【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于道路工程，具体涉及一种道路透层和封层一体化最佳洒布时机的确定方法。
技术介绍
1、随着国家交通强国战略的顺利实施和不断推进，交通基础设施建设快速发展。在我国的沥青路面建设中，超过90％的路面为半刚性基层沥青路面，这种路面是我国最主要的路面结构类型，在道路建设过程中起到十分重要的作用。在半刚性基层沥青路面结构中，沥青路面与半刚性基层之间设置透层和封层，封层位于透层之上，透层和封层的厚度都比较薄，通常将两层合并为透封层。但不可忽视的是，随着交通行业的飞速发展，我国交通量迅猛增长，车辆超载、超重的现象越发频繁，这种现象给半刚性基层沥青路面带来了严峻的考验，致使沥青路面与半刚性基层之间的剪应力增大，从而导致路面层间滑移病害越来越严重。
2、良好的层间黏结能够将交通荷载层层分散下去，有助于改善道路的性能，延缓病害的出现，而层间黏结较差的道路会增加各层层底的拉应力及应变，从而导致路面出现病害以及路面使用寿命降低等问题。良好的层间黏结性能不仅需要优质的材料，施工过程的质量以及洒布时机的控制也是重中之重。
3、通过大量的文献查阅和现场调研发现，目前在现场施工透层和封层时，没有一个准确的洒布时间组合，这不仅会导致半刚性基层本身出现开裂、半刚性基层与沥青路面的层间黏结不够牢固等问题，而且由此引发的后续道路养护成本、维修成本都会极具升高，不利于后续的成本控制和道路的长寿命使用。
4、透层和封层不同洒布时机所带来的层间黏结性能和效益千差万别，然而现有技术尚未记载透层和封层的最佳洒布时机，而且规范上也未对
5、申请公布号为cn105386382a的专利技术专利公开了一种半刚性基层沥青路面纤维增强下封层的施工工法，在施工时，向半刚性基层表面施以下层乳化沥青、中间层无碱玻璃纤维和上层乳化沥青，下层乳化沥青和上层乳化沥青的喷洒量分别控制在0.65-0.75kg/m2和0.55-0.68kg/m2，中间层无碱玻璃纤维的撒布量按照不同公路等级控制在不低于60g/m2；在乳化沥青喷洒和无碱玻璃纤维撒布后立即撒布碎石集料，其中撒布动作控制在乳化沥青喷洒和无碱玻璃纤维撒布后的1-2min内完成，且碎石集料的撒布量控制在6.5-7.5m3/km2；在碎石集料撒布后立即进行碾压。该技术方案对下层乳化沥青和上层乳化沥青的喷洒量进行了限定，同时限定了碎石集料的撒布时间和撒布量，但是对于下层乳化沥青和上层乳化沥青的喷洒时机没有任何限定，也即对透层和封层的喷洒时机不明确，这不仅会导致半刚性基层本身出现开裂、半刚性基层与沥青路面的层间黏结不够牢固等问题，而且由此引发的后续道路养护成本、维修成本都会极具升高。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种道路透层和封层一体化最佳洒布时机的确定方法，按照先后顺序包括以下步骤：
2、步骤一：按照设计要求配制半刚性基层混合料，并根据《公路路面基层施工技术细节》的相关技术要求铺设半刚性基层混合料，形成道路的半刚性基层；
3、步骤二：按照设计要求分别配制透层材料和封层材料，并按照设计的透层和封层的洒布时机组合在半刚性基层的上表面依次洒布透层材料和封层材料，形成道路的透层和封层；
4、步骤三：按照设计要求配制沥青下面层混合料，并根据《公路沥青路面施工技术规范》的相关技术要求在封层的上表面铺设沥青下面层混合料，形成道路的沥青下面层；
5、步骤四：待道路的半刚性基层、透层和封层、沥青下面层依次铺设结束后，即形成用于剪切试验的半刚性基层沥青路面；在由不同洒布时机组合洒布透层和封层而形成的半刚性基层沥青路面上制取剪切试件，并分别进行剪切试验，同时对剪切试验结果进行多级验证，即可确定道路透层和封层一体化最佳洒布时机。
6、优选的是，步骤一中，所述半刚性基层混合料由矿料、水泥和水组成，所述水泥的掺加量为所述矿料的5.0wt％，所述水的掺加量为所述矿料的5.1wt％；所述矿料由粒径为20-30mm的石灰岩、粒径为10-20mm的石灰岩、粒径为5-10mm的石灰岩和粒径为0-5mm的机制砂组成，其中粒径为20-30mm的石灰岩、粒径为10-20mm的石灰岩、粒径为5-10mm的石灰岩和粒径为0-5mm的机制砂分别占所述矿料的质量百分比为20wt％、34wt％、16wt％和30wt％；所述半刚性基层的铺设厚度为20-40cm。
7、步骤一中涉及的粒径为20-30mm的石灰岩、粒径为10-20mm的石灰岩、粒径为5-10mm的石灰岩和粒径为0-5mm的机制砂，其中在每一档粒径范围内，可能存在不同粒径的原材料，比如：粒径为20-30mm的石灰岩，即将石灰岩物料依次经过30mm筛孔和20mm筛孔后获得的粒径在20-30mm之间的石灰岩物料。
8、在上述任一方案中优选的是，步骤二中，所述透层材料为pc-2乳化沥青，所述透层的洒布量为0.8-1.2l/m2。
9、在上述任一方案中优选的是，步骤二中，所述封层材料由机制砂、bc-1乳化沥青和水组成，所述bc-1乳化沥青的掺加量为所述机制砂的13.4wt％，所述水的掺加量为所述机制砂的15.0wt％；所述机制砂由粒径为0-0.6mm的机制砂、粒径为0.6-1.18mm的机制砂、粒径为1.18-2.36mm的机制砂和粒径为2.36-4.75mm的机制砂组成，其中粒径为0-0.6mm的机制砂、粒径为0.6-1.18mm的机制砂、粒径为1.18-2.36mm的机制砂和粒径为2.36-4.75mm的机制砂分别占所述机制砂的质量百分比为39wt％、20wt％、26wt％和15wt％；所述封层的铺设厚度为6-10mm。
10、步骤二中涉及的粒径为0-0.6mm的机制砂、粒径为0.6-1.18mm的机制砂、粒径为1.18-2.36mm的机制砂和粒径为2.36-4.75mm的机制砂，其中在每一档粒径范围内，可能存在不同粒径的原材料，比如：粒径为2.36-4.75mm的机制砂，即将机制砂物料依次经过4.75mm筛孔和2.36mm筛孔后获得的粒径在2.36-4.75mm之间的机制砂物料。
11、在上述任一方案中优选的是，步骤二中，至少设计三十种透层和封层的洒布时机组合，其中所述透层的洒布时机范围为0-28天，所述封层的洒布时机范围为0-28天，0天为所述半刚性基层铺设的当天，一天以24小时计算。
12、在上述任一方案中优选的是，步骤三中，所述沥青下面层混合料由矿料和沥青组成，所述沥青的掺加量为所述矿料的4.0wt％；所述矿料由粒径为22-30mm的石灰岩、粒径为16-22mm的石灰岩、粒径为12-16mm的石灰岩、粒径为6-12mm的石灰岩、粒径为3-6mm的石灰岩、粒径为0-3mm的机本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种道路透层和封层一体化最佳洒布时机的确定方法，按照先后顺序包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的道路透层和封层一体化最佳洒布时机的确定方法，其特征在于：步骤一中，所述半刚性基层混合料由矿料、水泥和水组成，所述水泥的掺加量为所述矿料的5.0wt％，所述水的掺加量为所述矿料的5.1wt％；所述矿料由粒径为20-30mm的石灰岩、粒径为10-20mm的石灰岩、粒径为5-10mm的石灰岩和粒径为0-5mm的机制砂组成，其中粒径为20-30mm的石灰岩、粒径为10-20mm的石灰岩、粒径为5-10mm的石灰岩和粒径为0-5mm的机制砂分别占所述矿料的质量百分比为20wt％、34wt％、16wt％和30wt％；所述半刚性基层的铺设厚度为20-40cm。
3.根据权利要求2所述的道路透层和封层一体化最佳洒布时机的确定方法，其特征在于：步骤二中，所述透层材料为PC-2乳化沥青，所述透层的洒布量为0.8-1.2L/m2。
4.根据权利要求3所述的道路透层和封层一体化最佳洒布时机的确定方法，其特征在于：步骤二中，所述封层材料由机制砂、BC-1乳化沥青和水组
5.根据权利要求4所述的道路透层和封层一体化最佳洒布时机的确定方法，其特征在于：步骤二中，至少设计三十种透层和封层的洒布时机组合，其中所述透层的洒布时机范围为0-28天，所述封层的洒布时机范围为0-28天，0天为所述半刚性基层铺设的当天，一天以24小时计算。
6.根据权利要求5所述的道路透层和封层一体化最佳洒布时机的确定方法，其特征在于：步骤三中，所述沥青下面层混合料由矿料和沥青组成，所述沥青的掺加量为所述矿料的4.0wt％；所述矿料由粒径为22-30mm的石灰岩、粒径为16-22mm的石灰岩、粒径为12-16mm的石灰岩、粒径为6-12mm的石灰岩、粒径为3-6mm的石灰岩、粒径为0-3mm的机制砂、矿粉和生石灰组成，其中粒径为22-30mm的石灰岩、粒径为16-22mm的石灰岩、粒径为12-16mm的石灰岩、粒径为6-12mm的石灰岩、粒径为3-6mm的石灰岩、粒径为0-3mm的机制砂、矿粉和生石灰分别占所述矿料的质量百分比为15wt％、15wt％、19wt％、20wt％、6wt％、22wt％、2wt％和1wt％；所述沥青下面层的铺设厚度为3-5cm。
7.根据权利要求6所述的道路透层和封层一体化最佳洒布时机的确定方法，其特征在于：步骤四中，对由不同洒布时机组合洒布透层和封层的半刚性基层沥青路面剪切试件进行剪切试验，同时对剪切试验结果进行多级验证的方法，按照先后顺序包括以下步骤，
8.根据权利要求7所述的道路透层和封层一体化最佳洒布时机的确定方法，其特征在于：步骤C中，所述层间剪切模量模型为式中，
9.根据权利要求8所述的道路透层和封层一体化最佳洒布时机的确定方法，其特征在于：步骤E中，所述左侧区域面积代表层间破坏所需要的能量，左侧区域面积越大说明层间破坏越困难，透层和封层的黏结性能越好；所述右侧区域面积代表层间破坏过程中损耗的能量，右侧区域面积越小说明层间破坏过程所做的无效功越少。
10.根据权利要求9所述的道路透层和封层一体化最佳洒布时机的确定方法，其特征在于：步骤F中，最终确定的透层和封层一体化最佳洒布时机为，透层和封层的洒布时间间隔为0.5-1.5天，且透层的洒布时机为6-8天、封层的洒布时机为7-9天。
...【技术特征摘要】
1.一种道路透层和封层一体化最佳洒布时机的确定方法，按照先后顺序包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的道路透层和封层一体化最佳洒布时机的确定方法，其特征在于：步骤一中，所述半刚性基层混合料由矿料、水泥和水组成，所述水泥的掺加量为所述矿料的5.0wt％，所述水的掺加量为所述矿料的5.1wt％；所述矿料由粒径为20-30mm的石灰岩、粒径为10-20mm的石灰岩、粒径为5-10mm的石灰岩和粒径为0-5mm的机制砂组成，其中粒径为20-30mm的石灰岩、粒径为10-20mm的石灰岩、粒径为5-10mm的石灰岩和粒径为0-5mm的机制砂分别占所述矿料的质量百分比为20wt％、34wt％、16wt％和30wt％；所述半刚性基层的铺设厚度为20-40cm。
3.根据权利要求2所述的道路透层和封层一体化最佳洒布时机的确定方法，其特征在于：步骤二中，所述透层材料为pc-2乳化沥青，所述透层的洒布量为0.8-1.2l/m2。
4.根据权利要求3所述的道路透层和封层一体化最佳洒布时机的确定方法，其特征在于：步骤二中，所述封层材料由机制砂、bc-1乳化沥青和水组成，所述bc-1乳化沥青的掺加量为所述机制砂的13.4wt％，所述水的掺加量为所述机制砂的15.0wt％；所述机制砂由粒径为0-0.6mm的机制砂、粒径为0.6-1.18mm的机制砂、粒径为1.18-2.36mm的机制砂和粒径为2.36-4.75mm的机制砂组成，其中粒径为0-0.6mm的机制砂、粒径为0.6-1.18mm的机制砂、粒径为1.18-2.36mm的机制砂和粒径为2.36-4.75mm的机制砂分别占所述机制砂的质量百分比为39wt％、20wt％、26wt％和15wt％；所述封层的铺设厚度为6-10mm。
5.根据权利要求4所述的道路透层和封层一体化最佳洒布时机的确定方法，其特征在于：步骤二中，至少设计三十种透层和封层的洒布时机组合，其中所述透层的洒布时机范围为0-28天，所述封层的洒布时机范...
【专利技术属性】
技术研发人员：季节，李斌，梁犇，郑文华，李伟，韩秉烨，李荐，
申请(专利权)人：中交一公局海威工程建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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