一种预制模块化铺装龙骨结构及道路施工工艺的制作方法

本发明涉及道路铺装，特别是一种预制模块化铺装龙骨结构及道路施工工艺。

背景技术：

1、在市政人行道、园林景观步道、滨水栈道、公园广场等户外铺装场景中，仿木铺装结构因兼具实木的自然美观性与复合材料的耐用性，得到了广泛的应用，逐步替代传统实木铺装与硬化铺装。随着国内海绵城市建设的持续推进，户外铺装工程对路面结构的透水性能、抗沉降适配性提出了明确的硬性要求，同时装配式施工技术的普及，也推动铺装行业向预制模块化、高效施工、全生命周期低维护的方向发展，行业内对兼具高承载、高透水、易安装、场景适配性强的铺装龙骨体系有着持续的技术需求。

2、目前现有仿木铺装工艺做法所采用的龙骨体系，仍存在多处无法兼顾的技术缺陷：现有技术多聚焦于铺装龙骨的结构优化，核心创新点集中于龙骨杆件形态、网格布局等结构设计，常规施工多采用现场散拼龙骨的作业模式，传统石材，木铺装需经历:破拆→清运→基层重筑一铺装一养护，混凝土强度达标至少七天，叠加工序衔接与天气制约，实际周期常逾两周。施工效率低、安装精度差，同时，现有铺装工艺无法兼顾承载性能与长期透水生态性能，常规工艺要么采用硬化铺装模式，透水性能无法满足海绵城市建设要求；要么采用简易透水铺装，承载力不足，长期使用易出现弯折变形、不均匀沉降的问题，同时雨水下渗过程中易出现孔隙淤堵，透水性能快速衰减，无法实现长期稳定的透水效果。

3、现有铺装工艺中，龙骨与填料为拆分式施工，无法形成协同受力的整体承载体系，易出现龙骨松动位移、填料流失的问题，同时铺装结构成型后固化性强，难以拆改、维护，全生命周期使用成本高，无法适配场景更新、管线维护等实际应用需求。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术存在的问题，提出了本发明。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种预制模块化铺装龙骨结构，其包括下层承载龙骨层和上层面层固定龙骨层，所述下层承载龙骨层与上层面层固定龙骨层上下叠合设置，二者的叠合处设有贴合固定的叠合固定接触面；所述上层面层固定龙骨层的顶部设有用于支撑铺装面板的龙骨上支撑面，所述下层承载龙骨层与上层面层固定龙骨层围合形成上下贯通的透水单元，整体为双层叠合龙骨模块单元。

3、作为本发明所述预制模块化铺装龙骨结构的一种优选方案，其中：所述龙骨结构为桁架式双层叠合龙骨总成，所述下层承载龙骨层为下层斜交桁架龙骨层，所述上层面层固定龙骨层为上层横向通长龙骨层；

4、所述下层斜交桁架龙骨层由多组交叉设置的斜向杆件拼接形成连续桁架受力结构，所述上层横向通长龙骨层由多根平行布设的通长杆件组成，二者通过叠合固定接触面贴合固定。

5、作为本发明所述预制模块化铺装龙骨结构的一种优选方案，其中：所述上层横向通长龙骨层的下层为多根平行布设的下层纵向龙骨，所述上层横向通长龙骨层的上层为多根平行布设的上层横向龙骨；

6、所述下层纵向龙骨与上层横向龙骨呈正交叠合，二者围合形成网格矩形透水单元。

7、作为本发明所述预制模块化铺装龙骨结构的一种优选方案，其中：所述下层斜交桁架龙骨层的下层为多根平行布设的下层斜向龙骨，所述下层斜交桁架龙骨层的上层为多根平行布设的上层斜向龙骨；

8、所述上层斜向龙骨与下层斜向龙骨呈预设夹角叠合，二者围合形成网格菱形透水单元。

9、作为本发明所述预制模块化铺装龙骨结构的一种优选方案，其中：所述叠合固定接触面处设有限位结构。

10、作为本发明所述预制模块化铺装龙骨结构的一种优选方案，其中：所述龙骨上支撑面开设有用于固定铺装面板的定位孔；所述下层斜交桁架龙骨层、下层纵向龙骨、下层斜向龙骨的底部均开设有用于与铺装垫层锚固的预留安装孔。

11、作为本发明所述预制模块化铺装龙骨结构的一种优选方案，其中：所述下层斜交桁架龙骨层、上层横向通长龙骨层、下层纵向龙骨、上层横向龙骨、上层斜向龙骨、下层斜向龙骨的两端均设有用于相邻龙骨模块拼接的限位端头。

12、作为本发明所述预制模块化铺装龙骨结构的一种优选方案，其中：所述下层承载龙骨层与上层面层固定龙骨层均为一体成型杆件。

13、一种道路施工工艺，应用于上述任一所述的预制模块化铺装龙骨结构，其中：包括以下步骤

14、s1、路基预处理：对铺装场地的路基原土进行分层夯实处理，形成压实度≥0.95的路基素土基层；

15、s2、隔离衔接层铺设：在路基素土基层的上表面满铺隔离层，使隔离层与路基素土基层完整贴合衔接；所述隔离层需满足透水、阻根、高摩擦、高承载的性能要求；

16、s3、稳定承载体系施工：在隔离层的上表面依次铺设并碾压承载砂石垫层、摊铺调平砂石垫层，形成增强结构整体稳定性的稳定承载基础；再于调平砂石垫层内按预设定位嵌装预制的双层叠合龙骨，同步在双层叠合龙骨的内部间隙及相邻模块之间填充砂石填料，形成垫层透水填充区，使填料与双层叠合龙骨共同构成协同受力、上下贯通透水的填料-龙骨组合承载单元，满足预设的受力强度与透水率要求，所述双层叠合龙骨的顶部设有用于支撑面层的龙骨上支撑面；

17、s4、面层铺装：将面层板固定安装于龙骨上支撑面的上方，所述面层板满足预设的抗压、抗弯与承载力性能要求，完成铺装道路施工。

18、作为本发明所述道路施工工艺的一种优选方案，其中：步骤s3中，预制双层叠合龙骨时，同步在龙骨上支撑面加工面板固定结构、在双层叠合龙骨的底部加工垫层锚固安装孔、在模块两端加工拼接限位端头；

19、双层叠合龙骨拼接完成后，通过锚固件穿过底部的预留安装孔，将双层叠合龙骨与承载砂石垫层锚固固定；所述施工工艺最终形成的铺装结构，实现结构稳固、生态环保、便于施工和拆改的技术效果。

20、本发明的有益效果：本技术上下层龙骨通过叠合固定接触面贴合固定，形成协同受力的整体承载体系，可将面层传递的荷载均匀分散至下部垫层，大幅提升了铺装结构的抗变形能力与不均匀沉降适配性。上下层龙骨围合形成上下贯通的透水单元，保障了铺装路面全断面透水性能，可有效避免路面积水、基层泡水软化、垫层孔隙淤堵的问题。

21、本工艺通过柔性功能布、颗粒稳定层与龙骨填料组合层的三层递进式铺装体系，形成协同受力的整体承载结构。第一层柔性隔离布与路基原土紧密衔接，凭借其高摩擦特性有效约束垫层滑移，同时将上部荷载均匀扩散至路基；第二层稳定层与第三层组合受力层利用颗粒填料与龙骨网格的嵌锁互挤效应，将面层传递的集中荷载转化为颗粒间的骨架应力分散传递，极大提升了铺装体系的结构整体性与抗不均匀沉降能力。

22、第一层柔性布材具有高透水与长效阻根双重功能，在保证雨水快速下渗的同时，可有效阻断植物根系穿刺破坏路基，防止翻浆冒泥；第二层与第三层采用颗粒填料填充，构建出竖向连续贯通的透水通道网络，配合与透水体系连通的多孔排水管，形成竖向下渗+横向导排的双重排水体系，既保障铺装体系整体透水系数达到海绵城市建设标准，又可快速排走滞留积水，全程保障排水通畅，从根源上解决冬季低温积水冻胀导致的结构损坏问题，大幅提升铺装结构的全气候适配性与使用寿命。