环保路面结构层的制作方法

1.本实用新型涉及道路或地坪路面施工领域，特别地，涉及一种环保路面结构层。


背景技术：

2.随着公路、城乡道路、工业厂矿或厂房等设施建设的快速发展，道路或地坪路面作为工程建设的重要组成部分，其直接承受车辆或设备静、动荷载长期作用，而路面施工质量的好坏直接影响车辆行车安全、设备安全。
3.道路或地坪路面传统的施工方法是在路面结构基层顶面上施工水泥混凝土、钢钎维混凝土和沥青混凝土。传统施工方法存在：水泥混凝土路面为刚性材料路面结构，如路面结构基层或其下部路基层发生沉降，致使刚性水泥混凝土路面发生脆性断裂，严重影响车辆行车安全、设备安全；钢钎维混凝土生产成本偏高，除特殊环境要求使用外，一般不便于广泛使用；沥青混凝土因沥青材料温度稳定性差，冬季变脆引起路面开裂、夏季易软化形成车辙的缺点。竹子的抗拉强度从中心层到外表皮层由小变大、呈梯度抗拉特性，外表皮层抗拉强度接近200mpa，具有较高的抗拉强度和韧性。竹子密度、价格相比钢材具有轻、价格低廉的优势。但却极少见有将竹子应用到工程建设方面的研究。为了践行低碳环保、共建绿色生态，将竹子应用到道路或地坪路面施工中。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种环保路面结构层，以解决水泥混凝土路面弯拉强度低，脆性易断裂，耐久性差及使用寿命短，以及钢钎维混凝土路面生产成本高和沥青混凝土路面因沥青材料温度稳定性差的技术问题。
5.本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种环保路面结构层，铺设于路基层上，包括，路面结构基层和铺设于路面结构基层上的环保混凝土层；环保混凝土层包括：沿水平方向布设于内层的用于提高环保混凝土层的弯拉强度和增强环保混凝土层承载能力的竹筋网格层，沿竖直方向穿设竹筋网格层并延伸至路面结构基层内的竹柱，竹柱用于定位和固定竹筋网格层，以及将路面结构基层与环保混凝土层锚固拉结联接，从而增强路面结构基层与环保混凝土层间的结合能力；环保混凝土层的侧壁的外露面上设有用于防虫和防水的防护涂层。
7.进一步地，竹筋网格层包括顶部竹筋网格层和底部竹筋网格层；竹筋网格层采用纵向布设的竹筋与横向布设的竹筋呈上下交替搭接连接，构成竹筋网格层。
8.进一步地，竹筋采用长度为2000～2500mm、宽度为5～10mm、厚度为2～3mm的长条形状的竹篾片捻制形成表面呈螺旋状的竹绳，至少2根竹绳捻制形成竹筋；竹筋上间隔设有绳结。
9.进一步地，竹筋网格层的交叉结点处设有连接件；竹柱穿设于竹筋网格层的纵向布设的竹筋。
10.进一步地，底部竹筋网格层与路面结构基层顶面之间的距离≥100mm；和/或，顶部
竹筋网格层与环保混凝土层顶面之间的距离≥150mm；和/或，竹柱顶端的水平高度大于顶部竹筋网格层布设的水平高度，高度差为20mm～30mm。
11.进一步地，环保混凝土层采用多个环保混凝土基体单元拼接组合而成，多个环保混凝土基体单元沿水平方向铺设在路面结构基层上。
12.进一步地，相邻的两个环保混凝土基体单元之间设有连接缝，防护涂层布设在连接缝的一侧并与环保混凝土基体单元紧密贴合；连接缝包括布设在路面结构基层顶面上的胀缝板和铺设在胀缝板上的填缝层；胀缝板的面板厚度为20mm～30mm。
13.进一步地，填缝层的顶面最高位置处高于相邻两侧的环保混凝土基体单元的顶面2mm～3mm；处于顶面最高位置处的填缝层的一侧向前一个环保混凝土基体单元方向延伸并搭接在防护涂层和环保混凝土基体单元的顶面，填缝层的另一侧向后一个环保混凝土基体单元方向延伸并搭接在环保混凝土基体单元的顶面；环保混凝土层与连接缝之间设有连接杆，连接杆采用传力杆或拉杆。
14.进一步地，顶部竹筋网格层与连接缝的水平距离≥100mm；和/或，底部竹筋网格层与连接缝的水平距离≥100mm。
15.进一步地，环保混凝土层的顶面与竹柱顶端的距离为120mm～130mm；和/或，竹柱长度为400mm～500mm、宽度为20mm～30mm；和/或，竹柱延伸至路面结构基层内的深度为120mm～130mm；和/或，竹柱和竹筋网格层的表面均设有防护层。
16.本实用新型具有以下有益效果：
17.本实用新型的环保路面结构层，铺设于路基层上，包括路面结构基层和环保混凝土层，并在环保混凝土层内增设竹筋网格层和竹柱。在环保混凝土层内设计竹柱，既能定位、固定安装竹筋网格层，又能将路面结构基层与环保混凝土层锚固拉结联接，增强路面结构基层与环保混凝土层的结合能力。通过在环保混凝土层设计竹筋网格层，提高环保混凝土层整体承载能力，避免受车载荷载后发生脆性断裂问题。通过在环保混凝土层的侧壁的外露面设置防护涂层，防止昆虫、雨水浸湿的腐蚀，延长环保路面结构层的使用寿命。本实用新型的环保路面结构层，既解决水泥混凝土路面弯拉强度低、脆性易断裂、耐久性差及使用寿命短，规避钢钎维混凝土路面生产成本高和沥青混凝土路面因沥青材料温度稳定性差的技术问题。同时，又具有再生利用价格低廉、节能环保、增强增韧的竹材材料，保护资源环境、减少废弃物的污染，降低道路或地坪路面施工成本，施工工艺操作简便、便于广泛使用的有益效果。
18.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
19.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
20.图1是本实用新型优选实施例的环保路面结构层示意图；
21.图2是本实用新型优选实施例的带有连接缝的环保路面结构层示意图；
22.图3是本实用新型优选实施例的竹筋网格层示意图；
23.图4是本实用新型优选实施例的竹筋示意图。
24.附图标号说明：
25.1、路基层；2、路面结构基层；3、环保混凝土层；4、连接缝；5、防护涂层；6、连接杆；
26.31、竹筋网格层；311、顶部竹筋网格层；312、底部竹筋网格层；313、竹筋；32、竹柱；
27.41、胀缝板；42、填缝层。
具体实施方式
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
29.图1是本实用新型优选实施例的环保路面结构层示意图；图2是本实用新型优选实施例的带有连接缝的环保路面结构层示意图；图3是本实用新型优选实施例的竹筋网格层示意图；图4是本实用新型优选实施例的竹筋示意图。
30.如图1和图2所示，本实施例的环保路面结构层，铺设于路基层1上，包括，路面结构基层2和铺设于路面结构基层2上的环保混凝土层3；环保混凝土层3包括：沿水平方向布设于内层的用于提高环保混凝土层3的弯拉强度和增强环保混凝土层3承载能力的竹筋网格层31，沿竖直方向穿设竹筋网格层31并延伸至路面结构基层2内的竹柱32，竹柱32用于定位和固定竹筋网格层31，以及将路面结构基层2与环保混凝土层3锚固拉结联接，从而增强路面结构基层2与环保混凝土层3间的结合能力；环保混凝土层3的侧壁的外露面上设有用于防虫和防水的防护涂层5。
31.本实用新型的环保路面结构层，铺设于路基层1上，包括路面结构基层2和环保混凝土层3，并在环保混凝土层3内增设竹筋网格层31和竹柱32。在环保混凝土层3内设计竹柱32，既能定位、固定安装竹筋网格层31，又能将路面结构基层2与环保混凝土层3锚固拉结联接，增强路面结构基层2与环保混凝土层3的结合能力。通过在环保混凝土层3设计竹筋网格层31，提高环保混凝土层3整体承载能力，避免受车载荷载后发生脆性断裂问题。通过在环保混凝土层3的侧壁的外露面设置防护涂层，防止昆虫、雨水浸湿的腐蚀，延长环保路面结构层的使用寿命。本实用新型的环保路面结构层，既解决水泥混凝土路面弯拉强度低、脆性易断裂、耐久性差及使用寿命短，规避钢钎维混凝土路面生产成本高和沥青混凝土路面因沥青材料温度稳定性差的技术问题。同时，又具有再生利用价格低廉、节能环保、增强增韧的竹材材料，保护资源环境、减少废弃物的污染，降低道路或地坪路面施工成本，施工工艺操作简便、便于广泛使用的有益效果。
32.上述防护涂层5采用sy-j cccw c型水泥基渗透结晶型防水涂料形成防护涂层5，防止昆虫、雨水浸湿的腐蚀。上述环保混凝土层3采用常规水泥混凝土，也可采用含有竹屑和/或竹篾丝等水泥混凝土。
33.如图1和图2所示，本实施例中，竹筋网格层31包括顶部竹筋网格层311和底部竹筋网格层312。竹筋网格层31采用纵向布设的竹筋313与横向布设的竹筋313呈上下交替搭接连接，构成竹筋网格层31。上述竹筋网格层31采用纵向布设的竹筋313与横向布设的竹筋313呈上下交替搭接连接形成的竹筋网格层31，具体制作方法采用横向布设的竹筋313沿水平方向一上一下与纵向布设的竹筋313交错编织形成竹筋网格层31。竹柱32安装，在路面结构基层2顶面上的竹柱32的设计位置(竹柱32安装纵横间距为1000mm
×
500mm)进行钻孔，获
得盲孔，将防水砂浆注满盲孔，再将竹柱32插入盲孔内，待防水砂浆凝结。竹筋网格层31安装，将竹筋313沿水平长度方向依次缠绕每处竹柱32一圈后形成纵向的竹筋313，将竹筋313沿水平宽度方向一上一下与纵向的竹筋313交错编织形成竹筋网格层31。
34.如图3和图4所示，本实施例中，竹筋313采用长度为2000～2500mm、宽度为5～10mm、厚度为2～3mm的长条形状的竹篾片捻制形成表面呈螺旋状的竹绳，至少2根竹绳捻制形成竹筋313。竹筋313上间隔设有绳结。通过设置螺旋状的绳结竹筋，增加竹筋网格层31与环保混凝土间的粘结力，防止竹筋网格层31与环保混凝土间滑动，提高环保混凝土层3的弯拉强度。竹筋313的捻制方法：首先将1根竹篾片经右捻或左捻成1股竹绳，再将至少2股竹绳经右捻或左捻成竹筋313，并在竹筋313的两端、中部间隔500mm处设置1个半结绳结。可由3股或4股或5股或多股竹绳捻制而成。竹筋313直径的大小根据工程部位需要确定。
35.本实施例中，竹筋网格层31的交叉结点处设有连接件。竹柱32穿设于竹筋网格层31的纵向布设的竹筋313。连接件采用竹绳绑扎牢固，绑扎采用逐点改变绕竹绳方向的8字形方式交错扎结或双对角线的十字形方式扎结。两根竹筋313间采用绳结法进行连接，连接须结实、不松脱。
36.本实施例中，底部竹筋网格层312与路面结构基层2顶面之间的距离≥100mm。和/或，顶部竹筋网格层311与环保混凝土层3顶面之间的距离≥150mm。和/或，竹柱32顶端的水平高度大于顶部竹筋网格层311布设的水平高度，高度差为20mm～30mm。底部竹筋网格层312与路面结构基层2顶面之间的距离≥100mm，有利于底部竹筋网格层312有足够厚度的环保混凝土保护层，免受昆虫、雨水浸湿的腐蚀。顶部竹筋网格层311与环保混凝土层3顶面之间的距离≥150mm，防止环保混凝土层3面层缩缝切割时，切割断水平方向的竹筋313，影响竹柱32及顶部竹筋网格层311的受力。底部竹筋网格层312与顶部竹筋网格层311间的架立高度，依据环保混凝土层3的厚度减去底部竹筋网格层312与路面结构基层2顶面之间的距离、顶部竹筋网格层311与环保混凝土层3顶面之间的距离进行确定。顶部竹筋网格层311安装完毕后，切割掉竹柱32高度多余的部分，使安装后的竹柱32顶端高度相比顶部竹筋网格层311的水平高度高20～30mm，以及竹柱32顶端与环保混凝土层3顶面有120～130mm的环保混凝土保护层，使竹柱32和顶部竹筋网格层311免受昆虫、雨水浸湿的腐蚀。
37.如图2所示，本实施例中，环保混凝土层3采用多个环保混凝土基体单元拼接组合而成，多个环保混凝土基体单元沿水平方向铺设在路面结构基层2上。
38.本实施例中，相邻的两个环保混凝土基体单元之间设有连接缝4，防护涂层5布设在连接缝4的一侧并与环保混凝土基体单元紧密贴合。连接缝4包括布设在路面结构基层2顶面上的胀缝板41和铺设在胀缝板41上的填缝层42。胀缝板41的面板厚度为20mm～30mm。后一个环保混凝土基体单元的施工时，前一个环保混凝土基体单元的防护涂层5处紧贴安装胀缝板41，安装后胀缝板41的面板厚度为20mm～30mm，并在胀缝板41顶面安装宽度为20mm～30mm，厚度为50mm临时木条，并加以固定，待后一个环保混凝土基体单元的环保混凝土成型后，形成宽度为25
±
2mm、深度为50mm的凹形槽。凿除连接缝4中的临时木条，采用聚氨酯类常温施工式填缝料，对连接缝4处进行填缝施工，形成填缝层42。
39.本实施例中，填缝层42的顶面最高位置处高于相邻两侧的环保混凝土基体单元的顶面2mm～3mm。处于顶面最高位置处的填缝层42的一侧向前一个环保混凝土基体单元方向延伸并搭接在防护涂层5和环保混凝土基体单元的顶面，填缝层42的另一侧向后一个环保
混凝土基体单元方向延伸并搭接在环保混凝土基体单元的顶面。环保混凝土层3与连接缝4之间设有连接杆6，连接杆6采用传力杆或拉杆。填缝层42的顶面最高位置处高于相邻两侧的环保混凝土基体单元的顶面2mm～3mm，处于顶面最高位置处的填缝层42的一侧向前一个环保混凝土基体单元方向延伸，另一侧向后一个环保混凝土基体单元方向延伸，使得填缝层42的顶面形成凸形结构。选定长度不少于100m、宽度为3.5m的路堤与路堑过渡段或半填半挖路堤或软土地基处治路堤或填土最大边坡高度大于20m高路堤的易沉降、不稳定地段进行铺筑施工。在环保混凝土层3施工作业摊铺长度100m、宽度3.50m的位置处，架设四边l型钢模板合围成一施工作业区段，即环保混凝土基体单元。并在l型钢模板腹部上钻取一排孔洞，按工程施工图设计要求布设和安装连接杆6，并加以支架固定。连接杆6采用传力杆或拉杆。横向施工缝、胀缝和缩缝设置传力杆，传力杆采用φ28mm圆形钢筋，传力杆设置间距为300mm、长度为400mm。纵向施工缝设置拉杆，拉杆采用φ16mm螺纹钢筋，拉杆设置间距为700mm、长度为700mm。
40.本实施例中，顶部竹筋网格层311与连接缝4的水平距离≥100mm。和/或，底部竹筋网格层312与连接缝4的水平距离≥100mm。上述顶部竹筋网格层311、底部竹筋网格层312与连接缝4的水平距离≥100mm，从而使得顶部竹筋网格层311和底部竹筋网格层312有足够厚度的环保混凝土保护层，免受昆虫、雨水浸湿的腐蚀。
41.本实施例中，环保混凝土层3的顶面与竹柱32顶端的距离为120mm～130mm。竹柱32顶端与环保混凝土层3顶面有120～130mm的环保混凝土保护层，使竹柱32和顶部竹筋网格层311免受昆虫、雨水浸湿的腐蚀。
42.本实施例中，竹柱32长度为400mm～500mm、宽度为20mm～30mm。竹柱32采用外表面洁净的天然有机纤维、绿色环保且竹秆纤维韧性强的3年以上慈竹，从慈竹秆上劈成长度为400～500mm、宽度为20～30mm、厚度为竹秆厚度的长竹条。竹柱32使用时，选择硬度较硬的竹柱32，对于硬度较软的竹柱32，须使用2根长竹条相对设置呈“()”形状，绑扎成1根竹柱32使用。由于竹子的抗拉强度从中心层到外表皮层由小变大、呈梯度抗拉特性，外表皮层抗拉强度接近200.0mpa，接近钢材的抗拉强度。因此，只要增加竹柱32、竹筋313的截面面积就可以达到所需要的抗拉强度。具体工程应用过程中，一方面，需要保证竹筋313与混凝土间的粘结性；另一方面，需要做好竹材的防水、防腐蚀、防增强增韧功能降低等的保护措施。从而使得竹柱32和竹筋313在长期使用过程中强度不会降低或很少降低。
43.本实施例中，竹柱32延伸至路面结构基层2内的深度为120mm～130mm。在路面结构基层2顶面上的竹柱32(竹柱32安装的纵横间距为1000mm
×
500mm)的设计位置处，使用冲击钻钻取φ50mm、深度150mm的圆孔，掏出孔内石渣，并吹干净孔内粉尘。将防水砂浆往圆孔内灌入至孔顶面，将经表面浸泡且沥干后的竹柱32竖直向插入孔内120mm～130mm的深度，上下反复插入3～5次，使防水砂浆溢出孔顶面，确保防水砂浆在孔内与竹柱32、孔壁孔隙填充密实，从而将路面结构基层2与环保混凝土层3锚固拉结联接，增强路面结构基层2与环保混凝土层3的结合能力。
44.本实施例中，竹柱32和竹筋网格层31的表面均设有防护层。对竹柱32和竹筋313在使用前均在质量浓度为10％的a乳胶溶液浸泡24h处理后，沥干成自然干燥的表面处理，目的为防止竹柱32和竹筋313的纤维增强增韧的作用降低。即对竹柱32和竹筋网格层31表面进行处理，在其表层形成一层致密的高分子乳胶的防护层，阻隔了竹柱32和竹筋网格层31
与碱性水泥的接触，有效地防止其竹纤维的降解。
45.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。