CN103526663B - 采用结合式混凝土加铺面修补沥青混凝土路面病害的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用结合式水泥混凝土加铺面修补沥青混凝土路面病害的方法，首先通过仪器评价旧沥青路面承载能力，对承载能力差的路面进行补强使其达到规定的支承能力；然后清理待修补的沥青混凝土路面；铺设结合式水泥混凝土加铺面和过渡段加铺面，最后再在加铺面上进行切缝，完成对路面病害的修补。本发明提供的方法可用于车辙、拥包、波浪等病害严重的道路交叉口沥青路面路段，能有效改善交叉口处的行车安全性和舒适性，同时实现结合式混凝土加铺面良好的耐久性和经济性，延长路面使用寿命。

Description

采用结合式混凝土加铺面修补沥青混凝土路面病害的方法
技术领域
本发明属于道路养护维修领域，涉及一种路面病害修补方法，具体为一种采用结合式混凝土加铺面修补沥青混凝土路面病害的方法。
背景技术
随着交通荷载和环境荷载的作用，沥青混凝土路面的使用性能逐渐变坏。采用沥青混凝土路面的道路交叉口，车辙、拥包、波浪等塑性变形产生的病害尤为明显，这些病害主要是由车辆制动频繁、交通渠化严重以及沥青混凝土抵剪强度不足造成。病害严重影响道路交叉口处雨天的行车安全。传统的换铺沥青路面修补方法无法从根本上减少车辙病害的发生，在高温环境下，频繁的启动和刹车容易使沥青路面产生车辙和拥包等功能性破坏。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题，提供一种采用结合式混凝土加铺面修补沥青混凝土路面病害的方法，使得在沥青混凝土路面病害路段加铺结合式混凝土加铺面后，能有效改善行车安全性和舒适性、具有较好的耐久性和经济性，延长路面使用寿命。
本发明提供了一种采用结合式混凝土加铺面修补沥青混凝土路面病害的方法，具体包括以下步骤：
1）测量评价旧沥青路面承载能力，对承载能力不符合要求的路面进行补强使其达到规定的支承能力；
2）铣刨清理待修补的沥青混凝土路面，使其为平整、稳定的沥青路表，同时保证路面清洁；
3） 对待修补的沥青混凝土路面铺设结合式水泥混凝土加铺层和过渡段加铺层，然后在加铺层上进行切缝，完成对路面病害的修补。
步骤1）中可采用落锤式弯沉仪和/或动力锥贯入仪测量评价旧沥青路面承载能力。
当采用动力锥贯入仪评价沥青路面承载能力，具体步骤如下：
步骤1）中通过动力锥贯入仪检测贯入率，得到加州承载比CBR和弹性模量E。
CBR = 292/PR1.12
E(MPa) = 17.58×CBR0.64
式中，CBR为加州承载比，用%表示；PR为动力锥贯入仪测试的贯入率，用mm/锤击次表示。根据上式求出E值。
所述的规定的支承能力需要同时满足以下两个条件：
a、路面包括至少50mm沥青面层；
b、沥青路面下的基层厚度至少为150mm且其承力强度大于345MPa。
对于不能同时满足上述两个条件的路面，采用沥青材料对其进行补强以提供足够的支撑力。
步骤2）所述的铣刨清理待修补的沥青混凝土路面时，对于车辙深度小于50mm的病害路面，无需进行铣刨。铣刨所要达到的效果为：铣刨后现有沥青路面表面无松散集料，平整、稳定的沥青路表。
所述过渡段为连接结合式水泥混凝土加铺层与正常沥青路面的部分。
所述加铺的结合式水泥混凝土层的结构为方形面，且在四个角上设置扇形缺口，所述扇形缺口设置时采用半径法防止锐角板的出现，最大化实现板角角度大于90度，有效预防早期病害。所述方形面且四个角设有扇形缺口的结构非常适合十字交叉路口的病害修补，另外，对于不同的病害路面，结合式水泥混凝土加铺层的结构形状也可作出相应的调整。
对于设计轴载累计作用次数低于8×106次的路面，结合式水泥混凝土加铺层的厚度为100-180mm，过渡段的厚度为230mm，长度7.2m，宽与路面宽度相一致。
所述切缝处理是在结合式水泥混凝土加铺层及过渡段加铺层的横向及竖向切割出均匀的切缝，通过切缝将加铺层分成若干个1.8m*1.8m的方格，所切切缝的宽为9.5mm，深度为所在加铺层处深度的1/3，根据路面情况确定切缝位于车道中间位置。例如，城市道路每车道宽度为3.5米，交叉路口分流车道每车道为2.3-2.5米，切缝的尺寸为车道宽的一半。避开车流轮迹线。
所述切缝处理在混凝土加铺面摊铺完成后12小时内完成，在时间受限的情况下，12小时内必须完成3.6×3.6m的切缝；48小时内完成1.8m×1.8m的切缝。
本发明通过预先在加铺面上设置切缝能有效预防随机裂缝的产生，减小加铺面被破坏的几率。
由于水泥混凝土路面具有无车辙病害和较好的抗交通荷载性能，能提高道路交叉口的行车安全。结合式水泥混凝土加铺加铺面作为修补道路交叉口沥青路面的一种方式，具有较好的耐久性和经济性两个重要特征。结合式水泥混凝土加铺加铺面的耐久性和使用性能与以下几个关键因素密切相关：切缝设计与施工、路基承载能力以及水泥混凝土加铺加铺面与旧沥青路面间的粘结状况。
本发明采用落锤式弯沉仪和/或动力锥贯入仪评价现有沥青路面承载能力，确定在水泥混凝土加铺加铺面前是否需要对现有沥青路面进行补强处理。在水泥混凝土加铺加铺面施工前清理沥青路表面，保证良好的粘结。合理的切缝设计，能有效降低了交通荷载和环境荷载产生的破坏，延长结合式水泥混凝土加铺面的使用寿命。
同时，本发明提供的方法还具有如下优点：
1. 通过仪器能准确评价旧沥青混凝土路面的承载能力，对于支承强度足够的旧沥青路面，无需额外补强；车辙深度小于50mm的无需铣刨，能有效节省了道路修补成本。
2. 对旧沥青混凝土路表面进行彻底清理，实现结合式水泥混凝土加铺加铺面与沥青路面的良好粘结，能保证水泥混凝土加铺面板在交通荷载作用下受压。
3. 150mm的水泥混凝土加铺面有效降低了路面厚度和修筑成本；过渡段采用厚度为230mm的水泥混凝土能有效防止路面板移动造成的病害。
4. 水泥混凝土加铺面上设置切缝，且将切缝设于车道正中间位置都能有效减少病害的发生。
5. 特别设计的切缝组合、切缝宽度、切缝深度以及切缝时间段，有效预防锐角板及早期病害的出现，延长了水泥混凝土加铺面的服务年限。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是道路交叉口结合式水泥混凝土加铺层切缝示意图。
图2是半径法处理加铺面缺口的细节图。
图3是切缝结构示意图。
图4是切缝顺序示意图。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
采用结合式混凝土加铺面修补沥青混凝土路面病害时，主要分为以下阶段进行：
第一阶段为评价旧沥青混凝土路面情况，这一阶段主要是采用落锤式弯沉仪和/或/动力锥贯入仪对沥青路面承载能力进行评价，确定是否需要进行先期补强，以保证本发明提出的修补方式的耐久性。
所述的规定的支承能力需要同时满足以下两个条件：
a、路面包括至少50mm沥青面层；
b、沥青路面下的基层厚度至少为150mm且其承力强度大于345MPa。
如果病害路面不能同时满足以上条件时，需要通过沥青进行补强以达到规定的要求。
如图1所示，第二阶段为铣刨清理待修补的沥青混凝土路面，使其为平整、稳定的沥青路表，保证路面清洁，然后铺设结合式水泥混凝土加铺面1，保证旧沥青混凝土路与结合式水泥混凝土加铺加铺面的良好粘结，同时铺设过渡段；铺设结合式水泥混凝土加铺面的扇形缺口2时，采用半径法防止锐角板的出现，如图2所示，其中4为锐角板，最大化实现板角角度大于90度，能有效预防早期病害；对于设计轴载累计作用次数低于8×106次的路面，结合式水泥混凝土加铺层的厚度为150mm，过渡段的厚度为230mm，长度7.2m，宽与路面宽度相一致。
第三阶段为切缝的合理设计及施工，切缝的组合设计示意图如图3所示，切缝3位于车道正中间位置；切缝的施工过程，必须在混凝土摊铺完成后12小时内完成，在时间受限的情况下，12小时内必须完成3.6×3.6m的切缝5；48小时内完成1.8m×1.8m的切缝6，可参照切缝顺序示意图4完成切缝。
通过上述操作完成结合式水泥混凝土加铺面的铺设，实现对沥青混凝土路面病害的修补，具体的加铺面结构如图1所示。

Claims (9)

1.一种采用结合式混凝土加铺面修补沥青混凝土路面病害的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
1）测量评价旧沥青路面承载能力，对承载能力不符合要求的路面进行补强使其达到规定的支承能力；
所述的承载能力需要同时满足以下两个条件：
a、路面包括至少50mm沥青面层，
b、沥青路面下的基层厚度至少为150mm且其承力强度大于345MPa；
2）铣刨清理待修补的沥青混凝土路面，使其为平整、稳定的沥青路表，同时保证路面清洁；
3） 对待修补的沥青混凝土路面铺设结合式水泥混凝土加铺层和过渡段加铺层，然后在加铺层上进行切缝，完成对路面病害的修补。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1）中所述补强时采用沥青材料对现沥青路面进行加铺以提供足够的支撑力。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2）所述的铣刨清理待修补的沥青混凝土路面时，对于车辙深度小于50mm的病害路面，无需进行铣刨。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述过渡段为连接结合式水泥混凝土加铺层与正常沥青路面的部分。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述加铺的结合式水泥混凝土层的结构为方形面，且在四个角上设置扇形缺口，所述扇形缺口设置时采用半径法防止锐角板的出现，最大化实现板角角度大于90度，有效预防早期病害。
6.根据权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于：对于设计轴载累计作用次数低于8×106次的路面，结合式水泥混凝土加铺层的厚度为100-180mm，过渡段的厚度为230mm，长度7.2m，宽与路面宽度相一致。
7.根据权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于：所述切缝处理是在结合式水泥混凝土加铺层及过渡段加铺层的横向及竖向切割出均匀的切缝，通过切缝将加铺层分成若干个1.8m×1.8m的方格，所切切缝的宽为9.5mm，深度为所在加铺层处深度的1/3，根据路面情况确定切缝位于车道中间位置。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述切缝处理在混凝土加铺面摊铺完成后12小时内完成，在时间受限的情况下，12小时内必须完成3.6×3.6m的切缝；48小时内完成1.8m×1.8m的切缝。
9.根据权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于：步骤1）中采用落锤式弯沉仪和/或动力锥贯入仪测量评价旧沥青路面承载能力。
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