一种复合路面结构及养护方法与流程

本发明属于道路工程养护领域，具体涉及一种基于超强抗车辙复合路面结构的公路快速养护方法。
背景技术：
：我国公路路面以柔性沥青路面为主。在道路交通行业迅速发展的同时，公路建设与交通需求发展的供需矛盾也日益加剧，尤其是现代交通、物流运输车辆大幅度增多，运输车辆向重型化、大型化方向发展，再加上交通量日益增大和汽车超载现象非常严重，车辙逐渐成为高速公路沥青路面的主要病害，传统的柔性沥青路面已经无法解决当前路面的车辙病害问题。因此，开发出一种超强抗车辙路面对解决沥青路面车辙病害具有重要意义。目前，国内外关于解决沥青路面车辙病害的技术方案主要有两种，一是改善沥青混合料性能，通过优化沥青混合料为骨架密实型结构改善沥青的性能，使用sbs改性沥青、pe改性沥青、以及考虑添加抗车辙剂等手段，但是这些技术手段都没有能够彻底解决沥青路面的车辙病害问题，因为沥青路面是柔性材料，在车辆荷载的作用下随着时间的增长必定会出现车辙病害问题；二是更换混合料类型，采用水泥混凝土路面、连续配筋混凝土路面，虽然有效的解决了路面车辙病害问题，但是由于水泥混凝土路面强度增长慢，施工养生时间长，特别不适用于交通压力大，无法长时间封闭交通养护施工的路段，此外，这些路面常常容易产生裂缝等路面病害，行车舒适性差，抗滑性能不足，严重影响行车安全，同时养护次数增加，无形中增加了周期性养护成本。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于超强抗车辙复合路面结构的公路快速养护方法，以解决现有技术中存在的无法彻底解决沥青路面的车辙病害问题。为了实现上述目的，本发明的技术解决方案如下：一种复合路面结构，包括从下到上依次成型的路面承载基层、基层粘结密封层、缓冲层、碎石封层、复合路面层。进一步的，所述路面承载基层的抗压强度大于6.0mpa，以保证路面良好的承载能力。进一步的，所述基层粘结密封层使用的材料为高黏乳化沥青或不粘轮乳化沥青；所述基层粘结密封层的材料固含量大于70%，标准黏度为18-25s，软化点大于70℃，5℃延度大于40cm，附着力拉拔强度大于1.0mpa，以保证下面层与基层间良好的密实性以及良好的粘结性能。进一步的，所述缓冲层使用的材料为添加了聚酯纤维或玻璃纤维加筋的沥青混合料；所述沥青混合料为ac-5沥青混合料、ac-10沥青混合料；所述聚酯纤维或玻璃纤维掺加量为0.3-0.4%，可以起到有效的缓冲基层反射裂缝病害问题。进一步的，所述碎石封层包括碎石粒和预裹附碎石粒的橡胶沥青；所述橡胶沥青的橡胶粉掺量为20-25%；所述橡胶沥青的软化点不低于75℃；所述橡胶沥青的177℃布氏黏度3-4pa.s；所述橡胶沥青的弹性恢复大于80%；所述碎石粒径为3-5mm或5-10mm；所述橡胶沥青的含量为0.4-0.5%；橡胶沥青预裹附碎石粒结构可以起到很好的粘结上下面层的作用，保证上下面层变形的协调性，保证路面的受力均匀，共同承担路面的行车荷载。进一步的，所述复合路面层包括母体沥青混合料和灌浆料；所述母体沥青混合料为骨架空隙结构，空隙率为20%-25%，稳定度大于3kn，飞散损失率小于30%；所述灌浆料包括早强型灌浆材料，3h抗压强度大于10mpa，3h抗折强度大于2.5mpa，流动度为12-16s，初凝时间小于30min，离析率小于5%，60d体积变化率为-0.10%~+0.2%；母体沥青混合料具备足够的空隙率，可以保证灌浆料的可灌注性，较小的飞散损失率可以保证母体沥青混合料的不脱落，较大的稳定度可以保证母体沥青混合料的骨架嵌挤作用；进一步的，所述复合路面抗车辙动稳定度大于30000次/mm，可以保证复合路面上面层具备优异的抗车辙性能。一种复合路面结构的养护方法，所述方法包括以下步骤：将养护路面铣刨至路面承载基层，在所述路面承载基层的上表面喷洒基层粘结密封层；在所述基层粘结密封层的上表面铺筑缓冲层；碎石封层洒布碾压成型：依次洒布橡胶沥青和碎石粒、碾压得到碎石封层；复合路面层的铺筑：铺筑、碾压母体沥青混合料，将灌浆料喷洒至母体沥青混合料中。进一步的，所述养护路面的铣刨深度为7-12cm；所述基层粘结密封层的沥青洒布量为0.5-0.6kg/m2；确保原沥青面层和路面承载基层间无薄弱夹层，同时基层粘结密封层沥青洒布量为0.5kg/m2-0.6kg/m2；进一步的，所述缓冲层铺筑厚度为1.0cm-3.0cm，压实度要求大于99%，同时保证下面层的沥青混合料的平整度。进一步，所述碎石封层施工为先洒布2.0kg/m2-2.2kg/m2的橡胶沥青，再洒布15kg/m2-17kg/m2的预裹附的碎石粒，并采用重型胶轮压路机碾压2-3遍，保证预裹附的碎石粒与橡胶沥青粘结牢固；进一步的，所述沥青混合料的铺筑厚度为5cm-10cm，沥青混合料的碾压方式为双钢轮静压成型3-5遍，保证沥青混合料路面平整度，同时又能够满足路面空隙率20%-25%的要求。进一步的，所述灌浆料的灌注施工方法包括：通过砂浆车设备将灌浆料与预定的0.28-0.32水灰比搅拌均匀，使用压力泵将灌浆料均匀的喷洒至沥青混合料中，检验沥青混合料灌满度在90%以上时，封闭交通养护2-4h，复合路面混合料形成强度大于10mpa，即可形成超强抗车辙路面。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：1.本路面结构性能优异，通过缓冲层的应力缓冲作用，提高了整体路面结构的抗裂能力，通过碎石封层的协调变形能力，保证了路面结构的受力均匀性，通过复合路面层的超高强度，保证了路面结构的优异抗车辙性能；2.本路面结构的养护方法简单，施工效率高，强度形成快，特别适用于交通压力大，车辙病害严重的路段养护施工，具有很强的工程实践意义；3.该超强抗车辙复合路面结构的公路快速养护方法可以有效的解决路面的车辙病害问题，减少路面的养护次数，降低路面的周期养护成本，降低施工对社会的影响，经济效益和社会效益显著。附图说明图1为本发明提供的一种超强抗车辙复合路面结构示意图；图2为本发明提供的一种超强抗车辙复合路面与其他路面抗车辙效果对比图。附图标记：1-路面承载基层；2-基层粘结密封层；3-缓冲层；4-碎石封层；5-复合路面层。具体实施方式以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。实施例1如图1所示，一种复合路面结构，包括从下到上依次成型的路面承载基层1、基层粘结密封层2、缓冲层3、碎石封层4、复合路面层5；各层依次成型形成了超强抗车辙路面结构。其中，路面承载基层1的抗压强度为7.2mpa；基层粘结密封层2采用的是快裂型高黏乳化沥青，该高黏乳化沥青材料的固含量为71%，道路标准黏度21s，软化点为75℃，5℃延度为46cm，附着力拉拔强度为1.2mpa；缓冲层3采用的是聚酯纤维掺量0.3%加筋的ac-5沥青混合料；碎石封层4采用的是橡胶沥青预裹附碎石粒的封层，橡胶沥青的橡胶粉掺量为21%，橡胶沥青的软化点为81℃，177℃布氏黏度为3.5pa.s，弹性恢复为84%，预裹附的碎石粒径为3mm-5mm，橡胶沥青含量为0.4%；路面上面层5由沥青混合料和灌浆料组成，沥青混合料的空隙率为21%，稳定度为3.5kn，飞散损失率为16%；灌浆料为早强型灌浆材料，3h抗压强度为11.4mpa，3h抗折强度为3.6mpa，流动度为15s，离析率为1%，60d体积变化率0.1%。一种复合路面结构的养护方法，包括以下步骤：将复合路面铣刨至路面承载基层1，本次铣刨深度为8cm，并进行清扫除尘处理，确保路面干净无浮尘，并洒布下高黏乳化沥青，洒布量为0.5kg/m2；缓冲层3的铺筑，在基层粘结密封层2的上表面铺筑缓冲层3，本次采用ac-5沥青混合土下面层铺筑厚度为1.5cm，压实度要求达到99.5%，路面表面压实平整；碎石封层4洒布碾压成型；具体为先洒布2.0kg/m2的橡胶沥青，再洒布15kg/m2预裹附的碎石粒，采用重型胶轮压路机碾压2遍，碾压成型后预裹附的碎石粒与橡胶沥青粘结牢固；复合路面层5的铺筑，路面母体混合料的铺筑厚度为6.5cm，混合料的碾压方式为双钢轮静压成型3遍，保证沥青混合料路面平整度，同时又能够保证路面空隙率为24%，满足室内设计路面母体混合料空隙率的要求；之后进行灌浆施工，采用砂浆车设备将灌浆料与水以水灰比为0.32，充分搅拌均匀，并进行流动度等性能检测满足指标要求后，使用压力泵将灌浆料均匀的喷洒至路面母体混合料中，使路面母体混合料灌注饱满，经检测本次路面母体混合料灌满度平均值在94%，满足要求，封闭交通养护3h复合路面混合料形成超强抗车辙路面，开放交通。为了检测本超强抗车辙复合路面结构的抗车辙性能，在3h强度形成后，对原路面进行取芯，采用车辙试验60℃动稳定度指标评价其抗车辙效果，并在相同条件下与sma沥青混合料、普通ac沥青混合料，普通ac沥青混合料+抗车辙剂进行比较，得到的不同路面结构60℃动稳定度评价指标如表1所示，动稳定度对比结果见图2所示。表1不同路面结构60℃动稳定度路面结构类型超强抗车辙路面类型sma-13类型普通ac类型ac+抗车辙剂类型60℃动稳定度（次/mm）58941500018007500实施例2一种复合路面结构，该结构与实施例1的区别在于，其中的路面承载基层1的取芯抗压强度为8.5mpa；基层粘结密封层2采用的是不粘轮乳化沥青材料，该不粘轮乳化沥青材料的固含量76%，道路标准黏度25s，软化点为79℃，5℃延度为49cm，附着力拉拔强度为1.5mpa；缓冲层3采用的是玻璃纤维掺量0.4%加筋的ac-10沥青混合料；碎石封层4采用的是碎石粒和裹附碎石粒的橡胶沥青，橡胶沥青的橡胶粉掺量为25%，橡胶沥青软化点为85℃，177℃布氏黏度3.9pa.s，弹性恢复为87%，预裹附的碎石粒径为5mm-10mm，橡胶沥青含量为0.5%；复合路面层5由母体沥青混合料和灌浆料组成，母体沥青混合料的空隙率为25%，稳定度为3.1kn，飞散损失率为27%；灌浆料为早强型灌浆材料，3h抗压强度为12.8mpa，3h抗折强度为4.5mpa，流动度为14s，离析率为1.4%，60d体积变化率0.2%。一种复合路面结构的养护方法实施主要包括以下步骤：将复合路面铣刨至路面承载基层1，本次铣刨深度为12cm，并进行清扫除尘处理，确保路面干净无浮尘，并洒布下高黏乳化沥青，洒布量为0.6kg/m2；缓冲层3的铺筑，在基层粘结密封层2的上表面铺筑缓冲层3，本次ac-10沥青混合土下面层铺筑厚度为3cm，压实度要求达到100%，路面表面压实平整；碎石封层4洒布碾压成型；具体为先洒布2.2kg/m2的橡胶沥青，再洒布17kg/m2的预裹附的碎石粒，采用重型胶轮压路机碾压3遍，碾压成型后预裹附的碎石粒与橡胶沥青粘结牢固；复合路面层5的铺筑，母体沥青混合料的铺筑厚度为9cm，母体沥青混合料的碾压方式为双钢轮静压成型5遍，保证沥青混合料路面平整度，同时又能够保证路面空隙率为21%，满足室内设计母体沥青混合料空隙率的要求；之后进行灌浆施工，采用砂浆车设备将灌浆料与水的水灰比为0.29，充分搅拌均匀，并进行流动度等性能检测满足指标要求后，使用压力泵将灌浆料均匀的喷洒至母体沥青混合料中，使母体沥青混合料灌注饱满，经检测本次母体沥青混合料灌满度平均值在97%，满足要求，封闭交通养护2h复合路面混合料形成超强抗车辙路面。为了检验该超强抗车辙复合路面结构的抗车辙性能，在2h强度形成后，对原路面进行取芯，同时采用车辙试验60℃动稳定度指标评价其抗车辙效果，检测结果显示该抗车辙路面60℃动稳定度达43772次/mm，抗车辙效果显著。该路面结构结合柔性沥青路面和刚性混凝土路面的优点，从下至上依次形成的完整抗车辙路面结构，具有超强的抗变形能力、抗开裂能力，而且施工时间短，施工效率高，强度形成快，行车舒适性好，可以降低路面的周期养护成本，尤其适用于交通压力大、车辙病害严重的公路路段快速养护施工。可见，采用本发明提供的一种基于超强抗车辙复合路面结构的公路快速养护方法得到的超强抗车辙路面，与其他沥青路面对比，具有优异的抗车辙性能，同强度增长快，封闭养护交通时间短，特别适用于交通压力大、车辙病害严重路段的养护维修。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12