一种刚柔复合式路面结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种刚柔复合式路面结构及其施工方法，包括依次铺设的路基、基层、水泥混凝土板及透水沥青面层；所述水泥混凝土板包括若干混凝土板块，所述水泥混凝土板的顶面设置有预留过渡区，所述预留过渡区位于相邻两个混凝土板块之间的接缝处；所述预留过渡区内设置有高延性混凝土带，所述高延性混凝土带采用高延性混凝土浇筑成型；所述预留过渡区的下方设置有填缝料带，所述填缝料带沿所述预留过渡区的长度方向延伸，并置于相邻两个混凝土板块之间的接缝中；所述填缝料带的下方设置有水平拉杆，所述水平拉杆沿相邻两个混凝土板块之间的接缝的长度方向间隔设置；本发明专利技术充分利用高延性混凝土带的自愈合能力，提高刚柔复合式路面的服役性能。的服役性能。的服役性能。

【技术实现步骤摘要】
一种刚柔复合式路面结构及其施工方法


[0001]本专利技术属于路面工程
，特别涉及一种刚柔复合式路面结构及其施工方法。

技术介绍

[0002]刚柔复合式路面是在水泥混凝土板上铺筑沥青混合料面层，既有刚性路面的强度和刚度，又有柔性路面的舒适性，是一种典型的长寿命路面结构；其中，水泥混凝土板提高了路面的承载能力，沥青面层改善了行车的舒适性，提升了路面的服务水平，延长了路面的使用寿命。然而，由于水泥混凝土板接缝的存在，导致刚柔复合式路面易出现开裂病害，限制刚柔复合式路面的推广应用。
[0003]水泥混凝土板在温度应力、自重以及车辆荷载的耦合作用下，板内会产生一定拉应力，进而发生断裂或拱胀等破坏；为了避免这些破坏，在施工过程中，需在水泥混凝土板中设置纵横方向的接缝；而接缝往往是水泥混凝土板最薄弱的地方，由于填缝料的剥落、挤出、老化，易出现接缝破碎现象；如果雨水由接缝渗入，则会出现唧泥、底板脱空和错台等现象，甚至在冬季可能发生不均匀冻胀，进而引起水泥混凝土板变形；同时，在车辆荷载和温度应力的作用下，水泥混凝土板的接缝处易出现应力集中现象。随着应力的累加，接缝从沥青面层底部自下而上发展，最终贯穿整个沥青面层，反射在沥青路面上，导致路面开裂，严重影响刚柔复合式路面的耐久性和使用性能；综上，现有的刚柔复合式路面结构中水泥混凝土板中的接缝，是影响路面耐久性和使用性能最重要的不利因素。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种刚柔复合式路面结构及其施工方法，以解决现有的刚柔复合式路面结构中，由于水泥混凝土板中设置有纵横方向的接缝，严重影响路面结构的耐久性及使用性能的技术问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]本专利技术提供了一种刚柔复合式路面结构，包括从下到上依次铺设的路基、基层、水泥混凝土板及透水沥青面层；
[0007]所述水泥混凝土板包括若干混凝土板块，所述水泥混凝土板的厚度为20
‑
28cm；所述水泥混凝土板的顶面设置有预留过渡区，所述预留过渡区位于相邻两个混凝土板块之间的接缝处；所述预留过渡区内设置有高延性混凝土带，所述高延性混凝土带采用高延性混凝土浇筑成型；
[0008]所述预留过渡区的下方设置有填缝料带，所述填缝料带沿所述预留过渡区的长度方向延伸，并置于相邻两个混凝土板块之间的接缝中；所述填缝料带的下方设置有水平拉杆，所述水平拉杆沿相邻两个混凝土板块之间的接缝的长度方向间隔设置；所述水平拉杆的一端与其中一个混凝土板块固定相连，所述水平拉杆的另一端与另一个混凝土板块固定相连。
[0009]进一步的，还包括粘结层；所述粘结层设置在所述水泥混凝土板与所述透水沥青面层之间；其中，所述粘结层采用SBS改性乳化沥青洒布而成。
[0010]进一步的，所述高延性混凝土带的四周均匀设置有锚固钢筋；所述锚固钢筋的一端锚固固定在所述高延性混凝土带内，所述锚固钢筋的另一端锚固固定在混凝土板块内。
[0011]进一步的，所述锚固钢筋的长度为10
‑
20cm，直径为1.5
‑
2.0cm；相邻两个锚固钢筋的间距为20
‑
30cm。
[0012]进一步的，所述预留过渡区的高度为混凝土板块厚度的一半，所述预留过渡区的宽度为40
‑
50cm。
[0013]进一步的，所述填缝料带的高度为3
‑
5cm，宽度为3
‑
8mm。
[0014]进一步的，所述填缝料带采用填缝料浇筑成型；其中，所述填缝料为聚氨酯类填缝料。
[0015]进一步的，所述水平拉杆的长度为70
‑
80cm，直径为1.4
‑
1.6cm；相邻两个水平拉杆之间的间距为40
‑
60cm；所述水平拉杆的中心线与所述水泥混凝土板的底面之间的距离为5
‑
7cm。
[0016]进一步的，所述高延性混凝土采用硅酸盐水泥、粉煤灰、超吸水性树脂、石英砂、水、纤维、减水剂和缓凝剂拌合而成；其中，所述超吸水性树脂为水凝胶颗粒，所述水凝胶颗粒的粒径为75μm，所述水凝胶颗粒能够从周围环境吸收大量的液体；所述透水沥青面层采用多孔沥青混合料摊铺碾压而成；所述透水沥青面层的空隙率为18
‑
22％，厚度为4
‑
10cm。
[0017]本专利技术还提供了一种刚柔复合式路面结构的施工方法，包括以下步骤：
[0018]步骤1、填筑路基；
[0019]步骤2、在所述路基的上方施工基层；
[0020]步骤3、在基层的顶面，标记出预留过渡区的位置，支模板，并安装水平拉杆；之后，浇筑水泥混凝土，养护，得到带有预留过渡区的水泥混凝土板；
[0021]步骤4、在预留过渡区的底部中心线上，进行据缝处理，得到下部接缝；并在所述下部接缝处设置填缝料带；
[0022]步骤5、在所述预留过渡区内浇筑高延性混凝土，得到高延性混凝土带；
[0023]步骤6、在水泥混凝土板的上方，进行透水沥青面层施工。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0025]本专利技术提供了一种刚柔复合式路面结构及其施工方法，通过在水泥混凝土板的顶面预留过渡区，并在预留过渡区内设置高延性混凝土带，能够充分利用高延性混凝土优异的延展性和较强的裂缝宽度控制能力和自愈合能力，形成无接缝水泥混凝土板，消除了板顶接缝；通过在预留过渡区的下方依次设置填缝料带及拉杆，采用下部接缝和上部无接缝相结合的方式，下部接缝消纳了无接缝水泥混凝土板内的干缩应力和温缩应力，上部高延性混凝土将下部接缝处的开裂变形分散成无数的微裂缝，阻断了裂缝向沥青面层传递；高延性混凝土具有应变硬化特性，可将裂缝分散成无数的微裂纹，且微裂纹的宽度均小于60微米，微裂纹不会对高延性混凝土的强度和整体性产生影响。
[0026]进一步的，通过在高延性混凝土带与混凝土板块之间设置锚固钢筋，能够有效提高高延性混凝土带与混凝土板块之间的粘结强度，避免在高延性混凝土带与混凝土板块的结合部位出现开裂。
[0027]进一步的，通过在无接缝水泥混凝土板上铺设透水沥青面层，雨水可通过透水沥青面层渗透至高延性混凝土带，高延性混凝土中的超吸水性树脂能够大量吸收和储存由透水沥青面层渗透下来的雨水，进而逐渐释放到高延性混凝土中，促使高延性混凝土中未水化水泥颗粒以及未反应的粉煤灰发生二次水化反应及火山灰反应，生成的新的水化产物填充在裂缝内，实现微裂缝的自愈合和自修复；通过以上措施，实现水泥混凝土板顶无接缝，高延性混凝土带将水泥混凝土板潜在的裂缝分散成无数的微裂缝，阻断裂缝向透水沥青面层发展；同时，在透水沥青面层、超吸水性树脂、高延性混凝土二次水化反应和火山灰反应的共同作用下，实现无接缝水泥混凝土板的自愈合和自修复，有效提高了路面结构的使用寿命。
附图说明
[0028]图1为本专利技术所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刚柔复合式路面结构，其特征在于，包括从下到上依次铺设的路基(1)、基层(2)、水泥混凝土板(3)及透水沥青面层(5)；所述水泥混凝土板(3)包括若干混凝土板块，所述水泥混凝土板(3)的顶面设置有预留过渡区，所述预留过渡区位于相邻两个混凝土板块之间的接缝处；所述预留过渡区内设置有高延性混凝土带(6)，所述高延性混凝土带(6)采用高延性混凝土浇筑成型；所述预留过渡区的下方设置有填缝料带(7)，所述填缝料带(7)沿所述预留过渡区的长度方向延伸，并置于相邻两个混凝土板块之间的接缝中；所述填缝料带(7)的下方设置有水平拉杆(8)，所述水平拉杆(8)沿相邻两个混凝土板块之间的接缝的长度方向间隔设置；所述水平拉杆(8)的一端与其中一个混凝土板块固定相连，所述水平拉杆(8)的另一端与另一个混凝土板块固定相连。2.根据权利要求1所述的一种刚柔复合式路面结构，其特征在于，还包括粘结层(4)；所述粘结层(4)设置在所述水泥混凝土板(3)与所述透水沥青面层(5)之间；其中，所述粘结层(4)采用SBS改性乳化沥青洒布而成。3.根据权利要求1所述的一种刚柔复合式路面结构，其特征在于，所述高延性混凝土带(6)的四周均匀设置有锚固钢筋(9)；所述锚固钢筋(9)的一端锚固固定在所述高延性混凝土带(6)内，所述锚固钢筋(9)的另一端锚固固定在混凝土板块内。4.根据权利要求3所述的一种刚柔复合式路面结构，其特征在于，所述锚固钢筋(9)的长度为10
‑
20cm，直径为1.5
‑
2.0cm；相邻两个锚固钢筋(9)的间距为20
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30cm。5.根据权利要求1所述的一种刚柔复合式路面结构，其特征在于，所述预留过渡区的高度为混凝土板块厚度的一半，所述预留过渡区的宽度为40
‑
50cm。6.根据权利要求1所述的一种刚柔复合式路面结构，其特征在于，所述填缝料...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓威，胡馨予，邓明科，郑南翔，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：