專利名稱：一種復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)及其鋪裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種道路工程結(jié)構(gòu)及其施工方法，特別是一種鋪筑在水泥混凝土路面、水 泥混凝土橋面和鋼橋面上的復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)及其施工方法，具體涉及一種復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu) 及其鋪裝方法。
背景技術(shù)：
長期以來，瀝青面層與下承層的水泥混凝土路面、水泥混凝土橋面和鋼橋面之間粘結(jié) 和防水問題一直是一項未能很好解決的技術(shù)難題?，F(xiàn)有技術(shù)常采用噴灑一定量的乳化瀝青、 改性瀝青或者其他防水涂料作為上述下承層的防水粘結(jié)層，由于下承層材料的親水性，在 長期行車荷載作用下，防水粘結(jié)層容易剝落、松散，導(dǎo)致雨水的下滲。從而削弱了下承層 的強(qiáng)度，不但引起了水泥混凝土路面板底脫空、唧漿，水泥混凝土橋面鋼筋銹蝕，鋼橋面 銹蝕等多種病害現(xiàn)象。而且，導(dǎo)致了瀝青面層產(chǎn)生開裂、松散、坑槽、脫落等病害現(xiàn)象。 嚴(yán)重影響了路面的使用性能，縮短了路面使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)及其鋪裝方法。 通過在瀝青面層與下承層之間設(shè)置了復(fù)合材料的基板，達(dá)到了鋪裝層結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)和防水的效 果。本發(fā)明要解決的問題是(1)瀝青面層與水泥混凝土路面、水泥混凝土橋面、鋼橋面 之間的連接問題；(2)防止雨水由瀝青面層下滲侵蝕下承層問題。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
一種復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)，自下而上包括基板l、板上粘層2和瀝青面層3。
所述的基板1為一體化結(jié)構(gòu)，采用纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料的板材；基板l的外形是兩個
重疊的長方體沿接觸面平行錯開，原來重疊的邊均錯開相同的距離，距離均為10cm 30cm。
所述平行錯開是原來重疊的邊仍然平行。
基板厚度為2 20mm;每塊板長度為20~30m，寬度為3~6m;
當(dāng)下承層為水泥混凝土路面或水泥混凝土橋面時，基板與下承層之間可以采用滑動連 接方式，即用5~10cm厚的細(xì)度模數(shù)為2.5~3.5的中粗砂將基板與下承層隔開；
當(dāng)下承層為水泥混凝土路面、水泥混凝土橋面或鋼橋面時，可用改性瀝青或者環(huán)氧樹 脂將基板1粘結(jié)在下承層4表面形成板下粘層7。
板上粘層2采用SBS (苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)改性瀝青和9.5 13.6mm粒 徑的潔凈的碎石。瀝青面層3厚度為3 18cm。
本發(fā)明的另一 目的在于提供一種復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)的鋪裝方法。
一種復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)的鋪裝方法，包括以下步驟 (1)下承層表面處理
對于水泥混凝土路面或水泥混凝土橋面，當(dāng)采用滑動方式連接基板與下承層時，先將下承層4表面清掃干凈；再在下承層表面鋪設(shè)5 10cm的中粗砂；起協(xié)調(diào)變形作用；
(2) 鋪設(shè)或粘貼基板
當(dāng)采用滑動方式連接基板與下承層時，在鋪砂后的下承層表面直接鋪設(shè)基板，養(yǎng)生 24~48h。
基板鋪設(shè)順序為按照下承層4表面高程，橫向由高程低的車道往高程高的車道鋪設(shè)； 縱向從縱坡的坡腳開始往坡頂鋪設(shè)。
基板的縱向和橫向采用搭接方式連接，搭接寬度為10cm 30cm，不同車道的基板搭接 處采用環(huán)氧樹脂粘結(jié)，即在兩塊基板1搭接處的接觸表面8，按照0.5 1.0kg/n^的量滾涂環(huán) 氧樹脂；沿路線縱向相鄰基板搭接處采用SBS改性瀝青粘結(jié)，即在兩塊基板1搭接處的接 觸表面8按照1.5~2.0kg/m2的量滾涂SBS改性瀝青。
(3) 施工板上粘層
采用智能型灑布車按照2.0~2.5kg/m2的量噴灑SBS改性瀝青；再用碎石撒布車撒布 8~10kg/m2的9.5~13.6mm粒徑的潔凈的碎石，碾壓；
(4) 施工瀝青面層
按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的方法施工瀝青面層。 本發(fā)明一種復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)的鋪裝方法，還可以包括以下步驟
(1) 下承層表面處理
對于水泥混凝土路面和水泥混凝土橋面，當(dāng)采用改性瀝青或環(huán)氧樹脂的粘結(jié)方式時， 先用銑刨機(jī)清除下承層表面浮漿，銑刨后的下承層表面的平整度控制在3mm以內(nèi)，表面晾 干；對于鋼橋面，先用自動拋丸機(jī)進(jìn)行拋丸除銹，涂防銹漆，養(yǎng)生24h 48h;
(2) 鋪設(shè)或粘貼基板
當(dāng)采用改性瀝青或環(huán)氧樹脂的粘結(jié)方式時，在下承層表面，采用智能型灑布車按照 1.5 2.0kg/m2的量噴灑SBS改性瀝青，然后鋪設(shè)基板，養(yǎng)生24h 48h;或者在下承層表面上 噴涂0.5 1.5kg/r^的環(huán)氧樹脂，然后鋪設(shè)基板，養(yǎng)生48h 60h;
基板鋪設(shè)順序為按照下承層表面高程，橫向由高程低的車道往高程高的車道鋪設(shè)； 縱向從縱坡的坡腳開始往坡頂鋪設(shè)；
基板l的縱向和橫向采用搭接方式連接，搭接寬度為10cm 30cm，不同車道的基板搭 接處采用環(huán)氧樹脂粘結(jié)，即在兩塊基板1的搭接處的接觸表面8按照0.5 1.0kg/n^的量滾 涂環(huán)氧樹脂；沿路線縱向相鄰基板搭接處采用SBS改性瀝青粘結(jié)，即在兩塊基板l的搭接 處的接觸表面8按照1.5~2.0kg/m2的量滾涂SBS改性瀝青。
(3) 施工板上粘層
釆用智能型灑布車按照2.0 2.5kg/n^的量噴灑SBS改性瀝青；然后，用碎石撒布車撒 布8~10kg/m2的9.5~13.6mm粒徑的潔凈的碎石，碾壓；
(4) 施工瀝青面層
按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的方法施工瀝青面層。 所述的碾壓為使用16t的輪胎壓路機(jī)碾壓2遍。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)點(diǎn)及有益效果-
本發(fā)明采用熱膨脹系數(shù)與水泥混凝土和鋼板接近的纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料的基板對瀝青 層底面進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，提高了瀝青面層抗疲勞和抗反射裂縫性能；有效地防止了雨水由瀝青面 層下滲侵蝕下承層；回避了瀝青面層與水泥混凝土或鋼板之間的粘結(jié)問題；對于鋼橋面可 提高橋面剛度，尤其對于鋼板厚度不足的鋼橋面能起到加固作用，從而減薄了瀝青面層的 厚度，避免由于鋼橋面剛度不足而引起的瀝青鋪裝層的開裂、脫落等破壞。


圖l為復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)示意圖2為單塊基板俯視圖3為單塊基板立面圖4為復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)與下承層的滑動連接方式示意圖5為改性瀝青或環(huán)氧樹脂將復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)粘結(jié)在下承層表面的連接方式示意圖6為4塊基板拼接俯視圖7為不同車道基板搭接處立面圖8沿路線縱向相鄰基板搭接處側(cè)視圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合實例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明 實施例1
舊水泥混凝土路面上滑動連接的復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)及其施工工藝 (1)結(jié)構(gòu)和材料
采用圖l所示的鋪裝結(jié)構(gòu)，自下而上包括基板l、板上粘層2和瀝青面層3。 基板1采用熱膨脹系數(shù)與水泥混凝土接近的玻璃鋼板；纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的基板技術(shù) 指標(biāo)見表l，如圖2、圖3所示，基板l為一體化結(jié)構(gòu)，基板1的外形是兩個重疊的長方體 沿接觸面平行錯開，原來重疊的邊均錯開相同的距離，距離均為20cm?；搴穸葹?0mm; 每塊板長度為30m，寬度為3.75m;
板上粘層采用灑布量為2.5kg/m2的SBS改性瀝青和10kg/m2的9.5 13.6mm粒徑的潔凈 的石灰?guī)r碎石。瀝青下面層為6cm厚AC-20C型瀝青混合料，上面層為4cm厚AC-13C型 瀝青混合料。基板與下承層之間采用滑動連接方式。如圖4所示，鋪設(shè)10cm厚的中粗砂， 起協(xié)調(diào)變形作用。
表l
拉伸強(qiáng)度壓縮強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度剪切強(qiáng)度巴 氏密度熱膨脹 系數(shù) (1廠C)導(dǎo)熱系數(shù)
(MPa)(MPa)(MPa)(MPa)硬 度Ckg/m3)W/(m.。C)
8560128464916500.56
本發(fā)明復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)的鋪裝方法，包括:(1) 下承層表面處理
先將下承層水泥混凝土表面清掃干凈；然后，鋪設(shè)10cm厚的中粗砂，起協(xié)調(diào)變形作用。
(2) 鋪設(shè)基板 在鋪砂后的下承層表面直接鋪設(shè)基板，養(yǎng)生48h。
基板鋪設(shè)順序為按照下承層4表面高程，橫向由高程低的車道往高程高的車道鋪設(shè)； 縱向從縱坡的坡腳開始往坡頂鋪設(shè)。
如圖6、圖7、圖8所示，基板的縱向和橫向采用搭接方式連接。搭接寬度為20cm， 不同車道的基板搭接處釆用環(huán)氧樹脂粘結(jié)，即在兩塊基板1搭接處的接觸表面8，按照 1.0kg/m"袞涂環(huán)氧樹脂；沿路線縱向相鄰基板搭接處采用SBS改性瀝青粘結(jié)，即在兩塊基 板1搭接處的接觸表面8按照2.0kg/r^滾涂SBS改性瀝青。
(3) 施工板上粘層
采用智能型灑布車按照2.5kg/m2的量噴灑SBS改性瀝青；再用碎石撒布車撒布10kg/m2 的9.5~13.6mm粒徑的潔凈的碎石，用16t的輪胎壓路機(jī)碾壓2遍；
(4) 施工瀝青面層
按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)規(guī)定的方法施工瀝青面層。 實施例2
用環(huán)氧樹脂粘結(jié)在鋼橋面上的復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)及其施工工藝 (1)結(jié)構(gòu)和材料
采用圖5所示的鋪裝結(jié)構(gòu)，由基板l、板上粘層2、板下粘層7和瀝青面層3組成。基 板采用熱膨脹系數(shù)與鋼板接近的玻璃鋼板。技術(shù)指標(biāo)見表1。如圖2、圖3所示，基板1為 一體化結(jié)構(gòu)，基板1的外形是兩個重疊的長方體沿接觸面平行錯開，原來重疊的邊均錯開 相同的距離，距離均為20cm?；搴穸葹?0mm;每塊板長度為30m，寬度為3.75m。
板上粘層采用灑布量為2.0kg/m2的SBS改性瀝青和8kg/m2的9.5~13.6mm粒徑的潔凈 的石灰?guī)r碎石。瀝青下面層為6cm厚AC-20C型瀝青混合料，上面層為4cm厚SMA-13型 瀝青混合料。用環(huán)氧樹脂作板下粘層7將基板粘結(jié)在鋼橋面上。 (2)施工工藝
(1) 下承層表面處理
先清除鋼橋面上的雜物和塵土；再用清水沖洗橋面；待表面晾干后，用自動拋丸機(jī)進(jìn) 行拋丸除銹，使鋼橋面潔凈而粗糙；然后，用高壓無氣噴涂機(jī)一次性噴涂干膜厚度為 60~80|am的環(huán)氧富鋅漆。
(2) 鋪設(shè)或粘貼基板
待環(huán)氧富鋅漆養(yǎng)生24h后，在其上噴涂1.5kg/n^的環(huán)氧樹脂，然后鋪設(shè)基板，養(yǎng)生48h 后施工下道工序。
基板鋪設(shè)順序為按照橋面高程，橫向由高程低的車道往高程高的車道鋪設(shè)；縱向從 縱坡的坡腳開始往坡頂鋪設(shè)。
如圖6、圖7、圖8所示，基板1的縱向和橫向采用搭接方式連接。搭接寬度為30cm，不同車道的基板搭接處采用環(huán)氧樹脂粘結(jié)，即在兩塊基板1的搭接處的接觸表面8按照 0.5kg/l^的量滾涂環(huán)氧樹脂；沿路線縱向相鄰基板搭接處采用SBS改性瀝青粘結(jié)，即在兩
塊基板1的搭接處的接觸表面8按照1.5kg/m2的量滾涂SBS改性瀝青。
(3) 施工板上粘層
采用智能型灑布車按照2.0kg/m^賁灑SBS改性瀝青；然后，用碎石撒布車撒布10kg/m2 的9.5 13.6mrn粒徑的潔凈的碎石，使用16t的輪胎壓路機(jī)碾壓2遍；
(4) 施工瀝青面層
按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的方法施工瀝青面層。
本發(fā)明在瀝青面層與下承層之間設(shè)置了纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料的基板，通過采用這種結(jié) 構(gòu)可以獲得如下效果 一是由于基板對瀝青層底面的補(bǔ)強(qiáng)作用，從而提高了路面結(jié)構(gòu)抗疲 勞和抗反射裂縫性能；二是由于基板的防水作用，從而有效地防止了雨水由瀝青面層下滲 侵蝕下承層；三是由于基板提高了鋼橋面的剛度，從而可以減薄鋼橋面上瀝青鋪裝層的厚 度，節(jié)省工程造價；四是基板可對鋼板厚度不足的鋼橋面起到加固作用，從而避免由于鋼 橋面剛度不足而引起的瀝青鋪裝層的開裂、脫落等破壞。
當(dāng)采用滑動方式連接基板與下承層時，由于在基板與下承層之間鋪設(shè)了 5~10cm厚的 中粗砂，起到了協(xié)調(diào)下承層變形作用，從而降低了下承層變形對瀝青面層的影響。
由于所采用基板的熱膨脹系數(shù)與水泥混凝土和鋼板接近，從而獲得了在溫度應(yīng)力作用 下基板與下承層協(xié)調(diào)變形的效果。
由于沿路線縱向相鄰基板搭接處采用SBS改性瀝青粘結(jié)，相鄰基板有一定的變形余地， 在溫度應(yīng)力作用下，不會出現(xiàn)基板拱起變形而導(dǎo)致的鋪裝結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1、一種復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，自下而上包括基板(1)、板上粘層(2)和瀝青面層(3)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的基板(1)為一 體化結(jié)構(gòu)，采用纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料的板材；基板(1)的外形是兩個重疊的長方體沿接觸 面平行錯開，原來重疊的邊均錯開相同的距離，距離均為10cm 30cm;基板厚度為2 20mm; 每塊板長度為20~30m，寬度為3~6m。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的基板(1)與下 承層(4)之間的連接方式采用滑動連接，所述滑動連接為用5 10cm厚的細(xì)度模數(shù)為2.5~3.5 的中粗砂層(5)將基板(1)與下承層(4)隔開。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的基板(1)與下 承層(4)之間的連接方式為用改性瀝青或環(huán)氧樹脂將基板(1)粘結(jié)在下承層(4)表面形 成板下粘層(7)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的板上粘層(2) 采用SBS改性瀝青和9.5 13.6mm粒徑的潔凈的碎石。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的瀝青面層厚度為 3 l'Scm。
7、 權(quán)利要求l所述的一種復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)的鋪裝方法，包括以下步驟(1) 下承層表面處理對于水泥混凝土路面或水泥混凝土橋面，先將下承層(4)表面清掃干凈；再在下承層表面鋪設(shè)5~10cm的中粗砂；(2) 鋪設(shè)或粘貼基板 在鋪砂后的下承層表面直接鋪設(shè)基板，養(yǎng)生24 48h;基板鋪設(shè)順序為按照下承層(4)表面高程，橫向由高程低的車道往高程高的車道鋪 設(shè)；縱向從縱坡的坡腳開始往坡頂鋪設(shè)；基板的縱向和橫向采用搭接方式連接，搭接寬度為10cm 30cm，不同車道的基板搭接 處采用環(huán)氧樹脂粘結(jié)，即在兩塊基板(1)搭接處的接觸表面(8)，按照0.5 1.0kg/n^的量 滾涂環(huán)氧樹脂；沿路線縱向相鄰基板搭接處采用SBS改性瀝青粘結(jié)，即在兩塊基板(1) 的搭接處的接觸表面(8)按照1.5 2.0kg/i^的量滾涂SBS改性瀝青；(3) 施工板上粘層采用智能型灑布車按照2.0~2.5kg/m2的量噴灑SBS改性瀝青；再用碎石撒布車撒布 8~10kg/m2的9.5~13.6mm粒徑的潔凈的碎石，碾壓；(4) 施工瀝青面層按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的方法施工瀝青面層。
8、 權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)的鋪裝方法，包括以下步驟 (1)下承層表面處理對于水泥混凝土路面和水泥混凝土橋面，先用銑刨機(jī)清除下承層表面浮漿，銑刨后的 下承層表面的平整度控制在3mm以內(nèi)，表面晾干；對于鋼橋面，先用自動拋丸機(jī)進(jìn)行拋丸 除銹，涂防銹漆，養(yǎng)生24h 48h;(2) 鋪設(shè)或粘貼基板在下承層表面，采用智能型灑布車按照1.5 2.0kg/n^的量噴灑SBS改性瀝青，然后鋪 設(shè)基板，養(yǎng)生24h 48h;或者在下承層表面上噴涂0.5 1.5kg/r^的環(huán)氧樹脂，然后鋪設(shè)基板， 養(yǎng)生48h 60h;基板鋪設(shè)順序為按照下承層表面高程，橫向由高程低的車道往高程高的車道鋪設(shè)； 縱向從縱坡的坡腳開始往坡頂鋪設(shè)；基板(1)的縱向和橫向采用搭接方式連接，搭接寬度為10cm 30cm，不同車道的基板 搭接處采用環(huán)氧樹脂粘結(jié)，即在兩塊基板(1)的搭接處的接觸表面(8)按照0.5~1.0kg/m2 的量滾涂環(huán)氧樹脂；沿路線縱向相鄰基板搭接處采用SBS改性瀝青粘結(jié)，即在兩塊基板(l) 的搭接處的接觸表面(8)按照1.5~2.0kg/m2的量滾涂SBS改性瀝青；(3) 施工板上粘層采用智能型灑布車按照2.0 2.5kg/i^的量噴灑SBS改性瀝青；然后，用碎石撒布車撒 布8~10kg/m2的9.5~13.6mm粒徑的潔凈的碎石，碾壓；(4) 施工瀝青面層按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的方法施工瀝青面層。
9、根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的一種復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)的鋪裝方法，其特征在于，所述 的碾壓為使用16t的輪胎壓路機(jī)碾壓2遍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合式鋪裝結(jié)構(gòu)及其鋪裝方法；涉及一種道路工程結(jié)構(gòu)及其施工方法。本發(fā)明采用熱膨脹系數(shù)與水泥混凝土和鋼板接近的纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料的基板對瀝青層底面進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，提高了瀝青面層抗疲勞和抗反射裂縫性能；有效地防止了雨水由瀝青面層下滲侵蝕下承層；回避了瀝青面層與水泥混凝土或鋼板之間的粘結(jié)問題；對于鋼橋面可提高橋面剛度，尤其對于鋼板厚度不足的鋼橋面能起到加固作用，從而減薄了瀝青面層的厚度，避免由于鋼橋面剛度不足而引起的瀝青鋪裝層的開裂、脫落等破壞。
文檔編號E01C7/32GK101597878SQ20091004061
公開日2009年12月9日 申請日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者張肖寧, 葛折圣 申請人:華南理工大學(xué)