[发明专利]一种基于排水抗裂的老路扩建拼接结构及方法

说明书

技术领域

本发明涉及道路工程领域，具体地说是一种基于排水抗裂的老路扩建拼接结构及方法。

背景技术

随着经济快速发展，公路车流量迅速增长，原有公路通行能力不能满足社会需要，势必要进行拓宽改建。路面的拼接是目前改扩建工程的最大难点，也是质量控制的关键。传统的路面拼接方法都是采用与老路相同的路面结构，没有考虑老路结构内部排水问题和新老路的变形协调问题。

我国现役沥青路面90%以上是半刚性基层路面结构，这种路面结构的优点是半刚性材料刚度大、板体性较好，缺点是半刚性材料容易产生干缩和温缩裂缝，其模量也随交通荷载作用不断衰减。半刚性基层沥青路面经过长年运营，自然降水通过路表、裂缝处或者中央分隔带渗入结构层间及内部，使结构内大量积水。采用传统拼接方法时，由于新铺半刚性材料非常致密，阻断了老路结构水向外渗透的渠道，渗入结构内部的水难以排出，在行车荷载或冻融的反复作用下路面结构很快出现开裂、唧浆、松散和坑槽等病害，特别是接缝处更容易出现开裂、唧浆病害，给行车安全带来严重影响。另外，由于老路半刚性基层模量已经大量衰减，与新路半刚性基层模量差别很大，如果采用相同结构势必会造成弯沉和沉降不均匀，接缝处开裂及由此引起的一系列衍生病害不可避免。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种基于排水抗裂的老路扩建拼接结构及拼接方法。利用该方法进行拓宽的新老路面结构内部排水通畅、变形均匀、协调，不会产生开裂、唧浆、坑槽、沉降等结构病害，拼接后新老路面使用性能良好，整体路面结构寿命长。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：一种基于排水抗裂的老路扩建拼接结构，包括老路沥青面层及新路沥青面层，老路沥青面层下铺设有老路基层，其特点是新路沥青面层下依次设置一定厚度的柔性沥青处治排水基层、半刚性材料密实底基层、级配碎石排水垫层，新路沥青面层与老路沥青面层拼接接缝处，以及新路的柔性沥青处治排水基层、半刚性材料密实底基层与老路基层拼接接缝处均设置有一定宽度的结构层拼接台阶。

实现上述结构的拼接方法，其特点是从拼接接缝处向外侧对老路结构层进行分层铣刨，与老路路面结构相对应，铣刨预留一定宽度的结构层拼接台阶；拓宽拼接路面结构采用密疏相间组合结构形式，沥青面层厚度与老路沥青面层厚度相同，对应老路路面结构和路基内部横向排水，在拼接沥青面层下依次设置一定厚度的柔性沥青处治排水基层、半刚性材料密实底基层、级配碎石排水垫层。

为了防止和延缓反射裂缝，阻止路表水分沿接缝向下渗透，新老路面拼接处，沿纵向在半刚性材料密实底基层中加铺一层钢塑格栅，钢塑格栅的宽度为300~600cm；在沥青面层的上中面层底部分别设置宽度为50~150cm宽的长丝单边烧毛土工布。

为保证新旧沥青面层接缝密实不渗水，沥青面层接缝处施工时，可以在老沥青面层侧壁均匀涂抹灌缝胶。

所述拼接接缝处优选设置在老路外车道的外侧标线中心线上。

从拼接接缝处向外侧对老路结构层进行分层铣刨，各结构层拼接台阶的宽度分别为：沥青面层各结构层15~20cm；基层和底基层50~75cm。

为新旧路面结构排水畅通和缓解反射裂缝，所述柔性沥青处治排水基层优选采用特种大颗粒集料沥青碎石混合料排水层，厚度8~15cm；半刚性材料密实底基层优选采用水泥或石灰粉煤灰稳定碎石层，厚度45~60cm；级配碎石排水垫层设置在底基层与路基顶面之间，优选采用开级配排水型级配碎石垫层，厚度15~20cm。

所述柔性沥青处治排水基层空隙率设计范围12%~18%；级配碎石排水垫层空隙率设计范围18%~24%。

所述柔性沥青处治排水基层的级配以各粒径矿料通过标准尺寸筛孔百分率计，其级配范围为：

31.5mm，93%~100%；19mm，60%~75%；9.5mm，25%~38%；1.18mm，0~10%；0.075mm，0~3%。

所述级配碎石排水垫层的级配以各粒径矿料通过标准尺寸筛孔百分率计，其级配范围为：

31.5mm，85%~100%；26.5mm，65%~85%；16mm，42%~67%；9.5mm，20%~40%；4.75mm，10%~27%；1.18mm，8%~20%；0.6mm，5%~18%；0.075mm，0%~5%。

所述半刚性材料密实底基层采用分层碾压一次养生成型的施工方式，确保层间连续完整。

与现有技术相比，本发明的拼接结构及方法具有以下突出地有益效果：