以钢丝网增强沥青混凝土为基层的全厚式沥青路面结构制造技术

本发明专利技术为以钢丝网增强沥青混凝土为基层的全厚式沥青路面结构，路面结构自上而下依次是：高抗车辙沥青混凝土表面层，其厚度为3～6cm；高模量沥青混凝土联结层，其厚度为6～15cm；高模量沥青混凝土基层，其厚度为13～22cm；钢丝网层，钢丝网的钢丝直径为0.8～2.0mm，钢丝网孔尺寸20mm

【技术实现步骤摘要】
以钢丝网增强沥青混凝土为基层的全厚式沥青路面结构


[0001]本专利技术涉及沥青路面领域，更具体地说，是一种含有钢丝网加强层的复合薄型全厚式、长寿命沥青路面。

技术介绍

[0002]公路运输成为我国货物运输的主要方式、电动汽车行业蓬勃发展、公路运输重荷载、大交通量的趋势逐渐明显，对路面结构的性能指标提出了更高要求。
[0003]全厚式沥青路面是指沥青面层直接铺筑在处置后的路基土上，这类路面基本消除了一般路面普遍存在的反射裂缝(自下而上)、疲劳破坏以及水损坏等结构性病害，路面功能性病害出现在路面的上部，维修时仅需要对表面层进行维修，将表面层沥青混合料铣刨，并换为等厚度的新沥青混合料，不需要对下部开挖进行结构性维修。
[0004]对于柔性基层沥青路面，当柔性基层以沥青结合料为主时，沥青结合料基层底部会承受主要的拉应力，整个路面结构的极限状态主要出现在沥青混合料层底部，形成初始裂缝并逐步扩展，最终沥青面层形成断裂裂缝。
[0005]经检索发现，专利号CN 206635595 U的技术公开了一种沥青路面，包括表面保护层、防水粘接层、沥青混凝土、复合土工布、沥青层、碎石层以及路基；表面保护层通过防水粘接层设置在沥青混凝土上方；沥青混凝土厚度为4
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6cm，沥青混凝土下方设置有复合土工布，复合土工布下方为沥青层、碎石层和路基。该方案一定程度上可以减少反射裂缝数量、约束裂缝宽度的效果，但整体路面结构复杂，层数多，施工繁琐且工艺难度大，导致工期较长且施工成本增加；其结构设置位置偏上，与路面结构强度需求不匹配，不能充分发挥结构补强作用，不会明显改善主承重层的应力应变状态，无法实现在寿命不变情况下减薄路面总厚度，或在总厚度不变条件下延长道路使用寿命。
[0006]申请号202011327964.9的中国专利技术专利公开了一种长寿命柔性基层沥青路面结构，路面结构从上至下依次包括:沥青混凝土上面层，其厚度为3～6cm；高模量抗车辙型沥青混凝土中面层，其厚度为6～12cm；高模量沥青混凝土下面层，其厚度为8～16cm；抗疲劳沥青混凝土层，其厚度为4～6cm；级配碎石基层，其厚度为10～16cm；强化级配碎石底基层，其厚度为12～18cm；路基改良土层。结构层总厚度43～74cm，结构组合有7个层次，总厚度大，结构组合设计复杂，材料准备与施工组织，难度大，属于传统路面结构组合设计依据长寿命路面设计理念进行的调整。
[0007]综上所述，现有的长寿命沥青路面结构及含钢丝网结构沥青路面应用存在以下问题：首先已有的长寿命沥青路面主体结构耐久性(耐疲劳性能)要求高，传统路面设计思路下的路面结构总厚度显著增加，工程建设前期投入大，增大投资部门融资难度；已有含钢丝网结构沥青路面应用，主要是将钢丝网设置沥青路面在偏上部结构，更看重钢丝网对局部补强及阻裂约束裂缝宽度的效能(抗温缩裂缝和反射裂缝能力)；应用的钢丝网也以双绞合钢丝网为主，网眼大、钢丝直径粗、分布间距大，与路面结构性能需求不匹配。本专利技术专利结合钢丝材料力学强度优势及长寿命沥青路面主体结构耐久性受力需求，用钢丝网尺寸要
求、防腐增粘措施，提出钢丝网增强的复合型柔性长寿命沥青路面设计，可实现：在厚度不变的情况下，明显提升路面结构抗疲劳寿命；或者在疲劳寿命不变的情况下，显著减薄路面结构总厚度。

技术实现思路

[0008]针对上述路面所存在的问题，本专利技术拟解决的技术问题是，提供一种以钢丝网增强沥青混凝土为基层的全厚式沥青路面结构。
[0009]本专利技术解决所述技术问题采用的技术方案是，
[0010]一种以钢丝网增强沥青混凝土为基层的全厚式沥青路面结构，路面结构自上而下依次是：
[0011]高抗车辙沥青混凝土表面层，其厚度为3～6cm；
[0012]高模量沥青混凝土联结层，其厚度为6～15cm；
[0013]高模量沥青混凝土基层，其厚度为13～22cm；
[0014]钢丝网层，钢丝网的钢丝直径为0.8～2.0mm，钢丝网孔尺寸20mm
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20mm至80mm
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80mm之间；
[0015]稀浆封层，其厚度为6～10mm；
[0016]所述钢丝网需要进行增粘和增加粗糙度的处理。
[0017]根据路面基层底部横向拉力高于纵向拉力的特点，钢丝网的横向钢丝间距为纵向钢丝间距1.0～2.5，钢丝网成型方式为焊接，当横向钢丝和纵向钢丝为上下焊接时，则横向钢丝应置于纵向钢丝之下。相邻两片钢丝网间接缝处重叠不小于10cm，宜采用焊接相连，条件受限时可采用绑扎，扎丝同时应满足防腐蚀要求。
[0018]所述表面层沥青混合料类型可以是密集配沥青混凝土AC、沥青玛蹄脂碎石SMA和开级配沥青磨耗层OGFC等，公称最大粒径范围13.2～16mm，其功能是承担轮胎荷载、分散应力、提供抗滑性、抵抗气候与环境影响、保证车辆行驶稳定性。
[0019]所述联结层沥青混合料类型为AC或改性沥青混合料等，公称最大粒径范围16
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19mm，其功能是分散应力，抵抗高温条件的抗剪切破坏。
[0020]所述基层沥青混合料类型为AC、ATB或改性沥青混合料等，公称最大粒径范围 19
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31.5mm，其功能是路面结构的主承重层，大幅降低传递到路基土表面的荷载应力，保证在弯拉应力作用下具有良好的抗疲劳能力，确保在设计年限内基层不会产生疲劳开裂。
[0021]稀浆封层的主要作用是为固定钢丝网提供稳固的平台并隔绝来自路床的毛细水，防止钢丝网锈蚀。
[0022]所述钢丝网的矩形网孔尺寸及钢丝直径由路面结构设计疲劳寿命、上下结构层材料粒径、路面材料的弹性模量和厚度综合决定，网眼尺寸范围20mm
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20mm至80mm
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80mm、钢丝直径范围0.8mm～2.0mm，表面可以采用镀锌或刷防锈漆处理防止锈蚀。
[0023]定义铺设时，沿路面长度方向的钢丝为纵向钢丝，沿路面宽度方向的钢丝为横向钢丝，相邻两个横向钢丝之间的距离为纵向间距，相邻两个纵向钢丝之间的距离为横向间距，优选横向间距大于纵向间距，使得垂直于路面的承力要大。纵向间距和横向间距取值包括但不限于4.0cm和5.0cm、2cm和3cm、5cm和6cm、4cm和6cm、2cm和7cm、4cm和8cm、4cm 和4cm等，弹性模量为2200
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250Gpa。
[0024]钢丝网的网孔尺寸和钢丝直径的确定方式是：首先计算已知全厚式沥青路面结构的疲劳寿命，依据疲劳寿命按照疲劳破坏相同的程度，在本申请给定的各层厚度范围内，对加入不同网孔尺寸和钢丝直径的钢丝网构成的沥青结构底通过有限元计算，确定在减薄全厚式沥青路面结构的前提下，考虑经济因素，选择最佳的网孔尺寸和钢丝直径，即所选定的钢丝网既能减薄路面结构保证或超过既有路面结构寿命的前提下，不增加或降低成本，钢丝网的引入一般使得一平米路面增加10元左右成本，同时配合减薄厚度所降低的成本，能够本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以钢丝网增强沥青混凝土为基层的全厚式沥青路面结构，其特征在于，路面结构自上而下依次是：高抗车辙沥青混凝土表面层，其厚度为3～6cm；高模量沥青混凝土联结层，其厚度为6～15cm；高模量沥青混凝土基层，其厚度为13～22cm；钢丝网层，钢丝网的钢丝直径为0.8～2.0mm，钢丝网孔尺寸20mm
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20mm至80mm
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80mm之间；稀浆封层，其厚度为6～10mm；所述钢丝网需要进行增粘和增加粗糙度的处理。2.根据权利要求1所述一种以钢丝网增强沥青混凝土为基层的全厚式沥青路面结构，其特征在于：所述表面层用于承担轮胎荷载、分散应力、提供抗滑性、抵抗气候与环境影响、保证车辆行驶稳定性，表面层的沥青混合料类型是密集配沥青混凝土AC、沥青玛蹄脂碎石SMA和开级配沥青磨耗层OGFC，公称最大粒径范围13.2～16mm；所述联结层用于分散应力，抵抗高温条件的抗剪切破坏；联结层的沥青混合料类型为AC或改性沥青混合料，公称最大粒径范围16
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19mm；所述基层是路面结构的主承重层，大幅降低传递到路基土表面的荷载应力，保证在弯拉应力作用下具有良好的抗疲劳能力，确保在设计年限内基层不会产生疲劳开裂；基层的沥青混合料类型为AC、ATB或改性沥青混合料，公称最大粒径范围19
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31.5mm；所述稀浆封层的主要作用是为固定钢丝网提供稳固的平台并隔绝来自路床的毛细水，防止钢丝网锈蚀。3.根据权利要求1所述的全厚式沥青路面结构，其特征在于：所述钢丝网的矩形网孔尺寸及钢丝直径由路面结构设计疲劳寿命、上下结构层材料粒径、路面材料的弹性模量和厚度综合决定，表面采用镀锌或刷防锈漆处理防止锈蚀。4.根据权利要求1所述的全厚式沥青路面结构，其特征在于：定义铺设时，沿路面长度方向的钢丝为纵向钢丝，沿路面宽度方向的钢丝为横向钢丝，相邻两个横向钢丝之间的距离为纵向间距，相邻两个纵向钢丝之间的距离为横向间距，横向间距大于纵向间距。5.根据权利要求4所述的全厚式沥青路面结构，其特征在于：根据路面基层底部横向拉力高于纵向拉力的特点，钢丝网的横向间距为纵向间距的1.0～2.5倍，钢丝网成型方式为焊接，当横向钢丝和纵向钢丝为上下焊接时，则横向钢丝应置于纵向钢丝之下；相邻两片钢丝网间接缝处重叠不小于10cm，宜采用焊接相连，条件受限时采用绑扎，扎丝同时...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖庆一，吴康威，龚芳媛，李子祎，王文斌，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：