本發(fā)明涉及交通道路領(lǐng)域,尤其涉及一種路面結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
在城市市中心,車輛在道路上行駛產(chǎn)生的噪音已經(jīng)成為城市噪音的一個(gè)重要來(lái)源,該行業(yè)的相關(guān)單位紛紛研究噪音較低的路面,以減少城市的噪音污染。如專利cn103351115a公開了一種多孔性低噪聲路面瀝青混合料,使用該多孔性降噪路面瀝青混合料最終鋪設(shè)的多孔低噪聲路面具有良好的降噪性能。而在城市的城郊結(jié)合部或郊區(qū),由于商貿(mào)住宅等分布較少,對(duì)路面噪音的控制要求相對(duì)較低,因此,這些區(qū)域的拱形橋梁路面一般都是采用混凝土水泥路面。然而,隨著城市的發(fā)展和規(guī)模的擴(kuò)大,原本的城郊結(jié)合部或郊區(qū)逐漸成為城區(qū)的一部分,在原先的橋梁附近建起了商貿(mào)住宅。這時(shí),由于混凝土水泥路面的降噪功能差,導(dǎo)致汽車行駛經(jīng)過(guò)混凝土水泥路面的拱形橋梁時(shí),產(chǎn)生巨大的噪音,嚴(yán)重影響附近居民的生活。為了降低原先拱形橋梁混凝土水泥路面的噪音,相關(guān)部門往往會(huì)將原先的混凝土水泥路面改造為瀝青路面,但是在改造過(guò)程及改造后,面臨著以下問題:1、改造后的瀝青路面與老的混凝土路面粘結(jié)不牢;2、改造過(guò)程中施工復(fù)雜、施工量大,對(duì)橋梁面的損壞程度太大;3、由于拱形橋梁不同于平地,改造后的傳統(tǒng)瀝青路面結(jié)構(gòu)雖然噪音得到一定程度的降低,但噪音仍然較大;4、常規(guī)的用于平面道路的多孔性低噪聲瀝青混合料雖然具有良好的降噪性能和排水性能,但其對(duì)拱形橋梁形成的水流的抗水損害能力較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種便于對(duì)原水泥混凝土路面改造、改造后新老路面粘結(jié)牢固、噪音低、排水性好的路面結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種路面結(jié)構(gòu),設(shè)置于原水泥混凝土路面上,包括路面主體結(jié)構(gòu)和分布于路面主體結(jié)構(gòu)兩側(cè)的排水結(jié)構(gòu),所述路面主體結(jié)構(gòu)由下至上依次為粘結(jié)層、第一瀝青混凝土層、防水層、第二瀝青混凝土層、第三瀝青混凝土層;所述粘結(jié)層、所述防水層連續(xù)延伸至所述排水結(jié)構(gòu)的底部;所述排水結(jié)構(gòu)包括水泥混凝土排水槽體、透水層、伸縮層;所述水泥混凝土排水槽體一體澆注成型,所述水泥混凝土排水槽體包括不透水結(jié)構(gòu)體和透水結(jié)構(gòu)體;所述透水結(jié)構(gòu)體位于所述路面主體結(jié)構(gòu)的一側(cè),且與所述第二瀝青混凝土層、所述第三瀝青混凝土層處于同一水平位置;所述透水層設(shè)置于所述透水結(jié)構(gòu)體與所述第二瀝青混凝土層、所述第三瀝青混凝土層之間;所述伸縮層設(shè)置于所述水泥混凝土排水槽體與道路兩邊的路沿之間。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn),在原水泥混凝土路面上直接鋪設(shè)瀝青混凝土層,尤其是鋪設(shè)空隙率較高的降噪效果好的瀝青混凝土層時(shí),瀝青混凝土層與原水泥混凝土路面的粘結(jié)不牢固,而且水穩(wěn)定性差,路面結(jié)構(gòu)極易損壞。因此,發(fā)明人先采用拋丸、拉毛等方式(拋丸或拉毛方向與行車方向垂直)將原水泥混凝土路面處理為均勻、粗糙的界面并清除大顆粒石塊或石子,然后在所述界面上灑布所述粘結(jié)層。所述粘結(jié)層既具有承上啟下的粘結(jié)作用,又具有良好的防水功能,通過(guò)所述粘結(jié)層的設(shè)置,使路面結(jié)構(gòu)與原水泥混凝土路面形成牢固的粘結(jié),并防止雨水滲透到原水泥混凝土路面造成水損壞。所述粘結(jié)層形成后,發(fā)明人在所述路面主體結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)的所述粘結(jié)層上灑布0.8-1.2cm粒徑的石灰?guī)r碎石,所述石灰?guī)r碎石的灑布面積為路面的60-65%,再鋪設(shè)所述第一瀝青混凝土層。通過(guò)灑布所述石灰?guī)r碎石,既可保護(hù)粘結(jié)層在鋪設(shè)所述第一瀝青混凝土層時(shí)不受破壞,又與所述第一瀝青混凝土層相互嵌擠,確保所述粘結(jié)層與所述第一瀝青混凝土層的粘結(jié)。所述第一瀝青混凝土層具有較低的彈性模量,用于降低所述第二瀝青混凝土層、所述第三瀝青混凝土層的層底荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力,從而提高路面的使用壽命。發(fā)明人再在所述第一瀝青混凝土層上鋪設(shè)所述防水層,通過(guò)所述防水層的設(shè)置,防止雨水滲透到所述第一瀝青混凝土層和所述粘結(jié)層,避免雨水破壞粘結(jié)以及造成水損害;所述防水層連續(xù)延伸至所述排水結(jié)構(gòu)的底部,從而對(duì)所述第一瀝青混凝土層形成全封閉的防水結(jié)構(gòu),確保雨水無(wú)法滲入。發(fā)明人再在所述第一瀝青混凝土層與橋梁側(cè)欄之間設(shè)置所述水泥混凝土排水槽體,為了確保所述水泥混凝土排水槽體的強(qiáng)度尤其是針對(duì)所述橋梁側(cè)欄和所述路面主體結(jié)構(gòu)之間形成的壓力,所述水泥混凝土排水槽體采用一體澆注成型,澆筑時(shí)摻加碳纖維,所述碳纖維的用量為0.8-1.2kg/m3,所述水泥混凝土排水槽體的兩側(cè)壁的內(nèi)側(cè)面設(shè)置為拱形;為確保路面結(jié)構(gòu)的排水與防水科學(xué)性,所述水泥混凝土排水槽體包括不透水結(jié)構(gòu)體和透水結(jié)構(gòu)體,通過(guò)所述不透水結(jié)構(gòu)體的設(shè)置確保所述水泥混凝土排水槽體中的雨水不會(huì)滲透進(jìn)入所述第一瀝青混凝土層和所述粘結(jié)層;所述透水結(jié)構(gòu)體位于所述路面主體結(jié)構(gòu)的一側(cè),且與所述第二混凝土層、所述第三混凝土層處于同一水平位置,使所述第二混凝土層、所述第三混凝土層中的雨水可以快速通過(guò)所述透水結(jié)構(gòu)體進(jìn)入所述水泥混凝土排水槽體。發(fā)明人再在所述透水結(jié)構(gòu)體與所述第二混凝土層、所述第三混凝土層之間設(shè)置透水層,所述透水層與所述防水層的厚度一致,所述透水層的設(shè)置既加強(qiáng)了所述第二混凝土層、所述第三混凝土層與所述透水結(jié)構(gòu)體所在截面的抗水損害能力,防止塵土等堵塞所述截面的排水孔隙,又使所述水泥混凝土排水槽體與所述路面主體結(jié)構(gòu)之間保持上下相近的填充度,有利于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。發(fā)明熱還在所述水泥混凝土排水槽體與橋梁側(cè)欄之間設(shè)置伸縮層,通過(guò)所述伸縮層,吸收路面結(jié)構(gòu)橫向應(yīng)力。發(fā)明人再在所述防水層上鋪設(shè)第二瀝青混凝土層,所述第二瀝青混凝土層主要用于承擔(dān)雨水的流通排出,減輕所述第三瀝青混凝土層的雨水流通壓力,使所述第三瀝青混凝土層具有足夠的技術(shù)性能去應(yīng)對(duì)路面的降噪需求,當(dāng)雨水較大時(shí),雨水滲透經(jīng)過(guò)所述第三瀝青混凝土層后,會(huì)較多的積蓄并流動(dòng)于所述第二瀝青混凝土中,尤其是積蓄并流動(dòng)于所述第二瀝青混凝土與所述防水層的交接處,因此,所述第二瀝青混凝土層必須具有比所述第三瀝青混凝土層更好的透水能力,并具有很高的水穩(wěn)定性。發(fā)明人再在所述第二瀝青混凝土層上面鋪設(shè)第三瀝青混凝土層,輪胎與路面的相互作用是路面噪音的主要來(lái)源,所述第三瀝青混凝土層存在許多連通的小孔,具有非常好的吸音性能,同時(shí),所述第三瀝青混凝土層具有良好的透水能力,雨水可快速透過(guò)所述第三瀝青混凝土層進(jìn)入所述第二瀝青混凝土層,避免雨水在所述第三瀝青混凝土層中積蓄而加大所述第三瀝青混凝土層受水損害的危險(xiǎn)(一旦雨水積蓄在所述第三瀝青混凝土層中,在行車作用下會(huì)產(chǎn)生空隙水壓力,極易造成水損害)。
作為優(yōu)選,所述第一瀝青混凝土層的頂面由路面兩側(cè)往路面中央形成3-4‰的橫向坡度,所述防水層貼合所述第一瀝青混凝土層的頂面設(shè)置,所述第二瀝青混凝土層的底面相應(yīng)地與所述3-4‰的橫向坡度契合,所述第二瀝青混凝土層的頂面橫向水平。
雨水進(jìn)入所述第二瀝青混凝土層并被所述防水層阻隔積蓄后,通過(guò)3-4‰的橫向坡度的設(shè)置,促使雨水快速流向所述水泥混凝土排水槽體排出。由于所述第二瀝青混凝土層中雨水向所述水泥混凝土排水槽體方向的流動(dòng),所述第二瀝青混凝土層中的雨水含量形成中間少兩邊多的情形,因此,所述第二瀝青混凝土層的頂面橫向水平的設(shè)置,使所述第二瀝青混凝土層越往所述水泥混凝土排水槽體方向越厚,對(duì)雨水的積蓄承載能力相應(yīng)地越大,避免了所述第二瀝青混凝土層兩側(cè)因雨水積蓄承載能力不夠而飽和使雨水積蓄至所述第三瀝青混凝土層進(jìn)而加大所述第三瀝青混凝土層的水損害危險(xiǎn)。
作為優(yōu)選,所述粘結(jié)層為灑布的高粘防水瀝青,所述高粘防水瀝青由以下重量份的組分制成,90號(hào)基質(zhì)瀝青65-80份,sbs改性劑6-11份,橡膠粉18-24份,石油樹脂1-3份,鹽酸2-4份,硅烷偶聯(lián)劑1-2份,鄰苯二甲酸二丁酯1-2份,硫醇丁基錫0.1-0.5份,環(huán)氧大豆油0.6-1.0份,甲基硅酸鈉1-3份;所述粘結(jié)層的厚度為0.6-1.2cm。
所述粘結(jié)層是位于所述原水泥混凝土路面與瀝青混凝土層之間的承接層,為了防止所述原水泥混凝土路面與瀝青混凝土層之間發(fā)生滑移,使它們成為統(tǒng)一的整體。因此所述粘結(jié)層必須同時(shí)能夠與所述原水泥混凝土路面和瀝青混凝土層粘結(jié)牢固,并形成防水體系,如若與一方粘結(jié)不足,粘結(jié)層便形同虛設(shè),嚴(yán)重影響整個(gè)路面的使用性能和使用壽命。因此,所述粘結(jié)層采用了高粘防水瀝青灑布,厚度控制在0.6-1.2cm,所述高粘防水瀝青由90號(hào)基質(zhì)瀝青通過(guò)sbs改性制成,具有優(yōu)異的綜合性能尤其是高粘性和不透水性。所述高粘防水瀝青的組分中,所述sbs改性劑主要用于改善粘結(jié)性和韌性;所述橡膠粉主要用于抗老化和增強(qiáng)彈性恢復(fù)力;所述石油樹脂優(yōu)選c9石油樹脂和c5石油樹脂的混合料(其中c5石油樹脂的重量份占比為85-90%),主要用于提高粘結(jié)性、耐熱性、耐酸堿性、耐水性;所述鹽酸主要用于保護(hù)瀝青體系在加熱狀態(tài)中防止高溫氧化;所述硅烷偶聯(lián)劑主要用于促進(jìn)瀝青改性體系的化學(xué)交聯(lián);所述鄰苯二甲酸二丁酯主要用于發(fā)揮增塑作用,同時(shí)也具有提高粘結(jié)性、防水性、穩(wěn)定性的作用;所述硫醇丁基錫主要用于保證瀝青改性體系在高溫下的熱穩(wěn)定性,與所述鹽酸具有協(xié)同作用;所述環(huán)氧大豆油主要用于與所述硫醇丁基錫、所述鹽酸發(fā)揮協(xié)同熱穩(wěn)定作用,同時(shí)與所述鄰苯二甲酸二丁酯發(fā)揮協(xié)同增塑作用,并提高瀝青的耐候性;所述甲基硅酸鹽主要用于提高防水性能,同時(shí)具有微膨脹和增加密實(shí)度的功能。
作為優(yōu)選,所述第一瀝青混凝土層的材料為使用所述高粘防水瀝青的密級(jí)配瀝青混凝土混合料,所述密級(jí)配瀝青混凝土混合料的空隙率為1.0-2.0%,油石比為8-10%,所述第一瀝青混凝土層的彈性模量為300-500e/mpa,厚度為1.5-4.0cm。
所述第一瀝青混凝土層在路面結(jié)構(gòu)中的作用一方面是吸收應(yīng)力,大幅度降低所述第二瀝青混凝土層和所述第三瀝青混凝土層的應(yīng)力,從而加強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)的使用性能和使用壽命,有效降低路面結(jié)構(gòu)的總體厚度;另一方面是與所述粘結(jié)層、所述防水層等共同形成防水體系;而且,所述第一瀝青混凝土層處于整個(gè)路面結(jié)構(gòu)中受力最不利的位置,因此,所述第一瀝青混凝土層采用了密級(jí)配瀝青混凝土混合料,且所述密級(jí)配瀝青混凝土混合料采用的瀝青為所述高粘防水瀝青(即所述粘結(jié)層使用的所述高粘防水瀝青),使所述第一瀝青混凝土層具備低彈性模量、韌性好、抗拉性能好、不透水、與上下層界面粘結(jié)性好等特點(diǎn)。所述密級(jí)配瀝青混凝土混合料的空隙率為1.0-2.0%,很小的空隙率有利于保證不透水性,與所述粘結(jié)層、所述防水層等共同形成防水體系,即使所述防水層在長(zhǎng)期的使用發(fā)生破損,所述第一瀝青混凝土層仍能防止雨水滲透進(jìn)入所述第一瀝青混凝土層與所述粘結(jié)層的聯(lián)結(jié)界面或所述粘結(jié)層與所述原水泥混凝土路面的聯(lián)結(jié)界面而造成水損害。所述高粘防水瀝青的使用,使所述第一瀝青混凝土層與所述粘結(jié)層和所述第二瀝青混凝土層之間具有優(yōu)異的粘結(jié)性,保證了路面結(jié)構(gòu)層保持優(yōu)異的接觸,進(jìn)而提高路面整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度并促進(jìn)防水體系的穩(wěn)定。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)所述密級(jí)配瀝青混凝土混合料的石油比過(guò)小會(huì)導(dǎo)致所述第一瀝青混凝土層彈性模量太大,使之無(wú)法有效吸收應(yīng)力;所述密級(jí)配瀝青混凝土混合料的石油比過(guò)大會(huì)到導(dǎo)致所述第一瀝青混凝土層的彈性模量太小,出現(xiàn)強(qiáng)度、剛度下降等負(fù)面影響,因此,所述密級(jí)配瀝青混凝土混合料的石油比控制在8-10%為宜。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)所述第一瀝青混凝土層的彈性模量越低應(yīng)力吸收效果越好,但過(guò)低的彈性模量會(huì)造成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的削弱,也會(huì)是加大施工難度,因此所述第一瀝青混凝土層的彈性模量控制在300-500e/mpa為宜。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),所述第一瀝青混凝土層的厚度達(dá)到1.5cm以上時(shí),具有良好的應(yīng)力吸收作用,但是由于所述路面結(jié)構(gòu)是鋪設(shè)于所述原水泥混凝土路面之上,所以所述路面結(jié)構(gòu)的總體厚度不宜太厚,因此,所述第一瀝青混凝土層的厚度以1.5-4.0cm為宜。
作為優(yōu)選,所述防水層為鋪設(shè)的瀝青類防水卷材或聚合物瀝青類防水卷材。
所述防水層需要在所述路面主體結(jié)構(gòu)和所述排水結(jié)構(gòu)中形成完整、連續(xù)的防水層,因此所述防水層以鋪設(shè)瀝青類防水卷材或聚合物瀝青類防水卷材為宜。
作為優(yōu)選,所述第二瀝青混凝土層的材料為透水性瀝青混凝土混合料,所述透水性瀝青混凝土混合料包括70-75份石灰?guī)r粗集料、13-18份石灰?guī)r細(xì)集料、4-7份石灰石礦粉、1.8-2.4份消石灰、其余為高粘改性瀝青;所述透水性瀝青混凝土混合料的空隙率為18-20%,油石比為4.5-5.5%;所述第二瀝青混凝土層的彈性模量800-1200e/mpa,厚度為2.0-4.5cm。
所述第二瀝青混凝土層承接了從所述第三瀝青混凝土層滲透下來(lái)的雨水,雨水主要通過(guò)所述第二瀝青混凝土層排進(jìn)所述水泥混凝土排水槽體中,雨水在所述第二瀝青混凝土層存在垂向、橫向、沿橋破等多種流向,而且雨水較大時(shí)容易在所述第二瀝青混凝土層中產(chǎn)生一定的積蓄,因此,所述第二瀝青混凝土層必須具有優(yōu)異的水穩(wěn)定性。為了確保優(yōu)異的水穩(wěn)定性,在用料方面,所述透水性瀝青混凝土混合料采用了堿性、表面粗糙、褶皺和微空隙多的石灰石集料,具有長(zhǎng)期抗水損害作用的消石灰,以及具有大粘結(jié)力的高粘改性瀝青(如市面上的sbs改性瀝青)。空隙率不僅直接影響著透水性,也對(duì)水穩(wěn)定性的影響是非常敏感的,同時(shí)為了確保所述第二瀝青混凝土層比所述第三瀝青混凝土層具有更好的透水性,經(jīng)反復(fù)試驗(yàn),發(fā)明人發(fā)現(xiàn)所述透水性瀝青混凝土混合料的空隙率控制在18-20%為宜。所述第二瀝青混凝土層比所述第三瀝青混凝土層的空隙率大、透水性好,這避免了因所述第二瀝青混凝土層比所述第三瀝青混凝土層透水性差而造成雨水在所述第二瀝青混凝土層中積蓄,而且也更有利于進(jìn)入所述第三瀝青混凝土層的塵土等經(jīng)所述第二瀝青混凝土層隨雨水排出。發(fā)明人發(fā)現(xiàn),隨著油石比的增加,有利于增強(qiáng)水穩(wěn)定性,但油石比過(guò)大會(huì)降低所述第二瀝青混凝土層的強(qiáng)度,因此,所述透水性瀝青混凝土混合料的石油比控制在4.5-5.5%為宜。發(fā)明人還發(fā)現(xiàn),當(dāng)所述第二瀝青混凝土層的彈性模量略低于所述第三瀝青混凝土層時(shí),有利于所述路面主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。為了在保證排水能力、強(qiáng)度、穩(wěn)定性等性能的前提下盡量降低路面結(jié)構(gòu)層的厚度,減輕橋梁負(fù)擔(dān),所述第二瀝青混凝土層的厚度以3-4cm為宜。此外,由于所述第二瀝青混凝土層具有高空隙率,車輛行駛與路面產(chǎn)生的噪音通過(guò)所述第三瀝青混凝土層吸收后可以在所述第二瀝青混凝土層得到進(jìn)一步吸收,所述第二瀝青混凝土層與所述第三瀝青混凝土層能夠發(fā)揮協(xié)同降噪的作用,從而使路面的降噪效果更好。
作為優(yōu)選,所述第三瀝青混凝土層的材料為多孔性瀝青混凝土混合料,所述多孔性瀝青混凝土混合料包括75-80份玄武巖粗集料、10-15份玄武巖細(xì)集料、3-4份石灰石礦粉、1.5-2份消石灰、0.4-0.6份木質(zhì)素纖維,其余為高粘改性瀝青;所述多孔性瀝青混凝土混合料的空隙率為16-18%,油石比為4.0-5.0%;所述第三瀝青混凝土層的彈性模量為1000-1500e/mpa,厚度為2.5-3.0cm。
所述第三瀝青混凝土層直接與車輛輪胎相互作用,是吸音降噪的功能的最主要發(fā)揮者,因此所述第三瀝青混凝土層采用了多孔性瀝青混凝土混合料。經(jīng)發(fā)明人反復(fù)試驗(yàn),多孔性瀝青混凝土混合料的空隙率為16-18%時(shí),吸音降噪的效果最佳,并能兼顧保證水穩(wěn)定性、強(qiáng)度等其他性能的實(shí)現(xiàn)。所述第三瀝青混凝土層除了需要進(jìn)行吸音降噪外,直接面臨著與輪胎相互作用、日曬雨淋等考驗(yàn),所以所述第三瀝青混凝土層需要綜合提高其強(qiáng)度、耐磨損、水穩(wěn)定性、抗老化等性能,因此,在材料方面采用了有利于提高強(qiáng)度的玄武巖集料,有利于提高玄武巖集料與瀝青粘結(jié)性并具有長(zhǎng)期抗水損害作用的消石灰,有利于增強(qiáng)增韌、防裂、提高穩(wěn)定性、耐磨性等作用的木質(zhì)纖維素,以及具有大粘結(jié)力的高粘改性瀝青(如市面上的sbs改性瀝青);在石油比方面控制在4.0-5.0%(不高于所述第二瀝青混凝土層的油石比);在彈性模量方面,是所述路面主體結(jié)構(gòu)中最高的,控制在1000-1500e/mpa為宜。在滿足各項(xiàng)綜合性能的前提下盡量降低路面結(jié)構(gòu)層的厚度,減輕橋梁負(fù)擔(dān),所述第三瀝青混凝土層的厚度以2.5-3.0cm為宜。
作為優(yōu)選,所述透水結(jié)構(gòu)體的材料為透水混凝土,所述透水結(jié)構(gòu)體設(shè)置有用于透水的網(wǎng)孔結(jié)構(gòu);所述不透水結(jié)構(gòu)體的材料為防水混凝土。
所述第二瀝青混凝土層與所述第三瀝青混凝土層中的雨水需要經(jīng)過(guò)所述透水結(jié)構(gòu)體進(jìn)入所述水泥混凝土排水槽體中,因此,所述透水結(jié)構(gòu)體以透水混凝土為材料并設(shè)置網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)可以大幅提高雨水進(jìn)入所述水泥混凝土排水槽體的速度,提高排水能力,有利于減少雨水在所述第二瀝青混凝土層與所述第三瀝青混凝土層中的積蓄時(shí)間,進(jìn)而避免水損害的發(fā)生。發(fā)明人優(yōu)選在所述透水結(jié)構(gòu)體上與所述不透水結(jié)構(gòu)體相接的區(qū)域設(shè)置有網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)。雨水進(jìn)入所述水泥混凝土排水槽體中后,為避免雨水通過(guò)所述水泥混凝土排水槽體滲透進(jìn)入所述粘結(jié)層、所述第一瀝青混凝土層等造成水損害,所以所述不透水結(jié)構(gòu)體采用防水混凝土為材料。
作為優(yōu)選,所述透水層為鋪設(shè)的土工布。
所述第二瀝青混凝土層、所述第三瀝青混凝土層與所述透水結(jié)構(gòu)體的聯(lián)結(jié)處,非常容易因雨水的流動(dòng)而被損害,也非常容易積蓄塵土等堵塞雨水從所述第二瀝青混凝土層、所述第三瀝青混凝土層進(jìn)入所述水泥混凝土排水槽體中,因此發(fā)明人通過(guò)鋪設(shè)所述水工布形成所述透水層。
作為優(yōu)選,其特征在于,所述伸縮層為灌注的所述高粘防水瀝青,所述伸縮層的厚度為10-15mm。
所述伸縮層具有吸收路面結(jié)構(gòu)橫向應(yīng)力和防水的作用,在溫度較高的情況下,避免路面結(jié)構(gòu)與所述路沿之間發(fā)生擠兌而造成損壞;在溫度較低的情況下,避免路面結(jié)構(gòu)與所述路沿之間形成縫隙,避免雨水通過(guò)縫隙進(jìn)入粘結(jié)層而造成水損害。通過(guò)灌注所述高粘防水瀝青(即所述粘結(jié)層使用的所述高粘防水瀝青)形成的所述伸縮層,既能避免路面結(jié)構(gòu)與所述路沿之間發(fā)生擠兌而造成損壞,又能與所述防水層、粘結(jié)層等一起構(gòu)成防水體系,最大幅度地避免水損害的發(fā)生。
綜上所述,本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明的一種路面結(jié)構(gòu)與原水泥混凝土路面粘結(jié)牢固,避免了因粘結(jié)不牢固而引起的路面損壞,而且降低了改造過(guò)程中對(duì)原水泥混凝土路面的施工難度,減少對(duì)原水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)破壞;
2、本發(fā)明的一種路面結(jié)構(gòu)具有降噪、排水效果好,抗水損害能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),非常適合鋪設(shè)于橋梁路面上。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的一種路面結(jié)構(gòu)的剖面正視圖;
圖2是本發(fā)明的一種路面結(jié)構(gòu)的局部a的放大圖;
圖3是本發(fā)明的一種路面結(jié)構(gòu)的局部b放大后的側(cè)視圖;
圖中,1-路面主體結(jié)構(gòu);11-粘結(jié)層;12-第一瀝青混凝土層;13-防水層;14-第二瀝青混凝土層;15-第三瀝青混凝土層;2-排水結(jié)構(gòu);21-水泥混凝土排水槽體;211-不透水結(jié)構(gòu)體;212-透水結(jié)構(gòu)體;2121-網(wǎng)孔結(jié)構(gòu);22-透水層;23-伸縮層;3-路沿;4-原水泥混凝土路面。
具體實(shí)施方式
本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋,其并不是對(duì)本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改,但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
如圖1-3所示,一種路面結(jié)構(gòu),設(shè)置于原水泥混凝土路面4上,包括路面主體結(jié)構(gòu)1和分布于路面主體結(jié)構(gòu)1兩側(cè)的排水結(jié)構(gòu)2,所述路面主體結(jié)構(gòu)1由下至上依次為粘結(jié)層11、第一瀝青混凝土層12、防水層13、第二瀝青混凝土層14、第三瀝青混凝土層15;所述粘結(jié)層11、所述防水層13連續(xù)延伸至所述排水結(jié)構(gòu)2的底部;所述排水結(jié)構(gòu)2包括水泥混凝土排水槽體21、透水層22、伸縮層23;所述水泥混凝土排水槽體21一體澆注成型,所述水泥混凝土排水槽體21包括不透水結(jié)構(gòu)體211和透水結(jié)構(gòu)體212;所述透水結(jié)構(gòu)體212位于所述路面主體結(jié)構(gòu)1的一側(cè),且與所述第二瀝青混凝土層14、所述第三瀝青混凝土層15處于同一水平位置(如圖2所示);所述透水層22設(shè)置于所述透水結(jié)構(gòu)體212與所述第二瀝青混凝土層14、所述第三瀝青混凝土層15之間;所述伸縮層23設(shè)置于所述水泥混凝土排水槽體21與道路兩邊的路沿3之間。
為了促進(jìn)雨水的排出,減小雨水對(duì)所述第二瀝青混凝土層14、所述第三瀝青混凝土層15的危害,發(fā)明人做了進(jìn)一步優(yōu)化,所述第一瀝青混凝土層12的頂面由路面兩側(cè)往路面中央形成3-4‰的橫向坡度(如圖2所示,圖中虛線表示水平線,tanα=3‰-4‰),所述防水層13貼合所述第一瀝青混凝土層12的頂面設(shè)置,所述第二瀝青混凝土層14的底面相應(yīng)地與所述3-4‰的橫向坡度契合,所述第二瀝青混凝土層14的頂面橫向水平。
所述粘結(jié)層11是位于所述原水泥混凝土路面4與瀝青混凝土層之間的承接層,為了確保所述粘結(jié)層11的性能作用得以發(fā)揮,防止所述原水泥混凝土路面4與瀝青混凝土層之間發(fā)生滑移,使它們成為統(tǒng)一的整體,發(fā)明人做了進(jìn)一步優(yōu)化,所述粘結(jié)層11為灑布的高粘防水瀝青,所述高粘防水瀝青由以下重量份的組分制成,90號(hào)基質(zhì)瀝青65-80份,sbs改性劑6-11份,橡膠粉18-24份,石油樹脂1-3份,鹽酸2-4份,硅烷偶聯(lián)劑1-2份,鄰苯二甲酸二丁酯1-2份,硫醇丁基錫0.1-0.5份,環(huán)氧大豆油0.6-1.0份,甲基硅酸鈉1-3份;所述粘結(jié)層11的厚度為0.6-1.2cm。
所述第一瀝青混凝土層12在路面結(jié)構(gòu)中的作用一方面是吸收應(yīng)力,大幅度降低所述第二瀝青混凝土層14和所述第三瀝青混凝土層15的應(yīng)力,從而加強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)的使用性能和使用壽命,有效降低路面結(jié)構(gòu)的總體厚度;另一方面是與所述粘結(jié)層11、所述防水層13等共同形成防水體系;而且,所述第一瀝青混凝土層12處于整個(gè)路面結(jié)構(gòu)中受力最不利的位置,因此,發(fā)明人做了進(jìn)一步優(yōu)化,所述第一瀝青混凝土層21的材料為使用所述高粘防水瀝青的密級(jí)配瀝青混凝土混合料,所述密級(jí)配瀝青混凝土混合料的空隙率為1.0-2.0%,油石比為8-10%,所述第一瀝青混凝土層21的彈性模量為300-500e/mpa,厚度為1.5-4.0cm。
所述防水層13需要在所述路面主體結(jié)構(gòu)1和所述排水結(jié)構(gòu)2中形成完整、連續(xù)的防水層,因此,發(fā)明人做了進(jìn)一步優(yōu)化,所述防水層13為鋪設(shè)的瀝青類防水卷材或聚合物瀝青類防水卷材。
所述第二瀝青混凝土層14承接了從所述第三瀝青混凝土層15滲透下來(lái)的雨水,雨水主要通過(guò)所述第二瀝青混凝土層14排進(jìn)所述水泥混凝土排水槽體21中,雨水在所述第二瀝青混凝土層14存在垂向、橫向、沿橋破等多種流向,而且雨水較大時(shí)容易在所述第二瀝青混凝土層14中產(chǎn)生一定的積蓄,因此,所述第二瀝青混凝土層14必須具有優(yōu)異的水穩(wěn)定性,同時(shí)為了進(jìn)一步提高路面結(jié)構(gòu)的降噪效果,發(fā)明人做了進(jìn)一步優(yōu)化,所述第二瀝青混凝土層14的材料為透水性瀝青混凝土混合料,所述透水性瀝青混凝土混合料包括70-75份石灰?guī)r粗集料、13-18份石灰?guī)r細(xì)集料、4-7份石灰石礦粉、1.8-2.4份消石灰、其余為高粘改性瀝青;所述透水性瀝青混凝土混合料的空隙率為18-20%,油石比為4.5%-5.0%;所述第二瀝青混凝土層的彈性模量800-1200e/mpa,厚度為2.0-4.5cm。
所述第三瀝青混凝土層15直接與車輛輪胎相互作用,是吸音降噪的功能的最主要發(fā)揮者,而且其直接面臨著與輪胎相互作用、日曬雨淋等考驗(yàn),所以所述第三瀝青混凝土層15需要綜合提高其強(qiáng)度、耐磨損、水穩(wěn)定性、抗老化等性能,因此,發(fā)明人做了進(jìn)一步優(yōu)化,所述第三瀝青混凝土層15的材料為多孔性瀝青混凝土混合料,所述多孔性瀝青混凝土混合料包括75-80份玄武巖粗集料、10-15份玄武巖細(xì)集料、3-4份石灰石礦粉、1.5-2份消石灰、0.4-0.6份木質(zhì)素纖維,其余為高粘改性瀝青;所述多孔性瀝青混凝土混合料的空隙率為16-18%,油石比為4.0-5.0%;所述第三瀝青混凝土層15的彈性模量為1000-1500e/mpa,厚度為2.5-3.0cm。
為了促進(jìn)排水,減小水損害的發(fā)生,如圖3所示,發(fā)明人做了進(jìn)一步優(yōu)化,所述透水結(jié)構(gòu)體212的材料為透水混凝土,所述透水結(jié)構(gòu)體212設(shè)置有用于透水的網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)2121;所述不透水結(jié)構(gòu)體211的材料為防水混凝土。
所述第二瀝青混凝土層14、所述第三瀝青混凝土層15與所述透水結(jié)構(gòu)體212的聯(lián)結(jié)處,非常容易因雨水的流動(dòng)而被損害,也非常容易積蓄塵土等堵塞雨水從所述第二瀝青混凝土層14、所述第三瀝青混凝土層15進(jìn)入所述水泥混凝土排水槽體21中,因此,為了解決上述問題,發(fā)明人做了進(jìn)一步優(yōu)化,所述透水層22為鋪設(shè)的土工布。
在溫度較高的情況下,避免路面結(jié)構(gòu)與所述路沿3之間發(fā)生擠兌而造成損壞;在溫度較低的情況下,避免路面結(jié)構(gòu)與所述路沿3之間形成縫隙,避免雨水通過(guò)縫隙進(jìn)入粘結(jié)層11而造成水損害。因此,為了解決上述問題,發(fā)明人做了進(jìn)一步優(yōu)化,所述伸縮層23為灌注的所述高粘防水瀝青,所述伸縮層23的厚度為10-15mm。
在具體實(shí)施例一中,發(fā)明人采用了3‰的橫向坡度;所述高粘防水瀝青由以下重量份的組分制成,90號(hào)基質(zhì)瀝青70份,sbs改性劑9份,橡膠粉18份,石油樹脂2份,鹽酸3份,硅烷偶聯(lián)劑1份,鄰苯二甲酸二丁酯2份,硫醇丁基錫0.3份,環(huán)氧大豆油0.6份,甲基硅酸鈉2份;所述粘結(jié)層11的厚度為1.2cm;所述密級(jí)配瀝青混凝土混合料的空隙率為1.5%,油石比為9%,所述第一瀝青混凝土層21的彈性模量為400e/mpa,厚度為1.5-4.0cm(最薄處不低于1.5cm,最厚處不高于4cm);所述防水層13為鋪設(shè)的瀝青類防水卷材;所述透水性瀝青混凝土混合料包括73份石灰?guī)r粗集料、15份石灰?guī)r細(xì)集料、6份石灰石礦粉、2份消石灰、其余為高粘改性瀝青;所述透水性瀝青混凝土混合料的空隙率為19%,油石比為4.7%;所述第二瀝青混凝土層的彈性模量1000e/mpa,厚度為2.0-4.5cm(最薄處不低于2.0cm,最厚處不高于4.5cm);所述多孔性瀝青混凝土混合料包括77份玄武巖粗集料、13份玄武巖細(xì)集料、3份石灰石礦粉、1.6份消石灰、0.5份木質(zhì)素纖維,其余為高粘改性瀝青;所述多孔性瀝青混凝土混合料的空隙率為17%,油石比為4.5%;所述第三瀝青混凝土層15的彈性模量為1200e/mpa,厚度為3.0cm;所述伸縮層23的厚度為13mm。
在具體實(shí)施例二中,發(fā)明人采用了3.5‰的橫向坡度;所述高粘防水瀝青由以下重量份的組分制成,90號(hào)基質(zhì)瀝青65份,sbs改性劑6份,橡膠粉20份,石油樹脂1份,鹽酸2份,硅烷偶聯(lián)劑1.5份,鄰苯二甲酸二丁酯1份,硫醇丁基錫0.1份,環(huán)氧大豆油0.8份,甲基硅酸鈉1份;所述粘結(jié)層11的厚度為0.9cm;所述密級(jí)配瀝青混凝土混合料的空隙率為1.0%,油石比為10%,所述第一瀝青混凝土層21的彈性模量為300e/mpa,厚度為1.5-4.0cm(最薄處不低于1.5cm,最厚處不高于4cm);所述防水層13為鋪設(shè)的聚合物瀝青類防水卷材;所述透水性瀝青混凝土混合料包括70份石灰?guī)r粗集料、18份石灰?guī)r細(xì)集料、4份石灰石礦粉、1.8份消石灰、其余為高粘改性瀝青;所述透水性瀝青混凝土混合料的空隙率為18%,油石比為5.0%;所述第二瀝青混凝土層的彈性模量800e/mpa,厚度為2.0-4.5cm(最薄處不低于2.0cm,最厚處不高于4.5cm);所述多孔性瀝青混凝土混合料包括75份玄武巖粗集料、15份玄武巖細(xì)集料、4份石灰石礦粉、1.5份消石灰、0.4份木質(zhì)素纖維,其余為高粘改性瀝青;所述多孔性瀝青混凝土混合料的空隙率為16%,油石比為5.0%;所述第三瀝青混凝土層15的彈性模量為1000e/mpa,厚度為2.5cm;所述伸縮層23的厚度為15mm。
在具體實(shí)施例三中,發(fā)明人采用了4‰的橫向坡度;所述高粘防水瀝青由以下重量份的組分制成,90號(hào)基質(zhì)瀝青80份,sbs改性劑11份,橡膠粉24份,石油樹脂3份,鹽酸4份,硅烷偶聯(lián)劑2份,鄰苯二甲酸二丁酯1.5份,硫醇丁基錫0.5份,環(huán)氧大豆油1.0份,甲基硅酸鈉3份;所述粘結(jié)層11的厚度為0.6cm;所述密級(jí)配瀝青混凝土混合料的空隙率為2.0%,油石比為8%,所述第一瀝青混凝土層21的彈性模量為500e/mpa,厚度為1.5-4.0cm(最薄處不低于1.5cm,最厚處不高于4cm);所述防水層13為鋪設(shè)的瀝青類防水卷材;所述透水性瀝青混凝土混合料包括75份石灰?guī)r粗集料、13份石灰?guī)r細(xì)集料、7份石灰石礦粉、2.4份消石灰、其余為高粘改性瀝青;所述透水性瀝青混凝土混合料的空隙率為20%,油石比為4.5%;所述第二瀝青混凝土層的彈性模量1200e/mpa,厚度為2.0-4.5cm(最薄處不低于2.0cm,最厚處不高于4.5cm);所述多孔性瀝青混凝土混合料包括80份玄武巖粗集料、10份玄武巖細(xì)集料、3.5份石灰石礦粉、1.8份消石灰、0.6份木質(zhì)素纖維,其余為高粘改性瀝青;所述多孔性瀝青混凝土混合料的空隙率為18%,油石比為4.0%;所述第三瀝青混凝土層15的彈性模量為1500e/mpa,厚度為3.0cm;所述伸縮層23的厚度為10mm。
在具體實(shí)施例四中,發(fā)明人采用了3.8‰的橫向坡度;所述高粘防水瀝青由以下重量份的組分制成,90號(hào)基質(zhì)瀝青75份,sbs改性劑8份,橡膠粉22份,石油樹脂2.5份,鹽酸3.5份,硅烷偶聯(lián)劑1.7份,鄰苯二甲酸二丁酯1.8份,硫醇丁基錫0.4份,環(huán)氧大豆油0.7份,甲基硅酸鈉1.5份;所述粘結(jié)層11的厚度為0.7cm;所述密級(jí)配瀝青混凝土混合料的空隙率為1.2%,油石比為9.5%,所述第一瀝青混凝土層21的彈性模量為330e/mpa,厚度為1.5-4.0cm(最薄處不低于1.5cm,最厚處不高于4cm);所述防水層13為鋪設(shè)的聚合物瀝青類防水卷材;所述透水性瀝青混凝土混合料包括74份石灰?guī)r粗集料、17份石灰?guī)r細(xì)集料、5份石灰石礦粉、2.2份消石灰、其余為高粘改性瀝青;所述透水性瀝青混凝土混合料的空隙率為19%,油石比為4.6%;所述第二瀝青混凝土層的彈性模量990e/mpa,厚度為2.0-4.5cm(最薄處不低于2.0cm,最厚處不高于4.5cm);所述多孔性瀝青混凝土混合料包括76份玄武巖粗集料、14份玄武巖細(xì)集料、3.2份石灰石礦粉、2份消石灰、0.4份木質(zhì)素纖維,其余為高粘改性瀝青;所述多孔性瀝青混凝土混合料的空隙率為17%,油石比為4.4%;所述第三瀝青混凝土層15的彈性模量為1270e/mpa,厚度為2.8cm;所述伸縮層23的厚度為11mm。
在具體實(shí)施例五中,發(fā)明人采用了3.3‰的橫向坡度;所述高粘防水瀝青由以下重量份的組分制成,90號(hào)基質(zhì)瀝青72份,sbs改性劑10份,橡膠粉19份,石油樹脂1.5份,鹽酸2.5份,硅烷偶聯(lián)劑1.3份,鄰苯二甲酸二丁酯1.2份,硫醇丁基錫0.2份,環(huán)氧大豆油0.9份,甲基硅酸鈉2.5份;所述粘結(jié)層11的厚度為1.1cm;所述密級(jí)配瀝青混凝土混合料的空隙率為1.8%,油石比為8.5%,所述第一瀝青混凝土層21的彈性模量為460e/mpa,厚度為1.5-4.0cm(最薄處不低于1.5cm,最厚處不高于4cm);所述防水層13為鋪設(shè)的瀝青類防水卷材或聚合物瀝青類防水卷材;所述透水性瀝青混凝土混合料包括71份石灰?guī)r粗集料、14份石灰?guī)r細(xì)集料、5份石灰石礦粉、2.2份消石灰、其余為高粘改性瀝青;所述透水性瀝青混凝土混合料的空隙率為19%,油石比為4.9%;所述第二瀝青混凝土層的彈性模量920e/mpa,厚度為2.0-4.5cm(最薄處不低于2.0cm,最厚處不高于4.5cm);所述多孔性瀝青混凝土混合料包括78份玄武巖粗集料、12份玄武巖細(xì)集料、3份石灰石礦粉、1.7份消石灰、0.45份木質(zhì)素纖維,其余為高粘改性瀝青;所述多孔性瀝青混凝土混合料的空隙率為17%,油石比為4.8%;所述第三瀝青混凝土層15的彈性模量為990e/mpa,厚度為2.6cm;所述伸縮層23的厚度為12mm。
發(fā)明人將上述具體實(shí)施例1-5鋪設(shè)于原水泥混凝土路面4上后,相對(duì)于原水泥混凝土路面4能夠降低噪音8-14分貝,而且上述具體實(shí)施例1-5的一種路面結(jié)構(gòu)與原水泥混凝土路面4粘結(jié)牢固,透水性好,抗水損害能力強(qiáng),在對(duì)原水泥混凝土路面4改造的過(guò)程中施工方便。