一種耐久型隧道路面鋪裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及交通運(yùn)輸工程領(lǐng)域，尤其是涉及一種耐久型隧道路面鋪裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，我國隧道建設(shè)取得了輝煌的成就。隧道 路面是隧道工程的重要組成部分，其性能直接決定了隧道的通行能力和服務(wù)水平，也很大 程度上影響了公眾對隧道質(zhì)量的評判。但是，長期以來隧道道路并沒有得到充分重視，一般 采用乳化瀝青或稀漿封層作為防水粘結(jié)層，常規(guī)道路瀝青混合料作為鋪裝層。隧道結(jié)構(gòu)附 屬工程的定位、采用公道路路面結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的鋪面材料，造成了隧道路面難以滿足大縱坡 條件下剛度巨變的復(fù)合式路面應(yīng)力要求以及封閉空間、陰暗潮濕、地下水豐富、進(jìn)出口加減 速頻繁、車速相對緩慢等工作條件，導(dǎo)致部分隧道路面耐久性不足、抗滑性較差、行駛舒適 性差、存在安全隱患與施工和易性差的缺陷。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
[0003] 1、鋪裝耐久性不足。耐久性是隧道路面設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，但是目前采用常規(guī)防水層與 瀝青混合料鋪裝，不能滿足隧道鋪裝性能要求，早期病害較為嚴(yán)重，由于處于狹小空間內(nèi)， 隧道路面一旦破損不僅嚴(yán)重影響通行效率和交通安全，而且修復(fù)極為困難，主要病害為車 轍與開裂。車轍問題不僅出現(xiàn)在鋪裝下層，而且鋪裝下層作為承重層，問題更為突出；開裂 主要為瀝青混合料的疲勞開裂與隧道水泥混凝土板的裂縫反射產(chǎn)生。
[0004] 2、路面抗滑性較差。隧道內(nèi)濕度大、地下水豐富，路面長期處于潮濕狀態(tài)，尤其是 雨天時(shí)，隧道進(jìn)出口路面抗滑性能嚴(yán)重不足，特別是水泥混凝土路面，運(yùn)營后抗滑性能迅速 衰減。浙江省任胡嶺隧道測試表明，雨天摩擦系數(shù)僅為29。抗滑性不足是引起隧道內(nèi)交通 事故的誘因之一。據(jù)浙江省統(tǒng)計(jì)，2001年隧道內(nèi)發(fā)生交通事故433起且全部發(fā)生在水泥路 面鋪裝的隧道內(nèi)。
[0005] 3、路面防火安全性不足。防火安全性是長大隧道路面設(shè)計(jì)必須考慮的因素。隧道 為交通事故多發(fā)區(qū)域，一旦發(fā)生火災(zāi)將引起嚴(yán)重后果。1979年日本造賀公路隧道火災(zāi)、1999 年法國與意大利間的Mont Blanc隧道火災(zāi)以及2005年臺(tái)州東山遂道火災(zāi)、2006年廣州溫 泉隧道火災(zāi)都時(shí)刻警示著隧道設(shè)計(jì)和管理人員。盡管瀝青路面作為隧道鋪裝具有很多優(yōu) 勢，但傳統(tǒng)的瀝青已經(jīng)不能滿足防火安全要求。
[0006] 4、隧道瀝青混合料施工和易性問題。在隧道內(nèi)部施工瀝青混合料，瀝青混合料施 工溫度往往超過160°C，現(xiàn)場產(chǎn)生了大量煙氣，隨著道路隧道的長度不斷增加，內(nèi)部的封閉 程度愈深，煙氣大量聚集，對現(xiàn)場施工人員健康與施工控制極為不利，瀝青混合料質(zhì)量難以 保證。
[0007] 5、灌注式半柔性混合料路面在國內(nèi)有所應(yīng)用，主要用作國省道干線公路表面層， 其抗車轍能力、抗疲勞性能較好，但是表面功能性較差，尤其抗滑性能較低，不適合車速較 高的道路，因此應(yīng)用案例不多。
[0008] 因此，針對目前隧道路面存在的問題，有必要開發(fā)一種抗滑、安全、耐久、施工和易 性好的鋪裝結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中采用乳化瀝青或稀漿封層作為 防水粘結(jié)層、常規(guī)道路瀝青混合料作為鋪裝層時(shí)的隧道路面耐久性不走、抗滑性較差、存在 安全隱患與施工和易性差等缺陷，提供了一種耐久型隧道路面鋪裝結(jié)構(gòu)及其鋪裝方法。本 發(fā)明鋪裝方法通用性強(qiáng)，整體施工工藝簡單，采用相對常規(guī)材料，可操作性強(qiáng)，具有良好的 施工和易性；本發(fā)明的隧道路面鋪裝顯著增強(qiáng)了鋪裝抗車轍能力與抗裂性能，大大提高了 耐久性，保證了鋪裝表面抗滑功能，解決了隧道瀝青路面火災(zāi)安全隱患，降低了瀝青路面施 工溫度，節(jié)約能源，減少排放，提高施工和易性，日?？蓛H對表面養(yǎng)護(hù)維修，避免了整體重復(fù) 維修，全壽命周期內(nèi)節(jié)省了投入。
[0010] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題。
[0011] 本發(fā)明提供了一種耐久型隧道路面鋪裝結(jié)構(gòu)，所述的鋪裝結(jié)構(gòu)自下而上包括一橡 膠瀝青碎石封層、一灌注式半柔性混合料鋪裝下層、一改性乳化瀝青粘結(jié)層和一高模量溫 拌阻燃瀝青混合料鋪裝上層。
[0012] 本發(fā)明中，所述的鋪裝結(jié)構(gòu)較佳地鋪設(shè)在水泥混凝土板上，所述的水泥混凝土板 在鋪裝前按照本領(lǐng)域常規(guī)進(jìn)行噴砂處理，清除表面浮漿和附著物，形成不均勻的粗糙表面。 所述的噴砂處理為本領(lǐng)域常規(guī)操作。
[0013] 本發(fā)明中，所述鋪裝結(jié)構(gòu)的總鋪裝厚度為本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)，較佳地為8-12cm，更佳地 為 8_10cm〇
[0014] 本發(fā)明中，所述的橡膠瀝青碎石封層為本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)，較佳地為在橡膠瀝青上撒 布碎石碾壓制得，更佳地由下述方法制成：在水泥混凝土板上先撒布橡膠瀝青，再撒布碎 石，碾壓而成；最佳地通過同步碎石封層車撒布橡膠瀝青和碎石，碾壓而成。
[0015] 在本領(lǐng)域內(nèi)，一般將橡膠瀝青碎石封層應(yīng)用于高速公路、一級公路、舊水泥路面改 造的應(yīng)力吸收中間層，新修低等級公路、農(nóng)村公路的瀝青面層或者水泥混凝土橋面防水層， 現(xiàn)有技術(shù)中并沒有將其應(yīng)用于隧道路面鋪裝結(jié)構(gòu)的防水粘結(jié)層。
[0016] 其中，所述的碎石的粒徑較佳地為9. 5-13. 2_。所述的橡膠瀝青為本領(lǐng)域常規(guī)，較 佳地由下述方法制成：將橡膠粉和70號瀝青在180-190°C溫度下高速攪拌機(jī)下拌和。所述 橡膠粉較佳地應(yīng)滿足下述指標(biāo)：橡膠粉粒徑為30~80目，用量為瀝青總質(zhì)量的15-20%。
[0017] 本發(fā)明中，所述橡膠瀝青碎石封層的厚度較佳地為1. 0-1. 5cm。所述的橡膠瀝青碎 石封層較佳地滿足下述指標(biāo)：單位平方米橡膠瀝青用量為2. 0-2. 4kg，單位平方米碎石用 量為 10. 0-14. 0kg。
[0018] 本發(fā)明中，所述的灌注式半柔性混合料鋪裝下層的厚度較佳地為4. 0-6. 0cm。
[0019] 本發(fā)明中，所述灌注式半柔性混合料鋪裝下層為本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)，較佳地由下述方 法制成：在碾壓成型的瀝青混合料基體中，灌注水泥基砂漿，即可。
[0020] 其中，所述瀝青混合料基體的空隙率較佳地為15-40%，更佳地為20-30%。若空 隙率太小，不利于灌注飽滿；若空隙率太大，瀝青混合料基體完整性欠缺，容易脫落。
[0021] 其中，所述瀝青混合料基體較佳地采用0GFC-13、0GFC-16或0GFC-20級配。所述 水泥基砂漿的配方組分為本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)，按重量份計(jì)較佳地包括下述組分：水泥100份、膨 脹劑25-35份、石英砂55-75份、水5-10份和減水劑1-2份。其中，所述水泥、所述膨脹劑、 所述減水劑均為本領(lǐng)域常規(guī)使用的產(chǎn)品，且均市售可得。所述膨脹劑較佳為中國建筑材料 科學(xué)研宄總院的UEA-H膨脹劑，所述減水劑較佳為德國巴斯夫公司的MELFLUX@ 1641F 減水劑。所述水泥較佳為安徽海螺股份有限公司的P.0 42. 5普通硅酸鹽水泥。
[0022] 本發(fā)明中，所述的改性乳化瀝青粘結(jié)層中的改性乳化瀝青為本領(lǐng)域常規(guī)使用的改 性乳化瀝青。所述的改性乳化瀝青粘結(jié)層較佳地滿足下述指標(biāo)：單位平方米改性乳化瀝青 的質(zhì)量為0.4-0. 6kg。
[0023] 本發(fā)明中，所述的高模量溫拌阻燃瀝青混合料鋪裝上層的厚度較佳地為 4. 0-5. 0cm。所述的高模量溫拌阻燃瀝青混合料鋪裝上層的空隙率較佳地為3-5%。
[0024] 本發(fā)明中，所述高模量溫拌阻燃瀝青混合料鋪裝上層為本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)，較佳地由 下述方法制成：將瀝青與集料拌合，并添加高模量添加劑、阻燃劑和溫拌劑，制成細(xì)粒式瀝 青混合料或中粒式瀝青混合料，再鋪裝。
[0025] 其中，所述瀝青為本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)SBS改性瀝青。所述集料為本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)，一般為 石灰?guī)r、玄武巖或綠輝石。所述的細(xì)粒式瀝青混合料較佳地采用SMA-13或AC-13C級配， 空隙率較佳地為3-5 %。所述的中粒式瀝青混合料較佳地采用SMA-16或AC-16級配，空 隙率較佳地為3-5%。所述瀝青的用量為本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)，一般對SMA混合料而言，瀝青用量 為混合料質(zhì)量的5. 5~7. 5% ;對AC混合料而言，瀝青用量為混合料質(zhì)量的4. 5~6. 0%。 所述高模量添加劑、所述阻燃劑和所述溫拌劑均為本領(lǐng)域常規(guī)使用的添加劑，且均市售可 得。所述的高模量添加劑較佳地滿足下述指標(biāo)：密度為〇. 9-1. lg/cm3,在190°C、2. 16kg負(fù) 荷下熔體質(zhì)量