一种高粘沥青改性剂透水沥青路面施工方法与流程

1.本发明属于道路施工领域，具体是一种高粘沥青改性剂透水沥青路面施工方法。


背景技术：

2.在当前社会环境下，城市现代化建设飞速发展，满足了人们的日常生活需求以及出行需求，同时推动了城市的经济增长。在城市现代化建设中，公路建设是重要的民生基础工程之一，能够保障城市的交通运输以及人们的正常出行，是推动城市经济与文化发展的重要措施之一。在城市公路建设中，沥青混凝土是常用的材料之一，而沥青混凝土路面施工技术是决定公路路面建设质量的关键因素。在当前，现有技术在沥青混凝土路面施工技术方面仍存在一些不足，在一定程度上降低了城市公路建设质量。
3.在沥青混凝土公路路面施工中，路面开裂问题是主要问题之一，这一问题的出现会导致严重的安全隐患，从而影响公路路面质量。裂缝产生的原因主要是由于填料不均匀、填料方密实度达不到设计要求等。在沥青混凝土道路的铺筑过程中，若不采取有效的碾压措施，势必会使铺装层的密实程度下降，进而产生裂纹，最后形成纵向裂缝，从而影响施工质量，因此，如何提高沥青混凝土路面施工技术是当前亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.为了解决沥青施工开裂的问题问题，本发明的目的是一种高粘沥青改性剂透水沥青路面施工方法。
5.为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种高粘沥青改性剂透水沥青路面施工方法，包括填充料、路面料和修补料，其中修补料采用泡沫沥青，将路面料铺设产生的裂缝中利用注浆泵添加路面料以形成修补基面，随后在修补基面内添加填充料，其中添加填充料的裂缝高度低于路面基层，再将泡沫料铺设于填充料表面，最终随着裂缝的形状将路面料铺设于泡沫料表面进行实压。
6.进一步，还包括以下步骤：
7.s1,填充料、路面料和修补料的选择，选择的填充料为硅酸盐为主的改性沥青，泡沫料为泡沫沥青，路面料为排水沥青；
8.s2，摊铺步骤，采用若干机械共同摊铺，每台机器的摊铺宽度小于4-6m；
9.s3，裂缝检测，对于摊铺后的路面进行检测，确定裂缝的成型原因和种类；
10.s4,裂缝的分析，对于裂缝形态和产生原因进行分析，构建裂缝模型；
11.s5注浆的选择，利用达西定律构建注浆的扩散模型，在扩散模型中主要考虑裂缝、层间松散工况和注浆压力；
12.s6沥青路面基层接缝，在注浆过程中将裂缝的高度填充至低于路面基层5-10cm，随后添加碎石颗粒，将碎石颗粒倾斜式排布，随后在添加泡沫料，使泡沫料包裹碎石颗粒，再将路面料沿碎石颗粒的倾斜方向推压以完成接缝；
13.s7,沥青路面养护，以砂石为主料，以乳化沥青为结合料，再配以水和添加剂形成
养护料，随后将养护料摊铺在公路的基层与面层之间。
14.采用上述方案后实现了以下有益效果：本技术方案中利用沥青的分层进行修补工作，其中路面料作为修补过程中主要的支撑，由于将碎石颗粒倾斜式排布，因此碎石颗粒在裂缝两边形成牙槽形状，当泡沫料包裹碎石颗粒，碎石颗粒会向下垂，以此形成下凹的包裹空间，在包裹空间中添加两层的路面料，不仅仅节省了用料成本，而且使路面料的扩散范围得到限制，提升了裂缝空间填充的路面料松之间的紧致率。
15.同时路面料不停填充过程采用沿碎石颗粒的倾斜方向推压的方式进行填充，从而将碎石颗粒从间隔状态转化为收尾相连的结构以形成楔面，增强修补面的稳定性，形成楔面后两个重合的碎石颗粒形成锐角，当两侧的拉扯力(既路面因为车辆行驶产生的应力)，会被楔面分割为两个分力，由于锐角的形成锐角的三角函数始终小于1，因此分力小于拉扯力，避免了二次开裂。
16.当需要进修补和检测时，仅需将路面缝隙处的工程车引入尖角状的牵引器，将牵引器对准楔面的尖角处进行牵引，此时推拉力作用至楔面时，由于楔面由左侧和右侧的三角形石块构成，因此牵引器上产生了两个分力，在夹角很小的情况下，作用在尖角上的力很大，两分力向左侧和右侧施力且分力大于竖直向下的合力，即分力大于牵引器的拉力，所以很难直接分离开的楔面被分力很容易地分开。
17.进一步，所述s2中摊铺路面料需要均匀和不间断，不得随意变换摊铺速度或中途停顿，摊铺速度为2～6m/min。
18.进一步，所述s2中摊铺时螺旋送料器应不停顿地转动，两侧应保持有不少于送料器高度2/3的混合料。
19.进一步，所述s5中，模型的构建包括注浆材料在路面层间粘结不良、裂缝间隙中的扩散模型，求解模型得出流体流动的压力场分布和速度场分布；将计算出的达西速度场与多孔稀物质传递进行流动耦合，得出不同位置的注浆浓度。
20.有益效果：当注浆孔位于上基层底部时，浆液不仅能更好地填充基层，且在一定时间内不易出现溢浆情况。同时随着注浆时间的增加，不同注浆压力下的注浆扩散半径均逐渐趋于平缓。
21.进一步，所述步骤s6中接缝过程中的路面料铺设时采用两层化铺设，第一层路面料渗入泡沫料下方，第二层路面料压于泡沫料表面，每一次的摊铺方向相同。
22.有益效果：建立注浆裂缝扩散模型，通过达西定律与多孔稀物质传递多物理场耦合，计算出注浆材料在路面层间粘结不良、裂缝间隙中的扩散路径。
附图说明
23.图1为本发明实施例中注浆模型的建模图；
24.图2为图1中注浆孔深度示意图；
25.图3为注浆压力与时间关系图。
具体实施方式
26.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
27.实施例基本如附图1所示：一种高粘沥青改性剂透水沥青路面施工方法包括填充
料、路面料和修补料，其中修补料采用泡沫沥青，将路面料铺设产生的裂缝中利用注浆泵添加路面料以形成修补基面，随后在修补基面内添加填充料，其中添加填充料的裂缝高度低于路面基层，再将泡沫料铺设于填充料表面，最终随着裂缝的形状将路面料铺设于泡沫料表面进行实压。
28.还包括以下步骤：
29.s1,填充料、路面料和修补料的选择，选择的填充料为硅酸盐为主的改性沥青，泡沫料为泡沫沥青，路面料为排水沥青；
30.s2，摊铺步骤，采用若干机械共同摊铺，每台机器的摊铺宽度小于4-6m，摊铺路面料需要均匀和不间断，不得随意变换摊铺速度或中途停顿，摊铺速度为2～6m/min，摊铺时螺旋送料器应不停顿地转动，两侧应保持有不少于送料器高度2/3的混合料；
31.s3，裂缝检测，对于摊铺后的路面进行检测，确定裂缝的成型原因和种类；
32.s4,裂缝的分析，对于裂缝形态和产生原因进行分析，请参考图2，构建裂缝模型，模型的构建包括注浆材料在路面层间粘结不良、裂缝间隙中的扩散模型，求解模型得出流体流动的压力场分布和速度场分布；请参考图3，将计算出的达西速度场与多孔稀物质传递进行流动耦合，得出不同位置的注浆浓度和注浆压力；
33.s5注浆的选择，利用达西定律构建注浆的扩散模型，在扩散模型中主要考虑裂缝、层间松散工况和注浆压力；
34.s6沥青路面基层接缝，在注浆过程中将裂缝的高度填充至低于路面基层5-10cm，随后添加碎石颗粒，将碎石颗粒倾斜式排布，随后在添加泡沫料，使泡沫料包裹碎石颗粒，再将路面料沿碎石颗粒的倾斜方向推压以完成接缝，接缝过程中的路面料铺设时采用两层化铺设，第一层路面料渗入泡沫料下方，第二层路面料压于泡沫料表面，每一次的摊铺方向相同；
35.s7,沥青路面养护，以砂石为主料，以乳化沥青为结合料，再配以水和添加剂形成养护料，随后将养护料摊铺在公路的基层与面层之间
36.本技术方案中利用沥青的分层进行修补工作，其中路面料作为修补过程中主要的支撑，由于将碎石颗粒倾斜式排布，因此碎石颗粒在裂缝两边形成牙槽形状，当泡沫料包裹碎石颗粒，碎石颗粒会向下垂，以此形成下凹的包裹空间，在包裹空间中添加两层的路面料，不仅仅节省了用料成本，而且使路面料的扩散范围得到限制，提升了裂缝空间填充的路面料松之间的紧致率。
37.同时路面料不停填充过程采用沿碎石颗粒的倾斜方向推压的方式进行填充，从而将碎石颗粒从间隔状态转化为收尾相连的结构以形成楔面，增强修补面的稳定性，形成楔面后两个重合的碎石颗粒形成锐角，当两侧的拉扯力(既路面因为车辆行驶产生的应力)，会被楔面分割为两个分力，由于锐角的形成锐角的三角函数始终小于1，因此分力小于拉扯力，避免了二次开裂。
38.建立注浆裂缝扩散模型，通过达西定律与多孔稀物质传递多物理场耦合，计算出注浆材料在路面层间粘结不良、裂缝间隙中的扩散路径。
39.当注浆孔位于上基层底部时，浆液不仅能更好地填充基层，且在一定时间内不易出现溢浆情况。同时随着注浆时间的增加，不同注浆压力下的注浆扩散半径均逐渐趋于平缓。
40.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
41.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

技术特征：
1.一种高粘沥青改性剂透水沥青路面施工方法，其特征在于：包括填充料、路面料和修补料，其中修补料采用泡沫沥青，将路面料铺设产生的裂缝中利用注浆泵添加路面料以形成修补基面，随后在修补基面内添加填充料，其中添加填充料的裂缝高度低于路面基层，再将泡沫料铺设于填充料表面，最终随着裂缝的形状将路面料铺设于泡沫料表面进行实压。2.根据权利要求1所述的一种高粘沥青改性剂透水沥青路面施工方法，其特征在于：还包括以下步骤：s1,填充料、路面料和修补料的选择，选择的填充料为硅酸盐为主的改性沥青，泡沫料为泡沫沥青，路面料为排水沥青；s2，摊铺步骤，采用若干机械共同摊铺，每台机器的摊铺宽度小于4-6m；s3，裂缝检测，对于摊铺后的路面进行检测，确定裂缝的成型原因和种类；s4,裂缝的分析，对于裂缝形态和产生原因进行分析，构建裂缝模型；s5注浆的选择，利用达西定律构建注浆的扩散模型，在扩散模型中主要考虑裂缝、层间松散工况和注浆压力；s6沥青路面基层接缝，在注浆过程中将裂缝的高度填充至低于路面基层5-10cm，随后添加碎石颗粒，将碎石颗粒倾斜式排布，随后在添加泡沫料，使泡沫料包裹碎石颗粒，再将路面料沿碎石颗粒的倾斜方向推压以完成接缝；s7,沥青路面养护，以砂石为主料，以乳化沥青为结合料，再配以水和添加剂形成养护料，随后将养护料摊铺在公路的基层与面层之间。3.根据权利要求2所述的一种高粘沥青改性剂透水沥青路面施工方法，其特征在于：所述s2中摊铺路面料需要均匀和不间断，不得随意变换摊铺速度或中途停顿，摊铺速度为2～6m/min。4.根据权利要求3所述的一种高粘沥青改性剂透水沥青路面施工方法，其特征在于：所述s2中摊铺时螺旋送料器应不停顿地转动，两侧应保持有不少于送料器高度2/3的混合料。5.根据权利要求4所述的一种高粘沥青改性剂透水沥青路面施工方法，其特征在于：所述s5中，模型的构建包括注浆材料在路面层间粘结不良、裂缝间隙中的扩散模型，求解模型得出流体流动的压力场分布和速度场分布；将计算出的达西速度场与多孔稀物质传递进行流动耦合，得出不同位置的注浆浓度。6.根据权利要求1所述的一种高粘沥青改性剂透水沥青路面施工方法，其特征在于：所述步骤s6中接缝过程中的路面料铺设时采用两层化铺设，第一层路面料渗入泡沫料下方，第二层路面料压于泡沫料表面，每一次的摊铺方向相同。

技术总结
本发明公开了道路施工领域的一种高粘沥青改性剂透水沥青路面施工方法包括填充料、路面料和修补料，其中修补料采用泡沫沥青，将路面料铺设产生的裂缝中利用注浆泵添加路面料以形成修补基面，随后在修补基面内添加填充料，其中添加填充料的裂缝高度低于路面基层，再将泡沫料铺设于填充料表面，最终随着裂缝的形状将路面料铺设于泡沫料表面进行实压，本技术方案中不仅仅节省了用料成本，而且使路面料的扩散范围得到限制，提升了裂缝空间填充的路面料松之间的紧致率。面料松之间的紧致率。面料松之间的紧致率。


技术研发人员：黄宗建 李季
受保护的技术使用者：成都市市政开发总公司
技术研发日：2023.07.28
技术公布日：2023/10/5