一种应用于道路拓宽的路基结构及施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种道路建筑物结构及施工方法，具体涉及一种用于道路拓宽的路基 结构及施工方法。
【背景技术】
[0002] 随着经济发展与交通量的日益增加，我国有不少公路需要进行道路拓宽。道路拓 宽可以更加方便人民出行，减缓交通压力，但是现有道路拓宽的施工技术、效果及产生的问 题等都是值得探讨的。
[0003] 目前，道路拓宽改造工程完成后，许多路面常出现纵、横向裂缝等病害，出现上述 问题的原因主要包括：1)新老路基拓宽处理后结合部位路基材质和路面结构层厚度、强度 不一，特别是一边为新做路基，一边为原有老路基，质量也存在差异，在结合部位产生一个 临界面，为道路开裂留下隐患；2)新老路基拓宽处理后，在结合部位沉降量不一，产生一定 的沉降差值，特别是新拓宽路基工后沉降较大，而老路基已经完成了相当的工后沉降量，这 样不可避免地在结合部位产生一个沉降差值突变点，成为道路产生裂缝的主要原因；3)新 老路基结合部位工艺较复杂，施工难度较大，往往在此产生人为的质量因素，如密实度达不 到设计标准等。同时，道路拓宽会产生临路房屋的拆迀，这也成为目前人们关注的热点问 题，这一问题的改善或解决，既要从政策方面来支撑，还要从道路拓宽的施工技术方面进行 改善，以避免拆迀或减少拆迀面积。
[0004] CN 102010223B提供了一种早强柔性气泡轻质混凝填土组合物，包括如下重量 份的组分：硅酸盐水泥50~80份，硫铝水泥10~40份，硫酸铬钾0. 3~0. 5份，聚丙烯酰胺 0. 1~0. 3份，可再分散乳胶粉0. 5~1. 5份，复合改性重质碳酸钙5~10份，粉煤灰5~10份，复 合早强稳定乳液1〇~30份，水48~55份。该发明的早强柔性气泡轻质混凝填土组合物，主要 用于隧道、高速公路、地铁、山体滑坡重大工程的抢险工程使用的填土，可大大缩短抢险工 程施工期和增强填土的抗震强度。
[0005] CN 101514091B公开了一种气泡轻质混凝土双组分砂浆，包括如下重量份的组 分：普通水泥85~95份，硫酸铬钾0. 3~0. 5份，甲酸钙0. 1~0. 3份，胶冻乳液30~60份，水 2~25份。该发明的气泡轻质混凝土双组分砂浆是多用性砂浆，可以用于隧道、高速公路、地 铁、重大工程的填土和道路修补，使用方便，浇筑过程中可以缩短工期，经济实惠，是真正的 环保型新材料。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种节省用地、减少拆 迀、减少施工作业面的应用于道路拓宽的路基结构及施工方法。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是： 一种应用于道路拓宽的路基结构，包括新道路层、填筑材料层、碎石垫层、混凝土挡土 墙、原路基边坡，所述原路基边坡修整为台阶状，所述混凝土挡土墙设置在台阶状路基边坡 的倒数第η台阶，η为整数且大于1，所述台阶状路基边坡的倒数第n-1台阶的台面为斜面， 所述台阶状路基边坡底层表面铺设碎石垫层，所述碎石垫层的上部依次为填筑材料层、新 道路层，所述填筑材料层由如下重量份的组成原料制成：180-350份水泥，5~30份硅灰粉， 5~50份硅藻土，20~70份膨胀珍珠岩，120~200份水，1~5份减水剂，1~10份胶粉，5~25份植 物纤维，5-12份发泡剂，2-10份微沫剂。
[0008] 所述水泥优选为标号42. 5或52. 5的水泥。
[0009] 所述减水剂优选为聚羧酸系减水剂。
[0010] 所述发泡剂优选为HT复合发泡剂。
[0011] 所述微沫剂优选为将发泡剂与水进行I :2000稀释，并通过柱塞栗进行微量发泡 制得。
[0012] 所述填筑材料层垂直距离所述碎石垫层的表面和新道路层底面50~80厘米分别 铺设钢丝网片。
[0013] 所述填筑材料层的高度大于IOm时，宜每隔5m分别设置钢丝网。
[0014] 上述填筑材料的生产工艺，包括以下步骤： 1) 利用自动化发泡水泥设备主机控制，通过变频器控制水栗的抽水量、搅拌机的搅拌 速度和输送机的输送速度，通过管道向搅拌机内加所述配比的水，同时，按所述配比向搅拌 机内加入水泥、硅灰粉、硅藻土、膨胀珍珠岩、减水剂、胶粉和植物纤维，通过搅拌机进行搅 拌，利用变频器控制搅拌速度，确保无水泥团即可进行浇筑施工，其中，水栗、搅拌机和输送 机的输入频率均控制在〇~70HZ范围内； 2) 利用自动化发泡水泥设备主机控制，通过柱塞栗和空压机将微沫剂制成泡沫； 3) 利用自动化发泡水泥设备主机控制，启动抽浆程序，变频器控制抽浆的速度，以控制 最终成品的容重； 4) 在自动化发泡水泥设备主机控制下，按所述配比分别将步骤1)制备的浆料和步骤 2)制备的泡沫输送到混合器内均匀混合制得混合浆料。
[0015] 上述应用于道路拓宽的路基结构的施工方法，包括以下步骤： 一，施工前准备：清理原路基边坡，组织施工设备进场，设置围堰，管道铺设； 二，原路基边坡修整：将原路基边坡修整为台阶状，使台阶状路基边坡的倒数第n-1台 阶的台面为斜面，在台阶状路基边坡底层表面铺设25厘米厚的碎石垫层，η为整数且大于 1 ; 三，设置混凝土挡土墙：在台阶状路基边坡的倒数第η台阶设置混凝土挡土墙； 四，浇筑填筑材料：在铺设完毕的碎石垫层的表面浇筑制备好的填筑材料，此步骤的施 工工艺包括： 1) 浇筑时需要根据场地要求，划分浇筑区域；设置变形缝，变形缝缝宽2~3cm，采用聚 苯乙烯板或竹胶板；然后通过栗送技术将混合浆料栗送浇注到作业面； 2) 待填筑材料的填筑高度至50~80厘米时，铺设钢丝网片，钢丝网直径2. 5mm~3. 2mm， 网格间距100mm ;继续浇筑，待距离新道路层底面50~80厘米处，再次铺设钢丝网片，继续浇 筑至设计高度； 五，新道路层修筑：待填筑材料层达到设计强度后，修筑新道路层。
[0016] 步骤四中所述浇筑区域的面积为10米X 10米。
[0017] 步骤四中所述浇筑区域沿长轴方向的长度< 20m，最大浇筑面积< 400 m2。
[0018] 优选的，所述第三步和第四步可采用分段施工、分层浇筑的方法进行，混凝土挡土 墙施工一部分后，即可开始浇筑填筑材料，协调施工。
[0019] 本发明应用于道路拓宽的路基结构，尤其可应用于临近建筑物或其它构筑物的道 路拓宽，可以进行垂直填筑，节省用地、减少拆迀，在旧路基础上加宽减少新征土地；可大 幅度地降低填土荷重，减少软基路段新老路基的差异沉降及路基附近建筑物的沉降破坏； 通过配管输送，所需的施工作业面小，对现有交通影响少；工期较紧时，每天可垂直填筑 0. 8~I. 5m ;浇注完成后无需强夯、无需碾压，可直接铺设路面结构层；施工工期短，给投资 者带来超前收益。
[0020] 本发明中所使用的填筑材料为发明人经过多年研究和探索制备的新型轻质泡沫 土材料，其具有容量轻、流动性能好，固化后可自立的优点，而且本发明生产填筑材料的方 法，工艺简单，操作简便，通过专用设备-自动化发泡水泥设备主机，有效地实现了自动发 泡，自动计量，自动配比的全自动一体化生产，通过自动化控制，高效率、低成本地完成了双 发泡泡沫混凝土的生产施工，有效地解决了发泡水泥现场施工容重不准，自动化程度低的 技术难题，使施工更加方便，操作更加简单，产品质量更加标准。
[0021] 本发明施工过程中可进行现场浇筑，将制备好的混合浆料，通过栗送技术栗送浇 注到作业面，填筑材料中的硅酸盐分子附着在泡沫液态膜之上，泡沫的气孔相互独立；气泡 壁由泡沫料浆的微粒和水构成。混合浆料通过静停凝结而成多孔轻质混凝土材料。成型的 填筑材料内部含有大量细密均匀的气孔，与气孔壁形成蜂窝状结构。
【附图说明】
[0022] 图1 :现有道路拓宽的路基结构不意图； 图2 :本发明道路拓宽的路基结构示意图； 其中，1-新道路层，2-填筑材料层，3-碎石垫层，4-混凝土挡土墙，5-钢丝网片，6-原 路基边坡，7-台阶状路基边坡，8-原道路，9-临路建筑物或构筑物，10-回填土层。<