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瀝青路面坑槽病害處理技術(shù)的創(chuàng)新分析

發(fā)布日期:2014-05-27  瀏覽次數(shù):1493
  0 引言 
  在目前的公路路面中,瀝青路面是主要的結(jié)構(gòu)形式之一。由于瀝青路面良好的路用性能,瀝青路面在公路中所占的比重越來(lái)越高,我國(guó)高等級(jí)公路中瀝青路面占90%以上。近些年來(lái),瀝青路面逐漸增多,但是使用周期卻不容樂(lè)觀,導(dǎo)致瀝青路面公路養(yǎng)護(hù)工作量大大增加。為使汽車高速、安全、舒適行駛,充分發(fā)揮公路的服務(wù)性能,必須加強(qiáng)公路養(yǎng)護(hù)工作,掌握公路養(yǎng)護(hù)的養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī),延長(zhǎng)公路的使用壽命,使得經(jīng)濟(jì)效益最大。路面養(yǎng)護(hù)是公路養(yǎng)護(hù)的重中之重,而坑槽是瀝青路面中很常見的病害,任其發(fā)展會(huì)產(chǎn)生擁包、沉陷等重大病害。瀝青路面坑槽的產(chǎn)生會(huì)嚴(yán)重影響行車的速度和舒適性,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)交通事故?梢,瀝青路面坑槽處理技術(shù)的研究對(duì)于瀝青路面的養(yǎng)護(hù)工作具有很重要的意義。 
  1 瀝青路面坑槽的概念 
  瀝青混凝土路面表面一層的集料磨失,成片或成段地呈現(xiàn)過(guò)度的粗糙稱為麻面。路面混合料失去粘結(jié)力,集料松動(dòng)離散面積在0.1m2以上,深度不超出2cm稱為松散。當(dāng)路面混合料丟失的深度大于2cm,面積在0.04m2以上 
  使路面破壞而形成明顯的深洼時(shí),稱為坑槽。 
  2 瀝青路面坑槽的原因 
  瀝青路面的坑槽都有一個(gè)形成過(guò)程,起初局部龜裂松散,在行車荷載和雨水等因素反復(fù)作用下集料脫落丟失的深度增加最終發(fā)育成坑槽。其形成原因主要有以下幾點(diǎn):
  ①在施工時(shí)混合料的溫度過(guò)高,瀝青由于高溫老化,使其粘結(jié)力降低,脆性增加,導(dǎo)致壓實(shí)不夠,粘結(jié)不老,在行車荷載作用下,形成坑槽;蛘咴谑┕r(shí)混合料溫度過(guò)低,攤鋪不均勻,壓實(shí)不充分,導(dǎo)致密實(shí)度不夠形成坑槽。②瀝青路面下面層局部標(biāo)高控制不嚴(yán),導(dǎo)致瀝青路面上面層個(gè)別地方厚度不夠,在行車荷載作用下,部分混合料被“帶走”,形成坑槽。③由于瀝青層存在孔隙,使水分進(jìn)入瀝青層內(nèi),以水膜或水汽的形式存在,影響瀝青與集料的粘附性。在反復(fù)荷載的作用下,水膜或水汽對(duì)集料顆粒與瀝青膜反復(fù)沖擊使之產(chǎn)生松動(dòng)、剝離、丟失。集料的剝落丟失形成麻面,集料的松動(dòng)使水膜或水汽的侵蝕作用加強(qiáng),進(jìn)而擴(kuò)大成坑槽。④車輛滴油漏油侵蝕瀝青路面,使瀝青混合料離析,瀝青膜剝落,造成路面局部松散,進(jìn)而出現(xiàn)坑槽。 
  3 瀝青路面坑槽的預(yù)防 
 、贋r青原材料的質(zhì)量和混合料的質(zhì)量嚴(yán)格按《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的要求進(jìn)行選材、拌制和施工。選用的瀝青應(yīng)該具有較好的粘附性和抗老化性能。瀝青混合料所選用的集料盡可能是堿性集料。②合理設(shè)計(jì)混合料的級(jí)配,盡量減少孔隙率可防止或減少水分進(jìn)入瀝青混合料內(nèi)部。一般設(shè)計(jì)孔隙率應(yīng)控制在3%~5%。③注重防水設(shè)計(jì),做好路面排水工作。④在施工現(xiàn)場(chǎng)要注意控制混合料的溫度,確保溫度在規(guī)定要求的范圍之內(nèi),料溫過(guò)高或過(guò)低都不能施工。確保壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求,嚴(yán)格控制瀝青表層的標(biāo)高,確保瀝青路面的厚度。⑤對(duì)于輕微裂縫,進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施,采取霧封層、稀漿封層、微表處碎石封層、同步碎石封層、薄層熱瀝青罩面等方法進(jìn)行處治。為了確保修補(bǔ)質(zhì)量,養(yǎng)護(hù)時(shí)期盡量選在春、夏、秋季。⑥在進(jìn)行路面設(shè)計(jì)的過(guò)程中,注意對(duì)交通量的調(diào)查和預(yù)測(cè),使其總體強(qiáng)度達(dá)到使用要求。 
  4 瀝青路面坑槽的處理技術(shù)分析 
  在修補(bǔ)過(guò)程中,要按“圓坑方補(bǔ)”和“四周擴(kuò)大■15cm”的原則。灑布粘層油:在干凈的槽底、槽壁上按0.4-0.6kg/m2灑布或涂刷一層粘結(jié)瀝青。碾壓:如坑槽很深必須分層填料分層(每層■5cm)碾壓直至完成為止。常規(guī)坑槽修補(bǔ)法:路面坑槽→切割處理坑槽,灑布粘層油→分層填料,分層碾壓→封縫防水。熱輻射坑槽維修法:清理坑槽→熱烘路面→耙松舊料,添加新料→碾壓密實(shí)。主要處理技術(shù)如下: 
  4.1 冷鑿熱補(bǔ) 冷鑿熱補(bǔ)的方法主要適用于處治瀝青路面常見的坑槽、龜裂、網(wǎng)裂、翻漿、修補(bǔ)不良以及小面積沉陷、松散、泛油、擁包等病害的作業(yè)。優(yōu)點(diǎn):施工成本較低,易于大面積開展,工作效率高。缺點(diǎn):產(chǎn)生弱接縫;受環(huán)境氣候影響大,對(duì)路面病害不能及時(shí)、快速修復(fù)。瀝青混合料事先由瀝青拌合樓生產(chǎn)好,并可根據(jù)路面厚度預(yù)制成相應(yīng)厚度和尺寸的預(yù)制塊,修補(bǔ)作業(yè)時(shí)直接放入坑槽內(nèi)再加熱即可(修補(bǔ)設(shè)備配備加熱板時(shí)的作業(yè)方法)。粘層油采用AH-70重交熱瀝青。施工要點(diǎn):確定處治范圍(病害的處治面積一般為沿病害四周向外再擴(kuò)大■15cm的方形范圍);路面切縫(分層修補(bǔ)時(shí),層間應(yīng)形成階梯搭接,搭接寬度一般為100mm左右。);涂灑熱瀝青(坑槽清理完畢在槽的四壁涂刷一道熱瀝青,坑槽底部也涂刷一層熱瀝青,熱瀝青用量為0.8kg/m2左右。)。冷鑿熱補(bǔ)的主要施工過(guò)程:切割并鑿除需要處理的路面部分,然后用熱拌瀝青混合料進(jìn)行填補(bǔ)并壓實(shí)。
 4.2 微波熱補(bǔ) 微波是一種高頻電磁波,波長(zhǎng)短(1m~1mm),頻率高(300MHZ~300GHZ)。微波是一種能量(而不是熱量)形式,但在介質(zhì)中可以轉(zhuǎn)化為熱量。微波加熱是一種依靠物體吸收微波能將其轉(zhuǎn)換成熱能,使自身整體同時(shí)升溫的加熱方式。利用微波加熱技術(shù)對(duì)坑槽等病害處治部位進(jìn)行加熱,再用鐵鏟和鐵耙耙松表面混合料,鏟除不用的舊混合料,添加新瀝青混合料,最后壓實(shí)路。主要缺點(diǎn):高強(qiáng)度微波輻射的防護(hù)問(wèn)題和將燃料能轉(zhuǎn)換成微波能的能量轉(zhuǎn)換效率過(guò)低。一般的加熱方法憑借加熱周圍的環(huán)境,以熱量的輻射或通過(guò)熱空氣對(duì)流的方式使物體的表面先得到加熱,然后通過(guò)熱傳導(dǎo)傳到物體的內(nèi)部。這種方法效率低,加熱時(shí)間長(zhǎng)。微波熱補(bǔ)的主要施工過(guò)程:利用微波加熱技術(shù)對(duì)坑槽等病害處治部位進(jìn)行加熱,再用鐵鏟和鐵耙耙松表面混合料,鏟除不用的舊混合料,添加新瀝青混合料,最后壓實(shí)路面。 
  4.3 紅外熱補(bǔ) 紅外線也是電磁波的一種,波長(zhǎng)范圍0.75~2.5μm稱為近紅外區(qū),2.5~15μm稱為遠(yuǎn)紅外區(qū),15~1000μm為極遠(yuǎn)紅外區(qū)。瀝青混合料在15~155μm紅外波段范圍內(nèi)有強(qiáng)烈的吸收帶,瀝青路面在紅外輻射下,其表面首先被加熱,之后熱量從瀝青路面的表面通過(guò)熱傳導(dǎo),傳至瀝青路面的內(nèi)部,而且紅外輻射對(duì)瀝青路面加熱深度只有3cm左右。由于瀝青本身的熱傳導(dǎo)效率極其低下,因此必然導(dǎo)致瀝青路面表層溫度高,越往內(nèi)部溫度越低的現(xiàn)象出現(xiàn)。因此當(dāng)瀝青路面中下層溫度達(dá)到熔化溫度時(shí),瀝青路面的表層往往達(dá)到了很高溫度,導(dǎo)致表面瀝青老化甚至焦化,極大影響了路面的使用性能。紅外熱補(bǔ)的主要施工過(guò)程:利用紅外線加熱技術(shù)對(duì)坑槽等病害處治部位進(jìn)行加熱,再用鐵鏟和鐵耙耙松表面混合料,使瀝青料再生,再添加熱的新料,然后用壓路機(jī)將其反復(fù)碾壓成型,以達(dá)到較好的修復(fù)效果。 
  4.4 冷鑿冷補(bǔ) 冷鑿冷補(bǔ)主要適用于氣溫較低、雨雪季節(jié)或工期緊迫情況下瀝青路面坑槽的修補(bǔ)作業(yè),包括坑槽的臨時(shí)性、應(yīng)急性修補(bǔ)作業(yè)。優(yōu)點(diǎn):可以長(zhǎng)期存放,修補(bǔ)方便。缺點(diǎn):修補(bǔ)壽命短,通常只能達(dá)到2個(gè)多月,且材料價(jià)格偏高,不適宜作為全線的日常修補(bǔ)使用。冷鑿冷補(bǔ)的主要施工過(guò)程:鑿除需要處理的路面部分,然后用冷拌瀝青混合料填補(bǔ)并壓實(shí)。 
  4.5 噴射冷補(bǔ) 噴射冷補(bǔ)主要適用于氣溫較低、雨雪季節(jié)或工期緊迫情況下瀝青路面坑槽的修補(bǔ)作業(yè),包括坑槽的臨時(shí)性修補(bǔ)作業(yè)。優(yōu)點(diǎn):優(yōu)質(zhì)、高效、低成本。缺點(diǎn):乳化瀝青與集料之間必需具有良好的相容性。壓力噴補(bǔ)工藝節(jié)省了碾壓的工序,一個(gè)小面積的坑洞修補(bǔ)工作只需1~2分鐘即可完成。壓力噴補(bǔ)工藝特別適合于小面積坑洞和大裂縫的修補(bǔ)。噴射冷補(bǔ)的主要施工過(guò)程:高壓空氣噴吹清除坑內(nèi)的松碎材料、雜物和水分;在坑底和側(cè)壁噴灑粘層油;高壓噴射裹覆有乳液的集料至坑洞;噴射細(xì)集料至補(bǔ)坑料表面形成一層保護(hù)層;用小型壓路機(jī)對(duì)混合料進(jìn)行碾壓后開放交通。 
  5 瀝青路面養(yǎng)護(hù)設(shè)備 
  瀝青路面維修設(shè)備有多種,主要有路面修補(bǔ)機(jī)、修路王、路面銑刨機(jī)、切割機(jī)、補(bǔ)縫機(jī)、瀝青路面再生機(jī)、稀漿封層機(jī)、瀝青路面整平機(jī)、瀝青路面加熱機(jī)。另外,還有瀝青路面綜合養(yǎng)護(hù)車等綜合養(yǎng)護(hù)設(shè)備;平整度分析儀、摩擦系數(shù)測(cè)定儀等公路檢測(cè)設(shè)備等等。因此,要根據(jù)不同的養(yǎng)護(hù)方法使用不同的養(yǎng)護(hù)設(shè)備,科學(xué)規(guī)劃,合理配置,避免造成資源浪費(fèi)。 
  6 總結(jié) 
  冷鑿熱補(bǔ)工藝可用于高溫季節(jié)大面積修補(bǔ)。冷鑿冷補(bǔ)、熱料熱補(bǔ)工藝不受氣候限制,但冷料冷補(bǔ)成本高、壽命短。熱料熱補(bǔ)機(jī)械化程度高,適用范圍廣,修補(bǔ)及時(shí)、快捷,具有推廣應(yīng)用價(jià)值。噴補(bǔ)工藝在道路維修方面具有革命性的意義,它在我國(guó)的推廣使用必將產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。公路建設(shè)耗資巨大,我們應(yīng)該倍加珍惜,使其最大限度的發(fā)揮應(yīng)有的作用。走出“重使用,輕養(yǎng)護(hù)”的老路,要貫徹“預(yù)防為主,防治結(jié)合,加強(qiáng)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)”的方針,充分發(fā)揮公路的路用性能,使效益最大化。
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