高速公路擴建工程超高段新舊路面拼接結構及施工方法
【專利摘要】本發明公開了高速公路擴建工程超高段新舊路面拼接結構及施工方法，用于解決高速公路擴建工程中超高路段新舊路基拼接部位排水不暢引起的瀝青路面結構層損壞的問題。方案一是在超高路段新舊瀝青混凝土路面拼接部位設置縱向碎石滲溝；二是在拼寬結構層與瀝青混凝土面層相接觸的基層之間設置防水封層；三是在與拼寬的側面涂刷一層熱瀝青。通過防水封層能防止拼寬路段瀝青路面結構層的水縱向滲入基層，通過在與拼寬部位老路側面涂刷熱瀝青可以防止拼寬路段瀝青路面結構層的水橫向滲入老路面結構層，通過設置縱向排水滲溝可以收集拼接瀝青路面結構層縱向、橫向集水，從而可以有效解決高速公路擴建工程超高段新舊路面拼接處水損破壞的問題。
【專利說明】
高速公路擴建工程超高段新舊路面拼接結構及施工方法
技術領域
[0001]該發明涉及高速公路擴建工程新舊路面拼接部位水損破壞防治的技術領域，具體地說是一種處理超高段新舊路面拼接部位水損破壞問題的綜合解決方案。
【背景技術】
[0002]高速公路改建過程中，對于新舊路基拼接部位的處理措施已經比較成熟，但對于拼接部位水損破壞防治還沒有一套綜合的治理措施。
[0003]拼寬部位新舊路面的材料由于特性及指標的差異，很容易形成通縫。這些通縫便是路表水進入路面結構層的重要渠道，在非超高路段中，一般通過在路肩端部設置排水滲溝將拼接部位的縱縫滲水及路面表面滲水通過路拱橫坡排出到路面結構之外，但是在超高高側段落，由于設置反向路拱，路面結構層的水不能排出路面結構外，而是直接匯集于新舊路面拼接的部位，時間一長，便會造成新舊路面拼接部位路面結構的損壞，再經過一段時間便會造成整幅路面結構的損壞，從而造成巨大的經濟損失。目前，國內外對拼接部位通常的防水處理措施主要有以下幾種:
[0004]1、在路床頂面設置排水滲溝
[0005]在加寬新建道路路床頂面的搭接縫下方設置縱向碎石盲溝、間隔一定距離設置橫向碎石盲溝，使新、舊路面結構層搭接通縫滲水通過縱橫向碎石盲溝排出。
[0006]該措施的缺點是，高速公路路面拼接部位一般都進行挖臺階處理，基層一般都是不透水基層，因此路面拼接縱縫滲水及路面結構層內部滲水很難達到路床頂面，因此路面結構層內部的水不能順暢的排水，從而匯集在超高高側路面結構的拼接部位，加速拼接部位路面結構層的破壞。
[0007]2.設置密級配瀝青混合料
[0008]通過在超高高側設置密級配瀝青混合料的面層來防止路表水的下滲。
[0009]該措施的缺點一是設置密級配瀝青混合料不能阻止面層拼接縱縫水的滲入;二是密集配瀝青混合料也是級配相對的密實，路面的水還是會通過面層的瀝青混凝土滲入到路面結構層內部，從而還是會有大量的匯水匯集在超高高側路面結構的拼接部位，加速拼接部位路面結構層的破壞。
[0010]3.設置排水封層
[0011]通過在新舊路面拼接部位的結構層上設置排水封層，防止路面表面滲水及拼接縱縫滲水破壞路面結構層。該措施雖然能保證路表及拼接縫滲水滲入到路面結構層，但是不能將滲水從路面結構層內部排出，路面結構拼接部位長期積水也會加劇路面結構的病害的生成，最終會導致路面結構的破壞。
[0012]鑒于此，為了順利的排出擴建高速公路超高高側路面結構層拼接部位的積水，延長擴建高速公路路面的使用壽命，減少擴建高速修建完成后路面的養護成本，目前亟需發明一種可防止尚速公路超尚尚側路面結構層拼接部位水損破壞的綜合處治措施。
【發明內容】
[0013]為了解決現有技術的不足，本發明提供一種治理超高段路面防止高速公路超高高側路面結構層拼接部位水損破壞的綜合處治措施，用于解決擴建高速公路超高高側路面結構拼接部位排水不暢引起的路面破壞的問題，從而可以延長擴建高速公路路面的使用壽命同時減少日后的維護養護費用。
[0014]本發明解決其技術問題所采用的技術方案為:
[0015]高速公路擴建工程超高段新舊路面拼接結構，包括舊路面和新路面，其中，路面自下而上依次為路床、底基層、半剛性基層和面層，且老路面和新路面結合處為拼寬臺階，其特征在于，在拼寬臺階處設有SBS改性熱瀝青涂覆層，在拼寬臺階處新路面的半剛性基層中設置有沿縱向設置的且內含縱向軟式透水管的縱向碎石滲溝，所述縱向碎石滲溝內有回填料，所述回填料的底面及兩側圍以復合土工膜，所述回填料的頂部設置反濾土工布;在新路面的半剛性基層內設置橫向的坡度為2%且向外下方傾斜設置的排水管，所述排水管內端與所述軟式透水管貫通，所述排水管外端部具有防護網，新路面的半剛性基層上撒布噴灑透層油和防水封層。
[0016]高速公路擴建工程超高段新舊路面拼接施工方法:其特征在于，順序進行以下步驟:
[0017]步驟一，在老路上制作拼寬臺階，所述拼寬臺階自下而上沿路床、底基層、半剛性基層和面層展開，然后先清理老路拼寬臺階的接縫面，清理完畢后使用SBS改性熱瀝青并采用冷拼接方式對拼寬臺階表面處的新舊面層接縫進行涂刷，涂刷量按0.3?0.5kg/m2進行，界面劑涂刷均勻，然后進行底基層和半剛性基層的鋪設；
[0018]步驟二，在新鋪設的半剛性基層上撒布噴灑透層油，其中，所述透層油采用慢裂乳化瀝青，乳化瀝青中的殘留物含量不得少于50%，灑布量控制在1.0-1.5L/m2，所述透層油灑布3天后且在下面層鋪筑前施工防水封層，其中，所述防水封層是由SBS改性熱瀝青及預拌碎石混合組成；
[0019]步驟三，防水封層設置完畢后，在新、舊路面拼接部位的底基層位置設置內含縱向軟式透水管的縱向碎石滲溝，縱向碎石滲溝內的回填料由不含細料的開級配碎石組成，回填料的底面及兩側圍以復合土工膜，回填料的頂部設置反濾土工布；
[0020]步驟四，在半剛性基層頂面沿橫向開槽，開槽縱坡為2%，開槽內設置橫向的排水管，排水管內端與縱向軟式透水管貫通，排水管外端部具有防護網；并在排水管設置完后，半剛性混凝土基層的開槽用C20混凝土回填至半剛性基層頂部，回填混凝土應分層搗實，每層厚度不得大于20cm ；
[0021]步驟五，最后進行新面層的鋪設。
[0022]進一步地，在步驟二中，施工防水封層前應對路面進行清掃，然后灑布SBS改性熱瀝青，灑布量為1.2kg/m2至1.4kg/m2，再撒布5mm至1mm瀝青用量為0.4 %的預拌碎石，灑布量為 6-8m3/1000m2。
[0023]進一步地，所述開槽寬度一般為14cm，所述排水管為直徑8cm規格的PVC-U排水管。
[0024]進一步地，所述防護網為鍍鋅鐵絲網。
[0025]進一步地，所述縱向碎石滲溝的頂寬不小于30cm。
[0026]進一步地，所述復合土工膜型號為OM0.3(TCC6-M0.3)/(PET-PE)，為一布一膜，重300g/m2，膜厚 0.3mm。
[0027]進一步地，所述反濾土工布型號為FNG-PET-150，重150g/m2，等效孔O95 < 0.21mm,滲透系數2 0.lcm/s，梯度比GR < 3o
[0028]進一步地，所述排水管的設置間距在1m?20m之間。
[0029]有益效果是:
[0030]通過面層與基層之間防水封層能防止拼寬路段瀝青路面結構層的水縱向滲入路床基層，通過在與拼寬部位老路側面涂刷熱瀝青可以防止拼寬路段瀝青路面結構層的水橫向滲入老路面結構層，通過設置縱向排水滲溝可以收集拼接瀝青路面結構層縱向、橫向匯水，通過間隔設置的橫向排水管可以將水排出路面結構層外部。因此，通過這幾種措施的綜合應用，能有效的排出匯集于超高高側路面結構拼寬部位的匯水，從而可以有效解決高速公路擴建工程超高段新舊路面拼接處水損破壞的問題。從而能達到延長路面結構使用壽命，減少道路建成后的養護費用。
[0031]附圖
[0032]圖1挖方超高拼接部路面結構層排水圖。
[0033]圖2填方超高拼接部路面結構層排水圖。
[0034]圖3為拼接部位大樣圖。
[0035]圖4為I一I斷面不意圖。
[0036]圖5為縱向碎石滲溝斷面大樣。
[0037]圖6為施工過程之一。
[0038]圖7為施工過程之二。
[0039]圖8為施工過程之三。
[0040]圖9為施工過程之四。
[0041 ]圖中，A路床，B底基層，C半剛性基層，D面層，I拼寬臺階，11粘結料及防水材料，21透層油，22防水封層，3縱向碎石滲溝，31回填料，32復合土工膜，33反濾土工布，34縱向軟式透水管，41排水管，42防護網。
【具體實施方式】
[0042]高速公路擴建工程超高高側拼寬路段路面結構層排水描述:高速公路擴建工程新舊路面拼寬部位的排水一直是一個很難解決的問題，由于新舊路面結構材料性質的差異，往往會在拼寬部位形成縱向通縫，同時由于超高高側的路拱的特殊設計，使路面結構內部的路表滲水都匯集于新舊路基銜接部，若該部位排水措施設置不當，方案不合理，很容易造成拼寬路面大面積水損破壞，最終將大大降低道路路面的使用性能和使用壽命。
[0043]本發明所述的拼寬路段水損破壞的綜合措施主要是通過以下步驟進行實施的:
[0044]1、在老路上制作拼寬臺階I，臺階自下而上沿路床A、底基層B、半剛性基層C和面層D展開，并先清理老路拼寬臺階的接縫面，不允許有松動拋散的集料，做到無灰塵、無污染，臺階面上不應有上層留下來的夾層和雜物。
[0045]清理完畢后使用SBS改性熱瀝青作為新舊面層接縫的粘結料及防水材料11，并采用冷拼接方式對拼寬臺階表面處的新舊面層接縫進行涂刷，涂刷量按0.3?0.5kg/m2進行，界面劑涂刷要均勻，參考圖6。
[0046]然后進行底基層和半剛性基層的鋪設;參考圖7。
[0047]2、在新鋪設的半剛性基層上上先撒布噴灑透層油21，然后再設置防水封層22，其中。透層油采用慢裂乳化瀝青，乳化瀝青中的殘留物含量不得少于50 %，灑布量控制在1.Ο-?.5L/m2( 經過試灑后確定 )，透層油灑布 3 天后且在下面層鋪筑前施工防水封層。其中 ，防水封層22是由SBS改性熱瀝青及預拌碎石(石灰巖)組成，施工防水封層前應對路面進行清掃，然后灑布SBS改性熱瀝青，灑布量為1.2-1.41^/1112(經過試灑后確定)，再撒布5-10111111瀝青用量為0.4 %的預拌碎石(石灰巖)，灑布量為6-8m3/100m2 (經試撒確定)，參考圖7。
[0048]3、防水封層22設置完畢后，在新舊路面拼接部位的基層位置設置內含縱向軟式透水管34的縱向碎石滲溝3，其中，縱向碎石滲溝的尺寸應依據匯水量具體決定，但從方便施工的角度，排水溝的頂寬不小于30cm，厚度與基層厚度W相等。溝內的回填料31由不含細料的開級配碎石組成，回填料31的底面及兩側圍以復合土工膜32，以防止面層結構及拼接縱縫的細粒土隨水滲入而堵塞回填料孔隙或排水管管空。
[0049I 縱向碎石滲溝頂部設置反濾土工布33，參考圖7。
[0050]4、然后在半剛性基層頂面沿橫向開槽，開槽縱坡一般為2%，開槽寬度一般為14cm，并在開槽內設置D8橫向PVC-U排水管41，排水管41內端與縱向軟石透水管34貫通，排水管外端部具有防護網42，排水管設置完后，半剛性混凝土基層的開槽用C20混凝土回填至半剛性基層頂部，回填混凝土應分層搗實，每層厚度不得大于20cm。半剛性基層頂面需按一定的縱坡開槽，開槽縱坡設置較大有利于縱向滲溝的水快速的排出，但會使半剛性基層開槽深度過深，不經濟;開槽縱坡設置過小，雖然半剛性基層挖深不深但卻不利于縱向滲溝水的排出。因此，綜合考慮經濟性及功能性，半剛性基層開槽縱坡一般為2%，開槽寬度一般為14cm。在開挖槽內設置D8橫向PVC-U排水管，排水管設置完后，半剛性混凝土基層的開槽用C20混凝土回填至半剛性基層頂部，回填混凝土應分層搗實，每層厚度不得大于20cm。橫向排水管的端部應用鍍鋅鐵絲網罩住，形成防護網，防止雜物進入、植物侵入或嚙齒動物筑巢，堵塞橫向排水管，影響排水功能。
[0051]5，最后進行新面層的鋪設。
[0052]最終形成的新舊路面結合的結構如下:
[0053]在高速公路超高高側路面結構層拼接部位的半剛性基層中設置縱向碎石滲溝，并在，碎石滲溝頂部設置反濾土工布，周圍包裹復合土工膜。
[0054]縱向碎石滲溝內部設置縱向軟式透水管，規格為D8軟式透水管，并間隔一定距離設置橫向PVC-U管，將縱向滲溝內部的水通過排水管給排出路面結構層。
[0055]縱向碎石滲溝內部碎石是具有一定級配要求的可以排水的碎石。
[0056]縱向碎石滲溝外圍(側面及下表面三個面上)包裹的復合土工膜型號為OM0.3(TCC6-M0.3)/(PET-PE)，為一布一膜，重300g/m2，膜厚0.3mm，復合土工膜可以防止滲溝內部的水侵入至與其接觸的基層內部，破壞基層。
[0057]縱向碎石滲溝頂部處鋪設的反慮土工布，其中上部的反濾土工布型號為FNG-PET-150，重15(^/1112，等效孔095 < 0.21mm，滲透系數? 0.lcm/s，梯度比GR < 3，反濾土工布可以使路面面層的水順利的流入滲溝，同時可以防止細粒土滲入滲溝從而堵塞滲溝影響滲溝的縱向排水功能。
[0058]復合土工膜和反濾土工布共同組了一個防止滲水的結構，由于高速公路路面拼寬寬度不同，因此超高高側路面結構層在拼接部位的匯水量也不同，因此縱向排水滲溝的高度以及排水管的間距可根據具體的匯水量進行調整，排水滲溝的高度一般為基層的厚度W，排水管的設置間距一般在10?20m之間。
[0059]在高速公路超高高側拼寬段的基層上部設置防水封層，防水封層應于透層油灑布3天后且在下面層鋪筑前施工，施工前應對路面進行清掃，然后灑布SBS改性熱瀝青，灑布量為1.2-1.4kg/m2(經過試灑后確定)，再撒布5-10mm瀝青用量為0.4%的預拌碎石(石灰巖)，灑布量為6_8m3/1000m2(經試撒確定)。排水封層的設置可以防止路面面層結構的水下滲，通過超高橫坡，將路面面層結構的水都匯集于路面拼接部位，有利于縱向排水滲溝路面結構層內部滲水的收集。
[0060]在高速公路超高高側新舊面層接縫處的結構層側面涂刷一層熱瀝青，熱瀝青采用SBS改性，涂刷量按0.3?0.5kg/m2進行，涂刷熱瀝青一方面能使新老瀝青路面結構層更好的結合，另一方面能防止拼寬段路面結構層的水橫向滲入到老路路面結構層中去，有利于縱向排水滲溝路面結構層內部滲水的收集。
【主權項】
1.高速公路擴建工程超高段新舊路面拼接結構，包括舊路面和新路面，其中，路面自下而上依次為路床、底基層、半剛性基層和面層，且老路面和新路面結合處為拼寬臺階，其特征在于，在所述拼寬臺階搭接處設有SBS改性熱瀝青涂覆層，在拼寬臺階處新路面的半剛性基層中設置有沿縱向設置的且內含縱向軟式透水管的縱向碎石滲溝，所述縱向碎石滲溝內有回填料，所述回填料的底面及兩側圍以復合土工膜，所述回填料的頂部設置反濾土工布；在新路面的半剛性基層內設置橫向的坡度為2%且向外下方傾斜設置的排水管，所述排水管內端與所述軟式透水管貫通，所述排水管外端部具有防護網，新路面的半剛性基層上撒布噴灑透層油和防水封層。2.權利要求1所述的高速公路擴建工程超高段新舊路面拼接結構的施工方法:其特征在于，順序進行以下步驟: 步驟一，在舊路面上制作拼寬臺階，所述拼寬臺階自下而上沿路床、底基層、半剛性基層和面層展開，然后先清理舊路面拼寬臺階的接縫面，清理完畢后使用SBS改性熱瀝青并采用冷拼接方式對拼寬臺階表面處的新舊面層接縫進行涂刷，涂刷量按0.3?0.5kg/m2進行，界面劑涂刷均勻，然后進行底基層和半剛性基層的鋪設； 步驟二，在新鋪設的半剛性基層上撒布噴灑透層油，其中，所述透層油采用慢裂乳化瀝青，乳化瀝青中的殘留物含量不得少于50 %，灑布量控制在1.0-1.5L/V，所述透層油灑布3天后且在下面層鋪筑前施工防水封層，其中，所述防水封層是由SBS改性熱瀝青及預拌碎石混合組成； 步驟三，防水封層設置完畢后，在新、舊路面拼接部位的底基層位置設置內含縱向軟式透水管的縱向碎石滲溝，縱向碎石滲溝內的回填料由不含細料的開級配碎石組成，回填料的底面及兩側圍以復合土工膜，回填料的頂部設置反濾土工布； 步驟四，在半剛性基層頂面沿橫向開槽，開槽縱坡為2%，開槽內設置橫向的排水管，排水管內端與縱向軟式透水管貫通，排水管外端部具有防護網;并在排水管設置完后，半剛性混凝土基層的開槽用C20混凝土回填至半剛性基層頂部，回填混凝土應分層搗實，每層厚度不得大于20cm; 步驟五，最后進行新面層的鋪設。3.根據權利要求2所述的施工方法，其特征在于，在步驟二中，施工防水封層前應對路面進行清掃，然后灑布SBS改性熱瀝青，灑布量為1.2kg/m2至1.4kg/m2，再撒布5mm至I Omm瀝青用量為0.4%的預拌碎石，灑布量為6-8m3/1000m2。4.根據權利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述開槽寬度一般為14cm，所述排水管為直徑8cm規格的PVC-U排水管。5.根據權利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述防護網為鍍鋅鐵絲網。6.根據權利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述縱向碎石滲溝的頂寬不小于30cmo7.根據權利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述復合土工膜型號為OM0.3(TCC6-M0.3)/(PET-PE)，為一布一膜，重300g/m2，膜厚0.3mm。8.根據權利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述反濾土工布型號為FNG-PET-150，重150g/m2，等效孔095 < 0.21mm，滲透系數> 0.lcm/s，梯度比GR < 3。9.根據權利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述排水管的設置間距在1m?20m之CO
【文檔編號】E01C11/02GK105839489SQ201610330962
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月18日
【發明人】宋曉莉, 孫玉海, 蘇聚卿, 姬冬, 劉超, 李琳, 王甲勇, 李本鵬, 宮浩
【申請人】山東省交通規劃設計院