[发明专利]设置隔离层和结合层的水泥混凝土路面结构及施工方法

说明书

本发明涉及新建水泥混凝土路面技术，尤其是设置隔离层和结合层的水泥混凝土路面结构及施工方法。

水泥混凝土路面是机场和道路最主要的路面结构之一，水泥混凝土路面一次性投资巨大，维修养护困难，一旦破坏，必将造成巨大的损失。断裂破坏是水泥混凝土路面最主要的破坏形式，也是制约水泥混凝土路面发展的主要原因。

传统的水泥混凝土路面模型假定：水泥混凝土面层与基层为光滑接触，即在接触面上，面层与基层沿法向的位移和法向的力相等，而沿切向可以有相对滑动，且切向剪力忽略不计。传统路面理论主要依据路面混凝土的抗折强度和抗折疲劳强度作为控制裂纹出现的指标。一旦路面出现可观察到的宏观裂纹，则视路面已断裂破坏，即断裂裂纹的出现是混凝土面层结构破坏的一种临界状态。

但是，按现行方法新建水泥混凝土路面时，是将水泥混凝土直接浇筑在基层或路基表面，这就造成实际路面结构与路面理想模型之间存在巨大差异，通过对水泥混凝土路面破坏过程的分析表明，这种差异正是造成路面破坏的重原因，这是因为：第一、路面设计模型将路面与基层或路基的接触面理想化为光滑接触面，在光滑接触面上，面层和基层可以相互滑动，而实际的接触面凹凸不平，它极大地阻止了混凝土的自由收缩和温度变形，使得混凝土面层常常因为混凝土自身的收缩变形和温度变形而产生裂纹；第二、路面设计模型假定接触面上下的面层与基层(或路基)各自完好无损，而实际情况是，在基层上直接浇筑混凝土后，由于水泥砂浆渗入基层或路基，必然在面层与基层(或路基)之间产生一过渡层，在混凝土浇筑后的早期，面层和基层通过过渡层连为一体，它们之间不能互相滑动，随着混凝土的收缩、温度变形和荷载的作用，最终会导致过渡层的破坏而使面层和基层分离，分离后的面层和基层均各自在接触面的上下表面严重损伤，且存在大量的缺陷和表面裂纹，这种缺陷和表面裂纹将引起混凝土面层在低应力水平下的断裂破坏和疲劳破坏，所以，面层与基层在接触面附近各自完好无损的假定与实际情况差别巨大；第三、作为控制混凝土面层开裂破坏的抗折强度和抗折疲劳强度均是来源于标准实验室混凝土光滑试件，实际混凝土面层表面凹凸不平，且附着有薄弱过渡层，其实际抗折强度尤其是疲劳强度远远低于试件的强度。

本发明的目的就在于提高水泥混凝土路面结构承载能力，根本上减少路面的断裂破坏，同时也进一步提高路面质量，为此特提供了一种设置隔离层和结合层的水泥混凝土路面结构及施工方法。

本发明的目的由以下技术方案来实现，其经碾压找平后的基层表面铺设一层薄膜隔离层，再在薄膜隔离层上铺设一层丝网结合层，在丝网结合层上直接浇筑水泥混凝土面层。

本发明所指薄膜隔离层是指不渗漏水或水泥砂浆的薄膜、卷材或织物形成隔离层。

本发明所指丝网结合层是指和水泥砂浆自然牢固粘结或结合的薄膜、织物或丝网形成结合层。

本发明设置薄膜隔离层和丝网结合层的作用在于：第一、使面层与基层在接触面尽可能光滑接触，使混凝土面层能自由变形，减少混凝土面层由收缩和温度变形引起的断裂破坏；第二、使面层和基层(或路基)各自在接触面附近保持完好无损，减少混凝土面层在低载荷水平下的断裂或疲劳破坏；第三、使实验室混凝土试件的抗折强度值和抗折疲劳强度值尽可能与混凝土面层抗折强度值及抗折疲劳强度值一致，使实验数据与能反映混凝土面层的实际情况；第四，结合层与水泥混凝土面层粘结或结合紧密后，便在水泥混凝土面层底面形成了一层加强筋，加强筋的作用在于延缓水泥混凝土面层的开裂并阻止裂纹的进一步发展；第五、隔离层和结合层的设立，既可减小基层破坏对水泥混凝土面层的影响也可减少水泥混凝土面层破坏对基层的影响。

由于采用上述技术方案，与现有技术相比，具有施工简单，取材方便，成本低，路面质量高，能有效提高路面承载能力和减少断裂破坏等特点。

下面结合附图和实施例进一步说明本发明。

附图为本发明的断面结构示意图。

图中：1-水泥混凝土面层2-基层3-薄膜隔离层4-丝网结合层

在新建水泥混凝土路面时，直接在经静碾压找平后的基层2表面用手工或机器铺设一层均匀、平整的不渗漏水或水泥砂浆的薄膜形成薄膜隔离层3，再在薄膜隔离层3上用手工或机器铺设一层均匀，平整的能和水泥沙浆自然牢固粘结或结合的丝网形成结合层4，在结合层4上直接浇筑水泥混凝土面层1。这样，便形成了一种在基层2和水泥混凝土面层1之间设置薄膜隔离层3和丝网结合层4的水泥混凝土路面结构。