CN111287042A - 一种钢板-沥青混凝土复合路面结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢板‑沥青混凝土复合路面结构及施工方法，在进入城市道路平面交叉口停车线之前的右侧车道等候车队长度内，在细粒式沥青混凝土或中粒式沥青混凝土结构层中每个车道的轮迹带上或整个车道宽度内设置凸起带孔钢板，钢板凸起的形状可设成弧形、折线型、槽型，钢板上设有孔洞，孔洞可并列布置也可梅花形布置，孔洞的直径大于相应类型沥青混凝土集料的最大粒径，摊铺和压实后钢板的底面、中间、顶面、侧面都紧粘着沥青混凝土，形成钢板‑沥青混凝土复合路面结构。本发明无需改变沥青混凝土路面各结构层厚度、材料组成、配合比设计以及增加施工方法和施工机械，仅需在摊铺细粒式沥青混凝土或中粒式沥青混凝土之前在每个车道的两条轮迹带或整个车道放置预制的凸起带孔钢板，即可有效减少沥青混凝土路面的车辙，使车辆在交叉口前安全平稳停车，减少反复维修的次数，延长沥青混凝土路面的使用寿命。

Description

一种钢板-沥青混凝土复合路面结构及施工方法

技术领域

本发明涉及一种城市道路平面交叉口前车行道的沥青混凝土路面结构及施工方法。

背景技术

随着我国城市化进程的快速发展，城市的车流量日益增大，城市道路网越来越错综复杂，平面交叉口也越来越密集，为了更好地进行交通管制，城市道路平面交叉口普遍采用了红绿灯，红灯亮时，交叉口前就会有一列减速制动的车辆排队等候，车辆匀速行驶和加减速紧急制动对路面产生的影响是不一样的，特别是目前我国城市道路基本上采用沥青混凝土路面，沥青混凝土路面是柔性路面，在车辆制动和冲击作用下容易产生车辙，所以在平面交叉口停车线前端的右侧行车道一段距离内常常有明显的车辙痕迹，一旦车辙形成，在车流的反复作用下，车辙这种病害会越来越严重，既影响车辆的安全平稳停车，也影响市容，且处于交叉口位置，维修也不方便。要改善这种状况，可以从优化沥青混凝土路面结构方面考虑，加强产生车辙带的沥青混凝土路面的抗剪能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种减少城市道路平面交叉口前车行道车辙的沥青混凝土路面结构及施工方法。

本发明的目的是通过如下方式实现的：在城市道路车行道的沥青混凝土路面结构层中，仅在细粒式沥青混凝土路面结构层或中粒式沥青混凝土路面结构层内设置凸起带孔钢板，再和常规的细粒式沥青混凝土结构层、中粒式沥青混凝土结构层或粗粒式混凝土结构层其中的一层或两层组成钢板-沥青混凝土复合路面结构。由我国的交通规则可知，交叉口前红灯亮时，车辆都停在右侧的单行车道内，故凸起带孔钢板布置在进入城市道路平面交叉口停车线之前的右侧车道等候车队长度内，在停车等候长度内的每个车道的两条轮迹带上各设置一条凸起带孔钢板，或者在每个车道设置一块包括两条轮迹带的整体凸起带孔钢板。钢板凸起的形状可设成弧形、折线型或槽型，根据沥青混凝土面层温度日变化曲线和月平均温度的年变化曲线得知， 表面下2~7cm范围内的温度最高，考虑到我国沥青混凝土路面的常规做法是4cm上面层 （细粒式沥青混凝土）+6cm中面层（中粒式沥青混凝土）+8cm下面层（粗粒式沥青混凝土），或者4cm上面层（细粒式沥青混凝土）+6cm~8 cm下面层（中粒式沥青混凝土），所以凸起带孔钢板若布置在细粒式沥青混凝土路面结构层中，则钢板两端底面置于细粒式沥青混凝土结构层底面，钢板顶面距细粒式沥青混凝土层顶面不少于2cm，凸起带孔钢板若布置在中粒式沥青混凝土路面结构层中，则钢板两端底面置于中粒式沥青混凝土结构层底面，钢板顶面距中粒式沥青混凝土层顶面0~3cm，既保证钢板所需的保护层厚度，又处于沥青混凝土面层温度较高的位置，同时在分层摊铺时预先放置在已摊铺好的结构层上，这样既便于施工，又能让钢板完全包裹于细粒式或中粒式沥青混凝土中。凸起带孔钢板的长度根据车辆运输条件和等候车队长度确定分段长度，凸起带孔钢板为预制构件，前后两块钢板之间可采用抓丝通过插孔绑接或焊接钢板边缘连接；凸起带孔钢板的厚度根据城市道路类型或车流量的大小确定，主干道或车流量大可厚些，次干道或车流量小就可薄些；凸起带孔钢板的宽度为两倍轮迹带宽度，停车等候长度内不需考虑变道，由单向行驶时一个车道内的轮迹横向分布频率曲线可知，双轮组每条轮带取两倍轮迹带宽度的轮迹横向分布频率达到90%左右，基本覆盖了车轮的作用点范围，当然，如果要全覆盖或保险起见，钢板的宽度还可设成整个车道宽度；为了让钢板和沥青混凝土融合在一起，在钢板上设很多孔洞，孔洞可并列布置也可梅花形布置，孔洞的直径和净距都约大于相应类型沥青混凝土裹附沥青后集料的最大粒径，以便沥青混凝土贯入钢板的凸起中空中，这样钢筋网的底面、顶面、侧面都紧粘着沥青混凝土，凸起中空也充填着沥青混凝土，形成钢板-沥青混凝土复合路面结构，钢板大大增加了沥青混凝土的强度和刚度，由此也增大了抵抗车辆制动产生剪应力的性能，从而减少城市道路平面交叉口停车线前的右侧车行道车辙。

本发明具有如下的有益效果：

1）通过建立钢板-沥青混凝土复合路面结构，能有效减少城市道路平面交叉口沥青混凝土路面的车辙，减少反复维修的次数，延长沥青混凝土路面的使用寿命。

2）本发明无需改变沥青混凝土路面各结构层厚度、材料组成及配合比设计，仅需在细粒式沥青混凝土或中粒式沥青混凝土结构层中增设凸起带孔的钢板。

3）本发明无需改变或增加施工方法和施工机械，仅需在摊铺细粒式沥青混凝土或中粒式沥青混凝土之前在每个车道的两条轮迹带或整个车道放置预制的凸起带孔钢板即可。

4）本实发明的凸起带孔钢板可工厂化预制，不会影响施工工期。

5）本发明根据车辆的轮迹横向分布规律，若仅在两倍轮迹带范围内布置凸起带孔钢板，能基本达到目的又节约成本。

6）本发明能使车辆在交叉口前安全平稳停车，能使路面保持平整而不影响市容。

附图说明

图1是本发明平面交叉口前钢板-沥青混凝土复合路面结构钢板布置在轮迹带的平剖面图。

图2是本发明平面交叉口前钢板-沥青混凝土复合路面结构的钢板整车道布置的平剖面图。

图3是本发明平面交叉口前弧形钢板-三层沥青混凝土复合路面结构钢板布置在中粒式沥青混凝土中轮迹带上的横剖面图。

图4是本发明平面交叉口前折线型钢板-三层沥青混凝土复合路面结构钢板布置在中粒式沥青混凝土中轮迹带上的横剖面图。

图5是本发明平面交叉口前槽型钢板-三层沥青混凝土复合路面结构钢板布置在中粒式沥青混凝土中轮迹带上的横剖面图。

图6是本发明平面交叉口前弧形钢板-三层沥青混凝土复合路面结构钢板布置在中粒式沥青混凝土中整车道上的横剖面图。

图7是本发明平面交叉口前槽型钢板-三层沥青混凝土复合路面结构钢板布置在中粒式沥青混凝土中整车道上的横剖面图。

图8是本发明平面交叉口前弧形钢板-二层沥青混凝土复合路面结构钢板布置在中粒式沥青混凝土中轮迹带上的横剖面图。

图9是本发明平面交叉口前弧形钢板-三层沥青混凝土复合路面结构钢板布置在细粒式沥青混凝土中轮迹带上的横剖面图。

图10是本发明平面交叉口前弧形钢板-二层沥青混凝土复合路面结构钢板布置在细粒式沥青混凝土中轮迹带上的横剖面图。

图11是本发明平面交叉口前弧形钢板-二层沥青混凝土复合路面结构钢板布置在细粒式沥青混凝土中两车道轮迹带上的横剖面图。

图12是本发明平面交叉口前弧形钢板-二层沥青混凝土复合路面结构钢板布置在细粒式沥青混凝土中整车道上的横剖面图。

图13是本发明平面交叉口钢板-沥青混凝土复合路面结构弧形钢板的侧视图。

图14是本发明新型平面交叉口钢板-沥青混凝土复合路面结构折线型钢板的侧视图。

图15是本发明新型平面交叉口钢板-沥青混凝土复合路面结构槽型钢板的侧视图。

图中： 1. 人行道 2. 人行横道线 3. 停车线 4.右侧车行道 5. 凸起带孔钢板51. 钢板 52. 孔洞 6. 基层 7. 粗粒式沥青混凝土 8. 中粒式沥青混凝土 9. 细粒式沥青混凝土。

具体实施方式

如图13、图14、图15所示，在工厂预制凸起带孔钢板5，凸起带孔钢板5凸起的形状可设成弧形、折线型、槽型，凸起带孔钢板5的长度根据车辆运输条件和等候车队长度确定分段长度，如可做成5米、10米等长度；凸起带孔钢板5的宽度为两倍轮迹带宽度，一条轮迹带宽度一般为50cm，则凸起带孔钢板5的宽度可采用1米，如果要全覆盖或保险起见，钢板的宽度还可做成整个车道宽度，如3.5米、3.75米；凸起带孔钢板5的高度为钢板顶面距沥青混凝土上面层顶面2~7cm, 钢板两端底面放置在细粒式沥青混凝土层或中粒式沥青混凝土层底面，钢板顶面位于细粒式沥青混凝土结构层约一半厚的位置，位于中粒式沥青混凝土结构层接近顶面的位置，如钢板设置在细粒式沥青混凝土层中，顶面可取距沥青混凝土上面层顶面3cm，若细粒式沥青混凝土层层厚6 cm，则凸起带孔钢板5的高度为3cm；若钢板设置在中粒式沥青混凝土层中，细粒式沥青混凝土层层厚4cm，中粒式沥青混凝土层层厚8 cm，顶面取距沥青混凝土上面层顶面5cm，则凸起带孔钢板5的高度为7 cm，需要说明的是对于弧形和折线型钢板这个高度是指钢板中间的最高点高度，由中间往两侧逐渐减小，对于槽型钢板则为一水平高度；凸起带孔钢板5的厚度根据城市道路分类或车流量的大小确定，主干道或车流量大可厚些，可采用1~2cm的钢板，次干道或车流量小就可薄些，可采用0.5~1cm的钢板；在凸起带孔钢板5上还需设很多孔洞52，孔洞52可并列布置也可梅花形布置，孔洞52的直径和净距都约都约大于相应类型沥青混凝土裹附沥青后集料的最大粒径，如中粒式沥青混凝土8如采用AC-16，最大粒径19mm，孔洞52的直径和相邻孔洞52的净距都可取20~25 mm， 如采用AC-20， 最大粒径26.5mm，孔洞52的直径和相邻孔洞52的净距都可取28~33mm；细粒式沥青混凝土9如采用AC-10，最大粒径13.2mm，孔洞52的直径和相邻孔洞52的净距都可取15~20 mm。

实施例1：如图1所示，当摊铺城市道路右幅路面中面层的中粒式沥青混凝土8时，在沥青混凝土摊铺机快进入城市道路交叉口停车线3之前的等候车队长度内时，即交叉口前白色实线型路面标线的路段内时，在每个车道上用油漆或线条标记两条轮迹带中心线，如一个车道宽3.5米，根据轴距宽1.8米和轮迹带宽0.5米，则可推算出两条轮迹带中心线距车道两侧分界线均为0.35米，然后在中粒式沥青混凝土8的结构层内放置预制的凸起带孔钢板5，并使凸起带孔钢板5中心线与每个车道的两条轮迹带中心线重合，路段内前后钢板可采用粘钢胶连接，也可采用焊接或抓丝穿孔连接，凸起带孔钢板5放置前还可将正反面先刷一层粘层油，使之与中粒式沥青混凝土8更好地粘结。当沥青混凝土摊铺机到达放置凸起带孔钢板5路段时，调整摊铺机喂料量，减去凸起带孔钢板5的体积（考虑压实系数），即凸起带孔钢板5的体积乘以压实系数才是减少的中粒式沥青混凝土8喂料量，然后还按常规方法摊铺、压实，因为凸起带孔钢板5有一定重量，所以摊铺时不会移动，又因为凸起带孔钢板5有大直径的孔洞52， 摊铺和初压时中粒式沥青混凝土8会穿过孔洞52进入凸起带孔钢板5的内部，这样钢板的底面、中间、顶面、侧面都充填着中粒式沥青混凝土8，再复压和终压时，凸起带孔钢板5就和中粒式沥青混凝土8紧粘在一起了，形成钢板-沥青混凝土复合路面结构，如图3、如图4、如图5所示分别为钢板-三层沥青混凝土路面结构弧形钢板、折线型钢板、槽型钢板布置在中粒式沥青混凝土8中轮迹带上的横剖面图，如图8所示为钢板-二层沥青混凝土路面结构弧形钢板布置在中粒式沥青混凝土8中轮迹带上的横剖面图。

实施例2：如图2所示，对于某些起骨架作用的城市主干道交叉口前，也可考虑采用凸起带孔钢板5全覆盖右幅整个车道宽度，具体实施方法同实施例1，只是不用标记两条轮迹带中心线，只需把凸起带孔钢板5放置在右幅车道内即可，如图6、图7所示分别为钢板-三层沥青混凝土复合路面结构弧形钢板、槽型钢板布置在中粒式沥青混凝土8中整车道布置的横剖面图。

实施例3：如果上面层细粒式沥青混凝土9设计得较厚，也可将凸起带孔钢板5放置在上面层的细粒式沥青混凝土9结构层内，如上面层细粒式沥青混凝土9设成8cm，凸起带孔钢板5 则在摊铺上面层时，当摊铺机快到交叉口时，将凸起带孔钢板5放置在其下的中粒式沥青混凝土7顶面车行道的两条轮迹带上， 凸起带孔钢板5顶面上保证不少于钢板的最小保护层厚度，具体实施方法同实施例1，如图9、如图10所示分别为弧形钢板-三层沥青混凝土、弧形钢板-二层沥青混凝土复合路面结构钢板布置在细粒式沥青混凝土9中轮迹带布置的横剖面图。

实施例4：对于某些起骨架作用的城市主干道交叉口前，上面层细粒式沥青混凝土9又设计得较厚， 也可将整个车道宽度的凸起带孔钢板5放置在上面层细粒式沥青混凝土9结构层内，具体实施方法同实施例2，如图12所示为钢板-二层沥青混凝土复合路面结构弧形钢板布置在细粒式沥青混凝土9中整车道布置的横剖面图。

实施例5：对于城市道路平面交叉口前右幅有多个车道，同时上面层细粒式沥青混凝土9设计得较厚，则可在每个车道的两条轮迹带上各布置一条凸起带孔钢板5，具体实施方法同实施例1和实施例3，如图11所示为弧形钢板-二层沥青混凝土复合路面结构钢板布置在细粒式沥青混凝土中两车道轮迹带布置的横剖面图。

除说明书附图及以上实施例以外， 还可在交叉口前右幅路面钢板-三层沥青混凝土复合路面结构上面层细粒式沥青混凝土中每个车道布置一块整个车道宽度的凸起带孔钢板5，具体实施方法同实施例2和实施例4；对于城市道路平面交叉口前右幅有多个车道，也可在右幅路面钢板-三层沥青混凝土复合路面结构中面层中粒式沥青混凝土或上面层细粒式混凝土中每个车道的两条轮迹带上各布置一条凸起带孔钢板5，具体实施方法同实施例5；依次此类推。需要说明的是本说明书所附图示的结构、厚度仅供熟悉此技术的人员了解和阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，本领域技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例，如上面层采用SMA材料、钢板采用其他形状、设置在某个薄弱路段等等，若不具技术上的实质改变，而仅进行沥青混合料材料变化、构件形状或结构层厚度的调整等，在不影响本发明所能产生的效益及目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

Claims (5)

1.一种钢板-沥青混凝土复合路面结构及施工方法，其特征在于：在城市道路车行道的沥青混凝土路面结构层中，仅在细粒式沥青混凝土路面结构层或中粒式沥青混凝土路面结构层内设置凸起带孔钢板，再和常规的细粒式沥青混凝土结构层、中粒式沥青混凝土结构层或粗粒式混凝土结构层其中的一层或两层组成钢板-沥青混凝土复合路面结构。

2.根据权利要求1所述的一种钢板-沥青混凝土复合路面结构及施工方法，其特征在于：钢板凸起的形状可设成弧形、折线型或槽型，钢板的长度根据车辆运输条件和等候车队长度确定分段长度，钢板的宽度为两倍轮迹带宽度或者整个车道宽度，钢板的厚度根据城市道路类型或车流量的大小确定，钢板上设有孔洞，孔洞可并列布置也可梅花形布置，孔洞的直径和净距都约大于相应类型沥青混凝土集料的最大粒径。

3.根据权利要求1所述的一种钢板-沥青混凝土复合路面结构及施工方法，其特征在于：凸起带孔钢板布置在进入城市道路平面交叉口停车线之前的右侧车道等候车队长度内，在停车等候长度内的每个车道的两条轮迹带上各设置一条凸起带孔钢板，或者在每个车道设置一块包括两条轮迹带的整体凸起带孔钢板。

4.根据权利要求1所述的一种钢板-沥青混凝土复合路面结构及施工方法，其特征在于：凸起带孔钢板若布置在细粒式沥青混凝土路面结构层中，则钢板两端底面置于细粒式沥青混凝土结构层底面，钢板顶面距细粒式沥青混凝土层顶面不少于2cm，凸起带孔钢板若布置在中粒式沥青混凝土路面结构层中，则钢板两端底面置于中粒式沥青混凝土结构层底面，钢板顶面距中粒式沥青混凝土层顶面0~3cm。

5.根据权利要求1所述的一种钢板-沥青混凝土复合路面结构及施工方法，其特征在于：凸起带孔钢板为预制构件，前后两块钢板之间可采用抓丝绑接或焊接连接。

Images