25%~38% ；1.18mm, 0^10% ；0.075mm，0~3%。
[0014]所述級配碎石排水墊層的級配以各粒徑礦料通過標(biāo)準(zhǔn)尺寸篩孔百分率計(jì)，其級配范圍為:
31.5mm，859Tl00% ；26.5mm,65%"85% ； 16mm, 42%"67% ；9.5mm, 20%"40% ；4.75mm，10%~27% ；1.18mm，8%~20% ；0.6mm，5%~18% ；0.075mm，0%~5%。
[0015]所述半剛性材料密實(shí)底基層采用分層碾壓一次養(yǎng)生成型的施工方式，確保層間連續(xù)完整。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的拼接結(jié)構(gòu)及方法具有以下突出地有益效果:
(一)該方法基于結(jié)構(gòu)水損壞產(chǎn)生機(jī)理，變封水為疏水，大孔隙柔性特種大顆粒集料浙青碎石混合料與可透水級配碎石相結(jié)合，適應(yīng)了路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水系統(tǒng)的要求，解決了拓寬車道和相鄰老車道結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水問題和由此衍生的路面結(jié)構(gòu)破壞問題；
(二)該方法遵循路面力學(xué)原理，設(shè)計(jì)的組合式路面結(jié)構(gòu)，基層的特種大顆粒集料浙青碎石和墊層的級配碎石具有荷載緩沖功能，與老路臺階拼接和設(shè)置特殊防滲抗裂材料一起構(gòu)成完整的新老路面整體結(jié)構(gòu)，解決了變形不協(xié)調(diào)和不均勻沉降的問題，極大提高拓寬新老路面結(jié)構(gòu)的整體性能；
(三)該方法采用的基層連續(xù)攤鋪方法，解決半剛性材料密實(shí)底基層結(jié)構(gòu)層間分離的問題，既提高了新老路面結(jié)構(gòu)的整體承載能力，又加快了施工速度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]附圖1是本發(fā)明拼接方法實(shí)施例的全斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參照說明書附圖以具體實(shí)施例對本發(fā)明的一種基于排水抗裂的老路擴(kuò)建拼接結(jié)構(gòu)及方法作以下詳細(xì)地說明。
[0019]實(shí)施例:一、確定老路具體結(jié)構(gòu)
老路具體結(jié)構(gòu)為4cmSMA_13 (上浙青面層I)+6cmAC_20C (中浙青面層2)+7cmAC_25C(下浙青面層3) +36cm水泥穩(wěn)定碎石基層4 (分兩層施工,上基層和下基層各18cm) +20cm石灰穩(wěn)定土底基層5+老路基6。
[0020]二、對老路結(jié)構(gòu)層進(jìn)行分層銑刨
新老路拼接接縫處設(shè)置在老路外車道的外側(cè)標(biāo)線中心線上7。從拼接接縫處7向外側(cè)對老路結(jié)構(gòu)層進(jìn)行分層銑刨，與老路路面結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，銑刨預(yù)留一定寬度的結(jié)構(gòu)層拼接臺階8。
[0021]中浙青面層2、下浙青面層3、水泥穩(wěn)定碎石基層4及底基層5對應(yīng)的臺階寬度分另Ij為 15cm、15cm、50cm、60cm。
[0022]三、進(jìn)行新老路結(jié)構(gòu)層的拼接施工 具體拼接步驟為:
a)拼接路基19壓實(shí)處理后，鋪筑開級配排水型級配碎石墊層18為了解決老路路基6頂面的排水問題，設(shè)計(jì)鋪筑厚度15cm的開級配排水型級配碎石墊層18。級配碎石墊層空隙率范圍18%~24%，其級配以各粒徑礦料通過標(biāo)準(zhǔn)尺寸篩孔百分率計(jì)，設(shè)計(jì)范圍如下:
31.5mm,85%"100% ；26.5mm,65%"85% ； 16mm,42%"67% ；9.5mm,20%"40% ；4.75mm，10%~27% ；1.18mm，8%~20% ；0.6mm，5%~18% ；0.075mm，0%~5%。
[0023]b)鋪筑水泥穩(wěn)定碎石底基層
為了與老路路面結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，鋪筑厚度15cm的低劑量水泥穩(wěn)定碎石17和厚度36cm的水泥穩(wěn)定碎石16作為半剛性材料密實(shí)底基層。基于防止和延緩反射裂縫，阻止水分滲透的考慮，在路面拼接處，沿縱向在半剛性材料密實(shí)底基層中加鋪一層寬度450cm的鋼塑格柵11 (低劑量水泥穩(wěn)定碎石17和水泥穩(wěn)定碎石16之間)。
[0024]水泥穩(wěn)定碎石底基層采用分層碾壓一次養(yǎng)生成型的施工方式，以確保層間連續(xù)完難
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[0025]c )設(shè)置下封層10
水泥穩(wěn)定碎石底基層施工完畢后，將表面清掃干凈，然后灑布熱浙青下封層10。
[0026]下封層熱浙青灑布量1.2kg/m2，熱浙青灑布后立即撒布單粒徑浙青預(yù)拌碎石，撒布量 6kg/m2。
[0027]單粒徑浙青預(yù)拌碎石的優(yōu)選規(guī)格為5-10mm,預(yù)拌浙青含量0.35%,采用70A浙青或改性浙青。
[0028]d)鋪筑特柔性種大顆粒集料浙青碎石混合料排水層15
為了解決老路面層結(jié)構(gòu)內(nèi)排水問題同時防止反射裂縫，設(shè)計(jì)鋪筑厚度IOcm的柔性特種大顆粒集料浙青碎石混合料排水層15。
[0029]特種大顆粒集料浙青碎石混合料的空隙率為12%_18%，采用70A浙青或改性浙青，設(shè)計(jì)浙青含量范圍2.9%~3.5%。大顆粒集料浙青碎石級配以各粒徑礦料通過標(biāo)準(zhǔn)尺寸篩孔百分率計(jì)，其級配范圍為:
31.5mm，93%~100% ; 19mm，60%~75% ；9.5mm，25%~38% ；1.18mm, 0^10% ；0.075mm，0~3%。
[0030]e)鋪筑浙青混合料面層 鋪筑特種大顆粒集料浙青碎石混合料排水層后，按照原浙青面層(上浙青面層12、中浙青面層13及下浙青面層14)鋪筑密級配浙青混合料，恢復(fù)浙青面層結(jié)構(gòu)?；诜乐购脱泳彿瓷淞芽p，阻止水分滲透的考慮，在新舊路面拼接處，沿縱向在上中面層底設(shè)置兩層寬度90cm的長絲單邊燒毛土工布9,在老浙青面層側(cè)壁均勻涂抹灌縫膠。
【權(quán)利要求】
1.一種基于排水抗裂的老路擴(kuò)建拼接結(jié)構(gòu)，包括老路浙青面層及新路浙青面層，老路浙青面層下鋪設(shè)有老路基層，其特征在于:新路浙青面層下依次設(shè)置一定厚度的柔性浙青處治排水基層、半剛性材料密實(shí)底基層、級配碎石排水墊層，新路浙青面層與老路浙青面層拼接接縫處，以及新路的柔性浙青處治排水基層、半剛性材料密實(shí)底基層與老路基層拼接接縫處均設(shè)置有一定寬度的結(jié)構(gòu)層拼接臺階。
2.一種基于排水抗裂的老路擴(kuò)建拼接方法，其特征在于: 從拼接接縫處向外側(cè)對老路結(jié)構(gòu)層進(jìn)行分層銑刨，與老路路面結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，銑刨預(yù)留一定寬度的結(jié)構(gòu)層拼接臺階；拓寬拼接路面結(jié)構(gòu)采用密疏相間組合結(jié)構(gòu)形式，浙青面層厚度與老路浙青面層厚度相同，對應(yīng)老路路面結(jié)構(gòu)和路基內(nèi)部橫向排水，在拼接浙青面層下依次設(shè)置一定厚度的柔性浙青處治排水基層、半剛性材料密實(shí)底基層、級配碎石排水墊層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于排水抗裂的老路擴(kuò)建拼接方法，其特征在于:新老路面拼接處，沿縱向在半剛性材料密實(shí)底基層中加鋪一層鋼塑格柵，鋼塑格柵的寬度為300~600cmo
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于排水抗裂的老路擴(kuò)建拼接方法，其特征在于:新老路面拼接處，在浙青面層的上中面層底部分別設(shè)置寬度為5(Tl50Cm寬的長絲單邊燒毛土工布。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于排水抗裂的老路擴(kuò)建拼接方法，其特征在于:浙青面層接縫處施工時老浙青面層側(cè)壁均勻涂抹灌縫膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于排水抗裂的老路擴(kuò)建拼接方法，其特征在于:所述拼接接縫設(shè)置在老路外車道的外側(cè)標(biāo)線中心線上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于排水抗`裂的老路擴(kuò)建拼接方法，其特征在于:從拼接接縫處向外側(cè)對老路結(jié)構(gòu)層進(jìn)行分層銑刨，各結(jié)構(gòu)層拼接臺階的寬度分別為:浙青面層各結(jié)構(gòu)層15~20cm ;基層和底基層5(T75cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于排水抗裂的老路擴(kuò)建拼接方法，其特征在于: 所述柔性浙青處治排水基層采用特種大顆粒集料浙青碎石混合料排水層，厚度8~15cm ； 所述半剛性材料密實(shí)底基層采用水泥或石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石層，厚度45飛Ocm ； 所述級配碎石排水墊層設(shè)置在底基層與路基頂面之間，采用開級配結(jié)構(gòu)，厚度15~20cmo
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于排水抗裂的老路擴(kuò)建拼接方法，其特征在于: 所述柔性浙青處治排水基層空隙率設(shè)計(jì)范圍12%~18%，以各粒徑礦料通過標(biāo)準(zhǔn)尺寸篩孔百分率計(jì)，其級配范圍為:
31.5mm，93%~100% ; 19mm，60%~75% ；9.5mm，25%~38% ; 1.18mm, 0^10% ；0.075mm, 0^3% ； 所述級配碎石排水墊層空隙率設(shè)計(jì)范圍18%~24%，以各粒徑礦料通過標(biāo)準(zhǔn)尺寸篩孔百分率計(jì)，其級配范圍為:
31.5mm，859Tl00% ；26.5mm,65%"85% ； 16mm, 42%"67% ；9.5mm, 20%"40% ；4.75mm，10%~27%;1.18mm，8%~20% ；0.6mm，5%~18% ；0.075mm，0%~5%。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于排水抗裂的老路擴(kuò)建拼接方法，其特征在于:所述半剛性材料密實(shí)底基層采用分層碾壓一次養(yǎng)生成型的施工方式，確保層間連續(xù)完整。
【文檔編號】E01C11/02GK103741569SQ201310696879
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】韋金城, 李進(jìn), 魯圣弟, 余四新, 胡宗文, 韓文揚(yáng), 孫強(qiáng), 付建村, 程鈺, 孫兆云 申請人:山東省交通科學(xué)研究所, 安徽省高速公路控股集團(tuán)有限公司