摘要:近年来,我国公路工程建设步伐不断加快,公路里程不断增加,极大的促进了交通体系的发展。然而在公路建设过程中,由于各方面因素的影响,沥青路面经常会出现一些病害情况,影响公路使用安全,及时修补路面坑槽,确保路面安全。文章就沥青路面坑槽修补技术进行分析。
关键词:沥青路面;坑槽;原因;修补技术
沥青路面是我国高等级公路中主要的路面结构形式,具有行车舒适、施工周期短、路面养护维修较为简便等优点。但沥青路面在交通荷载和环境因素的综合作用下,通常会出现坑槽、车辙等病害,尤其在雨季,坑槽往往会集中爆发从而形成坑槽带,迫使通行车辆改变行车路线且降低行驶速度,严重影响路面行车舒适性与安全性,若未及时对坑槽进行修补,则会导致病害进一步扩展,缩短路面使用寿命。由于我国交通流量较大,超载、重载现象普遍存在,导致我国坑槽病害更为突出,因此本文为研究沥青路面坑槽病害修补技术,首先总结了沥青路面常见坑槽病害成因,然后采用修补技术进行修补养护,以作借鉴。
一、公路路面坑槽的成因
(一)水损害
水损害是坑槽产生的根本原因。当沥青路面路表水不能及时排出,则可能沿孔隙或裂缝下渗到路面结构中,结构层中的水分会影响沥青的裹附与黏结效果,使得沥青与集料间的黏附性明显下降。同时在行车荷载的作用下,使得结构层中滞留的水产生动水压力,冲刷集料表面的沥青,导致集料松动并被带离路面结构,最终形成坑槽病害。
(二)冻融损害
冻融损害主要发生在寒冷地区的春融季节,路面结构中滞留的水在冬季环境温度作用下凝固成冰,体积膨胀,影响沥青路面的骨架结构以及沥青与石料的黏附性,导致沥青面层粒料的脱落,形成松散、麻面等病害。而当环境温度升高时,结构层中的冰融化成水,在交通荷载的重复作用下,原有的病害扩展速度加剧,最终形成坑槽。
(三)施工工艺较差
沥青路面施工过程中,若存在混合料配合比设计不当(如油石比不合理、集料压碎值较低、针片状含量较高等)、混合料拌和不均匀、混合料摊铺碾压工艺不科学以及在潮湿或低温等不利环境下施工等,使得平整度和压实度不足,路面局部孔隙过大,路表积水更容易渗入路面结构中,导致沥青路面极易产生大量坑槽病害。
二、公路路面坑槽的修补技术
(一)热补法
热补法通过辐射加热的方法,可以对坑槽进行加热,然后让沥青处于熔断状态,这样促使沥青再生,但是成本较高,所以辐射加热的方法应用范围并不广泛。在具体的应用过程中主要涉及以下步骤:第一,对坑槽进行测量和检查,确定坑槽的深度和范围,并使用三角尺划出纵横线,尽量保证纵横线与坑槽的中心线相平行,保证坑槽轮廓呈长方形或者是正方形。第二,操作人员在对坑槽进行切割时,需要严格按照事先规定的深度实施作业,同时要及时清理切割过程中产生的泥浆,使用吹风机等设备进行清边。第三,针对已经破损的路面,要按照从内到位的顺序,对其基层进行破碎处理,然后适当加以利用,其他废料则直接装车运走。第四,应该使用刮刀对坑槽的边缘进行清理,确保坑槽内不存在杂物,如果出现渗水情况,则需要使用海绵将水分吸干。第五,在坑槽四周和底部应该涂刷一层沥青,然后填入拌合好的沥青混合料,保证均匀摊铺,这时还可以将一些细料填入到坑槽边缘。第六,当坑槽填充完成后,需要对坑槽边缘的废料进行清理,然后使用压路机进行碾压,尤其是对接缝处要反复压实,然后再移向中心部位,并且在碾压过程中需要保证坑槽修补的平整度。
(二)冷补法
首先,确定坑槽需要修补的面积,这里需要注意的是,修补面积不等于破坏面积,还需要考虑坑槽所处的位置,满足平整度的要求,所以需要使用粉笔画出坑槽破坏的面积,一般以矩形为主,然后将矩形的每边扩大8~10cm,然后作为修补面积。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次,使用冲击钻对划线的位置进行凿除,深度一般为中上层,并且截面呈锯齿状,而为了保证坑槽干净,可以使用红外技术,提高混合料之间的黏结力。至于粘层油的涂刷,尽量选择渗透能力较强的材料,比如在坑槽的四周涂刷改性沥青,等改性沥青表面形成黑色沥青之后,再进行填充工作,这一过程使用的改性沥青厚度不应超过1mm,而涂刷的总量应该保持在0.5kg/m2,左右。再次,控制混合料温度时,可以安排专门的维修车辆在现场进行拌和,也可以使用具有保温功能的运输车辆,如果修补作业任务量较小,可以使用保温桶对混合料的温度进行控制、正常情况下,混合料的初始温度为180℃,但是为了保证混合料的稳定性,需要添加粒径较小的碎石。最后,需要匀速填充混合料,而在碾压过程中,需要先沿着车道进行碾压,之后再沿着垂直路面的方向进行碾压,并且始终观察坑槽的表面情况,保证坑槽表面与原路面保持一致。在封边处理时,需要使用密封胶带,在坑槽的四周形成宽度为5cm左右的防水层
三、工程概况
某高速公路通车以来交通量逐年增加,部分沥青路面先后出现各种病害,尤其在连续降雨的影响下,路面病害的扩展速度显著加快,经研究决定,采用冷补沥青修补料对该高速公路发生严重坑槽病害的路段进行修补。
(一)坑槽开挖
根据“圆洞方补”,每边应进入完好路面10cm,通过人工或小型机具将坑槽处开挖成槽,确保挖除路面破损处破碎、松散旧混合料直至坚实完好部分,开挖过程中应保证坑底与壁面的平整、整齐,以便于涂抹黏层油,确保新旧料能较好地黏结成整体。
(二)坑槽清理
通过高压气流对开槽成型后的坑槽进行清扫,将开挖残留松散颗粒与粉尘清扫出坑槽外,然后将坑槽坑底与壁面进行凿毛处理,提高其摩阻力,若坑槽内含水量较大,应进行烘干处理,避免水分影响黏层油的黏结性能。
(三)喷洒黏层油
沥青路面坑槽破损部分经过开槽成型后,其坑槽壁面与坑底表面石料直接裸露在空气中,若直接填入冷补料,将导致冷补料与旧路面材料之间黏结力不足,从而形成壁面缝隙,影响修补路面的抗水损害能力。因此,坑槽在开挖与清扫结束后应喷洒适量的改性乳化沥青作为黏结层,以提高新旧料界面的黏结力。
(四)冷补料摊铺
通常采用人工进行冷补料摊铺,摊铺时可根据坑槽面积、冷补料密度与松铺系数粗略计算冷补料用量,应尽量避免材料的浪费。冷补沥青混合料具有初期强度较低的特点,为避免其产生车辙,摊铺过程中应注意:若在夏季或冷补料储存时间要求较短的情况下施工,可适当减少冷补料中稀释剂用量;松铺系数的选取应保证冷补料修补后高出原路面2~3cm;若坑槽深度大于5cm,则修补时应以3~5cm为一层,分层摊铺并逐层压实。
(五)坑槽压实与清扫
根据坑槽大小,结合实际情况选用人工夯实或小型机具压实。坑槽压实后应在表面均匀撒布一层细砂,使细砂填充表面孔隙,减少路表水的下渗,最后将修补完成的坑槽清洁干净。坑槽修补完成后,修补表面应呈中间略高于四周的弧形,以避免修补表面在行车荷载的二次碾压下形成凹槽。
本文首先总结了沥青路面坑槽病害的成因与一般修补技术,然后在某高速公路中使用冷补沥青修补料进行坑槽病害修补,冷补沥青修补料能有效修复路面坑槽病害,修补路面的抗滑性能可满足行车安全要求,同时具有较好的抗渗性能,能有效减缓路面水损害现象,对提高道路的使用寿命具有积极意义。
参考文献
[1]赵敬娜.沥青路面坑槽修补施工技术[J].交通世界,2018(32)
[2]薛凤梅.如何保障高速公路沥青路面坑槽修补质量[J].居舍,2018(30)
[3]许晓岭.沥青路面坑槽破损机理及修补技术研究[J].工程建设与设计,2018(03)
论文作者:熊鑫
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年4期
论文发表时间:2019/6/14
标签:路面论文; 病害论文; 沥青论文; 沥青路面论文; 表面论文; 结构论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2019年4期论文;