阅读说明：本技术 长寿命的半柔性基层路面结构及其施工方法 (Long-life semi-flexible base pavement structure and construction method thereof ) 是由 过震文 张绪国 何昌轩 白彦峰 李逸翔 徐斌 孙文州 于 2019-11-11 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种长寿命的半柔性基层路面结构及其施工方法,该半柔性基层路面结构包括路基,所述路基上依次铺设有半柔性基层和面层,所述半柔性基层包括开配级大孔隙沥青混合料和水泥基胶浆。本发明解决了目前路面结构的半刚性或柔性基层,存在易开裂、高温季节易产生车辙病害的问题。(The invention provides a long-life semi-flexible base pavement structure and a construction method thereof. The invention solves the problems that the semi-rigid or flexible base layer of the prior pavement structure is easy to crack and track diseases are easy to generate in high-temperature seasons.)

长寿命的半柔性基层路面结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及道路施工技术领域，具体涉及一种长寿命的半柔性基层路面结构及其施工方法。

背景技术

目前，我国的高等级道路建设所采用的路面结构中，路面结构的基层主要有两种，分别是半刚性基层和柔性基层。

半刚性基层具有成本低、抗压性能好等特点，但易开裂，影响路面长期性能；柔性基层具有良好的抗裂性，但高温稳定性不足，高温季节容易产生较大程度的车辙病害。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种长寿命的半柔性基层路面结构及其施工方法，以解决目前路面结构的半刚性或柔性基层，存在易开裂、高温季节易产生车辙病害的问题。

为实现上述目的，提供一种长寿命的半柔性基层路面结构，包括：

包括路基，所述路基上依次铺设有半柔性基层和面层，所述半柔性基层包括开配级大孔隙沥青混合料和水泥基胶浆。

进一步的，所述半柔性基层包括重量占比为70％～80％的开配级大孔隙沥青混合料和重量占比为20％～30％的水泥基胶浆。

进一步的，所述开配级大孔隙沥青混合料包括粗集料、细集料、填料和沥青。

进一步的，所述粗集料包括粒径为10mm～15mm的第一组分和粒径为5mm～15mm的第二组分，所述细集料包括粒径为0mm～5mm的第三组分，所述第一组分、所述第二组分及所述第三组分的重量比例为45～50：40～45：5～15。

进一步的，所述填料的用量为所述第一组分、所述第二组分和所述第三组分的重量之和的1.0％～2.0％。

进一步的，所述沥青的用量为所述第一组分、所述第二组分和所述第三组分的重量之和的3.0％～5.0％。

进一步的，所述水泥基胶浆包括水泥、粉煤灰、矿渣粉、减水剂、水和聚合物乳液。

进一步的，按重量份计，所述水泥基胶浆包括1～2份的水泥、0.15～0.3份的粉煤灰、0.2～0.4份的矿渣粉、0.1～0.2份的减水剂、0.3～0.6份的水和0.6～1.2的聚合物乳液。

进一步的，所述开配级大孔隙沥青混合料的孔隙率为20％～30％。

本发明提供一种长寿命的半柔性基层路面结构的施工方法，包括以下步骤：

制备开配级大孔隙沥青混合料和水泥基胶浆；

将所述开配级大孔隙沥青混合料铺设于路基上并压实；

将所述水泥基胶浆倒在压实的所述开配级大孔隙沥青混合料的表面，所述水泥基胶浆渗入并填满压实的所述开配级大孔隙沥青混合料的孔隙中以于所述路基上形成半柔性基层；

于所述半柔性基层上铺设面层。

本发明的有益效果在于，本发明的长寿命的半柔性基层路面结构将半柔性材料用于道路的基层，在改善路面结构的服役性能、提高路面结构的使用寿命的同时，还不改变路面的面层结构，不影响原有路面的服役特点，具有更好的适用性和更易于推广应用。进一步的，半柔性基层以开配级大孔隙沥青混合料为基础，再灌入水泥基胶浆以形成密实结构，确保道路的基层结构的整体性，一方面可以防止出现路面裂缝，另一方面还能提高路面整体结构的高温稳定性，防止路面车辙病害的发生。

附图说明

图1为本发明实施例的长寿命的半柔性基层路面结构的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

参照图1所示，本发明提供了一种长寿命的半柔性基层路面结构，包括：路基1、半柔性基层4和面层6。

具体的，路基1上依次铺设有半柔性基层4和面层6。半柔性基层4包括开配级大孔隙沥青混合料和水泥基胶浆。开配级大孔隙沥青混合料铺设于路基1上，水泥基胶浆浇筑于开配级大孔隙沥青混合料上，渗入并填充于开配级大孔隙沥青混合料的孔隙中以形成半柔性基层4。面层6铺设于半柔性基层4上。

本发明的长寿命的半柔性基层路面结构将半柔性材料用于道路的基层，在改善路面结构的服役性能、提高路面结构的使用寿命的同时，还不改变路面的面层结构，不影响原有路面的服役特点，具有更好的适用性和更易于推广应用。进一步的，半柔性基层以开配级大孔隙沥青混合料为基础，再灌入水泥基胶浆以形成密实结构，确保道路的基层结构的整体性，一方面可以防止出现路面裂缝，另一方面还能提高路面整体结构的高温稳定性，防止路面车辙病害的发生。

在本实施例中，路基1上铺设路基改善层2。路基改善层2上铺设有下基层3。半柔性基层4铺设于下基层3上。半柔性基层4上铺设有防裂层5。防裂层5上铺设有面层6。面层6包括下面层61、中面层62和上面层63。下面层61铺设于防裂层5上，中面层62和上面层63依次铺设于下面层61上。

具体的，路基改善层2采用透水性较好的沙砾材料，厚度不小于15cm。

下基层3为水稳碎石。一定级配的碎石中，掺入足量的水泥和水，经拌和得到的混合料在压实和养生后，当其强度符合规定的要求时，称为水泥稳定碎石。下基层的厚度不小于30cm，采用强度42.5的水泥，水泥的用量为碎石重量的4％。

上基层为半柔性基层4，总厚度6cm～8cm。

防裂层5为土工布、热沥青透层油和热沥青粘层油。具体的，土工布铺设在半柔性基层4和下面层61之间。在半柔性基层4施工完成后，将半柔性基层4的上表面的尖锐、突兀的部位予以铲平，对半柔性基层4的上表面严重破损、凹陷、破碎处铲除，铲除破碎部位再用水泥砂浆填补。确保半柔性基层4的上表面干燥后，于半柔性基层4的上表面洒布热沥青透层油，热沥青透层油的用量约为0.8kg/m²～1.2kg/m²，喷洒要均匀。将土工布铺设于洒布的热沥青透层油上。在土工布铺设后，于土工布上洒布热沥青粘层油。热沥青粘层油的用量约为0.4kg/m²～0.6kg/m²，注意洒布均匀。

面层6的总厚度16cm～18cm。

下面层61为AC-20混合料，采用70#基质石油沥青。

中面层62为SMA-16混合料，采用SBS改性沥青。

上面层63为SMA-13混合料，采用SBS改性沥青。

在本实施例中，半柔性基层4包括重量占比为70％～80％的开配级大孔隙沥青混合料和重量占比为20％～30％的水泥基胶浆。

具体的，开配级大孔隙沥青混合料包括粗集料、细集料、填料和沥青。

粗集料为玄武岩或者辉绿岩。

细集料为石灰岩。

填料为矿粉。进一步的，矿粉为石灰岩矿粉。

在本实施例中，粗集料包括粒径为10mm～15mm的第一组分和粒径为5mm～15mm的第二组分。细集料包括粒径为0mm～5mm的第三组分。第一组分、第二组分及第三组分的重量比例为45～50：40～45：5～15。

填料的用量为第一组分、第二组分和第三组分的重量之和的1.0％～2.0％。

沥青的的用量为第一组分、第二组分和第三组分的重量之和的3.0％～5.0％。

开配级大孔隙沥青混合料的孔隙率为20％～30％。

具体的，开配级大孔隙沥青混合料的主要参数要求如下表：

在本实施例中，水泥基胶浆包括水泥、粉煤灰、矿渣粉、减水剂、水和聚合物乳液。

按重量份计，水泥基胶浆包括1～2份的水泥、0.15～0.3份的粉煤灰、0.2～0.4份的矿渣粉、0.1～0.2份的减水剂、0.3～0.6份的水和0.6～1.2的聚合物乳液。

所述水泥为标号为42.5的普通硅酸盐水泥。

所述减水剂为聚羧酸减水剂。

所述聚合物乳液为丁苯乳液。

本发明的长寿命的半柔性基层路面结构具有高强度、良好的高温稳定性和抗车辙性能，良好的抗开裂性能，耐低温，耐水损害，使用寿命长，后期养护成本低，易于推广。

本发明还提供了一种长寿命的半柔性基层路面结构的施工方法，包括以下步骤：

S1、制备开配级大孔隙沥青混合料和水泥基胶浆。

S11、开配级大孔隙沥青混合料的制备。

S111、按重量份计，提供粗集料、细集料、填料和沥青。

粗集料为玄武岩。细集料为石灰岩。填料石灰岩矿粉。

S112、将步骤S111提供的粗集料、细集料、填料和沥青混合搅拌制得开配级大孔隙沥青混合料。

S12水泥基胶浆的制备。

S121、按重量份计，提供水泥、粉煤灰、矿渣粉、减水剂、水和聚合物乳液。

S122、将步骤S121提供的水泥、粉煤灰、矿渣粉、减水剂、水和聚合物乳液。

S2、将制得的开配级大孔隙沥青混合料铺设于路基1上并压实。

S3、将制得的水泥基胶浆倒在压实的所述开配级大孔隙沥青混合料的表面，所述水泥基胶浆渗入并填满压实的所述开配级大孔隙沥青混合料的孔隙中以于所述路基1上形成半柔性基层4。

S4、于所述半柔性基层4上铺设面层6。

实施例一

一种长寿命的半柔性基层路面结构包括半柔性基层。所述半柔性基层包括开配级大孔隙沥青混合料和水泥基胶浆。

按重量份计，开配级大孔隙沥青混合料包括：95份的粗集料、5份的细集料、2份的填料和5份的沥青。

粗集料为玄武岩。细集料为石灰岩。填料石灰岩矿粉。

其中，粗集料包括50份的第一组分和45份的第二组分。细集料包括5份的第三组分。

填料的用量为2份。

沥青的用量为5份。

按重量份计，水泥基胶浆包括：10份的水泥、1.5份的粉煤灰、2份的矿渣粉、1份的减水剂、6份的水和6份的聚合物乳液。

本实施例沥青用量高，大孔隙沥青混合料母体粘结性能更好，结构稳定性更高，配合水泥基胶浆，能够得到性能更佳的路面结构体。

实施例二

一种长寿命的半柔性基层路面结构包括半柔性基层。所述半柔性基层包括开配级大孔隙沥青混合料和水泥基胶浆。

按重量份计，开配级大孔隙沥青混合料包括：90份的粗集料、10份的细集料、1.5份的填料和4份的沥青。

粗集料为玄武岩。细集料为石灰岩。填料石灰岩矿粉。

其中，粗集料包括48份的第一组分和42份的第二组分。细集料包括10份的第三组分。

填料的用量为1.5份。

沥青的用量为4份。

按重量份计，水泥基胶浆包括：15份的水泥、2.3份的粉煤灰、3份的矿渣粉、1.5份的减水剂、4.5份的水和9份的聚合物乳液。

本实施例沥青用量中等，能够更好地兼容结构稳定性和抗变形能力，经济实惠，易于推广。

实施例三

一种长寿命的半柔性基层路面结构包括半柔性基层。所述半柔性基层包括开配级大孔隙沥青混合料和水泥基胶浆。

按重量份计，开配级大孔隙沥青混合料包括：85份的粗集料、15份的细集料、1份的填料和3份的沥青。

粗集料为玄武岩。细集料为石灰岩。填料石灰岩矿粉。

其中，粗集料包括45份的第一组分和40份的第二组分。细集料包括15份的第三组分。

填料的用量为1份。

沥青的用量为3份。

按重量份计，水泥基胶浆包括：20份的水泥、3份的粉煤灰、4份的矿渣粉、2份的减水剂、3份的水和12份的聚合物乳液。

本实施例沥青用量更低，大孔隙混合料母体孔隙率更大，水泥基胶浆灌入施工质量更容易保障，整体结构的抗变形能力更强，且更加经济实用，便于推广。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。