技术领域
[0001] 本
发明涉及公路结构及其施工方法。更具体地说，本发明涉及一种高寒地区混凝土路面结构及其施工方法。
背景技术
[0002] 常用混凝土路面，
刚度较大，车辆在行驶过程中，由于轮胎的
泵吸作用，在防
水层与
桥面板界处有法向
拉拔应
力的产生，路
面层在此法向拉拔
应力的作用下有可能脱开，造成破坏，同时层内部产生较大的剪应力，引起不确定破坏面的剪切
变形，在水平方向上产生相对位移等危害；在高寒地区修筑公路，由于地基上及填筑中的水冻结时体积膨胀，产生的不均匀冻胀会造成线路超限，路基严重变形，存在很大的安全隐患；同时在高寒地区上的冻融现象严重，由于水的渗入造成路基的的反复冻融，使得路基出现不均匀沉降，导致路基的不
稳定性。
[0003] 为了解决冻融问题，现在一般采取抬高路基、碎石
块路基、设置
热管或保温层等技术。抬高路基是采用的最常见的工程措施之一。但是高路基带来了路基下融化夹层增厚，路基沉陷变形加大，为路基的稳定性带来巨大的隐患。为了解决防水问题，常用的是SBS高聚物改性
沥青防水卷材，但是由于通常采用的为卷材，不可避免的会水层和混凝土分离，达不到防水的技术效果。
[0004] 从现有的高寒地区混凝土路面的结构及其施工方法来看，还没有一种持久耐用、安全稳定且抗冻融的方案，所以亟需一种经久耐用、安全稳定且抗冻融的混凝土路面结构及施工方法。
发明内容
[0005] 本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0006] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种高寒地区混凝土路面结构，包括：
[0007] 路基，其铺设于地面上，所述路基由天然砂砾和和碎石混合制成，并且所述路基的两侧设置有防冻胀护道，所述防冻胀护道采用PVC塑料板制作，所述防冻胀护道的高度与所述路基两侧边坡的高度相同，且所述防冻胀护道与所述路基两侧边坡的走向平行的方向相同，其中，所述防冻胀护道与所述路基之间有10mm的距离，所述天然砂砾与所述碎石的
质量比为7∶1，所述防冻胀护道保证了所述路基的稳定性；
[0008] 垫层，其铺设于所述路基上，所述垫层由C7.5混凝土和C10混凝土混合制成，所述垫层宽度与所述路基宽度相同，所述垫层上铺设有一层厚度为170mm的由石灰
乳化沥青防水涂料制成的防水层，其中，C7.5混凝土和C10混凝土质量比为16.7∶11.3，以使所述垫层具有防水功能，保护路基免受水的浸入，损坏路基；
[0009] 隔
热层，其铺设于所述防水层上，所述
隔热层采用厚度为80mm的挤塑式聚苯乙烯隔热保温板制成，以防止路面热量传递至路基；
[0010]
基层，其铺设于所述隔热层上，所述基层采用厚度为500～700mm的碾压混凝土制成，以减少高寒地区混凝土路面的厚度，并提高高寒地区混凝土路面的强度和防水程度；
[0011] 面层，其铺设于所述基层上，所述面层宽度比所述基层窄至少300mm，且所述面层采用厚度为100mm的
钢纤维混凝土
复合材料制成，所述面层表面均匀地
喷涂有一层厚度为370mm的由红外反射颜料制成的红外反射层，所述钢纤维混凝土复合材料显著改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳的性能，并有较好延性，保证了高寒地区混凝土路面的质量，并因为喷涂有红外反射颜料增强了所述面层的热反射性，有效降低了所述高寒地区混凝土路面的
温度。
[0012] 优选的是，在所述路基和所述垫层之间设置有一整平层，所述整平层为由低剂量
水泥稳定粒料制成，且所述整平层的厚度为100～150mm，以保持所述垫层与路基平整贴合。
[0013] 优选的是，所述垫层厚度为150～300mm，为所述路基提供较好的防水性。
[0014] 优选的是，所述路基厚度为100mm～300mm，以保证所述路基的稳定性。
[0015] 优选的是，所述面层所采用的钢纤维混凝土复合材料的钢纤维掺量为30～80kg/m2，使得路面得到了较好的延性，改善了路面的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳的性能。
[0016] 本发明还提供了一种高寒地区混凝土路面的施工方法，包括：
[0017] 步骤一、摊铺路基，在地面挖掘深度为0.8m的基坑，选取粒径在20～50mm，含泥量不到10％的天然沙砾和碎石，将天然砂砾与碎石混合按所质量比为7∶1混合，采用
推土机将混合后的然沙砾和碎石摊铺在基坑的底部，得到松铺层，松铺厚度为100～300mm，以得到初步的路基；
[0018] 步骤二、碾压路基，用压路机对所述松铺层表面进行预压7min，然后再用振动压路机
压实松铺层，即得到路基，使路基得到夯实，增强了路基的稳定性；
[0019] 步骤三、铺设垫层，将C7.5混凝土和C10混凝土按质量比16.7∶11.3混合，得到混合混凝土，将混合混凝土铺设在路基上表面，
风干后得到垫层，在所述混凝土表面涂布石灰乳化沥青防水涂料，形成防水层，防水层的厚度为170mm，其中，所述垫层宽度与所述路基宽度相同，以使所述垫层具有防水功能，保护路基免受水的浸入，损坏路基；
[0020] 步骤四、铺设隔热层，在所述防水层上表面铺设挤塑式聚苯乙烯隔热保温板，作为隔热层，并在所述隔热层两侧设置有固定隔板，以防止路面热量传递至路基；
[0021] 步骤五、铺设基层，在所述隔热层正上方铺设一层碾压混凝土，作为基层，以减少高寒地区混凝土路面的厚度，并提高高寒地区混凝土路面的强度和防水程度；
[0022] 步骤六、铺设面层，在所述基层正上方铺设两层钢纤维混凝土符合材料面层，得到面层，每层钢纤维混凝土复合材料厚度均为50mm，并且保持所述面层宽度比所述基层窄至少300mm，在所述钢纤维混凝土材料风干后，在面层的上表面喷涂红外反射颜料，得到红外线反射层，其中，红外线反射层的厚度为370mm，所述钢纤维混凝土复合材料显著改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳的性能，并有较好延性，保证了高寒地区混凝土路面的质量，并因为喷涂有红外反射颜料增强了所述面层的热反射性，有效降低了所述高寒地区混凝土路面的温度；
[0023] 步骤七、设置防冻胀护道，待所述面层施工完毕后，在距离所述路基两侧10mm处分别设置与所述路基相同高度的PVC塑料板，作为防冻胀护道，防冻胀护道与所述路基两侧边坡走向平行，所述防冻胀护道保证了所述路基的稳定性。
[0024] 优选的是，在所述路基和所述垫层之间设置有一整平层，所述整平层为由低剂量水泥稳定粒料制成，且所述整平层的厚度为100～150mm，以保持所述垫层与路基平整贴合。
[0025] 优选的是，所述垫层厚度为150～300mm，为所述路基提供较好的防水性。
[0026] 优选的是，所述路基厚度为100mm～300mm，以保证所述路基的稳定性。
[0027] 优选的是，所述面层所采用的钢纤维混凝土复合材料的钢纤维掺量为30～80kg/m2，使得路面得到了较好的延性，改善了路面的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳的性能。
[0028] 本发明至少包括以下有益效果：由于在所述路基两侧设置了防冻胀护道，增强了所述路基稳定性；由于所述基层采用了碾压混凝土材料，减少了所述高寒地区混凝土路面的整体厚度，并提高了其防水程度；由于所述面层表面采用了钢纤维混凝土复合材料，显著改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳的性能，并有较好延性，保证了高寒地区混凝土路面的质量，并且所述面层喷涂了红外反射颜料，以减少所述高寒地区混凝土路面的吸热量。
[0029] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
具体实施方式
[0031] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照
说明书文字能够据以实施。
[0033] 如图1所示，本发明提供了一种高寒地区混凝土路面结构，包括：
[0034] 路基1，其铺设于地面上，所述路基1由天然砂砾和和碎石混合制成，并且所述路基1的两侧设置有防冻胀护道11，所述防冻胀护道11采用PVC塑料板制作，所述防冻胀护道11的高度与路基1两侧边坡的高度相同，一方面所述防胀护道11起到隔热保温的作用，防止所述路基1反复冻融，另一方面，所述防胀护道11也能给所述路基1固定形状，防止所述路基1发生变形，和产生水平位移，所述路基1与所述防胀通道11之间形成排水沟，通过在所述防胀通道11上设置排水孔洞排出积水，其中所述路基1厚度为300mm，且所述防冻胀护道11与所述路基1两侧边坡的走向平行的方向相同，其中，所述防冻胀护道11与所述路基1之间有
10mm的距离，所述天然砂砾与所述碎石的质量比为7∶1，所述防冻胀护道11保证了所述路基
1的稳定性；
[0035] 垫层21，其铺设于所述路基1上，所述垫层21由C7.5混凝土和C10混凝土混合制成，所述垫层21宽度与所述路基1宽度相同，所述垫层21厚度为300mm，其上铺设有一层厚度为170mm的由石灰乳化沥青防水涂料制成的防水层22，其中，C7.5混凝土和C10混凝土质量比为16.7∶11.3，以使所述垫层21具有防水功能，保护路基1免受水的浸入，损坏路基1；其中在所述路基1和所述垫层21之间设置有一整平层12，所述整平层12由低剂量水泥稳定粒料制成，且所述整平层的厚度为150mm，以保持所述垫层21与路基1平整贴合，使所述垫层得以均匀地铺设，保证了路面整体的稳定性；
[0036] 隔热层3，其铺设于所述防水层22上，所述隔热层3采用厚度为80mm的挤塑式聚苯乙烯隔热保温板制成，其具有高热阻、低线性、膨胀比低的特点，其结构的闭孔率达到了99％以上，形成
真空绝热层，确保了保温性能的持久和稳定，防止路面热量传递至路基1，使路基温度恒定，防止了冻融现象发生；
[0037] 基层4，其铺设于所述隔热层3上，所述基层4采用厚度为700mm的碾压混凝土制成，其体积小，强度高，且防渗性好，且施工程序简单，有效减少高寒地区混凝土路面的厚度，并提高高寒地区混凝土路面的强度和防水程度；
[0038] 面层5，其铺设于所述基层4上，所述面层5宽度比所述基层4窄至少300mm，且所述面层5采用厚度为100mm的钢纤维混凝土复合材料制成，且所述钢纤维混凝土复合材料的钢纤维掺量为80kg/m2；面层5表面均匀地喷涂有一层厚度为370mm的由红外反射颜料制成的红外反射层，所述钢纤维混凝土复合材料显著改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳的性能，并有较好延性，保证了高寒地区混凝土路面的质量，并因为喷涂有红外反射颜料增强了所述面层5的热反射性，有效降低了所述高寒地区混凝土路面的温度。
[0039] 本发明还提供了一种高寒地区混凝土路面施工方法，包括：
[0040] 步骤一、摊铺路基1，在地面挖掘深度为0.8m的基坑，选取粒径在50mm，含泥量不到10％的天然沙砾和碎石，将天然砂砾与碎石混合按所质量比为7∶1混合，采用推土机将混合后的然沙砾和碎石摊铺在基坑的底部，得到松铺层，松铺厚度为300mm，以得到初步的路基
1；
[0041] 步骤二、碾压路基1，用压路机对所述松铺层表面进行预压7min，然后再用振动压路机压实松铺层，即得到路基1，并使路基1得到夯实，增强了路基1的稳定性，其中所述路基1厚度为300mm；
[0042] 步骤三、铺设垫层21，将C7.5混凝土和C10混凝土按质量比16.7∶11.3混合，得到混合混凝土，将混合混凝土铺设在路基1上表面，风干后得到垫层21，且诉述垫层21厚度为300mm，并在所述混凝土表面涂布石灰乳化沥青防水涂料，形成防水层22，防水层22的厚度为170mm，其中，所述垫层21宽度与所述路基1宽度相同，以使所述垫层21具有防水功能，保护路基1免受水的浸入，损坏路基1；其中，在所述路基1和所述垫层21之间设置有一整平层
12，所述整平层12为由低剂量水泥稳定粒料制成，且所述整平层12的厚度为150mm，以保持所述垫层21与路基1平整贴合；
[0043] 步骤四、铺设隔热层3，在所述防水层22上表面铺设挤塑式聚苯乙烯隔热保温板，作为隔热层3，并在所述隔热层两侧设置有固定隔板，以防止路面热量传递至路基；
[0044] 步骤五、铺设基层4，在所述隔热层3正上方铺设一层碾压混凝土，作为基层4，以减少高寒地区混凝土路面的厚度，并提高高寒地区混凝土路面的强度和防水程度；
[0045] 步骤六、铺设面层5，在所述基层4正上方铺设两层钢纤维混凝土符合材料面层5，得到面层5，每层钢纤维混凝土复合材料厚度均为50mm，并且保持所述面层5宽度比所述基层4窄至少300mm，其中所述面层5所采用的钢纤维混凝土复合材料的钢纤维掺量为80kg/m2；在所述钢纤维混凝土材料风干后，在面层5的上表面喷涂红外反射颜料，得到红外线反射层，其中，红外线反射层的厚度为370mm，所述钢纤维混凝土复合材料显著改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳的性能，并有较好延性，保证了高寒地区混凝土路面的质量，并因为喷涂有红外反射颜料增强了所述面层的热反射性，有效降低了所述高寒地区混凝土路面的温度；
[0046] 步骤七、设置防冻胀护道11，待所述面层施工完毕后，在距离所述路基两侧10mm处分别设置与所述路基1相同高度的PVC塑料板，作为防冻胀护道11，防冻胀护道11与所述路基1两侧边坡走向平行，所述防冻胀护道11保证了所述路基1的稳定性。
[0047] 实施例2
[0048] 如图1所示，本发明提供了一种高寒地区混凝土路面结构，包括：
[0049] 路基1，其铺设于地面上，所述路基1由天然砂砾和和碎石混合制成，并且所述路基1的两侧设置有防冻胀护道11，所述防冻胀护道11采用PVC塑料板制作，所述防冻胀护道11的高度与路基1两侧边坡的高度相同，一方面所述防胀护道11起到隔热保温的作用，防止所述路基1反复冻融，另一方面，所述防胀护道11也能给所述路基1固定形状，防止所述路基1发生变形，和产生水平位移，所述路基1与所述防胀通道11之间形成排水沟，通过在所述防胀通道11上设置排水孔洞排出积水，其中所述路基1厚度为100mm，且所述防冻胀护道11与所述路基1两侧边坡的走向平行的方向相同，其中，所述防冻胀护道11与所述路基1之间有
10mm的距离，所述天然砂砾与所述碎石的质量比为7∶1，所述防冻胀护道11保证了所述路基
1的稳定性；
[0050] 垫层21，其铺设于所述路基1上，所述垫层21由C7.5混凝土和C10混凝土混合制成，所述垫层21宽度与所述路基1宽度相同，所述垫层21厚度为150mm，其上铺设有一层厚度为170mm的由石灰乳化沥青防水涂料制成的防水层22，其中，C7.5混凝土和C10混凝土质量比为16.7∶11.3，以使所述垫层21具有防水功能，保护路基1免受水的浸入，损坏路基1；其中在所述路基1和所述垫层21之间设置有一整平层12，所述整平层12由低剂量水泥稳定粒料制成，且所述整平层的厚度为100mm，以保持所述垫层21与路基1平整贴合，使所述垫层得以均匀地铺设，保证了路面整体的稳定性；
[0051] 隔热层3，其铺设于所述防水层22上，所述隔热层3采用厚度为80mm的挤塑式聚苯乙烯隔热保温板制成，其具有高热阻、低线性、膨胀比低的特点，其结构的闭孔率达到了99％以上，形成真空绝热层，确保了保温性能的持久和稳定，防止路面热量传递至路基1，使路基温度恒定，防止了冻融现象发生；
[0052] 基层4，其铺设于所述隔热层3上，所述基层4采用厚度为500mm的碾压混凝土制成，其体积小，强度高，且防渗性好，且施工程序简单，有效减少高寒地区混凝土路面的厚度，并提高高寒地区混凝土路面的强度和防水程度；
[0053] 面层5，其铺设于所述基层4上，所述面层5宽度比所述基层4窄至少300mm，且所述面层5采用厚度为100mm的钢纤维混凝土复合材料制成，且所述钢纤维混凝土复合材料的钢纤维掺量为30kg/m2；面层5表面均匀地喷涂有一层厚度为370mm的由红外反射颜料制成的红外反射层，所述钢纤维混凝土复合材料显著改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳的性能，并有较好延性，保证了高寒地区混凝土路面的质量，并因为喷涂有红外反射颜料增强了所述面层5的热反射性，有效降低了所述高寒地区混凝土路面的温度。
[0054] 本发明还提供了一种高寒地区混凝土路面施工方法，包括：
[0055] 步骤一、摊铺路基1，在地面挖掘深度为0.8m的基坑，选取粒径在20mm，含泥量不到10％的天然沙砾和碎石，将天然砂砾与碎石混合按所质量比为7∶1混合，采用推土机将混合后的然沙砾和碎石摊铺在基坑的底部，得到松铺层，松铺厚度为100mm，以得到初步的路基
1；
[0056] 步骤二、碾压路基1，用压路机对所述松铺层表面进行预压7min，然后再用振动压路机压实松铺层，即得到路基1，并使路基1得到夯实，增强了路基1的稳定性，其中所述路基1厚度为100mm；
[0057] 步骤三、铺设垫层21，将C7.5混凝土和C10混凝土按质量比16.7∶11.3混合，得到混合混凝土，将混合混凝土铺设在路基1上表面，风干后得到垫层21，且诉述垫层21厚度为150mm，并在所述混凝土表面涂布石灰乳化沥青防水涂料，形成防水层22，防水层22的厚度为170mm，其中，所述垫层21宽度与所述路基1宽度相同，以使所述垫层21具有防水功能，保护路基1免受水的浸入，损坏路基1；其中，在所述路基1和所述垫层21之间设置有一整平层
12，所述整平层12为由低剂量水泥稳定粒料制成，且所述整平层12的厚度为100mm，以保持所述垫层21与路基1平整贴合；
[0058] 步骤四、铺设隔热层3，在所述防水层22上表面铺设挤塑式聚苯乙烯隔热保温板，作为隔热层3，并在所述隔热层两侧设置有固定隔板，以防止路面热量传递至路基；
[0059] 步骤五、铺设基层4，在所述隔热层3正上方铺设一层碾压混凝土，作为基层4，以减少高寒地区混凝土路面的厚度，并提高高寒地区混凝土路面的强度和防水程度；
[0060] 步骤六、铺设面层5，在所述基层4正上方铺设两层钢纤维混凝土符合材料面层5，得到面层5，每层钢纤维混凝土复合材料厚度均为50mm，并且保持所述面层5宽度比所述基层4窄至少300mm，其中所述面层5所采用的钢纤维混凝土复合材料的钢纤维掺量为30kg/m2；在所述钢纤维混凝土材料风干后，在面层5的上表面喷涂红外反射颜料，得到红外线反射层，其中，红外线反射层的厚度为370mm，所述钢纤维混凝土复合材料显著改善了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳的性能，并有较好延性，保证了高寒地区混凝土路面的质量，并因为喷涂有红外反射颜料增强了所述面层的热反射性，有效降低了所述高寒地区混凝土路面的温度；
[0061] 步骤七、设置防冻胀护道11，待所述面层施工完毕后，在距离所述路基两侧10mm处分别设置与所述路基1相同高度的PVC塑料板，作为防冻胀护道11，防冻胀护道11与所述路基1两侧边坡走向平行，所述防冻胀护道11保证了所述路基1的稳定性。
[0062] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的
修改，因此在不背离
权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
