專(zhuān)利名稱(chēng)：水泥處治基層瀝青路面結(jié)構(gòu)水損壞修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路工程養(yǎng)護(hù)維修領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種水泥處治基層浙青路面結(jié)構(gòu)水損壞修復(fù)方法。
背景技術(shù)：
因原料來(lái)源廣、造價(jià)低廉，水泥處治基層材料在我國(guó)具有得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，占我國(guó)各級(jí)公路基層用量的85%以上，在公路路面建設(shè)中起舉足輕重的作用，作為路面結(jié)構(gòu)中的主要承重層，決定著路面使用壽命的長(zhǎng)短。從使用性能角度，水泥處治基層材料的優(yōu)點(diǎn)是剛度大、板體性較好，缺點(diǎn)是容易產(chǎn)
生干縮和溫縮裂縫，造成浙青路面出現(xiàn)大量反射裂縫。由于水泥處治材料非常致密，從裂縫、結(jié)構(gòu)層間、中央分隔帶或浙青層滲入基層中的水難以排出，在行車(chē)荷載或凍融的反復(fù)作用下路面結(jié)構(gòu)很快出現(xiàn)唧漿、松散和坑槽等病害，給行車(chē)安全帶來(lái)嚴(yán)重影響。對(duì)此類(lèi)路面結(jié)構(gòu)性的水損壞，傳統(tǒng)的維修方法是挖除病害結(jié)構(gòu)，重新鋪筑水泥處治基層結(jié)構(gòu)，由于水泥處治基層需要至少7天養(yǎng)生時(shí)間才能鋪筑浙青面層結(jié)構(gòu)，這種方法不僅維修周期長(zhǎng)，而且無(wú)法避免結(jié)構(gòu)水損壞的再次發(fā)生，效果欠佳。如何修復(fù)現(xiàn)有道路結(jié)構(gòu)水損壞問(wèn)題已經(jīng)成為公路交通行業(yè)亟待解決的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種水泥處治基層浙青路面結(jié)構(gòu)水損壞修復(fù)方法。利用該方法維修的水泥處治基層浙青路面不易發(fā)生結(jié)構(gòu)水損壞，如果相鄰車(chē)道路面結(jié)構(gòu)水損壞較輕，尚未進(jìn)行維修，本方法還可為相鄰車(chē)道(如超車(chē)道)未維修路段基層裂隙提供排水通道，同時(shí)可延長(zhǎng)未維修車(chē)道的路面使用壽命。本發(fā)明所述路面結(jié)構(gòu)性水損壞是指外界水通過(guò)路面結(jié)構(gòu)裂縫、結(jié)構(gòu)層間等渠道滲入路面水泥處治基層結(jié)構(gòu)層中，在行車(chē)荷載、沖涮、凍融等耦合作用下路面出現(xiàn)開(kāi)裂、松散和唧漿的損壞現(xiàn)象。所述路面結(jié)構(gòu)水損壞的確定方法可采用現(xiàn)場(chǎng)鉆芯觀察法，通過(guò)在路面病害位置取芯，觀察芯樣的完整性判斷，如果路表開(kāi)裂、松散、唧漿，芯樣破碎不完整，基層局部或全部被沖涮，則該路面病害類(lèi)型為結(jié)構(gòu)水損壞。本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的水泥處治基層浙青路面結(jié)構(gòu)水損壞修復(fù)方法，包括以下步驟
a)銑刨掉損壞的面層和基層結(jié)構(gòu)并設(shè)置橫向排水管
首先，從路表面銑刨并清除損壞的浙青面層和基層結(jié)構(gòu)；然后，在銑刨后的舊路結(jié)構(gòu)層表面邊緣往路基外側(cè)鉆排水孔并設(shè)置橫向排水管；
b)設(shè)置下封層
在銑刨后的舊路結(jié)構(gòu)層表面灑布熱浙青下封層； c )鋪筑大孔隙浙青混合料層和密級(jí)配浙青混合料面層銑刨的基層按照同厚度鋪筑大孔隙的大顆粒集料骨架結(jié)構(gòu)型浙青碎石混合料(即大孔隙浙青混合料層)，最后按照原結(jié)構(gòu)鋪筑和恢復(fù)密級(jí)配浙青混合料面層。步驟a)中，為了保證排水順暢，所述排水孔的橫向坡度應(yīng)大于4%。排水孔鉆進(jìn)過(guò)程中要防止路基變形，不允許路面出現(xiàn)裂縫，鉆孔方向要控制，防止鉆孔擺動(dòng)，導(dǎo)致下管困難。在維修段的起終點(diǎn)各設(shè)置一道橫向排水管；
一般路面(平坡段和縱坡段)情況下，相鄰橫向排水管設(shè)置間距優(yōu)選為20-40米；為了加強(qiáng)縱坡變換的凹型豎曲線底部的排水性能，在縱坡符號(hào)變換的凹型豎曲線底部的最低點(diǎn)設(shè)置橫向排水管，并在其前后相距5-10米處各增設(shè)I道橫向排水管，起加密排水通道作用。所述橫向排水管的內(nèi)徑優(yōu)選為4cm-8cm，可采用公知的各種排水管，如樹(shù)脂玻璃夾
砂管等。步驟b)中，下封層熱浙青灑布量I. 2kg-l. 6kg/m2,熱浙青灑布后立即撒布單粒徑浙青預(yù)拌碎石，撒布量5 -8kg/m2。下封層熱浙青灑布前必須將銑刨后的舊路面清掃干凈，不得有浮塵。所述單粒徑浙青預(yù)拌碎石的優(yōu)選規(guī)格為5-10mm,預(yù)拌浙青含量O. 3-0. 4%,所采用浙青與步驟c )所述大孔隙浙青混合料層所用浙青相同。步驟c)中，大顆粒集料骨架結(jié)構(gòu)型浙青碎石混合料的空隙率為12%_18%，滲水系數(shù)大于10_2cm /s,采用70A浙青或改性浙青,設(shè)計(jì)浙青含量范圍2. 9°/Γ3. 5%,浙青膜厚度大于12 μ m，混合室內(nèi)設(shè)計(jì)按照旋轉(zhuǎn)壓實(shí)100次成型，現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度大于98%。大顆粒集料骨架結(jié)構(gòu)型浙青碎石混合料中，集料粒徑大于等于31. 5mm,設(shè)以各粒徑礦料的通過(guò)百分率計(jì)，其級(jí)配范圍為
31. 5mm 939^100%19mm 609^75%
9. 5mm 259^38%I. 18mm (TlO%
0.075、m0 3%。所述大顆粒集料骨架結(jié)構(gòu)型浙青碎石混合料滲水系數(shù)指標(biāo)測(cè)試方法按照水力學(xué)達(dá)西定理原理(Darcy's Law)進(jìn)行測(cè)定,水流從飽水的圓柱型試件上下表面通過(guò),試件側(cè)面封閉無(wú)滲漏。步驟c)中，鋪筑大孔隙浙青混合料層后，按照原浙青面層結(jié)構(gòu)鋪筑密級(jí)配浙青混合料，恢復(fù)浙青面層結(jié)構(gòu)，并在浙青層間灑布粘層油，確保結(jié)構(gòu)層間連續(xù)完整。本發(fā)明的水泥處治基層浙青路面結(jié)構(gòu)水損壞修復(fù)方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下突出的有益效果
1、該方法基于結(jié)構(gòu)水損壞產(chǎn)生機(jī)理，變封水為疏水，大孔隙的大顆粒集料骨架結(jié)構(gòu)型浙青碎石混合料與橫向排水管系統(tǒng)設(shè)置相結(jié)合，適應(yīng)了路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水系統(tǒng)的要求，解決了維修路段和相鄰車(chē)道未維修路段的結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水和結(jié)構(gòu)水損壞問(wèn)題；
2、下封層與骨架大孔隙混合料相結(jié)合，解決了下基層防水和層間連接問(wèn)題，極大提高結(jié)構(gòu)整體性能；
3、大孔隙浙青混合料結(jié)構(gòu)防止了反射裂縫向路表面的蔓延，提高了路面結(jié)構(gòu)的壽命；
4、該方法施工速度快、維修周期短，極大緩解因道路維修造成的交通擁堵問(wèn)題。


附圖I是以實(shí)施例所述方法修改后的水泥處治基層浙青路面的全斷面結(jié)構(gòu)示意 附圖2是圖I所示修改后的水泥處治基層浙青路面的局部斷面結(jié)構(gòu)示意 附圖3是實(shí)施例中橫向排水管在縱斷面線的布置 附圖4是實(shí)施例中大顆粒集料骨架結(jié)構(gòu)型浙青碎石混合料的級(jí)配曲線圖。
具體實(shí)施例方式參照說(shuō)明書(shū)附圖以具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的水泥處治基層浙青路面結(jié)構(gòu)水損壞修復(fù)方法作以下詳細(xì)地說(shuō)明。實(shí)施例
一、確定路面病害類(lèi)型屬于結(jié)構(gòu)性的水損壞
采用現(xiàn)場(chǎng)鉆芯觀察法，通過(guò)在路面病害位置取芯，觀察芯樣的完整性判斷，如果路表開(kāi)裂、松散、唧漿，芯樣破碎不完整，基層局部或全部被沖涮，則該路面病害類(lèi)型為結(jié)構(gòu)水損壞。二、確定路面病害類(lèi)型屬于結(jié)構(gòu)性的水損壞后，利用本發(fā)明修復(fù)方法進(jìn)行修復(fù)。具體修復(fù)步驟為
a)銑刨掉損壞的面層和基層結(jié)構(gòu)并設(shè)置橫向排水管
用路面銑刨設(shè)備從路表面銑刨并清除損壞的浙青面層I和基層結(jié)構(gòu)2，用鉆孔設(shè)備以大于i% (i=4)的坡度在銑刨后的舊路結(jié)構(gòu)層3表面邊緣往路基外側(cè)鉆排水孔，并設(shè)置橫向排水管4。排水孔鉆進(jìn)過(guò)程中要防止路基變形，不允許路面出現(xiàn)裂縫，鉆孔方向要控制，防止鉆孔擺動(dòng)，導(dǎo)致下管困難。排水管4為直徑為5cm的樹(shù)脂玻璃夾砂管。如附圖3所示，通常路面情況下，相鄰橫向排水管設(shè)置間距為a=20_40米；
在縱坡變換的凹型豎曲線底部的最低點(diǎn)設(shè)置橫向排水管4-1，并在最低點(diǎn)橫向排水管
前后相距b=10米各增設(shè)I道橫向排水管4-2。b)設(shè)置下封層5
將銑刨后的舊路面結(jié)構(gòu)層3表面清掃干凈后，灑布熱浙青下封層5。下封層熱浙青灑布量I. 4kg/m3,熱浙青灑布后立即撒布單粒徑浙青預(yù)拌碎石,撒布量 6kg/m2。單粒徑浙青預(yù)拌碎石的規(guī)格為5-10mm,預(yù)拌浙青含量O. 35%,采用70A浙青或改性浙青。c)鋪筑大孔隙浙青混合料層和密級(jí)配浙青混合料面層
下封層5的上側(cè)鋪筑大孔隙的大顆粒集料骨架結(jié)構(gòu)型浙青碎石混合料層6。大顆粒集料骨架結(jié)構(gòu)型浙青碎石混合料的空隙率為12%_18%，采用70A浙青或改性浙青，設(shè)計(jì)浙青含量范圍2. 99Γ3. 5%，浙青膜厚度大于12 μ m,混合室內(nèi)設(shè)計(jì)按照旋轉(zhuǎn)壓實(shí)100次成型，現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度大于98%。壓實(shí)混合料試件按達(dá)西定理原理測(cè)定無(wú)側(cè)滲的滲水系數(shù)大于l(T2cm/s。集料公稱(chēng)最大粒徑大于等于31. 5mm,設(shè)計(jì)級(jí)配范圍如下
權(quán)利要求
1.水泥處治基層浙青路面結(jié)構(gòu)水損壞修復(fù)方法，其特征在于包括以下步驟 a)銑刨掉損壞的面層和基層結(jié)構(gòu)并設(shè)置橫向排水管 首先，從路表面銑刨并清除損壞的浙青面層和基層結(jié)構(gòu)；然后，在銑刨后的舊路結(jié)構(gòu)層表面邊緣往路基外側(cè)鉆排水孔并設(shè)置橫向排水管； b)設(shè)置下封層 在銑刨后的舊路結(jié)構(gòu)層表面灑布熱浙青下封層； c)鋪筑大孔隙浙青混合料層和密級(jí)配浙青混合料面層 銑刨的基層按照同厚度鋪筑大孔隙的大顆粒集料骨架結(jié)構(gòu)型浙青碎石混合料，最后按照原結(jié)構(gòu)鋪筑和恢復(fù)密級(jí)配浙青混合料面層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水泥處治基層浙青路面結(jié)構(gòu)水損壞修復(fù)方法，其特征在于所述排水孔的坡度大于4%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水泥處治基層浙青路面結(jié)構(gòu)水損壞修復(fù)方法，其特征在于 在維修路段的起終點(diǎn)各設(shè)置一道橫向排水管； 一般維修路段的起終點(diǎn)之間，相鄰橫向排水管設(shè)置間距為20-40米； 在縱坡符號(hào)變換的凹型豎曲線底部的最低點(diǎn)設(shè)置橫向排水管，并在其前后相距5-10米處各增設(shè)I道橫向排水管。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水泥處治基層浙青路面結(jié)構(gòu)水損壞修復(fù)方法，其特征在于所述橫向排水管的內(nèi)徑為4cm-8cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水泥處治基層浙青路面結(jié)構(gòu)水損壞修復(fù)方法，其特征在于步驟b)中，下封層熱浙青灑布量I. 2kg-l. 6kg/m2,熱浙青灑布后立即撒布單粒徑浙青預(yù)拌碎石，撒布量5-8kg/m2。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水泥處治基層浙青路面結(jié)構(gòu)水損壞修復(fù)方法，其特征在于單粒徑浙青預(yù)拌碎石規(guī)格5-10mm,預(yù)拌浙青含量O. 3-0. 4%,所采用浙青與步驟c )所述大孔隙浙青混合料層所用浙青相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水泥處治基層浙青路面結(jié)構(gòu)水損壞修復(fù)方法，其特征在于步驟c)中，大顆粒集料骨架結(jié)構(gòu)型浙青碎石混合料的空隙率為12%-18%，滲水系數(shù)大于10_2cm /s,采用70A浙青或改性浙青,設(shè)計(jì)浙青含量范圍2. 9°/Γ3. 5%,浙青膜厚度大于12 μ m，混合料室內(nèi)設(shè)計(jì)按照旋轉(zhuǎn)壓實(shí)100次成型，現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度大于98%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水泥處治基層浙青路面結(jié)構(gòu)水損壞修復(fù)方法，其特征在于所述大顆粒集料骨架結(jié)構(gòu)型浙青碎石混合料中，集料公稱(chēng)最大粒徑大于或等于31. 5mm,以各粒徑礦料的通過(guò)百分率計(jì)，其級(jí)配范圍為 31. 5mm 939^100%19mm 609^75% 9.5mm 259^38%I. 18mm (TlO%0.075mm 0 3%。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水泥處治基層浙青路面結(jié)構(gòu)水損壞修復(fù)方法，其特征在于所述大顆粒集料骨架結(jié)構(gòu)型浙青碎石混合料滲水系數(shù)指標(biāo)測(cè)試方法按照水力學(xué)達(dá)西定理原理進(jìn)行測(cè)定，水流從飽水的圓柱型試件上下表面通過(guò)，試件側(cè)面封閉無(wú)滲漏。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種水泥處治基層瀝青路面結(jié)構(gòu)水損壞修復(fù)方法，屬于道路工程養(yǎng)護(hù)維修領(lǐng)域。該方法具體修復(fù)步驟包括a)銑刨掉損壞的面層和基層結(jié)構(gòu)并設(shè)置橫向排水管、b)設(shè)置下封層、c)鋪筑大孔隙瀝青混合料層和密級(jí)配瀝青混合料面層等。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的水泥處治基層瀝青路面結(jié)構(gòu)水損壞修復(fù)方法具有環(huán)保、高效、可保持路面結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)久持續(xù)使用等特點(diǎn)，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)E01C7/32GK102900002SQ20121034370
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者韋金城, 李進(jìn), 魯圣弟, 余四新, 付建村, 孫杰, 張 成 申請(qǐng)人:山東省交通科學(xué)研究所