浅谈沥青路面坑槽修补工艺的研究

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第8期   作者:徐峰
[导读] 根据沥青混凝土路面坑槽破坏的机理以及沥青路面坑槽修补的最终目的
        徐峰
        身份证 23010319840824****
        摘 要:根据沥青混凝土路面坑槽破坏的机理以及沥青路面坑槽修补的最终目的,结合高速公路日常养护中坑槽修补的各种材料和工艺的应用研究,提出获得理想维修效果的具体要求。
1坑槽破损和维修机理
        1.1坑槽破损主要表现形式
        (1)表面层产生坑槽
        由于沥青路面上面层混合料局部空隙率较大、沥青与石料问的粘附力不强,路表水(雨水或雪水)进入并滞留在表面层沥青混合料中,在行车荷载尤其是重载车辆的不断作用下,产生的动水压力使表面层的沥青从石料表面剥落下来,沥青路面便会出现局部松散破损.散落的石料被车轮甩出,路面自上而下逐渐会形成坑槽。这类坑槽通常深度为2~5 cm,在中国沥青路面早期破坏中是各类坑槽中最早产生,也是产生数量最多的一类。
        (2)表面层和中面层同时产生坑槽
        当沥青路面表面层和中面层都是空隙率较大的半开级配沥青混合料,而底面层为空隙率较小的密级配沥青混合料时,路表的自由水较易渗入并滞留在表面层和中面层内。行车荷载的作用使得中、上面层内的沥青剥落,沥青混合料失去粘结强度,导致路表面产生网裂、形变(局部沉陷)和向外侧推挤,并最终出现粒料分离。粒料被行车作用带离,最终形成坑槽,此类坑槽完全形成后深度一般为8-10 cm。由于近年来高速公路的中上面层均采用密级配混合料,同时对预防性养护的重视,对坑槽及时修补,因而此类坑槽产生数量不是太多。
        (3)底面层和基层问产生坑槽
        此类病害容易发生在翻浆现象非常严重的路面,在重载车辆作用下,自由水产生很大的压力冲刷基层混合料表层细料,形成灰白色浆。在动水压力和孔隙水压力的反复作用下,使得整个面层范围内的基层粒料出现松散,并反射到面层,形成恶性循环。最终会导致坑槽出现。这类坑槽完全形成后通常深度都大于10cm,并且绝人多数都在车流量较大的行车道上或重载车辆较多的道路上。发生该类病害时,通常基层也已严重破坏,而且在形成坑槽之前路面亦表现出其他破坏现象而需要治理.因而该种病害相对来说很少。
        1.2沥青路面坑槽的维修机理
        沥青路面产生坑槽破损不仅严重影响路面的表面功能和使用性能.更对安全有很大的影响。坑槽及时修补的功效,总的来说可以概括为如下几点:
        (1)恢复沥青混凝土路面的表面功能,恢复行车的、平顺性和舒适性。
        (2)坑槽的破坏减薄了结构层,及时修补能恢复路面的局部强度和承载能力。
        (3)弥补坑槽破损处原有路面的强度和耐水性的不足,具有明显的补强作用。
        (4)改善破损处承受车辆和水等外部荷载的进一步破坏扩展,做到防治结合。



2坑槽修补材料的研究
        2.1坑槽冷修补材料
        这类快速补路材料呈黑色颗粒状固体,有石油溶剂气味。不溶于水,无腐蚀性,符合环保要求。一般有2种集料规格.第一种主要骨料粒径为8-10 mm,可用来修补深度在30 mm以上的坑槽:另一种主要骨料粒径为3-5 mm,可用来修补深度在30 mm以下的坑槽。
        
2.2坑槽热修补材料
        用于日常养护的热修补材料主要为各种规格的沥青混合料,由于一般的坑槽只有5 cm左右,为了保证修补处的压实度,不发生离析现象。根据实际经验,选择日常用的热料规格主要为AC-16或AC-13及添加改性剂的这类粒径较小的集料。

3坑槽修补工艺的研究
        3.1冷料冷补工艺
        该施工工艺主要用于应急性修补,通常先要开槽成型,将待补坑槽松散物、灰尘或淤泥清除,倒入冷补料.松铺系数为1.2-1.5,摊铺均匀,保证坑槽周边材料充足。但不要漫散至坑槽边沿外的路面。后用夯锤或振动式路碾机压实(日常施工时通常采用平板夯,如遇特殊情况可直接使用夯锤),深度在6 cm以上的坑槽必须分层投料夯实。若密实度不足,则经车辆行驶碾压,修补处会略有下沉,此时不必挖除坑内原填冷补材料,只需将更细一级的冷补料铺上压实即可。为防止此类情况的发生,通常使修补后坑槽地表面略高于周围路面约5~lO mm)。运行一段时间修补处即会与路面持平。每桶25 kg装的冷补材料可修补面积约为50 cm~50cm、深4.5 cm左右的坑槽。使用冷补材料只需要大约10 min即可开放交通。
        3.2热料热补工艺
        随着养护设备的发展,逐渐采用加热设备进行路面的就地热修补,能较好地解决接缝的问题,并且热修补技术明显提高施工质量。市场上使用的设备如英达科技公司生产的“修路王”设备以及河南高远养护公司生产的热修补设备等,其主要原理是采用100%高强度辐射热加热墙,先将沥青路面加热、耙松、喷洒乳化沥青,使沥青料再生,再加入热的新料,用自带的压路机将其压实,能够达到很好的修补效果。
        一般情况下修路王修补加热墙面积范围内的病害大概需要20 min,修复后接缝密合、平整、美观、耐久。
        3.3热料冷补工艺
        热料冷补适合于雨天抢救性修复。通常路面在通车几年后,一场雨会引起全线路面出现几百、上千个坑槽。为了确保行车安全,可以利用热修补设备的加热仓保温热料,沿线填补坑槽。此时不用对原始坑槽进行处理,填满后直接压实,待好天后用加热墙对原修补坑槽接缝处进行加热处理。这样既达到了道路安全防范的应急处理,同时也不影响路面的修补质量,此措施越来越多地被高速公路养护单位在雨天施工时所采用。
4. 结语
        沥青路面坑槽的修补质量除与修补材料的性能有很大关系外,还在很大程度上取决于坑槽修补的工艺方法。本文研究了实际养护作业中的冷料冷补、热料冷补以及热料热补3种工艺,认为冷料冷补作为应急性修补具有很好的适用性;而热料冷补适合雨天大量的坑槽修补;热料热补尽管初期设备投资较大,但通过病害修补的合理安排,其每次的养护成本并不高,并且修补的质量明显优于其他工艺,是高速公路养护单位日常养护的首选工艺。
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: