公路路面基层施工横缝处理装置及其使用方法和拆除方法与流程

本发明涉及公路路面基层施工技术领域，尤其是一种公路路面基层施工横缝处理装置，针对公路路面基层施工中，由于施工组织、段落划分、工作面转换或其他原因中断施工2h以上需要设置施工横缝时，能快速、准确、规范地实现横缝设置的装置。

背景技术：

公路路面基层或底基层（注：后续的论述中只提“基层”，但实际包含“基层”和“底基层”）施工中，由于施工组织、段落划分、工作面转换或其他原因中断施工2h以上，就需要规范地设置施工横缝，以方便后续施工时平顺衔接，保障路面各结构层平整度以及路面整体行车舒适性。目前，公路基层施工横缝设置常用的方法有三种：

第一种方法：“摊铺机摊铺与碾压”施工横缝设置方式。公路正常路段施工时，一般为摊铺机摊铺后压路机直接配合碾压成型。此时，根据《公路路面基层施工技术细则》

（jtg/tf20-2015）5.4.22施工横缝的设置应符合下列规定：

（1）人工将末端含水率合适的混合料整齐，紧靠混合料末端放两根方木，方木的高度与混合料的压实厚度相同，整平紧靠方木的混合料；

（2）方木的另一侧用砾石或碎石回填约3m长，其高度应高出方木2-3cm，并碾压密实；

（3）在重新摊铺混合料之前，应将砾石或碎石和方木除去，并将下承层顶面清扫干净；

（4）摊铺机返回到已压实层的末端，重新开始摊铺混合料。

这种方法的弊端是：（1）方木容易被碾压破坏，不断更换新方木累积成本高；（2）采用砾石或碎石回填约3m长，需要4-8m3砾石或碎石，运输只能使用小型翻斗车，成本高；（3）现场铲除砾石或碎石由于方量小、工作面小不能实现机械化。所以，这部分砾石或碎石往往按废料处理，一般废弃并堆积于公路边坡，造成严重的浪费和路域环境破坏。（4）该方式作业时间长，使用人工较多，效率低，与大规模和全面机械化施工的发展要求不相匹配。

第二种方法：若采用“摊铺机摊铺与碾压”施工方式，摊铺中断大于2h，且未按上述第一种方式设置施工横缝时，应将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料铲除，并将已碾压密实并且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直并且垂直向下的断面，再摊铺新的混合料。或采用小型切割机切缝，然后用人工清除斜坡过渡段。

这种方法目前被广泛采用。但这种方法存在的弊端是：（1）配置切割机、发电机需要一定成本；（2）柴油发电机噪声大，使用燃料污染空气；（3）切割机使用流水冷却刀片，会产生泥浆污染施工横缝，影响新旧混合料衔接的内在质量；（4）至少需要两人配合操作，人工成本高，操作过程中潜在安全风险；（5）切割后的拟废弃的基层料由于方量小、工作面小不能实现机械化。所以，这部分基层料往往按废料处理，一般废弃并堆积于公路边坡，造成严重的浪费和路域环境破坏；（6）该方式作业时间长，效率低，与大规模和全面机械化施工的发展要求不相匹配。

第三种方法：“人工摊铺与碾压”施工横缝处理方式。对于路面边角部位、加宽过渡段等摊铺机无法直接就位的窄匝道等部位，可采用推土机摊铺、平地机整平的人工方式摊铺并与主线同步碾压成型。此时，根据《公路路面基层施工技术细则》（jtg/tf20-2015）5.5.19施工横缝的设置应符合下列规定：

（1）在已碾压的无机结合料稳定材料层末端，挖一条横贯铺筑层全宽的宽约300mm的槽，直至下承层顶面。形成与路的中线垂直并垂直向下的断面，并放两根与压实厚度等厚、长为全宽一半的方木顶贴垂直面，如图1所示。

（2）用原挖出的材料回填槽内其余部分；

（3）第二天邻接作业段拌合后除去方木，用混合料回填；

（4）靠近方木未能拌合的一小段，应人工补充拌合；

（5）整平时，接缝处的稳定材料应较已完成断面高出约50mm；

（6）新混合料碾压过程中，应将接缝修正平顺。

这种方法的弊端是：（1）方木容易被碾压破坏，不断更换新方木累积成本高；（2）人工挖槽或切割机切割的弊端和第二种方式完全相同；（3）素土回填的方式与第一种方法砾石或碎石回填弊端近似；（4）现场铲除的废料一般堆积于公路边坡，造成严重的浪费和路域环境破坏。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提出一种公路路面基层施工横缝处理装置，结构简单，现场能够快支快拆、方便机械上下、一次碾压成型、不产生废弃料。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种公路路面基层施工横缝处理装置，包括方管、斜撑桁架片和限位装置，斜撑桁架片为直角三角形结构，竖立直角边与方管为等高且固定连接，水平直角边长度为80-120cm；限位装置固定在方管上且与斜撑桁架片位于方管的同侧，用于方管固定在公路路面基层上。

进一步地，该公路路面基层施工横缝处理装置设为3米长，方管同侧上固定设有至少3个斜撑桁架片。

进一步地，方管由两个对扣的槽钢焊接而成。

进一步地，限位装置包括上下正对应两层u型卡和插钎，u型卡分别固定在方管侧壁的上下侧，插钎穿过上下正对应两层u型卡钉入公路路面基层中。

进一步地，限位装置设有3个，分别设在该公路路面基层施工横缝处理装置两端距端头20cm处和中间位置。

进一步地，还包括方木斜支撑，倾斜地设在上层u型卡下侧、插钎外侧，固定在公路路床或底基层上。

进一步地，还包括限位钉，该限位钉钉设在公路路面基层中，抵靠在方管的另一侧面，与插钎位置相对应。

进一步地，每个插钎穿过上下正对应两层u型卡，u型卡设在方管同侧上下两层。

一种公路路面基层施工横缝处理装置的使用方法，包括以下步骤：

⑴、在公路路面基层上钉入限位钉，进行定位；

⑵、将公路路面基层施工横缝处理装置依靠步骤⑴限位钉，同时插钎穿过u型卡钉入公路路面基层中；

⑶、在u型卡和公路路面基层之间加设倾斜设置的方木斜撑。

一种公路路面基层施工横缝处理装置的拆除方法，包括以下过程：在u型卡内打斜插钎，拔出插钎。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本装置发明的思路清晰，制作简单；本发明形成的装置安装和拆卸极为方便，安全可靠，经济实用，可以重复使用，最后回收残值率大于95%。

2、规范了横缝制作工艺，提高横缝制作水平。施工缝处基层高程实现了精准控制，新旧基层料衔接内在质量得到了有效保证。

3、有效节约机械、人工和不必要的工作，快支快拆，提高了劳动生产率，能有效节省工期。

4、避免了传统施工方法大量依赖人工，劳动强度大，生产效率低，作业质量难于保证的劣势，使用该装置后，便于标准化、规范化组织施工，适宜组织流水作业。

5、避免了该部位施工组织中潜在的各类风险，如高程控制不准确，容易反射至沥青路面形成跳车。

6、避免了材料浪费（基层料、燃料、砾石或碎石、素土、方木等），节约了资源，保护了环境（杜绝了空气污染、噪音污染、泥浆污染、废料污染、油料污染等）。

7、无任何带电作业的安全隐患。如使用切割机安全隐患、使用发电机的安全隐患。

附图说明

图1为现有技术中的横向接缝处理示意图；

图2为本发明公路路面基层施工横缝处理装置的平面图；

图3为图2中i-i向截面侧立面示意图；

图4为图2中ii-ii向截面侧立面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图2、3和4所示，一种公路路面基层施工横缝处理装置，包括方管1、斜撑桁架片2和限位装置，斜撑桁架片2为直角三角形结构，竖立直角边与方管1为等高且固定连接，水平直角边考虑基层高度以80-120cm长为宜，坡度以机械上下方便为佳；限位装置固定在方管1上，固定方管1在在公路路床或底基层上；且限位装置和斜撑桁架片在方管同侧设置。

方管1的长度一般以人工轻松搬运安装的3m长为宜。根据摊铺路面宽度需要，该装置可用不同长度拼接为路幅宽度。

方管1采用两根高度与基层厚度（基层厚度设计一般为18cm、20cm、28cm等）高度一致的槽钢，凹槽相对，槽口全断面焊接形成矩形截面。以该截面一侧槽钢面形成基层横缝堵头端，上面形成压路机可以行走、碾压的平面。

根据装置长度和压路机轮宽度，确定斜撑桁架片2的间距，一般一台压路机上下该装置所需支撑的斜撑桁架片2不少于3片,斜撑桁架片2间距一般以50cm间距均匀布置为宜。斜撑桁架片2的横向保持水平并和方管1保持垂直，从而保证堵头端能形成有效的铅垂面。斜撑桁架片2在方管1一侧以50cm间距均匀布置为宜，斜撑桁架片2和方管1牢固焊接。斜撑桁架片2的刚度要符合压路机上下碾压的刚度要求，一般采用φ22mm螺纹钢焊接。

限位装置包括竖向正对应两层u型卡3和插钎4，u型卡3固定在方管1上，插钎4穿过两层u型卡3钉入公路路床或底基层上。

u型卡3为固定在方管1的外侧、上下对正；插钎4为正穿u型卡3的钢钎。为了保证插钎4的固定效果，插钎4选用带尖、刚度好的钢钎，插钎直径不小于18mm。上层u型卡3下侧、插钎4外侧，必要时可用方木斜支撑5加固。

本发明公路路面基层施工横缝处理装置的施工工艺过程：

1、根据线路放样，确定横缝的法线方向。并打入φ10mm光圆钢筋6。形成线路法线方向定位和对该装置限位。注意：光圆钢筋6和插钎4位置尽量对应。光圆钢筋6出露地面仅需2cm即可，拆卸后保留在基层内，不予回收。

2、在法线上根据光圆钢筋6摆放该装置，插钎4通过上下对正的u型卡3打入上路床，从而定位、固定该装置。必要时，可以通过方木斜支撑5加固该装置。该装置制作时，只要保证斜撑桁架片2的横向保持水平并和堵头端垂直，即可形成有效的铅垂面。

3、基层施工。其他技术工艺按《公路路面基层施工技术细则》（jtg/tf20-2015）要求进行。

4、基层碾压完毕或下次施工前，从u型卡3内打斜插钎4，插钎4即可拔出，轻轻敲击该装置即可一次性拆除该装置。卸下后例行检修，以备下次使用。

本发明彻底解决了公路路面基层施工横缝设置存在的施工难度大、工序繁琐、效率低下等诸多问题，依据行业推荐标准《公路路面基层施工技术细则》（jtg/tf20-2015）所要求，制作的一种现场能够快支快拆、方便机械上下、一次碾压成型、不产生废弃料的公路路面基层施工横缝处理装置。

实施实例

2015-2016年，在甘肃恒通路桥有限公司中标承建的首届丝绸之路敦煌国际文化博览会项目“g215线柳园至敦煌公路建设项目”以及“敦煌至雅丹地质公园旅游公路建设项目”中，该发明装置的使用，提高了横缝制作精度和水平，保证了施工质量，横缝顺直美观。大幅节约了衔接时间，促进了进度。大幅降低对人工的依赖和机械设备的不必要浪费，提高了生产效率。便于标准化、规范化组织施工，便于组织流水作业。大幅度节约了材料。避免了可能存在的各类潜在风险。保护了环境。经济效益和社会效益显著。

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。