CN104878672A - 一种植石水泥混凝土桥面铺装结构及铺装方法 - Google Patents

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张东省
李俊
刘亚敏
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一种植石水泥混凝土桥面铺装结构，在水泥混凝土结构层的上表面设置有石料层，石料层上表面设置有防水粘结层，防水粘结层的上表面设置沥青铺装层。石料层在石料粒径为4.75～26.5mm内选取单一粒径级配的石料以5～20Kg/m2的石料密度撒布。石料层的厚度设置为2.75～13mm。植石水泥混凝土桥面铺装结构的铺装方法，由铺筑水泥混凝土结构层、撒布石料、石料整平、振压整平成型，确定石料层厚度、静置养生、喷洒防水粘结层、铺筑沥青铺装层组成。本发明将植石技术应用于水泥混凝土桥面铺装体系中，在水泥混凝土层和沥青层之间铺筑植石材料层，并根据植石技术的特点，对植石混凝土桥面铺装的方法进行了调整和改进。

Description

一种植石水泥混凝土桥面铺装结构及铺装方法
技术领域
本发明属于公路工程技术领域，具体涉及到一种植石水泥混凝土桥面铺装结构及铺装方法。
背景技术
水泥混凝土桥面板与沥青混合料铺装层组成的桥面铺装体系中，层间结构是最为薄弱的部分，层间结合优劣是影响桥面铺装体系使用寿命的关键要素。对于水泥混凝土桥面铺装结构，水泥混凝土面板应与沥青铺装层粘结良好，二者宜协同受力，不应彼此成为独立的受力结构层，因此水泥混凝土桥面铺装结构层间粘结情况直接决定着整个铺装结构的粘结性能。
目前常用的水泥混凝土桥面板表面处理方法主要有三种：喷洒防水粘结层、布加强筋和表面粗糙处理。在水泥混凝土桥面板表面喷洒防水粘结层，可增强沥青铺装层与水泥混凝土面板之间粘结力；在水泥混凝土桥面板表面植入锚筋，同样可改善沥青铺装层与水泥混凝土桥面板体之间的结合，阻止铺装层间脱离和滑移。
对于水泥混凝土桥面板表面粗糙处理方面，喷砂清理、抛丸处理、酸蚀和露石处理等是国外目前比较认可的技术。发达国家的这些处理技术对当地铺装层体系适应性强，但对于我国不同区域交通特性变化大、铺装层相对较薄弱的现状，这些技术适用性较差。
我国水泥混凝土桥面板表面粗糙处理仍延用传统的工艺，如凿毛、拉毛等，这些方法多为人工施工，投入产出比差，无法满足当前我国桥梁建设发展的需要。当前较多铺装工程采用铣刨机铣刨的方法，但是经过铣刨机施工后，铣刨掉的包括砂浆和部分骨料，且部分松动骨料若未能及时处理，桥面板和铺装层之间粘结将会存在隐患。此外铣刨处理多为纵向，横向摩阻效果较差。
露石工艺不会损坏桥面整体结构，同时形成丰富的表面纹理，能有效解决传统粗糙处理工艺存在的问题。从2000年初至今，长安大学对露石水泥混凝土路面的理论分析、施工工艺、相关材料以及对人工、机械化施工技术均进行全面***的研究，并结合全国多个省市地区科研项目，铺筑露石水泥混凝土路面实体工程，其路用性能得到验证。但是露石工艺施工过程中需要使用露石剂，在铺装完成后需要水力冲刷，使施工造价提高，而且冲刷造成泥浆的浪费和对环境的污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服常规水泥混凝土桥面板表面处理方法的缺陷，提供一种工程造价低、耐久性强、施工方便、安全环保的植石水泥混凝土桥面铺装结构。
本发明所要解决的另一个技术问题在于提供一种应用植石水泥混凝土桥面铺装结构的铺装方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：
在水泥混凝土结构层的上表面设置有石料层，石料层上表面设置有防水粘结层，防水粘结层的上表面设置沥青铺装层。
本发明的石料层在石料粒径为4.75～26.5mm内选取单一粒径级配的石料以5～20Kg/m2的石料密度撒布。
本发明的石料层的厚度设置为2.75～13mm。
本发明的植石水泥混凝土桥面铺装结构的铺装方法，由以下步骤组成：
1)铺筑水泥混凝土结构层
对水泥混凝土拌合物搅拌，铺筑水泥混凝土结构层；
2)撒布石料
选取单一粒径级配的石料撒布，取粒径为4.75～26.5mm的石料，将称量好的石料以5～20Kg/m2的密度均匀撒布在未初凝的水泥混凝土结构层上；
3)石料整平
将整平板放置在撒布的石料上，使石料顶面保持平齐，采用钢尺测量石料初始高度H0；
4)振压整平成型，确定石料层厚度
a)使用辊轴振动设备将撒布的石料进一步压入水泥混凝土结构层上表面内，使用整平板对石料上表面校平形成石料层，压入水泥混凝土结构层上表面内深度H应为1.0～15.5mm；
b)根据以下公式计算石料层的厚度H1应为：
H1＝H0-H
式中H1为石料层厚度，H0为撒布石料高于水泥混凝土结构层上表面的初始高度，H为石料层压入水泥混凝土结构层上表面的深度；
c)根据上式计算得H1应为2.75～13mm，用钢尺测量石料层的厚度H1；
5)静置养生
对石料层静置养生3天，完成石料层的铺筑；
6)喷洒防水粘结层
用洒布车在石料层上分2～3次均匀喷洒防水粘接材料，形成防水粘结层，静置24小时；
7)铺筑沥青铺装层
在防水粘结层上表面铺筑沥青铺装层。
本发明将植石技术应用于水泥混凝土桥面铺装体系中，在水泥混凝土层和沥青层之间铺筑植石材料层，并根据植石技术的特点，对植石混凝土桥面铺装的方法进行了调整和改进。植石混凝土桥面铺装结构利用植石在水泥混凝土桥面板表面形成的丰富纹理构造，有效地改善水泥混凝土桥面铺装结构的层间粘接性能和层间抗剪切性能、耐久性强，植石混凝土桥面铺装结构的铺装方法设计合理、适用性度高、节省用料、安全环保。
附图说明
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图和实施例对本发明进行进一步说明，但本发明不局限于下述的实施方式。
实施例1
在图1中，本发明的植石水泥混凝土桥面铺装结构由下至上由水泥混凝土结构层1、石料层2、防水粘结层3、沥青铺装层4构成。
按照《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/T F30—2011)中对水泥混凝土拌合物搅拌、运输与施工的要求，依次完成浇筑、摊铺、振捣、整平、养生工序完成水泥混凝土结构层1的铺筑，在未初凝的水泥混凝土结构层1上表面铺设石料层2，以14±1Kg/m2的撒布密度均匀铺撒粒径为13.2～16mm的石料，通过辊轴振动设备和整平板交替使用对石料层进行振压整平，石料层2厚度达到9.8～13mm时完成石料层2的铺设，对石料层2静置养生3天，在石料层2上均匀喷洒防水粘结材料并静置24小时形成防水粘结层3，在防水粘结层3上表面铺设沥青铺装层4。
铺筑本发明的植石水泥混凝土桥面铺装结构的铺装方法，由以下步骤组成：
1)铺筑水泥混凝土结构层1
根据我国《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/T F30—2011)中对水泥混凝土拌合物搅拌、运输与施工的要求，铺筑水泥混凝土结构层1；
2)撒布石料
选取单一粒径级配的石料撒布，选取粒径范围为13.2～16mm的石料，将称量好的石料以14±1Kg/m2的密度均匀撒布在未初凝的水泥混凝土结构层1上；
3)石料整平
将整平板放置在撒布的石料上，使石料顶面保持平齐，采用钢尺读取石料初始高度H0；
4)振压整平成型，确定石料层2厚度
a)使用辊轴振动设备将撒布的石料进一步压入水泥混凝土结构层1上表面内，在振压过程中交替使用整平板对石料层2的上表面校平，以保证石料表面的平整度，避免出现局部过压或少压，石料层2压入水泥混凝土结构层1上表面内深度H应为3.5±0.5mm；
b)根据以下公式计算石料层2的厚度H1应为：
H1＝H0-H
式中H1为石料层2的厚度，H0为撒布石料高于水泥混凝土结构层1上表面的初始高度，H为石料层2压入水泥混凝土结构层1上表面的深度；
c)根据上式计算得H1为9.8～13mm，用钢尺测量石料层2的厚度H1，厚度H1达到计算值范围内时完成石料层2的振压成型；
5)静置养生
根据《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/T F30_2014)对石料层2静置养生3天，完成石料层2的铺筑；
6)喷洒防水粘结层3
用洒布车在石料层2上分3次均匀喷洒防水粘接材料，形成防水粘结层3，静置24小时；
7)铺筑沥青铺装层4
根据我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)中对桥面铺装施工的要求，在防水粘结层3上表面铺筑沥青铺装层4。
实施例2
在未初凝的水泥混凝土结构层1上表面铺设石料层2，以6±1Kg/m2的撒布密度均匀铺撒粒径为4.75～9.5mm的石料，通过辊轴振动设备和整平板交替使用对石料层进行振压整平，石料层2厚度达到2.75～8.5mm时完成石料层2的铺设，对石料层2静置养生3天，在石料层2上均匀喷洒防水粘结材料并静置24小时形成防水粘结层3，在防水粘结层3上表面铺设沥青铺装层4。
铺筑本发明的植石水泥混凝土桥面铺装结构的铺装方法，由以下步骤组成：
1)铺筑水泥混凝土结构层1
根据我国《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/T F30—2011)中对水泥混凝土拌合物搅拌、运输与施工的要求，铺筑水泥混凝土结构层1；
2)撒布石料
选取单一粒径级配的石料撒布，选取粒径范围为4.75～9.5mm的石料，将称量好的石料以6±1Kg/m2的密度均匀撒布在未初凝的水泥混凝土结构层1上；
3)石料整平
将整平板放置在撒布的石料上，使石料顶面保持平齐，采用钢尺读取石料初始高度H0；
4)振压整平成型，确定石料层2厚度
a)使用辊轴振动设备将撒布的石料进一步压入水泥混凝土结构层1上表面内，在振压过程中交替使用整平板对石料层2的上表面校平，以保证石料表面的平整度，避免出现局部过压或少压，石料层2压入水泥混凝土结构层1上表面内深度H应为1.5±0.5mm；
b)根据以下公式计算石料层2的厚度H1应为：
H1＝H0-H
式中H1为石料层2的厚度，H0为撒布石料高于水泥混凝土结构层1上表面的初始高度，H为石料层2压入水泥混凝土结构层1上表面的深度；
c)根据上式计算得H1为2.75～8.5mm，用钢尺测量石料层2的厚度H1，当厚度H1达到计算值时完成石料层2的振压成型；
5)静置养生
根据《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/T F30_2014)对石料层2静置养生3天，完成石料层2的铺筑；
6)喷洒防水粘结层3
用洒布车在石料层2上分2次均匀喷洒防水粘接材料，形成防水粘结层3，静置24小时；
7)铺筑沥青铺装层4
根据我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)中对桥面铺装施工的要求，在防水粘结层3上表面铺筑沥青铺装层4。
其他路面层以及路面层的铺筑方法与实施例1相同。
实施例3
在未初凝的水泥混凝土结构层1上表面铺设石料层2，以19±1Kg/m2的撒布密度均匀铺撒粒径为19～26.5mm的石料，通过辊轴振动设备和整平板交替使用对石料层进行振压整平，石料层2厚度达到3.5～12mm时完成石料层2的铺设，对石料层2静置养生3天，在石料层2上均匀喷洒防水粘结材料并静置24小时形成防水粘结层3，在防水粘结层3上表面铺设沥青铺装层4。
铺筑本发明的植石水泥混凝土桥面铺装结构的铺装方法，由以下步骤组成：
1)铺筑水泥混凝土结构层1
根据我国《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/T F30—2011)中对水泥混凝土拌合物搅拌、运输与施工的要求，铺筑水泥混凝土结构层1；
2)撒布石料
选取单一粒径级配的石料撒布，选取粒径范围为19～26.5mm的石料，将称量好的石料以19±1Kg/m2的密度均匀撒布在未初凝的水泥混凝土结构层1上；
3)石料整平
将整平板放置在撒布的石料上，使石料顶面保持平齐，采用钢尺读取石料初始高度H0；
4)振压整平成型，确定石料层2厚度
a)使用辊轴振动设备将撒布的石料进一步压入水泥混凝土结构层1上表面内，在振压过程中交替使用整平板对石料层2的上表面校平，以保证石料表面的平整度，避免出现局部过压或少压，石料层2压入水泥混凝土结构层1上表面内深度H应为15.0±0.5mm；
b)根据以下公式计算石料层2的厚度H1应为：
H1＝H0-H
式中H1为石料层2的厚度，H0为撒布石料高于水泥混凝土结构层1上表面的初始高度，H为石料层2压入水泥混凝土结构层1上表面的深度；
c)根据上式计算得H1为3.5～12mm，用钢尺测量石料层2的厚度H1，当厚度H1达到计算值时完成石料层2的振压成型；
5)静置养生
根据《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/T F30_2014)对石料层2静置养生3天，完成石料层2的铺筑；
6)喷洒防水粘结层3
用洒布车在石料层2上分3次均匀喷洒防水粘接材料，形成防水粘结层3，静置24小时；
7)铺筑沥青铺装层4
根据我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)中对桥面铺装施工的要求，在防水粘结层3上表面铺筑沥青铺装层4。
其他路面层以及路面层的铺筑方法与实施例1相同。

Claims (4)

1.一种植石水泥混凝土桥面铺装结构，其特征在于：在水泥混凝土结构层(1)的上表面设置有石料层(2)，石料层(2)上表面设置有防水粘结层(3)，防水粘结层(3)的上表面设置沥青铺装层(4)。
2.根据权利要求1所述的植石水泥混凝土桥面铺装结构，其特征在于：所述的石料层(2)在石料粒径为4.75～26.5mm内选取单一粒径级配的石料以5～20Kg/m2的石料密度撒布。
3.根据权利要求1所述的植石水泥混凝土桥面铺装结构，其特征在于：所述的石料层(2)的厚度设置为2.75～13mm。
4.一种使用权利要求1的植石水泥混凝土桥面铺装结构的铺装方法，由以下步骤组成：
1)铺筑水泥混凝土结构层(1)
对水泥混凝土拌合物搅拌，铺筑水泥混凝土结构层(1)；
2)撒布石料
选取单一粒径级配的石料撒布，取粒径为4.75～26.5mm的石料，将称量好的石料以5～20Kg/m2的密度均匀撒布在未初凝的水泥混凝土结构层(1)上；
3)石料整平
将整平板放置在撒布的石料上，使石料顶面保持平齐，采用钢尺测量石料初始高度H0；
4)振压整平成型，确定石料层(2)厚度
a)使用辊轴振动设备将撒布的石料进一步压入水泥混凝土结构层(1)上表面内，使用整平板对石料上表面校平形成石料层(2)，压入水泥混凝土结构层(1)上表面内深度H应为1.0～15.5mm；
b)根据以下公式计算石料层(2)的厚度H1应为：
H1＝H0-H
式中H1为石料层(2)厚度，H0为撒布石料高于水泥混凝土结构层(1)上表面的初始高度，H为石料层(2)压入水泥混凝土结构层(1)上表面的深度；
c)根据上式计算得H1应为2.75～13mm，用钢尺测量石料层(2)的厚度H1；
5)静置养生
对石料层(2)静置养生3天，完成石料层(2)的铺筑；
6)喷洒防水粘结层(3)
用洒布车在石料层(2)上分2～3次均匀喷洒防水粘接材料，形成防水粘结层(3)，静置24小时；
7)铺筑沥青铺装层(4)
在防水粘结层(3)上表面铺筑沥青铺装层(4)。
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