一种耐久型隧道路面铺装结构制造技术

技术编号:11937517 阅读:142 留言:0更新日期:2015-08-26 08:30
本发明专利技术公开了一种耐久型隧道路面铺装结构,所述的铺装结构自下而上包括一橡胶沥青碎石封层、一灌注式半柔性混合料铺装下层、一改性乳化沥青粘结层和一高模量温拌阻燃沥青混合料铺装上层。本发明专利技术的隧道路面铺装显著增强了铺装抗车辙能力与抗裂性能,大大提高了耐久性,保证了铺装表面抗滑功能,解决了隧道沥青路面火灾安全隐患,降低了沥青路面施工温度,节约能源,减少排放,提高施工和易性,日常可仅对表面养护维修,避免了整体重复维修,全寿命周期内节省了投入。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及交通运输工程领域,尤其是涉及一种耐久型隧道路面铺装结构
技术介绍
随着我国交通基础设施建设的快速发展,我国隧道建设取得了辉煌的成就。隧道 路面是隧道工程的重要组成部分,其性能直接决定了隧道的通行能力和服务水平,也很大 程度上影响了公众对隧道质量的评判。但是,长期以来隧道道路并没有得到充分重视,一般 采用乳化沥青或稀浆封层作为防水粘结层,常规道路沥青混合料作为铺装层。隧道结构附 属工程的定位、采用公道路路面结构和传统的铺面材料,造成了隧道路面难以满足大纵坡 条件下刚度巨变的复合式路面应力要求以及封闭空间、阴暗潮湿、地下水丰富、进出口加减 速频繁、车速相对缓慢等工作条件,导致部分隧道路面耐久性不足、抗滑性较差、行驶舒适 性差、存在安全隐患与施工和易性差的缺陷。主要表现在以下几个方面: 1、铺装耐久性不足。耐久性是隧道路面设计的关键,但是目前采用常规防水层与 沥青混合料铺装,不能满足隧道铺装性能要求,早期病害较为严重,由于处于狭小空间内, 隧道路面一旦破损不仅严重影响通行效率和交通安全,而且修复极为困难,主要病害为车 辙与开裂。车辙问题不仅出现在铺装下层,而且铺装下层作为承重层,问题更为突出;开裂 主要为沥青混合料的疲劳开裂与隧道水泥混凝土板的裂缝反射产生。 2、路面抗滑性较差。隧道内湿度大、地下水丰富,路面长期处于潮湿状态,尤其是 雨天时,隧道进出口路面抗滑性能严重不足,特别是水泥混凝土路面,运营后抗滑性能迅速 衰减。浙江省任胡岭隧道测试表明,雨天摩擦系数仅为29。抗滑性不足是引起隧道内交通 事故的诱因之一。据浙江省统计,2001年隧道内发生交通事故433起且全部发生在水泥路 面铺装的隧道内。 3、路面防火安全性不足。防火安全性是长大隧道路面设计必须考虑的因素。隧道 为交通事故多发区域,一旦发生火灾将引起严重后果。1979年日本造贺公路隧道火灾、1999 年法国与意大利间的Mont Blanc隧道火灾以及2005年台州东山遂道火灾、2006年广州温 泉隧道火灾都时刻警示着隧道设计和管理人员。尽管沥青路面作为隧道铺装具有很多优 势,但传统的沥青已经不能满足防火安全要求。 4、隧道沥青混合料施工和易性问题。在隧道内部施工沥青混合料,沥青混合料施 工温度往往超过160°C,现场产生了大量烟气,随着道路隧道的长度不断增加,内部的封闭 程度愈深,烟气大量聚集,对现场施工人员健康与施工控制极为不利,沥青混合料质量难以 保证。 5、灌注式半柔性混合料路面在国内有所应用,主要用作国省道干线公路表面层, 其抗车辙能力、抗疲劳性能较好,但是表面功能性较差,尤其抗滑性能较低,不适合车速较 高的道路,因此应用案例不多。 因此,针对目前隧道路面存在的问题,有必要开发一种抗滑、安全、耐久、施工和易 性好的铺装结构。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中采用乳化沥青或稀浆封层作为 防水粘结层、常规道路沥青混合料作为铺装层时的隧道路面耐久性不走、抗滑性较差、存在 安全隐患与施工和易性差等缺陷,提供了一种耐久型隧道路面铺装结构及其铺装方法。本 专利技术铺装方法通用性强,整体施工工艺简单,采用相对常规材料,可操作性强,具有良好的 施工和易性;本专利技术的隧道路面铺装显著增强了铺装抗车辙能力与抗裂性能,大大提高了 耐久性,保证了铺装表面抗滑功能,解决了隧道沥青路面火灾安全隐患,降低了沥青路面施 工温度,节约能源,减少排放,提高施工和易性,日常可仅对表面养护维修,避免了整体重复 维修,全寿命周期内节省了投入。 本专利技术通过以下技术方案解决上述技术问题。 本专利技术提供了一种耐久型隧道路面铺装结构,所述的铺装结构自下而上包括一橡 胶沥青碎石封层、一灌注式半柔性混合料铺装下层、一改性乳化沥青粘结层和一高模量温 拌阻燃沥青混合料铺装上层。 本专利技术中,所述的铺装结构较佳地铺设在水泥混凝土板上,所述的水泥混凝土板 在铺装前按照本领域常规进行喷砂处理,清除表面浮浆和附着物,形成不均匀的粗糙表面。 所述的喷砂处理为本领域常规操作。 本专利技术中,所述铺装结构的总铺装厚度为本领域内常规,较佳地为8-12cm,更佳地 为 8_10cm〇 本专利技术中,所述的橡胶沥青碎石封层为本领域内常规,较佳地为在橡胶沥青上撒 布碎石碾压制得,更佳地由下述方法制成:在水泥混凝土板上先撒布橡胶沥青,再撒布碎 石,碾压而成;最佳地通过同步碎石封层车撒布橡胶沥青和碎石,碾压而成。 在本领域内,一般将橡胶沥青碎石封层应用于高速公路、一级公路、旧水泥路面改 造的应力吸收中间层,新修低等级公路、农村公路的沥青面层或者水泥混凝土桥面防水层, 现有技术中并没有将其应用于隧道路面铺装结构的防水粘结层。 其中,所述的碎石的粒径较佳地为9. 5-13. 2_。所述的橡胶沥青为本领域常规,较 佳地由下述方法制成:将橡胶粉和70号沥青在180-190°C温度下高速搅拌机下拌和。所述 橡胶粉较佳地应满足下述指标:橡胶粉粒径为30~80目,用量为沥青总质量的15-20%。 本专利技术中,所述橡胶沥青碎石封层的厚度较佳地为1. 0-1. 5cm。所述的橡胶沥青碎 石封层较佳地满足下述指标:单位平方米橡胶沥青用量为2. 0-2. 4kg,单位平方米碎石用 量为 10. 0-14. 0kg。 本专利技术中,所述的灌注式半柔性混合料铺装下层的厚度较佳地为4. 0-6. 0cm。 本专利技术中,所述灌注式半柔性混合料铺装下层为本领域内常规,较佳地由下述方 法制成:在碾压成型的沥青混合料基体中,灌注水泥基砂浆,即可。 其中,所述沥青混合料基体的空隙率较佳地为15-40%,更佳地为20-30%。若空 隙率太小,不利于灌注饱满;若空隙率太大,沥青混合料基体完整性欠缺,容易脱落。 其中,所述沥青混合料基体较佳地采用0GFC-13、0GFC-16或0GFC-20级配。所述 水泥基砂浆的配方组分为本领域内常规,按重量份计较佳地包括下述组分:水泥100份、膨 胀剂25-35份、石英砂55-75份、水5-10份和减水剂1-2份。其中,所述水泥、所述膨胀剂、 所述减水剂均为本领域常规使用的产品,且均市售可得。所述膨胀剂较佳为中国建筑材料 科学研宄总院的UEA-H膨胀剂,所述减水剂较佳为德国巴斯夫公司的MELFLUX@ 1641F 减水剂。所述水泥较佳为安徽海螺股份有限公司的P.0 42. 5普通硅酸盐水泥。 本专利技术中,所述的改性乳化沥青粘结层中的改性乳化沥青为本领域常规使用的改 性乳化沥青。所述的改性乳化沥青粘结层较佳地满足下述指标:单位平方米改性乳化沥青 的质量为0.4-0. 6kg。 本专利技术中,所述的高模量温拌阻燃沥青混合料铺装上层的厚度较佳地为 4. 0-5. 0cm。所述的高模量温拌阻燃沥青混合料铺装上层的空隙率较佳地为3-5%。 本专利技术中,所述高模量温拌阻燃沥青混合料铺装上层为本领域内常规,较佳地由 下述方法制成:将沥青与集料拌合,并添加高模量添加剂、阻燃剂和温拌剂,制成细粒式沥 青混合料或中粒式沥青混合料,再铺装。 其中,所述沥青为本领域内常规SBS改性沥青。所述集料为本领域内常规,一般为 石灰岩、玄武岩或绿辉石。所述的细粒式沥青混合料较佳地采用SMA-13或AC-13C级配, 空隙率较佳地为3本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种耐久型隧道路面铺装结构,其特征在于,所述的铺装结构自下而上包括一橡胶沥青碎石封层、一灌注式半柔性混合料铺装下层、一改性乳化沥青粘结层和一高模量温拌阻燃沥青混合料铺装上层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郑晓光麻旭荣
申请(专利权)人:上海市政工程设计研究总院集团有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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