一種水泥路面黑化處理結構及施工方法
2023-07-29 14:16:11
一種水泥路面黑化處理結構及施工方法
【專利摘要】一種水泥路面黑化處理結構及施工方法，「倒梯形」開口由原水泥路面變形縫加寬切割而成，開口內填充柔性填充料，剛性加筋帶鋪設於「倒梯形」開口的上部，兩側設置與水泥板相連的連接孔，在剛性加筋帶的上部鋪設土工格柵、基層和瀝青路面結構層，所述剛性加筋帶上端焊接有剛性凸隼。本發明的優點是：（1）可有效防止水泥板在溫縮變形引起的溫度應力、拱起對上部路面結構的影響；（2）在變形縫上部覆蓋剛性加筋帶，協調相鄰水泥板間的差異變形；（3）加筋帶覆蓋於原水泥板變形縫上部可全面隔斷裂縫的反射通道。
【專利說明】一種水泥路面黑化處理結構及施工方法【技術領域】
[0001]本發明屬於道路工程領域，適用於水泥路面黑化處理工程，特別適用於整體狀況較好的水泥路面改擴建工程，具體涉及一種水泥路面黑化處理結構及施工方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國城市機動車保有量的迅速增加，加之駕駛員對汽車行駛舒適性要求的不斷提高，針對既有道路的改擴建項目越來越多。同時，在前期道路工程建設中，水泥路面雖具有強度高、穩定性好、耐久性好、養護費用少、經濟效益好等優點，但受限於建設經費、路基條件、施工質量等因素影響，以及水泥路面構造方面的要求，導致水泥路面在投入運營後病害問題突出、道路通行能力較低、行車舒適性和安全性較差，對此，為改善水泥路面道路的性能，節省土地資源和建築材料，一些水泥路面需要進行改擴建、黑化處理。[0003]不可否認，水泥路面黑化處理(罩面)後對改善道路的通行環境，具有積極意義，但由於水泥面板屬剛性材料，面板之間常設置變形縫，這些裂縫在路面處理完成後極易反射至路面結構層，引發路面結構病害。因此在水泥路面黑化處理時需解決水泥路面板塊間裂縫的反射問題以及不同層位路面材料的變形、應力協調問題。
[0004]目前國內在原水泥混凝土板塊上加鋪面層的方法主要有改善罩面層的性能、採用中間夾層、採用補強層、水泥路面破碎化處理等。其中改善罩面層的性能是採用具有較高抗變形、抗拉、抗剪能力的面層材料，如改性浙青SMA等，提升面層的抗裂性能；採用中間夾層是在水泥面板與路面結構層之間鋪設如土工織物、土工網或格柵，通過中間層吸收水泥板的張拉應力，延緩裂縫的發展；採用補強層是在原水泥混凝土板塊上鋪設二灰結石、黑碎等補強層，使其起到有效地減少溫度及荷載作用對加鋪層的影響；舊水泥混凝土板塊的處理主要破碎水泥板塊，使其成為路面基層。
[0005]目前已有一種公路水泥混凝土路面薄層罩面修復施工方法，包括以下步驟:I)將舊水泥混凝土路面機械切削出相互平行的V形溝槽；2 )將機械切削V形溝槽後留在表面的汙物和脫落處清理乾淨；3 )在經過步驟I )和步驟2 )處理後的舊水泥混凝土路面塗刷或嗔塗先塗劑，形成先塗層；4 )先塗層表幹後，在先塗層表面塗刷砂眾粘結劑，形成砂眾粘結層；5 )砂漿粘結層表幹後至砂漿粘結層中的水泥初凝前，澆築新水泥混凝土罩面層。
[0006]綜上所述，儘管工程中已有一些可用於解決水泥路面黑化或罩面處理的結構和施工方法，各種結構措施在阻斷水泥路面裂縫反射、改善浙青路面性能、增強層間粘結具有積極意義，但都難從根本上解決裂縫反射問題和整體性增強問題，主要體現在改善罩面層性能雖提高了面層的水溫穩定性能，但無法解決反射裂縫引起的細部損傷問題和水泥板溫縮變形引起的附加應力問題；鋪設中間夾層或補強層從本質上屬於應力吸收層，即吸收變形裂縫反射引起的張拉應力問題，但並未真正隔斷裂縫，隨著時間的推移裂縫必將繼續向上反射；舊水泥混凝土板塊破碎後作為基層材料從本質上改變了路面結構組成，但破碎費用高、環境汙染大；現有公路水泥混凝土路面薄層罩面修復施工方法主要從增強就水泥路面與罩面層粘結方面進行處理，未涉及水泥路面反射裂縫控制。[0007]鑑於此，為有效阻斷水泥路面反射裂縫，提高水泥路面黑化處理質量，更好的解決水泥路面黑化後路面開裂問題，目前亟需發明一種可全面阻斷變形縫處的裂縫反射、消除水泥板溫縮變形、整體性強的水泥路面黑化處理結構及施工方法。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在於提供一種水泥路面黑化處理結構及施工方法，其可以阻斷水泥路面反射裂縫、消除水泥板溫縮應力影響、增強路面結構的整體性。
[0009]為了實現上述技術目的，本發明採用了以下技術方案:一種水泥路面黑化處理結構，它包括剛性加筋帶、剛性凸隼、鉚釘、柔性填充料、『『倒梯形」開口、土工格柵、壓漿管、基層、浙青混合料面層和水泥板，其特徵在於:「倒梯形」開口由原水泥路面變形縫加寬切割而成，開口內填充柔性填充料，剛性加筋帶鋪設於「倒梯形」開口的上部，兩側設置與水泥板相連的連接孔，在剛性加筋帶的上部鋪設土工格柵、基層和浙青路面結構層，所述剛性加筋帶上端焊接有剛性凸隼，所述連接孔內插入鉚釘，所述壓漿管上端插入到基層，下端穿過水泥板下面的插入到路基。
[0010]本發明所述「倒梯形」開口位置與原水泥路面縱橫向變形縫位置相同，開口深度與水泥板厚度相同，底部最小寬度不小於20mm,頂部寬度為50mm~100mm。[0011]本發明所述柔性填充料通長全斷面填充於「倒梯形」開口內，可採用發泡板材或泡沫塑料或氣泡膜或EPE材料。
[0012]本發明所述剛性加筋帶為長條形不鏽鋼薄板或合金板，相鄰剛性加筋帶之間採用焊接連接或螺栓連接；剛性加筋帶的兩邊沿長度方向設置「Ο」形連接開孔，用於剛性加筋帶與水泥板間的連接。
[0013]本發明所述剛性加筋帶上表面設置與上部結構層連接的剛性凸隼，剛性凸隼呈「【」，可由三塊鋼板焊接或整體軋制而成；剛性凸隼與剛性加筋帶之間焊接連接。
[0014]本發明所述土工格柵分兩層鋪設，第一層鋪設於水泥路面與基層之間，第二層鋪設於基層與面層之間，第一層土工格柵與原水泥板之間通過鉚釘連接。
[0015]本發明所述一種水泥路面黑化處理結構施工方法，其特徵在於方法步驟如下:
(1)水泥路面現場調查，進行水泥路面破損狀況調查，查明存在板底脫空病害的板塊；
(2)板底壓漿，在存在板底脫空的水泥板上鑽設壓漿孔，向孔內插入壓漿管，進行板底壓漿；
(3)路面清洗，採用清水將水泥板上部的灰塵、多餘水泥漿清洗乾淨；
(4)」倒梯形」開口設置，對原來的水泥板變形縫進行切割，將變形縫切割成「倒梯形」，並副除切IllJ後水泥塊；
(5)柔性填充料填充了，向」倒梯形」開口內填充柔性填充料，並進行適當壓實，
(6)剛性加筋帶鋪設，在」倒梯形」開口兩側與剛性加筋帶預設孔對應位置鑽設錨孔，將剛性加筋帶鋪設於水泥板」倒梯形」開口的上部，並向連接孔內插入鉚釘，並向鉚釘外側空隙內填充粘結劑；
(7)第一層土工格柵鋪設，剛性加筋帶鋪設完成後，全斷面鋪設第一層土工格柵，並用鉚釘將土工格柵固定於原水泥板的上部；
(8)基層施工，第一層土工格柵鋪設完成後進行基層施工；(9)第二層土工格柵鋪設，在基層上部鋪設第二層土工格柵；
(10)浙青路面結構層施工，待上述工序施工完成後，再進行浙青路面結構層施工。
[0016]本發明所述壓漿孔鑽設至板底，其內插入的壓漿管插至壓漿孔的底部，壓漿管上部伸出水泥路面板上表面50~150mm，壓漿完成後短壓漿管留於水泥板內。
[0017]本發明所述壓漿管的下部設出漿花孔。
[0018]本發明的優點是:(I)將水泥路面變形縫切割成」倒梯形」開口，並填充柔性材料，可有效防止水泥板在溫縮變形引起的溫度應力、拱起對上部路面結構的影響；(2)在變形縫上部覆蓋剛性加筋帶，可通過加筋帶的彈性變形協調相鄰水泥板間的差異變形，同時加筋帶覆蓋於原水泥板變形縫上部可全面隔斷裂縫的反射通道；(3)結構中設置了雙層土工格柵和基層，可作為應力吸收結構，進一步協調水泥板與上部路面結構的變形性能，降低路面結構層的層底彎拉應力。
【專利附圖】
【附圖說明】[0019]圖1是本發明水泥路面黑化處理結構的橫斷面圖。
[0020]圖2是圖1水泥路面黑化處理結構剛性加筋帶平面布置圖。
[0021]圖3是圖1壓漿管剖面圖。
[0022]圖4是圖1剛性加筋帶平面示意圖。
[0023]圖中:1_剛性加筋帶；2-剛性凸隼；3-鉚釘；4-柔性填充料；5_」倒梯形」開口 ；6-土工格柵；7_壓漿管；8_浙青混合料面層；9-基層；10_混凝土板；11_路基；12_出漿孔；13-加筋帶連接錨孔。
【具體實施方式】
[0024]以下結合【專利附圖】
【附圖說明】對本發明的實施例作進一步詳細描述，但本實施例並不用於限制本發明，凡是採用本發明的相似結構及其相似變化，均應列入本發明的保護範圍。
[0025]混凝土板變形縫切割施工要求、基層與面層的設計及施工技術要求、土工格柵鋪設施工技術要求、剛性加筋帶鋪設施工技術要求等，本實施方式中不再累述，重點闡述本發明涉及結構的實施方式。
[0026]參照圖1~圖4所示,所需加固的公路為雙向四車道二級公路,加固結構包括剛性加筋帶1、剛性凸隼2、鉚釘3、柔性填充料4、「倒梯形」開口 5、土工格柵6、壓漿管7、基層9、浙青混合料面層8和水泥板10，其特徵在於:「倒梯形」開口 5由原水泥路面變形縫加寬切割而成，開口內填充柔性填充料4，剛性加筋帶I鋪設於「倒梯形」開口 5的上部，兩側設置與水泥板10相連的連接孔，在剛性加筋帶I的上部鋪設土工格柵6、基層9和浙青路面結構層8，所述剛性加筋帶I上端焊接有剛性凸隼2，所述連接孔內插入鉚釘3，所述壓漿管7上端插入到基層9，下端穿過水泥板10下面的插入到路基11。
[0027]剛性加筋帶(1)採用HR550LA鍍鋅不鏽鋼板帶切割而成，板厚3mm，板寬160mm，在板兩側距板外側邊緣20mm處機械壓制寬15mm、長40mm的「O」形加筋帶連接錨孔(13)。
[0028]在剛性加筋帶⑴的上部焊接「【」形剛性凸隼(2)，剛性凸隼⑵與剛性加筋帶
(I)材料相同，其高為50mm,上下邊長均為30mm,寬為30mm。
[0029]鉚釘(3)採用10X90的不鏽鋼膨脹螺釘。[0030]柔性填充料(4)採通長全斷面填充於」倒梯形」開口(5)內，採用PE泡沫塑料。
[0031]「倒梯形」開口(5)的位置與原水泥路面縱橫向變形縫位置相同，開口深度與水泥板(10)厚度相同，底部最小寬度不小於20mm,頂部寬度為50mm。
[0032]土工格柵(6)分兩層鋪設，第一層鋪設於水泥路面(10)與基層(9)之間，第二層鋪設於基層(9)與基層⑶之間，第一層土工格柵(6)與原水泥板(10)之間通過鉚釘3連接。土工格柵的各項性能參見表1，施工技術要求應滿足現行規範之要求。
[0033]表1 土工格柵具體參數表
【權利要求】
1.一種水泥路面黑化處理結構，它包括剛性加筋帶、剛性凸隼、鉚釘、柔性填充料、『 『倒梯形」開口、土工格柵、壓漿管、基層、浙青混合料面層和水泥板，其特徵在於:「倒梯形」開口由原水泥路面變形縫加寬切割而成，開口內填充柔性填充料，剛性加筋帶鋪設於「倒梯形」開口的上部，兩側設置與水泥板相連的連接孔，在剛性加筋帶的上部鋪設土工格柵、基層和浙青路面結構層，所述剛性加筋帶上端焊接有剛性凸隼，所述連接孔內插入鉚釘，所述壓漿管上端插入到基層，下端穿過水泥板下面的插入到路基。
2.根據權利要求1所述的一種水泥路面黑化處理結構，其特徵在於:所述「倒梯形」開口位置與原水泥路面縱橫向變形縫位置相同，開口深度與水泥板厚度相同。
3.根據權利要求1所述的一種水泥路面黑化處理結構，其特徵在於:所述柔性填充料通長全斷面填充於「倒梯形」開口內，可採用發泡板材或泡沫塑料或氣泡膜或EPE材料。
4.根據權利要求1所述的一種水泥路面黑化處理結構，其特徵在於:所述剛性加筋帶為長條形不鏽鋼薄板或合金板，相鄰剛性加筋帶之間採用焊接連接或螺栓連接；剛性加筋帶的兩邊沿長度方向設置「O」形連接開孔，用於剛性加筋帶與水泥板間的連接。
5.根據權利要求1所述的一種水泥路面黑化處理結構，其特徵在於:所述剛性加筋帶上表面設置與上部結構層連接的剛性凸隼，剛性凸隼呈「【」，可由三塊鋼板焊接或整體軋制而成；剛性凸隼與剛性加筋帶之間焊接連接。
6.根據權利要求1所述的一種水泥路面黑化處理結構，其特徵在於:所述土工格柵分兩層鋪設，第一層鋪設於水泥路面與基層之間，第二層鋪設於基層與面層之間，第一層土工格柵與原水泥板之間通過鉚釘連接。
7.一種根據權利要求1所述的水泥路面黑化處理結構的施工方法，其特徵在於方法步驟如下: (1)水泥路面現場調查，進行水泥路面破損狀況調查，查明存在板底脫空病害的板塊； (2)板底壓漿，在存在板底脫空的水泥板上鑽設壓漿孔，向孔內插入壓漿管，進行板底壓漿； (3)路面清洗，採用清水將水泥板上部的灰塵、多餘水泥漿清洗乾淨； (4)」倒梯形」開口設置，對原來的水泥板變形縫進行切割，將變形縫切割成「倒梯形」，並副除切IllJ後水泥塊； (5)柔性填充料填充了，向」倒梯形」開口內填充柔性填充料，並進行適當壓實； (6)剛性加筋帶鋪設，在」倒梯形」開口兩側與剛性加筋帶預設孔對應位置鑽設錨孔，將剛性加筋帶鋪設於水泥板」倒梯形」開口的上部，並向連接孔內插入鉚釘，並向鉚釘外側空隙內填充粘結劑； (7)第一層土工格柵鋪設，剛性加筋帶鋪設完成後，全斷面鋪設第一層土工格柵，並用鉚釘將土工格柵固定於原水泥板的上部； (8)基層施工，第一層土工格柵鋪設完成後進行基層施工； (9)第二層土工格柵鋪設，在基層上部鋪設第二層土工格柵； (10)浙青路面結構層施工，待上述工序施工完成後，再進行浙青路面結構層施工。
8.根據權利要求7所述的一種水泥路面黑化處理結構的施工方法，其特徵在於:所述壓漿孔鑽設至板底，其內插入的壓漿管插至壓漿孔的底部，壓漿完成後短壓漿管留於水泥板內。
9.根據權利要求7所述的一種水泥路面黑化處理結構的施工方法，其特徵在於:所述壓漿管的下部設出 漿花孔。
【文檔編號】E01C7/35GK103938514SQ201410149797
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月15日 優先權日:2014年4月15日
【發明者】韓尚宇, 謝洪陽, 項昀, 黎康 申請人:南昌航空大學