嵌入式加筋沥青层改造水泥混凝土路面的施工方法
【专利摘要】本发明涉及一种嵌入式加筋沥青层改造水泥混凝土路面的施工方法，在原路堤下方水平方向布置基底注浆体，在竖直方向布置一根以上的土工格栅竖向加筋体，土工格栅竖向加筋体内填充气泡混凝土轻质土；在土工格栅竖向加筋体上方、原水泥混凝土路面下方布置板底注浆体，板底注浆体的两端布置封堵体，封堵体固定在原路堤的侧壁；在原水泥混凝土路面内布置井式连接槽，在井式连接槽内、原水泥混凝土路面上从下至上依次布置下路面层、应力吸收层、上路面层。后铺设的沥青路面材料与原混凝土路面具有良好的连接性能，有效的防止了路面的各个结构层的破坏，解决工后沉降问题，延长了公路的使用寿命。
【专利说明】嵌入式加筋沥青层改造水泥混凝土路面的施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种控制改建后路基沉降、路面裂缝防治、协调新路面与旧路床共同工作的水泥路面改建为浙青路面的结构及施工方法，特别涉及一种嵌入式加筋浙青层改造水泥混凝土路面结构及施工方法。
【背景技术】
[0002]但随着我国经济的不断增长，对道路的需求也随之而增加，自从上世纪90年代以来，水泥路面因其使用寿命长、维护费用低以及具有较强的抗压、抗弯拉和抗磨损的力学特性等优势，已得到广泛应用，并缓解了当前我国水泥产能过剩的现实问题。然而，随着对路面行驶舒适度、使用品质和环保性需求的增加，水泥路面暴漏出了一些本质缺陷，如:行车产生较大震动与噪音，路表易产生裂缝、平整度差，出现裂缝、坑洞难以维修、吸热吸尘能力差、光折射力强易产生视觉疲劳等。为解决上述难题，浙青路面开始逐步恢复使用替代原有的水泥路面，称之为“白改黑”。当采用浙青路面取代原有的水泥路面后，具有如下优点:1)增强了行驶的舒适度和路面的使用品质；2)减小了车辆行驶过程中产生的噪音；3)增大了吸附车辆行驶过程中的扬尘能力，提高道路两旁的空气质量；4)相对于原先的水泥混凝土路面，白改黑后的道路路面与轮胎之间附着力增强，车辆在处理紧急事件中制动性能大大提高，车辆行驶起来更加安全，更加平稳；5)浙青路面维护容易，不像水泥路面，维修后需要15?30天的保养期，可以做到摊铺碾压即可通车使用。因此，道路“白改黑”已成为我国道路建设发展的一种趋势。
[0003]在“白改黑”改造工程中，往往会涉及到改建后路基沉降控制、路面裂缝防治和新路面与旧路床共同工作两方面的问题。传统的“白改黑”改造工程，常采用如下方案:1)直接在水泥路面上加铺浙青面层、2)完整或部分清除水泥路面再铺设浙青路面。然而上述方案存在着如下问题:无法阻止路面反射裂缝的出现、新路面与旧路床的接触力薄弱、无法解决改建后路基沉降沉降的问题。
[0004]因此，亟需寻求一种有效控制改建后路基工后沉降、防治路面裂缝、增强新路面与旧路床的协同工作能力的路面结构及施工方法显得十分重要。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是克服上述缺陷，提供一种嵌入式加筋浙青层改造水泥混凝土路面结构，能有效防治沉降，均匀应力分布，增强路面结构整体强度，防止新老结合路面层不均匀沉降而造成裂纹。
[0006]本发明的另一个目的是提供一种嵌入式加筋浙青层改造水泥混凝土路面的施工方法。
[0007]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种嵌入式加筋浙青层改造水泥混凝土路面结构，原路堤下方水平方向布置基底注浆体，在竖直方向布置一根以上的土工格栅竖向加筋体，土工格栅竖向加筋体内填充气泡混凝土轻质土 ；在土工格栅竖向加筋体上方、原水泥混凝土路面下方布置板底注浆体，板底注浆体的两端布置封堵体，封堵体固定在原路堤的侧壁；在原水泥混凝土路面内布置井式连接槽，在井式连接槽内、原水泥混凝土路面上从下至上依次布置下路面层、应力吸收层、上路面层。
[0008]前述的嵌入式加筋浙青层改造水泥混凝土路面结构，其特征在于原水泥混凝土路面与下路面层之间布置整体式加筋体。
[0009]前述的嵌入式加筋浙青层改造水泥混凝土路面结构，其特征在于上路面层分两层铺设，两层之间布置土工合成材料。
[0010]前述的嵌入式加筋浙青层改造水泥混凝土路面结构，其特征在于下路面层是中粗式浙青混凝土层，应力吸收层是SBS改性浙青层，土工合成材料是土工布，整体式加筋体采用玻璃纤维格栅，封堵体是预制混凝土块。
[0011]前述的嵌入式加筋浙青层改造水泥混凝土路面结构，其特征在于原水泥混凝土路面上布置表层压浆体。
[0012]嵌入式加筋浙青层改造水泥混凝土路面的施工方法，包括以下的步骤:
(1)原水泥混凝土路面处理:将原水泥混凝土路面的破损部位清除后，对局部破损严重的区域进行压浆处理形成表层压浆体，对裂缝处进行注浆嵌缝，竖向孔数量是一个以上；
(2)切割井式连接槽:在原水泥混凝土路面上切割出纵横均匀间隔的井式连接槽；
(3)井式连接槽内引孔:自井式连接槽底部向原路堤底部，引竖向孔；
(4)基底注浆体:采用高压旋喷桩设备经竖向孔向原路堤底部的软土层中旋喷形成基底注浆体；
(5)轻质混凝土回灌体施工:在竖向引孔内放置土工格栅竖向加筋体，并灌注气泡混凝土轻质土形成轻质混凝土回灌体；
(6)封堵体施工:在原路基边坡两侧对应板底注浆体的位置布置封堵体并固定，封堵体是预制混凝土块；
(7)板底注浆体:通过高压旋喷桩设备通过井式连接槽底部的竖向孔在原水泥混凝土路面底部、轻质混凝土回灌体的顶部旋喷形成板底注浆体；
(8)整体式加筋体施工:在井式连接槽内及原水泥混凝土路面上布置整体式加筋体，并固定，整体式加筋体采用玻璃纤维格栅；
(9)下路面层施工:井式连接槽内和原水泥混凝土路面上铺设下路面层；
(10)应力吸收层施工:在下路面层上铺设应力吸收层；
(11)上路面层施工:应力吸收层上铺设上路面层，上路面层分层施工，相邻层之间铺设土工合成材料，下路面层是中粗式浙青混凝土层；上路面层是细粒式浙青混凝土层，厚度控制在4?6cm之间；应力吸收层是SBS改性浙青层。
[0013]本发明具有以下的特点和有益效果:
1、对残余的路面小裂缝进行开槽注浆填缝，相比以往的粘贴防裂贴，能更有效的防止路面的反射裂缝。
[0014]2、井式连接槽内及原水泥混凝土路面放置整体式加筋材料，加强了路面结构层的抗拉和抗变形能力，同时提高了路面结构层的抗疲劳开裂、耐高温车辙和抗低温收缩开裂的能力。有效的防治新老结合部不均匀沉降而造成裂纹，并且抑制沉降，均匀应力分布，增强了路面结构整体强度。
[0015]3、在整体式加筋材料上铺设浙青路面结构层(下路面层)，结合度高，增大了路面结构层之间的摩阻力，进一步加强了路面的抗变形和抗拉能力。
[0016]4、基底注浆体的设置可有效防止由于路面加铺和交通荷载增大导致的路堤工后沉降，增强了公路的整体使用性能和承载能力。
[0017]5、在井式连接槽底部竖向引孔至基底，且用轻质材料回填，具有较好的荷载传递效应的同时，浆液的渗透对原有路基具有加固效应，同时可抵消部分路面荷载，增强了公路的整体承载性能，延长了公路的使用年限。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明嵌入式加筋浙青层改造水泥混凝土路面结构横断面图；
图2为轻质混凝土回灌体结构示意图；
图3为井式连接槽平面结构示意图；
图中:1_原水泥混凝土路面；2_表层压浆体；3_裂缝注浆槽；4_井式连接槽；5-基底注浆体；6_ 土工格栅竖向加筋体；7_轻质混凝土回灌体；8_封堵体；9_长钉；10_板底注浆体；11-整体式加筋体；12-下路面层；13_应力吸收层；14-上路面层；15-土工合成材料；16-原路堤；17_软土层。
【具体实施方式】
[0019]本实施方式中原水泥混凝土路面的清理的技术要求，切割井式连接槽、井式连接槽内引孔、基底注浆、体轻质混凝土回灌体施工、封堵体施工、板底注浆体、整体式加筋体施工、下路面层施工、应力吸收层施工、上路面层施工、后续工程施工要求等本实施例中不再累述，重点阐述本发明涉及结构的实施方式。
[0020]图1是本发明嵌入式加筋浙青层改造水泥混凝土路面结构横断面图，图2是轻质混凝土回灌体结构示意图，图3是井式连接槽平面结构示意图。
[0021]参照图1、图2、图3所示，嵌入式加筋浙青层改造水泥混凝土路面结构，主要包括原路堤16，经打孔后灌注入原路堤16底部的软土层17形成基底注浆体5，布置在原路堤16内的土工格栅竖向加筋体6，回填在土工格栅竖向加筋体6内的轻质混凝土回灌体7，灌注在原水泥混凝土路面I下面的板底注浆体10，封堵在板底注浆体10两端的封堵体8，依次铺设在原水泥混凝土路面I上方的下路面层12，应力吸收层13，上路面层14。原水泥混凝土路面I与下路面层12之间铺设整体式加筋体11，上路面层14分多层逐层铺设，相邻层之间铺设土工合成材料15。
[0022]施工过程是:首先，对原水泥混凝土路面I进行清理，对原水泥混凝土路面I上局部破损严重的区域进行压浆形成表层压浆体2，在裂缝处用切割机切成80mm深，50mm宽的裂缝注浆槽3，用风镐凿毛，人工将切缝机切过的光滑面打毛，然后用压缩空气吹除混泥土碎屑，在裂缝注浆槽3内注入HGM100无收缩环氧灌浆料，并振捣、压实、抹平。
[0023]井式连接槽4是在原水泥混凝土路面I上用切割机切割出来的，井式连接槽沿路堤纵向截面尺寸大于横向尺寸，纵向截面尺寸控制在长40?50cm，间隔宽度80?120cm之间；横向截面尺寸控制在长30?40cm,间隔宽度70?10cm之间。自井式连接槽4底部向原路堤16底部竖向引孔，并采用高压旋喷桩设备通过该引孔在路基底部的软土层17旋喷形成基底注浆体5，在引孔内设置土工格栅竖向加筋体6，土工格栅竖向加筋体6选用钢丝格栅，规格选用FHGS150-150，网孔尺寸为50 X 50mm，再在土工格栅竖向加筋体6内回灌气泡混凝土轻质土，形成轻质混凝土回灌体7。
[0024]封堵体8采用标号C30的预制混凝土块，安放在路基边坡两侧顶部预先开挖的槽内用于封堵板底注浆体10的两端，在封堵体8与原水泥混凝土路面I和原路堤16连接处用长钉9将其固定。板底注浆体10是在封堵体8施工完成后，借助高压旋喷设备经井式连接槽4的引孔在原水泥混凝土路面I底部、轻质混凝土回灌体7顶部高压旋喷形成的。在板底注浆体10未完全凝固前，井式连接槽4预留固定孔。
[0025]整体式加筋体11铺设在井式连接槽4内和原水泥混凝土路面I的表面，并在井式连接槽4底部用U型钉将整体式加筋体11固定在预留的固定孔内。
[0026]下路面层12采用中粗式浙青混凝土，铺设在井式连接槽4内并超过原水泥混凝土路面以上，可通过调整下路面层12的铺设高度来调整改建路基的设计标高，摊铺等相关步骤与规范此处不做详述。在下路面层12上铺设应力吸收层13，应力吸收层13采用SBS改性浙青。
[0027]上路面层14采用细粒式浙青混凝土，厚度控制在4?6cm之间，上路面层14分两层铺设，两层之间布置土工合成材料15，土工合成材料15采用土工布、土工格栅等材料。
【权利要求】
1.嵌入式加筋浙青层改造水泥混凝土路面的施工方法，其特征在于包括以下的步骤: (1)原水泥混凝土路面处理:将原水泥混凝土路面的破损部位清除后，对局部破损严重的区域进行压浆处理形成表层压浆体，对裂缝处进行注浆嵌缝； (2)切割井式连接槽:在原水泥混凝土路面上切割出纵横均匀间隔的井式连接槽； (3)井式连接槽内引孔:自井式连接槽底部向原路堤底部引竖向孔； (4)基底注浆体:采用高压旋喷桩设备经竖向孔向原路堤底部的软土层中旋喷形成基底注浆体； (5)轻质混凝土回灌体施工:在竖向引孔内放置土工格栅竖向加筋体，并灌注气泡混凝土轻质土形成轻质混凝土回灌体； (6)封堵体施工:在原路基边坡两侧对应板底注浆体的位置布置封堵体并固定； (7)板底注浆体:通过高压旋喷桩设备通过井式连接槽底部的竖向孔在原水泥混凝土路面底部、轻质混凝土回灌体的顶部旋喷形成板底注浆体； (8)整体式加筋体施工:在井式连接槽内及原水泥混凝土路面上布置整体式加筋体，并固定； (9)下路面层施工:井式连接槽内和原水泥混凝土路面上铺设下路面层； (10)应力吸收层施工:在下路面层上铺设应力吸收层； (11)上路面层施工:应力吸收层上铺设上路面层，上路面层分层施工，相邻层之间铺设土工合成材料。
2.根据权利要求1所述的嵌入式加筋浙青层改造水泥混凝土路面的施工方法，其特征在于在从井式连接槽底部引的竖向孔数量是一个以上。
3.根据权利要求1所述的嵌入式加筋浙青层改造水泥混凝土路面的施工方法，其特征在于下路面层是中粗式浙青混凝土层；上路面层是细粒式浙青混凝土层，厚度控制在4?6cm之间；应力吸收层是SBS改性浙青层。
4.根据权利要求1所述的嵌入式加筋浙青层改造水泥混凝土路面的施工方法，其特征在于土工合成材料是土工布，整体式加筋体采用玻璃纤维格栅，封堵体是预制混凝土块。
5.根据权利要求1所述的嵌入式加筋浙青层改造水泥混凝土路面的施工方法，其特征在于上路面层厚度控制在4?6cm之间。
【文档编号】E01C7/18GK104328730SQ201410500774
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】王新泉 申请人:杭州江润科技有限公司