一种环保型高性能长寿命路面结构及施工方法技术

本发明专利技术提供了一种环保型高性能长寿命路面结构及施工方法，涉及公路和市政工程技术领域，能够减少材料用量，降低造价，提高抗裂性能，延长路面使用寿命；该路面结构为层状结构，从上往下依次包括厚度为0.5‑3cm的磨耗层、厚度为8‑20cm的承重层以及厚度为32‑40cm的半刚性基层；所述磨耗层和所述承重层之间的粘结层为改性乳化沥青粘层；磨耗层为AC沥青混凝土、SMA沥青混凝土、OGFC排水路面材料、微表处、极薄磨耗层和NovaChip中的任意一种；半刚性基层为低裂水泥稳定碎石半刚性基层；承重层的材料为粗粒式沥青混凝土和/或中粒式沥青混凝土。本发明专利技术提供的技术方案适用于路面铺筑的过程中。

【技术实现步骤摘要】
一种环保型高性能长寿命路面结构及施工方法
本专利技术涉及公路和市政工程
，尤其涉及一种环保型高性能长寿命路面结构及施工方法。
技术介绍
长寿命沥青路面(Long-lifeAsphaltPavements)或者永久性路面(PerpetualPavements)是指采用较厚的沥青层柔性路面，以降低传统的沥青层底部开裂和避免结构性车辙，使路面的损坏仅限于顶部(25～l00mm)，因此只需要定期的表面铣刨、罩面修复，在使用年限内不需要大的结构性重建的路面结构。长寿命路面结构设计要求考虑设计标准轴次、荷载、轮胎压力、维修难度、施工适应性、施工速度、安全性、耐久性及可再生性等多方面因素，并最大限度降低对环境的影响。通常，长寿命沥青路面结构包括但不限于防渗、耐久、耐磨的上部磨耗层，抗车辙、结构强度硬的厚中间承重层和稳定及高强度的基础层。层厚依据交通荷载、环境位置和材料/混合料设计而变。一般中间层为承重层，目前使用的AC粗中粒式沥青混凝土已经相当成熟，在厚度设置和施工控制上也基本上已经形成特有的规定。反而是最上面的磨耗层和承重层下面的水泥稳定碎石层才是长寿命路面中的薄弱环节。上部磨耗层由于路面板的温度变化和大挠度从而产生较大的拉应力，使得沥青混凝土产生裂缝，在渗水和车辆的作用下出现坑槽以及松散；内剪应力较大，容易产生剪切变形，又由于磨耗层与承重层间粘结力不足，从而在水平方向上产生相对位移导致剪切破坏，就会出现拥包、推移等病害。下部的水泥稳定类基础层由于单纯强调了半刚性基层的抗压强度和模量，水泥用量偏大，加之施工、经济投入和交通量增长过快等诸多因素，已经建成的许多道路出现了开裂、冲刷唧浆等早期损坏现象，其中收缩裂缝问题最为突出，并已成为水泥稳定类基层的主要缺陷。现有的长寿命沥青路面结构，形式单一，且仅考虑路面结构的使用寿命，通常以提高混合料的路用性能或增加结构层的厚度作为技术手段，如采用高性能的SMA混合料代替AC混合料，或者将传统路面结构的底面层由6～7cmAC-25沥青混凝土置换为1或2层8～12cmATB-25或ATB-30沥青稳定碎石。上述措施虽能有效延长路面结构的使用寿命，但工程造价增加显著(如以SMA作为表面层时，因直接承受行车和气候荷载，需要采用高品质的玄武岩并添加纤维稳定剂，以满足磨耗要求；增加沥青结构层厚度，将显著提升工程造价)，使得很多项目对长寿命路面结构望而却步。由于使用了大量石料，矿山开采成了典型的环境破坏形式，减少石料用量，实现绿水青山，同时在道路施工中采用钢渣、矿渣等废弃材料，才能实现环保的目标。因此，有必要研究一种环保型高性能长寿命路面结构及施工方法来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种环保型高性能长寿命路面结构及施工方法，能够减少材料用量，降低造价，提高抗裂性能，延长路面使用寿命。一方面，本专利技术提供一种环保型高性能长寿命路面结构，其特征在于，所述路面结构为层状结构，从上往下依次包括厚度为0.5-3cm的磨耗层、厚度为11-15cm的承重层以及厚度为32-40cm的半刚性基层；所述磨耗层和所述承重层之间的粘结层为改性乳化沥青粘层，用于提高粘结性。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述磨耗层为AC沥青混凝土、SMA沥青混凝土、OGFC排水路面材料、微表处、极薄磨耗层和NovaChip中的任意一种；所述磨耗层为微表处时，去除所述改性乳化沥青粘层，使微表处磨耗层直接摊铺在所述承重层上。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述承重层的材料为粗粒式沥青混凝土和/或中粒式沥青混凝土。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述承重层为两层或一层。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述承重层为两层时，上层为厚度5-7cm的中粒式沥青混凝土层，下层为厚度6-8cm的粗粒式沥青混凝土层。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，改性乳化沥青粘层施工时的喷洒量为0.6-1kg/m2。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述半刚性基层为低裂水泥稳定碎石半刚性基层；所述低裂水泥稳定碎石半刚性基层的材料包括钢渣水泥或矿渣水泥、碎石材料和水；矿渣水泥为矿渣硫铝酸盐水泥和/或矿渣铁铝酸盐水泥；钢渣水泥为钢渣硫铝酸盐水泥。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述低裂水泥稳定碎石半刚性基层的材料还包括加筋材料；所述加筋材料为有机纤维、聚合物纤维、玄武岩纤维中的任意一种或多种。另一方面，本专利技术提供一种环保型高性能长寿命路面结构的施工方法，其特征在于，用于铺筑如上任一所述的环保型高性能长寿命路面结构；所述施工方法的步骤包括：S1、在符合要求的下基层上分两层铺筑半刚性基层，铺筑时每层厚度不超过20cm；S2、在半刚性基层上铺筑承重层；S3、在承重层上喷洒改性乳化沥青粘层，并在改性乳化沥青粘层上铺筑磨耗层。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，采用同步摊铺工艺或分步施工的方法进行所述改性乳化沥青粘层的喷洒和所述磨耗层的铺筑。与现有技术相比，本专利技术可以获得包括以下技术效果：通过对磨耗层的性能优化和厚度的减薄、沥青结构层层间部位(即粘结层)的加强、对水泥稳定类基层抗裂性能和强度改进和提高，从而得到一种路用性能优异、造价低的长寿命路面结构；具有显著的经济、环境和社会效益。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术一个实施例提供的路面结构示意图。图中，1-磨耗层；2-承重层；3-半刚性基层；4-粘结层。【具体实施方式】为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。针对现有技术的不足，本专利技术提供一种新的路面结构，针对长寿命路面的薄弱环节进行强化，即通过对磨耗层的性能优化和厚度的减薄、沥青结构层层间部位的加强、对水泥稳定类基层抗裂性能和强度提高，从而得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型高性能长寿命路面结构，其特征在于，所述路面结构为层状结构，从上往下依次包括厚度为0.5-3cm的磨耗层、厚度为11-15cm的承重层以及厚度为32-40cm的半刚性基层；所述磨耗层和所述承重层之间的粘结层为改性乳化沥青粘层。/n

【技术特征摘要】
1.一种环保型高性能长寿命路面结构，其特征在于，所述路面结构为层状结构，从上往下依次包括厚度为0.5-3cm的磨耗层、厚度为11-15cm的承重层以及厚度为32-40cm的半刚性基层；所述磨耗层和所述承重层之间的粘结层为改性乳化沥青粘层。


2.根据权利要求1所述的环保型高性能长寿命路面结构，其特征在于，所述半刚性基层为低裂水泥稳定碎石半刚性基层；所述低裂水泥稳定碎石半刚性基层的材料包括钢渣水泥或矿渣水泥、碎石材料和水；
矿渣水泥为矿渣硫铝酸盐水泥和/或矿渣铁铝酸盐水泥；
钢渣水泥为钢渣硫铝酸盐水泥。


3.根据权利要求2所述的环保型高性能长寿命路面结构，其特征在于，所述低裂水泥稳定碎石半刚性基层的材料还包括加筋材料；所述加筋材料为有机纤维、聚合物纤维、玄武岩纤维中的任意一种或多种。


4.根据权利要求1所述的环保型高性能长寿命路面结构，其特征在于，所述磨耗层为AC沥青混凝土、SMA沥青混凝土、OGFC排水路面材料、微表处、极薄磨耗层和NovaChip中的任意一种；
所述磨耗层为微表处时，去除所述改性乳化沥青粘层。


5.根据权利要求1所述的环保型高性能长寿命路面...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱建波，石红星，李迎民，刘刚，武彦龙，郭广生，蔡轩，秦家禄，艾召山，方元，蔡绍芳，董月振，陈志旗，韩洪波，白俊鹏，侯亮朝，
申请(专利权)人：北京智华通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11