CN104358202B - 路面结构层及其铺筑方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种路面结构层及其铺筑方法，该路面结构层包括：约束阵列，包括多个约束框架；筑路材料，填充于每个所述约束框架内部，所述筑路材料与所述约束框架粘结为一体构成所述路面结构层，所述筑路材料包括混凝土预制块、块石、片石和混凝土中的至少一种。通过采用了由约束框架构成的约束阵列，能够为填充的筑路材料提供约束力，形成的路面结构层的承载能力强，从而能够提高采用该路面结构层的路面的承载能力，延长路面的使用寿命。

Description

路面结构层及其铺筑方法

技术领域

本发明涉及道路路面技术领域，尤其涉及一种路面结构层及其铺筑方法。

背景技术

路面结构通常可以包括面层、基层、底基层、垫层和土基。其中沥青路面的面层还可以分为上面层、中面层和下面层。水泥混凝土路面的面层通常为混凝土板。

目前，在施工过程中，道路基层普遍采用贫混凝土材料，而贫混凝土强度普遍较低，导致路面结构承载能力偏弱，如果通过改变材料配合比等方式来提高路面结构层的强度以增强路面承载力，将相应的增加道路建设成本。并且在道路运营过程中，由于交通量的激增、交通荷载日趋加大，导致路面结构承载力不足，早期病害较多，严重影响路面结构的耐久性。

发明内容

技术问题

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，如何提高混凝土路面结构层的承载能力、延长路面结构的使用寿命。

解决方案

为了解决上述技术问题，根据本发明的一实施例，提供了一种路面结构层，包括：

约束阵列，包括多个约束框架；

筑路材料，填充于每个所述约束框架内部，所述筑路材料与所述约束框架粘结为一体构成所述路面结构层，所述筑路材料包括混凝土预制块、块石、片石和混凝土中的至少一种。

对于上述路面结构层，在一种可能的实现方式中，所述约束框架包括竖立于路面的多个首尾相接的侧面网格。

对于上述路面结构层，在一种可能的实现方式中，所述约束框架还包括与所述侧面网格连接的底面网格和/或顶面网格。

对于上述路面结构层，在一种可能的实现方式中，所述约束框架为平行于路面的筒状网格。

对于上述路面结构层，在一种可能的实现方式中，所述侧面网格与所述底面网格之间的连接方式为焊接、铰接或绑扎中的至少一种；

所述侧面网格与所述顶面网格之间的连接方式为焊接、铰接或绑扎中的至少一种。

对于上述路面结构层，在一种可能的实现方式中，相邻的所述约束框架之间的连接方式可以为焊接、铰接或绑扎中的至少一种。

为了解决上述技术问题，根据本发明的另一实施例，提供了一种路面结构层的铺筑方法，包括：

在待铺路面的工作区域放置约束阵列，所述约束阵列包括多个约束框架；

向每个所述约束框架内填充筑路材料，并将所述约束框架与其内部的筑路材料粘结为一体形成所述路面结构层，所述筑路材料包括混凝土预制块、块石、片石和混凝土中的至少一种。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，所述约束框架包括竖立于路面的多个首尾相接的侧面网格以及与所述侧面网格连接的底面网格和顶面网格，在待铺路面的工作区域放置约束阵列，向每个所述约束阵列内填充筑路材料，并将所述约束框架与其内部的筑路材料粘结为一体形成所述路面结构层，包括：

在所述待铺路面的工作区域铺设所述底面网格，并在所述底面网格之上摆放所述侧面网格，将所述底面网格与所述侧面网格连接；

向所述底面网格与所述侧面网格形成的空间内填充混凝土预制块、块石和片石中的至少一种；

在所述筑路材料与所述侧面网格之上铺设所述顶面网格，并将所述顶面网格与所述侧面网格连接；

采用胶凝材料填充所述筑路材料之间的空隙以及所述约束框架与所述筑路材料之间的缝隙，所述胶凝材料包括水泥基胶凝材料、有机胶凝材料中的至少一种；

对所述胶凝材料进行抹面或收面处理，在所述胶凝材料硬化后，将所述约束框架与所述筑路材料粘结为一体形成所述路面结构层。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，所述约束框架包括竖立于路面的多个首尾相接的侧面网格以及与所述侧面网格连接的底面网格和顶面网格，在待铺路面的工作区域放置约束阵列，向每个所述约束阵列内填充筑路材料，并将所述约束框架与其内部的筑路材料粘结为一体形成所述路面结构层，包括：

在所述待铺路面的工作区域铺设所述底面网格，并在所述底面网格之上摆放所述侧面网格，将所述底面网格与所述侧面网格连接；

向所述底面网格与所述侧面网格形成的空间内浇筑混凝土；

在所述浇筑混凝土与所述侧面网格之上铺设所述顶面网格，并将所述顶面网格与所述侧面网格连接；

对所述浇筑混凝土进行抹面或收面处理，在所述浇筑混凝土硬化后，与所述约束框架形成所述路面结构层。

对于上述方法，在一种可能的实现方式中，所述约束框架为平行于路面的筒状网格，在待铺路面的工作区域放置约束阵列，向每个所述约束阵列内填充筑路材料，并将所述约束框架与其内部的筑路材料粘结为一体形成所述路面结构层，包括；

在所述待铺路面的工作区域铺设平面柔性网格材料；

在所述平面柔性网格材料之上摆放混凝土预制块、块石和片石中的至少一种；

将所述平面柔性网格材料翻折对接形成所述筒状网格以包裹住所摆放的所述混凝土预制块、块石和片石中的至少一种；

采用胶凝材料填充所述筑路材料之间的空隙以及所述筒状网格与所述筑路材料之间的缝隙，所述胶凝材料包括水泥基胶凝材料、有机胶凝材料的至少一种；

对所述胶凝材料进行抹面或收面处理，在所述胶凝材料硬化后，将所述筒状网格与所述筑路材料粘结为一体形成所述路面结构层。

有益效果

本实施例的路面结构层由于采用了由约束框架构成的约束阵列，能够为填充的筑路材料提供约束力，形成的路面结构层的承载能力强，从而能够提高采用该路面结构层的路面的承载能力，延长路面的使用寿命。此外，还可以实现路面的同步化施工(即面层、基层施工同步进行)，大大提高了施工效率，节省了施工工期。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。

图1为本发明一实施例的路面结构层的结构示意图；

图2为本发明一实施例的路面结构层中约束框架的结构示意图；

图3为本发明另一实施例中的路面结构层约束框架的结构示意图；

图4为本发明另一实施例的路面结构层中的约束框架的结构示意图；

图5为本发明一实施例的路面结构层的铺筑方法的流程示意图；

图6为本发明一实施例的路面结构层的铺筑方法中示例一的流程示意图；

图7为本发明一实施例的路面结构层的铺筑方法中示例二的流程示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

实施例1

图1为本发明一实施例的路面结构层的结构示意图。如图1所示，该路面结构层主要可以包括：

约束阵列10，包括多个约束框架11；在施工过程中，可以先在待铺路面例如土基或基层等的工作区域放置有具有约束力的约束框架11，约束框架11可以选择钢筋、土工合成材料如钢塑格栅、玻纤格栅、塑料格栅或土工布等能够提供约束力的材料；

筑路材料13，填充于每个所述约束框架11内部，所述筑路材料13与所述约束框架11粘结为一体构成所述路面结构层，所述筑路材料11可以包括混凝土预制块、块石、片石和混凝土中的至少一种。

具体地，混凝土预制块是预先在模具中浇筑混凝土浆体硬化后形成的混凝土块，不需要在施工现场进行硬化、养生等处理。块石或片石属于除了混凝土预制块之外的其他固体的集料，根据施工需要可以选择体积较大的块石或片石。混凝土则是将混凝土浆体浇筑在约束框架11内硬化而成的。

在施工过程中，在约束框架11形成的空间内填充多个混凝土预制块、块石或片石等固体填充物后，可以采用胶凝材料填充约束框架11与固体填充物的缝隙，并对胶凝材料进行抹面或收面处理，待胶凝材料硬化形成路面结构层后即可开放通车，或在路面结构层上铺筑其他路面结构。其中，胶凝材料可以包括水泥基胶凝材料(如水泥净浆、水泥砂浆等)、有机胶凝材料(如聚合物砂浆等)。该路面结构层在水泥混凝土路面结构中可以作为面层和/或基层等，在沥青混凝土路面结构中可以作为基层或下面层等。

在一种可能的实现方式中，如图2所示(筑路材料在图2中未示出)，所述约束框架11可以包括竖立于路面的多个首尾相接的侧面网格111。例如，一个约束框架11包括四个侧面网格111，一种方式中，可以将这每个侧面网格111分离存放，在施工过程中再竖立于路面并首尾相接；另一种方式中，可以将四个侧面网格111首尾相接的存放，这个四个相接的侧面网格111可以处于展开状态或收拢状态，在展开状态下能够形成例如长方体的空间，并且在收拢状态下能够形成例如扁平的长方形，以方便运输和储藏。其中，如果将四个宽度相同的长方形钢筋网首尾相接形成约束框架11，约束框架11的高度为钢筋网的宽度，宽度可以优选为路幅宽度，长度根据施工需要可进行调整。为了进一步增加路面强度，相邻的约束框架11之间可以连接，其连接方式可以为焊接、铰接或绑扎中的至少一种。

实施例2

图3为本发明另一实施例中的路面结构层约束框架的结构示意图。如图3所示(筑路材料在图3中未示出)，在上述实施例的基础上，约束框架11还可以包括与所述侧面网格111连接的底面网格113和/或顶面网格115。

其中，底面网格113的形状可以为近似长方形，宽度可以优选为路幅宽度，长度根据施工需要可进行调整。在施工时，可以先在路面铺设底面网格113，再将侧面网格111立于底面网格113之上，并将二者的相交部位焊接、铰接或绑扎在一起。

顶面网格115的材料和形状可以与底面网格113相同，以方便生产和施工时使用。在施工时，将筑路材料填充到底面网格113与侧面网格111形成的空间内之后，可以在侧面网格111之上铺设顶面网格115，并将二者的相交部位焊接、铰接或绑扎在一起。

实施例3

图4为本发明另一实施例的路面结构层中的约束框架的结构示意图。与图1～图3所示的约束框架11的不同之处在于，如图4所示的约束框架可以为平行于路面的筒状网格117。其中，筒状网格117垂直于路面的截面可以为正方形、长方形或其他形状，图4示出的筒状网格117的顶面处于未连接状态，实际施工过程中，通常在筒状网格117内摆放混凝土预制块、块石或片石等筑路材料后，会将筒状网格117的顶部连接例如焊接、铰接或绑扎在一起；相邻的筒状网格117也可以连接在一起。当然，图4中筒状网格117的连接位置也可以设置在其他位置例如筒状网格117的侧面或底面。此外，筒状网格117的两端也可以封闭连接。

具体地，在施工过程中可以在待铺路面的工作区域铺设平面柔性网格材料，在平面柔性网格材料之上摆放混凝土预制块、块石或片石等筑路材料，然后将平面柔性网格材料翻折对接形成筒状网格117以包裹住所摆放的混凝土预制块、块石或片石，筒状网格117包裹的混凝土预制块、块石或片石在图4中未示出。

本发明实施例的路面结构层由于采用了由约束框架11构成的约束阵列10，能够为填充的筑路材料13提供约束力，形成的路面结构层的承载能力强，从而能够提高采用该路面结构层的路面的承载能力，延长路面的使用寿命。

并且，在路面施工过程中混凝土的施工通常采用现场浇筑的形式进行，由于混凝土自身材料的性质，基层强度的增长需要经过一定养生周期，因而在进行基层的铺筑之后，通常需要等待一定时间才能进行后续施工，因此，路面施工周期一般较长。因此，本发明实施例中，可以在约束框架内填充的混凝土预制块、块石或片石中的至少一种筑路材料，不需要在施工现场进行硬化、养生等处理，只需要等待筑路材料强度满足要求后，即可铺筑其他路面结构层或开放交通，能够大幅缩短工期。

此外，由于环保的要求，对一些砂石料的料场进行了限采和禁采，间接的提高了建设成本，如何利用一些性能稍差的建筑材料，成为建设行业所面临的一个重要问题，本发明实施例中，可以在约束框架内填充利用矿渣、炉渣、再生骨料等材料所预制的混凝土块，有利于扩大能够使用的路面筑路材料的范围，降低成本。例如，对于一些地材丰富但材料性能不是很好的区域，采用本发明的路面结构层，由于能够通过约束框架11的约束力提高结构整体承载力，可以直接采用块石或片石进行填充，也可以在混凝土预制块的施工中充分利用各种建筑材料，如：再生骨料、尾矿渣、粒径不符合要求的块石、碎石等，造价低，能够广泛的使用性能稍差的筑路材料，从而能够在保证路面性能要求的同时降低成本。并且，与浇筑混凝土相比，填充块石或片石的路面结构层的强度增长快，也能够缩短工期。

实施例4

图5为本发明一实施例的路面结构层的铺筑方法的流程示意图。如图5所示，参见上述图1～图3的路面结构层，该方法主要可以包括以下步骤：

步骤101、在待铺路面的工作区域放置约束阵列10，所述约束阵列10包括多个约束框架11；

步骤102、向每个所述约束框架11内填充筑路材料13，将所述约束框架11与其内部的筑路材料13粘结为一体形成所述路面结构层，所述筑路材料13包括混凝土预制块、块石、片石和混凝土中的至少一种。

其中，根据约束框架11的结构以及其内部筑路材料的不同，施工方法也稍有不同。具体示例如下：

示例一、约束框架11包括竖立于路面的多个首尾相接的侧面网格111以及与所述侧面网格111连接的底面网格113和顶面网格115，这种情况下，如图6所示，参见上述的图1～图3，该路面结构层的铺筑方法具体可以包括：

步骤201、在待铺路面进行路缘石铺筑施工或模板的支立施工，其中两侧路缘石或模板之间形成工作区域。

步骤202、在所述待铺路面的工作区域铺设所述底面网格113。

步骤203、在所述底面网格113之上摆放所述侧面网格111，将所述底面网格113与所述侧面网格111连接。

步骤204、向所述底面网格113与所述侧面网格111形成的空间内填充混凝土预制块或者其他集料如块石或片石等，或者向底面网格113与侧面网格111形成的空间内直接浇筑混凝土浆料。

步骤205、在所述筑路材料13与所述侧面网格111之上铺设所述顶面网格115，并将所述顶面网格115与所述侧面网格111连接。

步骤206、采用胶凝材料填充所述筑路材料13之间的空隙以及所述约束框架11与所述筑路材料13之间的缝隙，所述胶凝材料包括水泥基胶凝材料(如水泥净浆、水泥砂浆等)、有机胶凝材料(如聚合物砂浆等)中的至少一种。在步骤204中直接浇筑混凝土浆料的方式可以没有本步骤。

步骤207、对所述胶凝材料进行抹面或收面处理，在所述胶凝材料硬化后，将所述约束框架11与所述筑路材料13粘结为一体形成所述路面结构层。如果在步骤204中填充中的是混凝土预制块、块石或片石等，待胶凝材料硬化后即可开放通车，或在路面结构层上铺筑其他路面结构。如果在步骤204中直接浇筑混凝土浆料的方式，则需要对混凝土浆料进行抹面或收面处理，并在混凝土浆料硬化后再开放通车，或在路面结构层上铺筑其他路面结构。

示例二、约束框架11为平行于路面的筒状网格117，这种情况下，如图7所示，参见上述的图4，该路面结构层的铺筑方法具体可以包括：

步骤301、在待铺路面进行路缘石铺筑施工或模板的支立施工，其中两侧路缘石或模板之间形成工作区域。

步骤302、在所述待铺路面的工作区域铺设平面柔性网格材料。

步骤303、在所述平面柔性网格材料之上摆放混凝土预制块或其他集料如块石或片石等筑路材料。

步骤304、将所述平面柔性网格材料翻折对接形成所述筒状网格117以包裹住所摆放的所述混凝土预制块、块石和片石中的至少一种筑路材料。

步骤305、将所述平面柔性网格材料翻后首尾重叠的部分连接固定，为保证结构整体性，可对连接后的网格施加一定的张拉力。

步骤306、采用胶凝材料填充所述筑路材料13之间的空隙以及所述筒状网格117与所述筑路材料13之间的缝隙，所述胶凝材料水泥基胶凝材料(如水泥净浆、水泥砂浆等)、有机胶凝材料(如聚合物砂浆等)等的至少一种。

步骤307、对所述胶凝材料进行抹面或收面处理，在所述胶凝材料硬化后，将所述筒状网格117与所述筑路材料13粘结为一体形成所述路面结构层。因此，待胶凝材料硬化后即可开放通车，或在路面结构层上铺筑其他路面结构。

本实施例的路面结构层的铺筑方法由于采用了由约束框架11构成的约束阵列10，能够为填充的筑路材料13提供约束力，形成的路面结构层的承载能力强，从而能够提高采用该路面结构层的路面的承载能力强，延长路面的使用寿命。

采用本发明实施例的路面结构层还可以实现路面的同步化施工(即面层、基层施工同步进行)，大大提高了施工效率，节省了施工工期。具体而言，约束框架内填充的混凝土预制块不需要在施工现场进行硬化、养生等处理，将混凝土预制块摆放整齐后，即可铺筑其他路面结构层或开放交通，大幅缩短工期。

能够有效利用材料性能稍差的筑路材料，降低工程造价。例如，对于一些地材丰富但材料性能不是很好的区域，采用本发明的路面结构层，由于能够通过约束框架11的约束力提高结构整体承载力，可以直接采用块石或片石进行填充，也可以在混凝土预制块的施工中充分利用各种建筑材料，如：再生骨料、尾矿渣、粒径不符合要求的块石、碎石等，造价低，采用该路面结构层能够广泛的使用性能稍差的筑路材料，从而能够在保证路面性能要求的同时节省工程造价。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种路面结构层的铺筑方法，其特征在于，包括：

在待铺路面的工作区域放置约束阵列，所述约束阵列包括多个约束框架；

向每个所述约束框架内填充筑路材料，并将所述约束框架与其内部的筑路材料粘结为一体形成所述路面结构层，所述筑路材料包括混凝土预制块、块石、片石和混凝土中的至少一种，所述约束框架包括竖立于路面的多个首尾相接的侧面网格以及与所述侧面网格连接的底面网格和顶面网格；

其中，在待铺路面的工作区域放置约束阵列，向每个所述约束阵列内填充筑路材料，并将所述约束框架与其内部的筑路材料粘结为一体形成所述路面结构层，包括：

在所述待铺路面的工作区域铺设所述底面网格，并在所述底面网格之上摆放所述侧面网格，将所述底面网格与所述侧面网格连接；

向所述底面网格与所述侧面网格形成的空间内填充混凝土预制块、块石和片石中的至少一种；

在所述筑路材料与所述侧面网格之上铺设所述顶面网格，并将所述顶面网格与所述侧面网格连接；

采用胶凝材料填充所述筑路材料之间的空隙以及所述约束框架与所述筑路材料之间的缝隙，所述胶凝材料包括水泥基胶凝材料、有机胶凝材料中的至少一种；

对所述胶凝材料进行抹面或收面处理，在所述胶凝材料硬化后，将所述约束框架与所述筑路材料粘结为一体形成所述路面结构层。

2.一种路面结构层的铺筑方法，其特征在于，包括：

在待铺路面的工作区域放置约束阵列，所述约束阵列包括多个约束框架；

向每个所述约束框架内填充筑路材料，并将所述约束框架与其内部的筑路材料粘结为一体形成所述路面结构层，所述筑路材料包括混凝土预制块、块石、片石和混凝土中的至少一种，所述约束框架包括竖立于路面的多个首尾相接的侧面网格以及与所述侧面网格连接的底面网格和顶面网格，

其中，在待铺路面的工作区域放置约束阵列，向每个所述约束阵列内填充筑路材料，并将所述约束框架与其内部的筑路材料粘结为一体形成所述路面结构层，包括：

在所述待铺路面的工作区域铺设所述底面网格，并在所述底面网格之上摆放所述侧面网格，将所述底面网格与所述侧面网格连接；

向所述底面网格与所述侧面网格形成的空间内浇筑混凝土；

在所述浇筑混凝土与所述侧面网格之上铺设所述顶面网格，并将所述顶面网格与所述侧面网格连接；

对所述浇筑混凝土进行抹面或收面处理，在所述浇筑混凝土硬化后，与所述约束框架形成所述路面结构层。

3.一种路面结构层的铺筑方法，其特征在于，包括：

在待铺路面的工作区域放置约束阵列，所述约束阵列包括多个约束框架；

向每个所述约束框架内填充筑路材料，并将所述约束框架与其内部的筑路材料粘结为一体形成所述路面结构层，所述筑路材料包括混凝土预制块、块石、片石和混凝土中的至少一种，所述约束框架为平行于路面的筒状网格，在待铺路面的工作区域放置约束阵列，

其中，向每个所述约束阵列内填充筑路材料，并将所述约束框架与其内部的筑路材料粘结为一体形成所述路面结构层，包括；

在所述待铺路面的工作区域铺设平面柔性网格材料；

在所述平面柔性网格材料之上摆放混凝土预制块、块石和片石中的至少一种；

将所述平面柔性网格材料翻折对接形成所述筒状网格以包裹住所摆放的所述混凝土预制块、块石和片石中的至少一种；

采用胶凝材料填充所述筑路材料之间的空隙以及所述筒状网格与所述筑路材料之间的缝隙，所述胶凝材料包括水泥基胶凝材料、有机胶凝材料的至少一种；

对所述胶凝材料进行抹面或收面处理，在所述胶凝材料硬化后，将所述筒状网格与所述筑路材料粘结为一体形成所述路面结构层。