专利名称：一种新型露石路面施工方法
一种新型露石路面施工方法-.所属技术领域本本发明属于公路建设范畴，为公路工程建设施工技术领域。
二.
背景技术：
水泥路面由于其强度高、稳定性好、无车辙、耐久性好、造价适中、夜间行车可视性好等诸多优点.受到各国道路部门的重视。然而，水泥路面也有一些急需改进的问题。水泥路面的抗滑性一直是人们关心与研究较多的问题。随着经济建设的发展，公路等级不断提高，交通量增大，车速加快，水泥路面的抗滑问题日益突出，尤其是在雨季，潮湿的路面抗滑性能大大降低，易使车辆打滑失控，造成人员伤亡、财产损失等重大事故。对此，国内外研究出一些抗滑技术，如拉毛、压纹、刻槽，即所谓的“第一代、第二代、第三代抗滑技术”。经过长期使用表明，路面拉毛易被磨光，抗滑性衰减很快，路面压纹、刻槽对抗滑性增加较小，且嵌入槽内的小石子易使路面表面破碎。所以这些技术未能根木解决水泥路面的抗滑问题。随着人们环保意识的增强，对水泥路面产生的交通噪声更加关注，“噪声路面”已成为水泥路面的又一代名词，在对路面使用品质要求不断提高的情况下，这一缺陷会成为水泥路面发展的制约因素；降低公路交通噪声，特别是降低人口密集区、临近城市的快速专用线、隧道内的交通噪声，己是工程技术部门不得不考虑和解决的问题。水泥路面的眩光问题一直未引起研究和建设部门的重视，但它却是影响驾车人视觉的重要因素，消除这种不利影响是提高水泥路面行驶舒适性、安全性的重要方面。为适应现代交通发展需求，研究高抗滑、低噪声且表面功能持久的路面理论与技术是非常必要的。闻抗滑、低噪声且表面功能持久的路面表面应具备两种构造:一种是微观构造(水平方向O 0.5mm、垂直方向O 0.2mm)，它是影响车辆低速行驶(车速在50km/h)时路面抗滑能力的主要因索；另一种是由路面集料间的开放空间、孔隙和沟槽组成的宏观构造(水平方向0.5 50mm、垂直方向为0.2 IOmm),它是影响高速行车(车速大于50km/h)时路面抗滑能力的主要因素。品质良好的砂、合适的砂率与水泥所组成的水泥砂浆使得普通水泥混凝土路面表面具有良好的微观构造，能够满足车辆低速行驶下的抗滑要求，一般来说，采用大颗粒砂能使路面保持一定的微观构造，所以水泥路面提高并保持抗滑能力的关键在于形成良好的宏观结构.
水泥路面低噪声的实现主要通过减小车轮胎与路面表面的瞬时泵吸噪声，减小轮胎与路面间的振动噪声而获得，这两方面的减小存在着矛盾，协调好这种矛盾将可获得噪声较低的水泥路面，即成为低噪声水泥路面。而减小泵吸噪声、撞击噪声及其协调途径也是通过形成路面宏观构造而实现.相应地， 路面对噪声的正反射及轮胎对横向刻槽的吹哨噪声也得以消除。铺筑多孔隙水泥路面，可形成低噪声水泥路面，因为，较多的孔隙一方面可减小泵吸噪声，另一方面对产生的噪声具有一定的吸收作用，这样使得轮胎与路面的作用噪声降低，从而降低交通噪声。丰富的孔隙会使此种路面具有一定的内部排水功能，在任何气候条件下，均具有良好的抗滑性.多孔隙的水泥路面也是抗滑低噪声水泥路面的一种选择。但是，由于孔隙多，会使路面综合力学性能难以满足要求，直接用作面层会产生难以克服的问题。因此，需要寻求更为合理的抗滑、低噪声水泥路面。露石水泥混凝土路面(Exposed-Aggregate Cement Concrete Pavemont,简称 EACCP)正是这样一种路面。露石水泥混凝土路面，是在面层水泥混凝土混合料铺筑成型后，喷洒露石剂并覆盖塑料膜养生，期间通过露石剂作用对水泥混凝士表面层进行化学处理，延缓表面一定厚度水泥砂浆的凝结，但不影响主体混凝土的正常凝结硬化，当主体混凝土达到一定强度后，刷洗其表面进行表面除浆，露出均匀分布的粗集料，这样所形成的水泥路面就是露石水泥混凝土路面(EACCP)。EACCP除保持普通水泥路面强度高、使用寿命长、养护费用低等特点外，由于其优良的宏观构造与微观构造，具有一些优异的使用性能.首先，路面抗滑性能得到极大的提高，特别在雨天的抗滑能力显著增加，而且路面抗滑能力保持时间长，不易被磨损；其次，由于集料外露而减小了泵吸噪声，使交通噪声水平显著降低；另外EACCP对强烈的光形成漫反射，可消除或减缓耀眼光线对驾驶员、行人的干扰，排除反光眩目现象，提高路面的安全性能.因此，露石路面具有优良的使用性能和广阔的应用前景。可是在我国，露石路面的研究、应用一直处于试验阶段而无法大面积推广，究其原因主要有以下两个方面:1.露石剂的使用及表面除浆的成本大增加了路面的铺筑成本①露石剂单价:50元/kg，使用量0.5kg/m2，露石剂成本使露石路面较水泥砼路面每平米增加25元；②露石路面形成过程中要冲洗掉4mm IOmm的结合料,水泥混凝土单价:1200元/立方，露石路面每平米浪费结合料4.8元 12元；③露石路面养生薄膜成本使露石路面较水泥砼路面每平米增加5元；④水车成本使露石路面较水泥砼路面每平米增加5元；⑤人工费(露石剂喷洒、薄膜养生、清除掉表层水泥砂浆粘结料)使露石路面较水泥砼路面每平米增加40元/平米；露石路面每平米较普通水泥混凝土路面成本增加79.8元 87元；以普通高速路面面层为例，厚度28cm，最大碎石40mm、C20砼、425水泥材料，造价为70元/每平方。露石路面施工，使路面面层成本增加了 114% 124%，一般业主单位都难以接受。2.现有露石水泥混凝上路面施工工艺复杂，露石剂的喷洒时刻、覆膜养生时间的长短、表面除浆的程度，露石高度的一致性都会影响到露石路面的效果。在相关专业施工机械没有研制出来之前，依靠人工施工质量难以保证。
三.
发明内容
1.发明一种新型露石路面施工方法的目的发明一种完全新型的露石路面施工工艺，在保证满足露石路面技术指标的前提下，铺筑成本能低于现有的露石路面施工工艺，施工工艺极大地简化，工程质量稳定性大幅提高，使用现有普通施工机械，即可保证露石路面施工质量。2.本发明“一种新型露石路面施工方法”解决其技术问题采用的技术方案。本发明“一种新型露石路面施工方法”铺筑的露石路面，实质是一种含有溶剂的多组分环氧基系统。各组分按照一定的比例和顺序拌和后摊铺，然后均匀铺设露石路面集料，待固化后，扫除多余的集料，即形成露石路面。本发明“一种新型露石路面施工方法”的骨料要求使用单一粒径，颗粒尺寸4 5_，骨料既可是本色的，亦可是染色或彩色的；本发明“一种新型露石路面施工方法”的胶结料，既可是本色的，亦可是彩色的，摊铺厚度，应是所选骨料平均厚度的2/3，太厚影响路面的防滑、降噪性能；太薄骨料粘结不住。本发明“一种新型露石路面施工方法”的特点在于，新型露石路面只担负露石路面耐磨、防滑、防眩、排水的功能，而露石路面的强度由原有路面强度满足。本发明“一种新型露石路面施工方法”铺筑的露石路面，可以做成彩色露石路面，大大拓展的露石路面的使用范围。本发明一种新型露石路面施工方法(试验路段):①.路面处理(图1)本发明一种新型露石路面施工方法施工前，其底层路面若有坑槽、裂缝、污染等病害，应预先进行处理。②打扫路面(图2)粘层油涂刷前，应对欲施工路面进行清扫、除尘处理③粘贴胶带(图3)除尘处理后应立即沿欲施工部分的外沿粘贴胶带④胶带与地面应尽量贴合(图4)⑤.按规定比例配制粘层油(图5)⑥.涂刷粘层油(图6)涂刷粘层油时应尽量均匀，将欲施工路面既能涂满路面又不应有粘层油堆积⑦.按规定比例配制胶结料(图7)欲施工路面所涂刷的粘层油初凝后开始配制胶结料，配制胶结料时搅拌应尽量充分(搅拌时间5 10分钟)，搅拌完成后应在尽可能短的时间内使用完毕。⑧待粘层油干透后，涂刷(喷洒)胶结料，厚度为所选石料平均粒径的2/3(图8)⑨八.抛洒石料(图9)涂刷胶结料以后立即撒布骨料，骨料应覆盖所有胶结料⑩.撕揭胶带(图10)露石路面初凝时即可撕揭胶带(撒布骨料2小时左右)(11).回收骨料(图11)露石路面固化后(骨料撒布6小时左右)即可将多余骨料收回。收回骨料应按骨料尺寸过筛后继续使用。回收过骨料的路面应用强力吸尘器再次回收骨料。3.本发明“一种新型露石路面施工方法”施工路面的检验(I).抗滑性能的检验路面在潮湿不利条件下抗滑性能大大降低，容易引发交通事故，露石表面具有良好的表面排水性能，能加大轮胎与路面的有效接触面积，提供足够的抗滑系数，降低事故率.
作为路面因素的宏观构造可按现行规范方法的平均构造深度(MTD)指标进行评价:通常采用砂容量法进行测定，即将己知容量的标准砂摊填在干净并干燥的路表面纹理内，量测其覆盖的面积，由此计算得到平均构造深度(MTD)。一般MTD越大，表面宏观构造越丰富，车辆高速行驶时路面抗滑能力越高；露石路面的纵向抗滑性能用抗滑指数SN评价:装有标准试验轮胎的拖车，以标准速度(通常为60km/h)行驶在洒水潮湿的路面表面.测量测试轮被完全锁定(100%滑移率)或者以某一固定滑移率(如86%)滑移时所需的牵引力Ft，除以轮上的有效荷载P，便可得到摩擦系数，称为制动力系数BFC，也可称为抗滑指数SNBFC=SN=-
P露石路面的横向抗滑性能用侧向力系数SFC评价:拖车上的测试轮与行驶方向偏转一定角度，测定该轮滑移时所受到的侧向力Fs，除以轮上的有效荷载P，便可以得到靡阻系数.称之为侧向力系数SFC，SFC=么
P现行规程中评价当前路面抗滑性能的方法有手工铺砂法、电动铺砂法、激光构造深度仪法、摆式仪法、制动距离法和摩擦系数测试车法(纵向力系数法、横向力系数法).
(2).降噪特性的检测根据我国《中华人民共和国环境保护法》，2008年8月19日《声环境质量标准》(GB3096-2008)，与此相关的噪声测量标准包括:《声学、环境噪声测量方法》GB/T 3222-1994、《城市区域环境噪声测量方法》GB/T 14623-1993.两个测量标准适用于城市区域环境、交通干线噪声的测量。对噪声的客观量度一般采用声压级、声强级或声功率级，但由等响曲线可知，人的主观感觉还受频率影响。为了使声音的量度与人耳听觉感受一致，在测量仪器，如声级计上都装置了对频率的计权网络，即滤波器。它对所接收的声音按频带设一定的衰减.来模拟人耳的听觉特性，这样得到的声级称为计权声级。计权网络可分为A、B、C和Lin计权网络，有的声级计还有D计权网络。所测得的声压级分别称为A、B、C、D声级，C和Lin又称为总声压级。由于被测声通过A网络时，低频段有较大的衰减，比较符合人耳对低频声的敏感程度比高频声差的听觉特点，因而现在在国际上通用的是A声级，记作dB(A)，(3).路面反光性能检验方法视野里的极高亮度物体或强烈亮度对比物使观察者产生烦恼，并产生不舒适或视觉机能及视距降低的现象，称为眩光。我们都知道，水泥路面通常称为“白色路面”，当光线照射在其上时，会发生强烈的反射现象。驾驶员在水泥路面上长时间行车，眼睛会感到不舒适，尤其是夏季阳光强烈的时候。在这种情况下，为了缓解眼睛的疲劳，通常乘车人会把视线转向别处，但驾驶员却不能。因为司机在行车过程中要达到安全、 快速、舒适的目的，就必须始终观察前方的道路情况，当司机的视力疲劳无法缓解时，就有可能导致交通事故的发生。对于给驾驶员带来不利和危险的眩光现象，人们已有所认识，但并没有采取具体的措施来解决。因此研究合适的措施来减轻和消除这一现象的危害，以提高路面的安全性能，减少交通事故是十分必要的。对于路面而言，路表构造对路面的反光性能有较大影响。浙青混凝土路面作为黑色路面，在反光、防眩方面要优于水泥混凝土路面，而露石路面特别是彩色露石路面，由于它本身独特的构造，反光性能比传统的水泥路面有很大改善。露石路面特别是彩色露石路面露出的集料本身具有一定的颜色，它会吸收一些光线，减轻路面反射的强度，并且露出的集料形成优良的微、宏观构造，能对强烈的光形成漫反射。这种光学特性可以防止阳光耀眼，给驾驶员和行人提供一个安全舒适的行车环境。检验方法:I)用中间带孔的黑布或黑纸将测量板盖住，打开光源，将光投射到孔洞处的测量板，并记录Θ、W、r、R。2)在相同的测量环境下， 测量参照板镁板的散射系数K。。3)改变Θ、W、R的值，进行不同方式下的比较测量。
四.
图1是路面处理示意2是打扫路面不意3是粘贴胶带示意4是胶带与地面应尽量贴合示意5是按规定比例配制粘层油示意6是涂刷粘层油示意7是按规定比例配制胶结料示意8是涂刷(喷洒)胶结料示意9是抛洒石料示意10是撕揭胶带示意11是回收骨料示意12是抗滑值与构造深度关系示意13是抗滑值与露石点数关系示意14是不同试样板的抗滑摆值对比示意15是抗滑值衰减对比示意16是抗滑摆值与构造深度关系示意17是不同路面的行车噪声示意18是各种路面抗滑值测试表19是各种路面的散射系数表图五.
具体实施例方式我们于2011年9月在福建省泉州市幅宽24米的市政道路上铺筑了 1000M的试验路段。其中，骨料采用中国红陶瓷颗粒，粒径分别为2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、9各做了100 米。1.抗滑性能考虑到露石表层抗滑性能主要受露石颗粒表面分布状况、露石颗粒间的宏观构造及露石颗粒表面的微观构造因素的影响.为了寻找露石表面抗滑性能与路面状态之间的联系，在66个露石表面样本中分别进行抗滑值、构造深度实验，以抗滑测试点为中心的边长IOcm正方形区域内进行露石点数测试，试验结果见图12、图13、图18:从图12抗滑值与构造深度关系可以看出，构造深度少于某个值(约1.0mm)时，抗滑值与构造深度呈正相关；构造深度大于此值时，抗滑值与构造深度呈负相关.从图13抗滑值与露石点数关系可以看出，露石点数少于某个值(110)时，抗滑值与露石点数呈正相关；露石点数大于该值时，抗滑值与露石点数呈负相关.露石处理后混凝土表面的构造深度增大，单位面积内的粗集料露石点数减少，潮湿不利条件下的抗滑值随露石表面的构造深度增大而增大，抗滑性能增强.随着露石表面的构造深度继续增大，单位面积内的粗集料露石点数继续减少，抗滑值随着表面单位面积内的粗集料露石点数减少而减少，抗滑性能反而有所下降.因此，露石混凝土路面的抗滑性能与表面的构造深度、单位面积内的粗集料露石点数有关.
当构造深度为Imm是，对应的露石深度为1.83mm,而露石深度为骨料粒径的1/3，故推荐最佳骨料粒径为5.5mm.
通过对上表数据分析可以得出以下结论:①.油污染情况下，本工艺露石路面的抗滑摆值大于其他路面类型抗滑摆值；从图18和图14可以看到，在相同油污染程度下，本工艺露石路面的抗滑性要优于其他类型的路面，在有水情况下，本工艺露石路面抗滑值平均在55BPN左右，而浙青路面为50BPN,刻槽混凝土路面为40BPN，光面混凝土路面仅为32BPN ;在轻微油污染情况下，本工艺露石路面的抗滑值能保持在28 22BPN之间，浙青路面为21BPN，刻槽和光面混凝土路面只能保持在10 16BPN之间，这种差异在油污染较严重时，仍然存在:构造深度为0.75mm的本工艺露石路面与构造深度为0.76的浙青混凝土路面，两者构造深度大致相同，但是在相同程度的油污染下，本工艺露石路面的抗滑值大于浙青混凝土路面。②露石深度影响油污染情况下抗滑衰减速度露石深度大的露石路面在油污染下，路面抗滑值随污染程度增加早期衰减较慢，露石深度小的，早期衰减较快，但最后露石路面的抗滑值都将趋于稳定，如图15所示。对于图15构造深度为1.0mm的露石路面,用油量小于IOg时,这种较小的用油量不足以填满集料之间的空隙，所以摩擦系数的衰减比较慢，而当用油量达到IOg时，机油已经完全填满集料之间的空隙，且在露石混凝土的表面形成连续的油面，路面抗滑值从20BPN下降到13BPN，下降幅度较大。而构造深度为0.34mm的露石路面，用油量6g时，表面就已经形成近似连续的油膜，路面抗滑值从21BPN衰减到14BPN，衰减比较快，用油量再增加，表面仍是一层油膜，路面抗滑值有微小的衰减并基本上趋于稳定。有水情况下摩擦系数随着露石深度变化的情况如图16。从图中可以看出，在获得一定构造深度(0.7mm)后，摩擦系数随露石深度的增加变化较小。当构造深度大于1.0mm以后，摩擦系数随露石深度的增加而变小。2.降噪性能2011年9月，泉州市市政本工艺露石路面试验路修筑完毕，当年11月下旬进行了噪声测试.主要仪器:声级计、测试车选用桑塔纳小汽车.试验步骤:①测点距行车中心线
7.5M，声级计距离地面垂直距离1.2M 测试车分别以40、60、80、100km/h速度行使，距测试点最近时记录声级计读数，平行测试记录3 4组数据.
对于本工艺露石路面实验路段与同条件下摊铺的普通水泥混凝土路面实验段分别进行道路交通噪声测试，测试结果如图17所示.从图6可以看出，本工艺露石路面与普通水泥混凝土路面的行车噪声相比较，在40km/h低速行驶降噪4.7dB (A)，在60km/h速度行驶降噪4.7dB (A)，在80km/h速度行驶降噪5.3dB (A)，而在100km/h高速行驶时降噪
7.7dB(A)，降噪百分率为9.59%.随着行车速度的增加，露石路面的降噪效果愈来愈明显，降噪幅度愈来愈大.因此，本工艺露石路面在快速干线公路建设应用具有广泛的前景.
3.防眩性能为了考察露石混凝土的防眩功能，在试验室内对本工艺露石路面试板反光性能做了对比试验。在测量中分为三种方式:①:T1= 31cm, R1 = 110.5cm, W1 = O, Q1 = 35。, r/ = 30cm(浙青板)②r2 = Γ” R2 = 113cm，Ψ2 = 21。，Q1= θ 2③rIV = T1, R3 = 99cm, Ψιν = Ψ2, θ 3 = 45。其中对照板镁板的散射系数为K = 0.85，试验数据如图19所示:从以上试验结果看出，传统施工工艺的普通混凝土路面的散射系数为0.35，而本工艺露石路面散射系数平均在0.18左右，甚至更小。 这表明，本工艺露石路面在反光性能上有了很大改善，但比散射系数为0.07的浙青混凝土要差一些。
权利要求
1.一种露石路面的施工方法，其特征在于包括步骤: (1)路面处理；清除底层路面的坑槽、裂缝、污染； (2)打扫路面:粘层油涂刷前，对施工路面进行清扫、除尘处理； (3)粘贴胶带:除尘处理后立即沿欲施工部分的外沿粘贴胶带，要求胶带与地面贴合； (4)涂刷粘层油:涂刷配制好的粘层油，要求涂刷的粘层油应均匀，施工路面既能涂满路面又不应有粘层油堆积； (5)配制胶结料:在施工路面所涂刷的粘层油初凝后开始配制胶结料，要求配制胶结料时搅拌应尽量充分； (6)涂刷/喷洒胶结料:待粘层油干透后，涂刷/喷洒胶结料； (7)抛洒石料:涂刷胶结料以后立即撒布骨料，骨料应覆盖所有胶结料； (8)撕揭胶带:露石路面初 凝时可撕揭胶带； (9)回收骨料:露石路面固化后即可将多余骨料收回。
2.根据权利要求1所述的露石路面的施工方法，其中在配制胶结料的步骤中，搅拌时间为5 10分钟。
3.根据权利要求1所述的露石路面的施工方法，其中在撕揭胶带的步骤中，露石路面初凝为撒布骨料2小时以后。
4.根据权利要求1所述的露石水泥混凝土路面的施工方法，其中在涂刷/喷洒胶结料的步骤中，厚度为所选石料平均粒径的2/3。
5.根据权利要求1所述的露石水泥混凝土路面的施工方法，其中在回收骨料的步骤中，露石路面固化时间为骨料撒布6小时后。
6.根据权利要求1所述的露石水泥混凝土路面的施工方法，其中在回收骨料的步骤中，收回骨料应按骨料尺寸过筛后继续使用，回收过骨料的路面应用强力吸尘器再次回收骨料。
全文摘要
本发明属于公路工程建设施工工艺技术领域。“一种新型露石路面施工方法”铺筑的露石路面，实质是一种含有溶剂的多组分环氧基系统。各组分按照一定的比例和顺序拌和后摊铺，然后均匀铺设露石路面集料，待固化后，扫除多余的集料，即形成露石路面。
文档编号E01C7/12GK103215872SQ201210556610
公开日2013年7月24日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日
发明者王鸽, 李菁 申请人:王鸽, 李菁