专利名称：水泥处治基层沥青路面结构水损坏修复方法
技术领域：
本发明涉及道路工程养护维修领域，具体地说是一种水泥处治基层浙青路面结构水损坏修复方法。
背景技术：
因原料来源广、造价低廉，水泥处治基层材料在我国具有得天独厚的资源优势和经济优势，占我国各级公路基层用量的85%以上，在公路路面建设中起举足轻重的作用，作为路面结构中的主要承重层，决定着路面使用寿命的长短。从使用性能角度，水泥处治基层材料的优点是刚度大、板体性较好，缺点是容易产
生干缩和温缩裂缝，造成浙青路面出现大量反射裂缝。由于水泥处治材料非常致密，从裂缝、结构层间、中央分隔带或浙青层渗入基层中的水难以排出，在行车荷载或冻融的反复作用下路面结构很快出现唧浆、松散和坑槽等病害，给行车安全带来严重影响。对此类路面结构性的水损坏，传统的维修方法是挖除病害结构，重新铺筑水泥处治基层结构，由于水泥处治基层需要至少7天养生时间才能铺筑浙青面层结构，这种方法不仅维修周期长，而且无法避免结构水损坏的再次发生，效果欠佳。如何修复现有道路结构水损坏问题已经成为公路交通行业亟待解决的焦点问题之一。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种水泥处治基层浙青路面结构水损坏修复方法。利用该方法维修的水泥处治基层浙青路面不易发生结构水损坏，如果相邻车道路面结构水损坏较轻，尚未进行维修，本方法还可为相邻车道(如超车道)未维修路段基层裂隙提供排水通道，同时可延长未维修车道的路面使用寿命。本发明所述路面结构性水损坏是指外界水通过路面结构裂缝、结构层间等渠道渗入路面水泥处治基层结构层中，在行车荷载、冲涮、冻融等耦合作用下路面出现开裂、松散和唧浆的损坏现象。所述路面结构水损坏的确定方法可采用现场钻芯观察法，通过在路面病害位置取芯，观察芯样的完整性判断，如果路表开裂、松散、唧浆，芯样破碎不完整，基层局部或全部被冲涮，则该路面病害类型为结构水损坏。本发明的技术任务是按以下方式实现的水泥处治基层浙青路面结构水损坏修复方法，包括以下步骤
a)铣刨掉损坏的面层和基层结构并设置横向排水管
首先，从路表面铣刨并清除损坏的浙青面层和基层结构；然后，在铣刨后的旧路结构层表面边缘往路基外侧钻排水孔并设置横向排水管；
b)设置下封层
在铣刨后的旧路结构层表面洒布热浙青下封层； c )铺筑大孔隙浙青混合料层和密级配浙青混合料面层铣刨的基层按照同厚度铺筑大孔隙的大颗粒集料骨架结构型浙青碎石混合料(即大孔隙浙青混合料层)，最后按照原结构铺筑和恢复密级配浙青混合料面层。步骤a)中，为了保证排水顺畅，所述排水孔的横向坡度应大于4%。排水孔钻进过程中要防止路基变形，不允许路面出现裂缝，钻孔方向要控制，防止钻孔摆动，导致下管困难。在维修段的起终点各设置一道横向排水管；
一般路面(平坡段和纵坡段)情况下，相邻横向排水管设置间距优选为20-40米；为了加强纵坡变换的凹型竖曲线底部的排水性能，在纵坡符号变换的凹型竖曲线底部的最低点设置横向排水管，并在其前后相距5-10米处各增设I道横向排水管，起加密排水通道作用。所述横向排水管的内径优选为4cm-8cm，可采用公知的各种排水管，如树脂玻璃夹
砂管等。步骤b)中，下封层热浙青洒布量I. 2kg-l. 6kg/m2,热浙青洒布后立即撒布单粒径浙青预拌碎石，撒布量5 -8kg/m2。下封层热浙青洒布前必须将铣刨后的旧路面清扫干净，不得有浮尘。所述单粒径浙青预拌碎石的优选规格为5-10mm,预拌浙青含量O. 3-0. 4%,所采用浙青与步骤c )所述大孔隙浙青混合料层所用浙青相同。步骤c)中，大颗粒集料骨架结构型浙青碎石混合料的空隙率为12%_18%，渗水系数大于10_2cm /s,采用70A浙青或改性浙青,设计浙青含量范围2. 9°/Γ3. 5%,浙青膜厚度大于12 μ m，混合室内设计按照旋转压实100次成型，现场压实度大于98%。大颗粒集料骨架结构型浙青碎石混合料中，集料粒径大于等于31. 5mm,设以各粒径矿料的通过百分率计，其级配范围为
31. 5mm 939^100%19mm 609^75%
9. 5mm 259^38%I. 18mm (TlO%
0.075、m0 3%。所述大颗粒集料骨架结构型浙青碎石混合料渗水系数指标测试方法按照水力学达西定理原理(Darcy's Law)进行测定,水流从饱水的圆柱型试件上下表面通过,试件侧面封闭无渗漏。步骤c)中，铺筑大孔隙浙青混合料层后，按照原浙青面层结构铺筑密级配浙青混合料，恢复浙青面层结构，并在浙青层间洒布粘层油，确保结构层间连续完整。本发明的水泥处治基层浙青路面结构水损坏修复方法与现有技术相比具有以下突出的有益效果
1、该方法基于结构水损坏产生机理，变封水为疏水，大孔隙的大颗粒集料骨架结构型浙青碎石混合料与横向排水管系统设置相结合，适应了路面结构内部排水系统的要求，解决了维修路段和相邻车道未维修路段的结构内部排水和结构水损坏问题；
2、下封层与骨架大孔隙混合料相结合，解决了下基层防水和层间连接问题，极大提高结构整体性能；
3、大孔隙浙青混合料结构防止了反射裂缝向路表面的蔓延，提高了路面结构的寿命；
4、该方法施工速度快、维修周期短，极大缓解因道路维修造成的交通拥堵问题。
附图I是以实施例所述方法修改后的水泥处治基层浙青路面的全断面结构示意 附图2是图I所示修改后的水泥处治基层浙青路面的局部断面结构示意 附图3是实施例中横向排水管在纵断面线的布置 附图4是实施例中大颗粒集料骨架结构型浙青碎石混合料的级配曲线图。
具体实施例方式参照说明书附图以具体实施例对本发明的水泥处治基层浙青路面结构水损坏修复方法作以下详细地说明。实施例
一、确定路面病害类型属于结构性的水损坏
采用现场钻芯观察法，通过在路面病害位置取芯，观察芯样的完整性判断，如果路表开裂、松散、唧浆，芯样破碎不完整，基层局部或全部被冲涮，则该路面病害类型为结构水损坏。二、确定路面病害类型属于结构性的水损坏后，利用本发明修复方法进行修复。具体修复步骤为
a)铣刨掉损坏的面层和基层结构并设置横向排水管
用路面铣刨设备从路表面铣刨并清除损坏的浙青面层I和基层结构2，用钻孔设备以大于i% (i=4)的坡度在铣刨后的旧路结构层3表面边缘往路基外侧钻排水孔，并设置横向排水管4。排水孔钻进过程中要防止路基变形，不允许路面出现裂缝，钻孔方向要控制，防止钻孔摆动，导致下管困难。排水管4为直径为5cm的树脂玻璃夹砂管。如附图3所示，通常路面情况下，相邻横向排水管设置间距为a=20_40米；
在纵坡变换的凹型竖曲线底部的最低点设置横向排水管4-1，并在最低点横向排水管
前后相距b=10米各增设I道横向排水管4-2。b)设置下封层5
将铣刨后的旧路面结构层3表面清扫干净后，洒布热浙青下封层5。下封层热浙青洒布量I. 4kg/m3,热浙青洒布后立即撒布单粒径浙青预拌碎石,撒布量 6kg/m2。单粒径浙青预拌碎石的规格为5-10mm,预拌浙青含量O. 35%,采用70A浙青或改性浙青。c)铺筑大孔隙浙青混合料层和密级配浙青混合料面层
下封层5的上侧铺筑大孔隙的大颗粒集料骨架结构型浙青碎石混合料层6。大颗粒集料骨架结构型浙青碎石混合料的空隙率为12%_18%，采用70A浙青或改性浙青，设计浙青含量范围2. 99Γ3. 5%，浙青膜厚度大于12 μ m,混合室内设计按照旋转压实100次成型，现场压实度大于98%。压实混合料试件按达西定理原理测定无侧渗的渗水系数大于l(T2cm/s。集料公称最大粒径大于等于31. 5mm,设计级配范围如下
权利要求
1.水泥处治基层浙青路面结构水损坏修复方法，其特征在于包括以下步骤 a)铣刨掉损坏的面层和基层结构并设置横向排水管 首先，从路表面铣刨并清除损坏的浙青面层和基层结构；然后，在铣刨后的旧路结构层表面边缘往路基外侧钻排水孔并设置横向排水管； b)设置下封层 在铣刨后的旧路结构层表面洒布热浙青下封层； c)铺筑大孔隙浙青混合料层和密级配浙青混合料面层 铣刨的基层按照同厚度铺筑大孔隙的大颗粒集料骨架结构型浙青碎石混合料，最后按照原结构铺筑和恢复密级配浙青混合料面层。
2.根据权利要求I所述的水泥处治基层浙青路面结构水损坏修复方法，其特征在于所述排水孔的坡度大于4%。
3.根据权利要求I所述的水泥处治基层浙青路面结构水损坏修复方法，其特征在于 在维修路段的起终点各设置一道横向排水管； 一般维修路段的起终点之间，相邻横向排水管设置间距为20-40米； 在纵坡符号变换的凹型竖曲线底部的最低点设置横向排水管，并在其前后相距5-10米处各增设I道横向排水管。
4.根据权利要求I所述的水泥处治基层浙青路面结构水损坏修复方法，其特征在于所述横向排水管的内径为4cm-8cm。
5.根据权利要求I所述的水泥处治基层浙青路面结构水损坏修复方法，其特征在于步骤b)中，下封层热浙青洒布量I. 2kg-l. 6kg/m2,热浙青洒布后立即撒布单粒径浙青预拌碎石，撒布量5-8kg/m2。
6.根据权利要求5所述的水泥处治基层浙青路面结构水损坏修复方法，其特征在于单粒径浙青预拌碎石规格5-10mm,预拌浙青含量O. 3-0. 4%,所采用浙青与步骤c )所述大孔隙浙青混合料层所用浙青相同。
7.根据权利要求I所述的水泥处治基层浙青路面结构水损坏修复方法，其特征在于步骤c)中，大颗粒集料骨架结构型浙青碎石混合料的空隙率为12%-18%，渗水系数大于10_2cm /s,采用70A浙青或改性浙青,设计浙青含量范围2. 9°/Γ3. 5%,浙青膜厚度大于12 μ m，混合料室内设计按照旋转压实100次成型，现场压实度大于98%。
8.根据权利要求7所述的水泥处治基层浙青路面结构水损坏修复方法，其特征在于所述大颗粒集料骨架结构型浙青碎石混合料中，集料公称最大粒径大于或等于31. 5mm,以各粒径矿料的通过百分率计，其级配范围为 31. 5mm 939^100%19mm 609^75% 9.5mm 259^38%I. 18mm (TlO%0.075mm 0 3%。
9.根据权利要求7所述的水泥处治基层浙青路面结构水损坏修复方法，其特征在于所述大颗粒集料骨架结构型浙青碎石混合料渗水系数指标测试方法按照水力学达西定理原理进行测定，水流从饱水的圆柱型试件上下表面通过，试件侧面封闭无渗漏。
全文摘要
本发明公开了一种水泥处治基层沥青路面结构水损坏修复方法，属于道路工程养护维修领域。该方法具体修复步骤包括a)铣刨掉损坏的面层和基层结构并设置横向排水管、b)设置下封层、c)铺筑大孔隙沥青混合料层和密级配沥青混合料面层等。与现有技术相比，本发明的水泥处治基层沥青路面结构水损坏修复方法具有环保、高效、可保持路面结构的长久持续使用等特点，具有很好的推广应用价值。
文档编号E01C7/32GK102900002SQ20121034370
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月17日 优先权日2012年9月17日
发明者韦金城, 李进, 鲁圣弟, 余四新, 付建村, 孙杰, 张 成 申请人:山东省交通科学研究所