抗车辙的沥青路面的铺设方法与流程

本发明涉及道路设计领域。更具体地说，本发明涉及一种抗车辙的沥青路面的铺设方法。

背景技术：

随着我国高速公路交通量的逐年增加，沥青路面在高温和持续荷载作用下容易产生显著的永久变形并累积形成车辙。沥青路面车辙的出现严重地影响了高等级路面服务质量及行车安全，并直接影响沥青路面的使用寿命，造成维护成本的增加，构成了交通运输的安全隐患。针对这一问题，国内外道路工作者开展了一系列研究工作，其中在材料添加剂方面，采用了高模量沥青混合料、低标号沥青混合料、抗车辙剂等一系列技术，其目的都是为了提高路面的抗变形能力。在我国北方大部分地区，提高沥青混合料高温条件下的模量可以有效减缓车辙的发生。然而，这些地区冬季气候寒冷，单纯提高沥青混合料的模量会极大降低其低温条件下的柔性，极易引起低温开裂，达不到延长沥青路面整体寿命的目的。因此，在提高沥青混合料抗车辙性能的同时，需要兼顾其低温抗裂性能。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明的一个目的是提供一种抗车辙的沥青路面的铺设方法，该方法为在清理整平的路基层表面设置多根钢筋柱后，依次铺设环氧沥青层、sbs改性沥青层、碎石层、高粘沥青层、普通沥青层，以获得具有抗车辙性的沥青路面。本发明中设置了多根钢筋柱，以使环氧沥青层、sbs改性沥青层和碎石层与路基表面的连接更加紧密，且钢筋柱上端的第一通孔与碎石层连通，以便于渗透到碎石层的水通过钢筋柱排出，减少沥青路的内部积水，减少了沥青路内部膨胀变质而使路面凹凸不平的情况，减少车辙现象；在高粘沥青层中加入氧化石墨烯以提高沥青路面的耐热性和导热性，使沥青路面具有抗冻性。

为了实现根据本发明的目的和其它优点，提供了一种抗车辙的沥青路面的铺设方法，包括以下步骤：

s1、清理路基层表面杂物，并整平路基层表面，再在路基层表面竖直间隔设置多根钢筋柱，任一钢筋柱的上端高出路基层表面8～12cm，然后在路基层表面均匀铺设高度为3～5cm的环氧沥青，以形成环氧沥青层，环氧沥青的铺设温度为130～140℃，且环氧沥青的铺设在24h内完成；

s2、当环氧沥青层的温度降至60～80℃时，在环氧沥青层上铺设高度为3～5cm的sbs改性沥青层，sbs改性沥青层采用压路机碾压sbs改性沥青形成，sbs改性沥青的铺设温度为160～180℃，当sbs改性沥青层的温度降至90～100℃时，在sbs改性沥青层上铺设高度为5～8cm的土工格栅，土工格栅内填充粒径为8～12mm的碎石，以形成碎石层，且碎石层的上表面高出土木格栅的上表面3～4cm，再在碎石层上用胶轮压路机碾压碎石；

s3、当sbs改性沥青层的温度降至60～80℃时，在碎石层上铺设高度为0.5～1cm高粘沥青层，高粘沥青的铺设温度为160～180℃，高粘沥青层采用压路机碾压高粘沥青形成，高粘沥青的制备方法为：将200～400重量份的沥青加热到170～190℃，再向沥青中加入60～80重量份的废旧橡胶粉和30～50重量份的细沙，然后置于120℃下以300～500rpm搅拌20～30min，再降温至80～90℃，然后加入10～20重量份的石蜡、20～30重量份的松针末和20～30重量份的有机硅阻燃剂，再次搅拌均匀即得；

s4、当高粘沥青层风干后，在高粘沥青层上均匀喷洒乳化沥青粘层油，喷洒量为0.3-0.5kg/m²，再在喷洒乳化沥青粘层油后的高粘沥青层上铺设高度为4～5cm的普通沥青层，普通沥青的铺设温度为160～180℃，普通沥青层采用压路机碾压普通沥青形成，普通沥青中加入了硫铝酸盐水泥、硅石、硫磺、废旧橡胶粉、香豆酮树脂、氧化石墨烯，其中，普通沥青与硫铝酸盐水泥、硅石、硫磺、废旧橡胶粉、香豆酮树脂、氧化石墨烯的重量比为100：5：0.5：2：0.3：0.1。

优选的是，所述的抗车辙的沥青路面的铺设方法，任一钢筋柱为中空结构，任一钢筋柱的上端面为圆心向下的半球形，任一钢筋柱的外侧壁距离其上端面的3～5cm之间间隔设有多个第一通孔，任一钢筋柱的下端面间隔设有多个第二通孔。

优选的是，所述的抗车辙的沥青路面的铺设方法，步骤s4中普通沥青在加入了硫铝酸盐水泥、硅石、硫磺、废旧橡胶粉、香豆酮树脂时，还加入了消石灰，普通沥青与消石灰的重量比为100：1。

优选的是，所述的抗车辙的沥青路面的铺设方法，步骤s1中任一钢筋柱的直径为3～5cm，第一通孔和第二通孔的孔径均为0.5～0.8mm，第一通孔和第二通孔处均设有80～100目的筛网，且钢筋柱内填充有粒径为1～2cm的碎石。

优选的是，所述的抗车辙的沥青路面的铺设方法，s3中向沥青中加入30～50重量份的废旧橡胶粉和20～30重量份的细沙时，还加入了20～30重量份的石棉。

优选的是，所述的抗车辙的沥青路面的铺设方法，s2中土工格栅为玻璃纤维土工格栅，土工格栅的网格尺寸为12.7×12.7mm，经向断裂强度≥80kn/m，纬向断裂强度≥80kn/m，经向断裂伸长率≤3％，纬向断裂伸长率≤3％。

优选的是，所述的抗车辙的沥青路面的铺设方法，步骤s4中普通沥青层表面的中部高于普通沥青层表面的两侧边缘处，且普通沥青层表面的中部与普通沥青层表面的一侧边缘处的连线与水平线的夹角为3°。

优选的是，所述的抗车辙的沥青路面的铺设方法，步骤s3中高粘沥青分三次铺设，高粘沥青层从下往上依次分为第一层高粘沥青层、第二层高粘沥青层和第三层高粘沥青层，第一次铺设第一层高粘沥青层，第一层高粘沥青层的铺设高度为0.2～0.3cm，第一层高粘沥青层中的高粘沥青加入了石灰岩，高粘沥青与石灰岩的重量比为20:3，石灰岩的粒径为4.5～8.3cm；第二次铺设第二层高粘沥青层，第二层高粘沥青层的铺设高度为0.1～0.2cm，第二层高粘沥青层直接用高粘沥青铺设；第三次铺设第三层高粘沥青层，第三层高粘沥青层的铺设高度为0.2～0.5cm，第三层高粘沥青层中的高粘沥青加入了玄武岩，高粘沥青与玄武岩的重量比为25：3，玄武岩的粒径为2.7～3.8cm。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明中在清理整平的路基层表面设置多根钢筋柱，多根钢筋柱竖直设置，以将后续依次铺设于路基面上的环氧沥青层、sbs改性沥青层、碎石层、高粘沥青层、普通沥青层形成一个整体，并与路基表面连接紧密，以使整个路面更加整体化。

2、本发明中在清理整平的路基层表面设置了多根钢筋柱，任一钢筋柱的上端设有第一通孔，且第一通孔与碎石层连通，以便于渗透到碎石层的水通过钢筋柱排出，减少沥青路的内部积水，减少了沥青路内部膨胀变质而使路面凹凸不平的情况，维护了沥青路面的伸缩性，减少车辙现象。

3、本发明中在碎石层上用胶轮压路机碾压碎石，以使碎石层下部的部分碎石被挤压进sbs改性沥青层，以使sbs改性沥青层与碎石层连接更紧密，有利于整个路面结构的稳定。

4、本发明中在高粘沥青层中加入氧化石墨烯以提高沥青路面的耐热性和导热性，使沥青路面具有抗冻性，减少了冬天路面的路裂情况，提高了冬天道路行车的安全性。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明在一个实施例中的所述沥青路面的截面结构示意图；

图2为本发明在另一个实施例中的所述钢筋柱的截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1～2所示，本发明提供一种抗车辙的沥青路面的铺设方法，包括以下步骤：

s1、清理路基层1表面杂物，并整平路基层1表面，再在路基层1表面竖直间隔设置多根钢筋柱2，任一钢筋柱2的上端高出路基层1表面8～12cm，然后在路基层1表面均匀铺设高度为3～5cm的环氧沥青，以形成环氧沥青层3，从而钢筋柱2向上穿过环氧沥青层3而凸出环氧沥青层3的表面，起到将环氧沥青层3限定在路基层1表面的作用，而一般的路面铺设中没有设置钢筋柱，环氧沥青的铺设温度为130～140℃，且环氧沥青的铺设在24h内完成，环氧沥青是一种由环氧树脂、固化剂与基质沥青经复杂的化学改性所得的混合物，环氧沥青延展性、收缩性与钢板接近，当钢板热胀冷缩时，环氧沥青路面可与钢板"共进退"，因而很少发生病害，且与路基层1贴合紧密，另外，环氧沥青强度高，一般是普通沥青的三到四倍，故处于下方的环氧沥青层3对位于其上方的结构有一定的支撑作用，且具有较强的承重力，减少了路基层1的压力；

s2、当环氧沥青层3的温度降至60～80℃时，在环氧沥青层3上铺设高度为3～5cm的sbs改性沥青层4，而钢筋柱2的上端凸出了sbs改性沥青层4，sbs改性沥青提高了路面的抗疲劳能力，特别是在大流量、超载严重的公路上具有良好的应变能力，可减少路面的永久变形，有较好的抗车辙能力，sbs改性沥青的弹性和韧性好，有很好的耐高温、抗低温能力，sbs改性沥青层4采用压路机碾压sbs改性沥青形成，sbs改性沥青的铺设温度为160～180℃，当sbs改性沥青层4的温度降至90～100℃时，在sbs改性沥青层4上铺设高度为5～8cm的土工格栅，土工格栅内填充粒径为8～12mm的碎石，以形成碎石层5，以将碎石装载在土工格栅，使碎石层5具有骨架，且渗透到碎石层5的水可以通过土工格栅之间的联系而排出沥青路层，且碎石层5的上表面高出土木格栅的上表面3～4cm，再在碎石层5上用胶轮压路机碾压碎石，以使碎石层5和sbs改性沥青层4紧密联系在一起；钢筋柱2的上端高出路基层1表面8～12cm，环氧沥青层3的高度为3～5cm，sbs改性沥青层4的高度为3～5cm，土工格栅高度为5～8cm，故钢筋柱2的顶部位于碎石层5中，便于支撑碎石层5结构；

s3、当sbs改性沥青层4的温度降至60～80℃时，在碎石层5上铺设高度为0.5～1cm高粘沥青层6，高粘沥青的铺设温度为160～180℃，高粘沥青层6采用压路机碾压高粘沥青形成，高粘沥青层6具有良好的粘性，可将其下方的碎石层5和高粘沥青层6上方的结构牢牢粘接在一起，维护沥青路的结构稳定，高粘沥青的制备方法为：将200～400重量份的沥青加热到170～190℃，再向沥青中加入60～80重量份的废旧橡胶粉和30～50重量份的细沙，然后置于120℃下以300～500rpm搅拌20～30min，再降温至80～90℃，然后加入10～20重量份的石蜡、20～30重量份的松针末和20～30重量份的有机硅阻燃剂，再次搅拌均匀即得，废旧橡胶粉具有良好的延展性和防水性，增强了高粘沥青层6中各组分之间的凝聚力，石蜡提高了高粘沥青层6受热后的膨胀性，使高粘沥青层6的弹性增高，抗车辙力增强，松针末中具有松针油，提高高粘沥青层6中各组分之间融合性，有机硅阻燃剂可防止高粘沥青层6受热燃烧，提高车辆行驶安全；

s4、当高粘沥青层6风干后，在高粘沥青层6上均匀喷洒乳化沥青粘层油，喷洒量为0.3-0.5kg/m²，再在喷洒乳化沥青粘层油后的高粘沥青层6上铺设高度为4～5cm的普通沥青层7，普通沥青的铺设温度为160～180℃，普通沥青层7采用压路机碾压普通沥青形成，普通沥青中加入了硫铝酸盐水泥、硅石、硫磺、废旧橡胶粉、香豆酮树脂、氧化石墨烯，其中，普通沥青与硫铝酸盐水泥、硅石、硫磺、废旧橡胶粉、香豆酮树脂、氧化石墨烯的重量比为100：5：0.5：2：0.3：0.1；香豆酮树脂具有耐酸碱、耐水性优良，且电绝缘性、耐老化性、耐热性良好，具有热塑性、耐腐蚀性；而硫磺和硅石可作为稳定剂，提高各高分子化合物之间的结合力；石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，石墨烯具有高强度、高导热、高导电和耐热性，而且石墨烯具有强度极高的纳米二维结构，其各向异性结构在液状体系中能形成交叉网状结构，使得普通沥青层7整体稳定性显著增强。

在上述技术方案中，所述的抗车辙的沥青路面的铺设方法中，首先封闭交通需要铺设沥青路的路段，清理路基层1，除去杂物，露出路基层1的表面，再在路基层1上垂直于路基层1的表面设置多根钢筋柱2，然后在路基层1上依次铺设环氧沥青层3、sbs改性沥青层4、碎石层5、高粘沥青层6、普通沥青层7，其中，多根钢筋柱2穿插在环氧沥青层3、sbs改性沥青层4、碎石层5中，以将环氧沥青层3、sbs改性沥青层4和碎石层5构成了一个整体，且提高了环氧沥青层3、sbs改性沥青层4和碎石层5这个整体与路基层1的结合力，以将环氧沥青层3、sbs改性沥青层4和碎石层5这个整体限定在路基层1的上方，维护了路层结构，形成了路的基本骨架；碎石层5上铺设高粘沥青层6，高粘沥青层6具有良好的粘性，以将碎石层5和高粘沥青层6上方的结构紧密粘接在一起，高粘沥青层6在加热到170～190℃时加入了废旧橡胶粉和细沙，增强了沥青的粘性和摩擦力，再降温至80～90℃后加入石蜡、松针末、有机硅阻燃剂，提高了沥青受热后的伸缩性，也使沥青与细沙之间结合紧密，减少他们之间的摩擦力；在高粘沥青层6上乳化沥青粘层油，以使普通沥青层7紧密结合在高粘沥青层6上方，普通沥青层7中设有香豆酮树脂具有良好的防水、抗低温的作用，以减小下雨后路面的积水往下渗透进沥青路的各层次中，延长沥青路的使用期限。整个沥青路的结构从上至下依次是普通沥青层7、高粘沥青层6、碎石层5、sbs改性沥青层4、环氧沥青层3、路基层1，当高温天气时，高粘沥青层6受热膨胀，以使普通沥青层7具有一定的导热性，散热性良好，从而减少车辆积压路面而形成车辙；低温天气时，高粘沥青层6和普通沥青层7中均加有废旧橡胶粉，以使它们内部的各组分之间具有良好的凝聚力，从而不会发生大幅度的变形，且普通沥青层7中加入了细沙、石蜡、松针末，具有一定的润滑和摩擦作用，从而提高了普通沥青层7的抗冻性；下雨天气时，普通沥青层7中含有香豆酮树脂具有一定的防水性和耐腐蚀性，而积水从普通沥青层7往下渗透，也会高粘沥青层6的阻挡，当积水进入碎石层5后，碎石层5具有一定的孔隙，方便水流顺着土工格栅流出碎石层5，不再向下渗透，而sbs改性沥青层4具有良好的防水性，水流也不会再向下渗透，从而使碎石层5下方的sbs改性沥青层4和环氧沥青层3结构稳定，以形成支撑整个路面结构体系稳定的支架。

其中，所述的抗车辙的沥青路面的铺设方法，任一钢筋柱2为中空结构，任一钢筋柱2的上端面为圆心向下的半球形，任一钢筋柱2的外侧壁距离其上端面的3～5cm之间间隔设有多个第一通孔201，任一钢筋柱的下端面间隔设有多个第二通孔202，钢筋柱2的上端高出路基层1表面8～12cm，环氧沥青层3的高度为3～5cm，sbs改性沥青层4的高度为3～5cm，土工格栅高度为5～8cm，故钢筋柱2上的第一通孔201位于碎石层5中，第一通孔201连通钢筋柱2内部和碎石层5，以将碎石层5中的部分水流通过钢筋柱2流入路基层1中，减少沥青路结构中水分的积累，以维护沥青路各层结构的稳定性。

其中，所述的抗车辙的沥青路面的铺设方法，步骤s4中普通沥青在加入了硫铝酸盐水泥、硅石、硫磺、废旧橡胶粉、香豆酮树脂时，还加入了消石灰，普通沥青与消石灰的重量比为100：1，普通沥青中加入消石灰提高沥青的抗剥落性和抗水性，这是因为消石灰具有强碱性，当消石灰与沥青中的羧酸根接触时发生化学反应，生成硷土盐，使沥青粘度增强，从而改善了沥青的高温性能，硷土盐具有较强的吸附性，能牢固粘附于其他组分表面而不脱落，从而改善了沥青与其他组分的粘附性能，使沥青的各组分结合更紧密，从而不易于分离，且水分也不容易进入普通沥青层，从而普通沥青层结构稳定，且具有一定的抗水性。

其中，所述的抗车辙的沥青路面的铺设方法，步骤s1中任一钢筋柱2的直径为3～5cm，第一通孔201和第二通孔202的孔径均为0.5～0.8mm，从而径为8～12mm的碎石不能通过第一通孔201进入钢筋柱2内，第一通孔201和第二通孔202处均设有80～100目的筛网，且钢筋柱内填充有粒径为1～2cm的碎石，以在钢筋柱2内形成缓冲层，避免路基层1结构不稳定，产生泥沙反渗透进入碎石层5。

其中，所述的抗车辙的沥青路面的铺设方法，s3中向沥青中加入30～50重量份的废旧橡胶粉和20～30重量份的细沙时，还加入了20～30重量份的石棉，石棉具有良好的隔温性能，可以降低普通沥青层7因为高温或者低温而产生形变的现象，增强路面结构的稳定性。

其中，所述的抗车辙的沥青路面的铺设方法，s2中土工格栅为玻璃纤维土工格栅，土工格栅的网格尺寸为12.7×12.7mm，经向断裂强度≥80kn/m，纬向断裂强度≥80kn/m，经向断裂伸长率≤3％，纬向断裂伸长率≤3％，以使土工格栅具有一定的强度和韧性，可以固定碎石层5结构，也可以疏导碎石层5中的积水。

其中，所述的抗车辙的沥青路面的铺设方法，步骤s4中普通沥青层7表面的中部高于普通沥青层7表面的两侧边缘处，且普通沥青层7表面的中部与普通沥青层7表面的一侧边缘处的连线与水平线的夹角为3°，以形成一个中间高，而两侧低的路面结构，从而大部分积水会顺着路面流向路两侧，以减少路面积水和路中渗水。

其中，所述的抗车辙的沥青路面的铺设方法，步骤s3中高粘沥青分三次铺设，高粘沥青层6从下往上依次分为第一层高粘沥青层、第二层高粘沥青层和第三层高粘沥青层，第一次铺设第一层高粘沥青层，第一层高粘沥青层的铺设高度为0.2～0.3cm，第一层高粘沥青层中的高粘沥青加入了石灰岩，高粘沥青与石灰岩的重量比为20:3，石灰岩的粒径为4.5～8.3cm；第二次铺设第二层高粘沥青层，第二层高粘沥青层的铺设高度为0.1～0.2cm，第二层高粘沥青层直接用高粘沥青铺设；第三次铺设第三层高粘沥青层，第三层高粘沥青层的铺设高度为0.2～0.5cm，第三层高粘沥青层中的高粘沥青加入了玄武岩，高粘沥青与玄武岩的重量比为25：3，玄武岩的粒径为2.7～3.8cm，玄武岩的粒径比石灰岩小，从而上次结构更加致密，结构更加稳定，更加防水，第一层高粘沥青层采用了石灰岩，具有一定润滑作用，使第一层高粘沥青层具有一定的弹性，抗压力更强，对第二层高粘沥青层和第三层高粘沥青层具有良好的轴承作用，第二层高粘沥青层设于第一层高粘沥青层和第三层高粘沥青层之间，主要作为缓冲层，减少一部分第三层高粘沥青层对下的压力。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。