[发明专利]阻燃沥青路面结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及特大断面隧道路面阻燃技术，尤其涉及适用于特大断面隧道的阻燃沥青路面结构及其施工方法。

背景技术

目前国内外关于隧道工程的研究主要集中在隧道洞体的结构设计、施工技术、隧道通风、照明等方面，无论是在隧道工程还是在道路工程中对隧道路面的研究都较少涉及，更缺乏针对大型隧道路面安全方面的研究。隧道内路面结构和材料设计也没有专门的规范和指南可供参考，在隧道路面结构设计时通常套用公路或城市道路设计规范。在现行的《公路隧道设计规范》中，对于隧道内路面结构设计未作针对性规定，对于路面材料仅提到应符合现行公路路面设计规范的规定；现行《(沥青路面施工技术规范》中也仅有寥寥数十字的原则性规定，而没有具体的设计原则和方法。大部分隧道内路面结构都是根据以往的经验而定，未经过专门的计算与设计。所以，在不同的地区，由于隧道设计单位不同，应用经验和历史不同，就有不同的隧道路面结构形式，或虽然地区不同、气候条件不同、行车条件不同却采用了相同的结构形式。

目前国内外关于沥青的阻燃研究刚刚开展，在很多方面尚处于探索阶段，尚未有系统的评价方法；同时由于沥青化学成分的复杂及其燃烧的特殊性，传统的依据化学反应而获得的阻燃作用很难充分发挥作用。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是结合隧道交通、环境条件解决目前隧道路面早期损坏比较严重，使用品质下降快，交通事故频发，火灾情况下沥青路面次生灾害严重等实际问题，为隧道沥青路面材料选择和路面结构设计提供理论分析方法和现代技术手段，并应用于特大断面隧道工程，解决实际生产难题。本发明为实现此目的，一方面提供了一种适用特大断面隧道的阻燃沥青路面结构，另一方面还提供了一种适用于特大断面隧道的阻燃沥青路面结构的施工方法。

一方面，本发明公开了一种适用于特大断面隧道的阻燃沥青路面结构，包括多孔混凝土排水基层、连续配筋混凝土层和阻燃抑烟沥青层，其中所述多孔混凝土排水基层和阻燃抑烟沥青层分别位于所述连续配筋混凝土层的下方和上方。

上述阻燃沥青路面结构，优选所述多孔混凝土排水基层的强度大于15MPa，空隙率为10％～15％。

上述阻燃沥青路面结构，优选所述连续配筋混凝土层的厚度为28cm，层裂缝宽度不超过1.2mm，配筋率为0.4％。

上述阻燃沥青路面结构，优选所述阻燃抑烟沥青层的厚度不小10cm。

上述阻燃沥青路面结构，优选在所述阻燃抑烟沥青层的上层掺加氢氧化铝阻燃剂。

上述阻燃沥青路面结构，优选所述氢氧化铝阻燃剂的粒度为6000目，用量为沥青用量的20％。

另一方面，本发明还公开了一种阻燃沥青路面结构的施工方法，依次包括：多孔混凝土排水基层的施工、连续配筋混凝土层施工和阻燃沥青路面施工的步骤。

上述施工方法，优选所述多孔混凝土排水基层用于排除隧道路面基岩上的渗水，其施工包括如下步骤：确定了多孔混凝土排水基层的强度和孔隙率；在隧道路面基岩摊铺所述多孔混凝土排水基层。

上述施工方法，优选所述确定多孔混凝土排水基层的强度和孔隙率包括：基于试验路面，确定试验路面的参数，包括试验路面多孔混凝土排水基层的强度和孔隙率；根据室内试验和现场取芯检测以及试验路面的参数，确定多孔混凝土排水基层的强度和孔隙率。

上述施工方法，优选所述阻燃沥青路面施工包括在沥青路面的上层掺加阻燃剂的步骤。

上述施工方法，优选所述阻燃剂为氢氧化铝，粒度为6000目，用量为沥青用量的20％。

上述施工方法，优选还包括对连续配筋混凝土层裂缝宽度对沥青路面的上层的影响，确定连续配筋混凝土层的配筋率。

上述施工方法，优选还包括对沥青路面的上层厚度与连续配筋混凝土层的配筋率进行动态优化的步骤。

本发明密切结合实际工程的特点，通过使用性能调查和力学分析，确定了复合式路面结构形式，即多孔混凝土层+连续配筋混凝土层+阻燃抑烟沥青层的路面结构，充分发挥各结构层作用，并优选了路面结构材料，分析了火灾下沥青路面温度场分布规律，提出了相应的沥青路面结构阻燃设计方案，配制了环保的阻燃沥青，并对该阻燃剂的阻燃、抑烟效果进行评价。本发明成果可为类似隧道路面结构的设计和施工提供有益的参考；同时还将有助于提高隧道路面结构的长期使用性能(耐久性)，为使用者提供优质的服务，节约运营成本，改善了司乘人员舒适性，降低了隧道内噪音水平，改善了隧道周围居民的生活环境，体现了以人为本的设计理念。

附图说明