陸宏勤
摘要:根據瀝青混凝土路面坑槽破壞的機理以及瀝青路面坑槽修補的最終目的,結合高速公路日常養護中坑槽修補的各種材料和工藝的應用研究,提出獲得理想維修效果的具體要求。
關鍵詞:路面;坑槽;修補工藝的研究
1坑槽破損和維修機理
坑槽及時修補的功效,概括為如下幾點:
(1)恢復瀝青混凝土路面的表面功能,恢復行車的、平順性和舒適性。
(2)坑槽的破壞減薄了結構層,及時修補能恢復路面的局部強度和承載能力。
(3)彌補坑槽破壞原有路面的強度和耐水性的不足,具有明顯的補強作用。
(4)改善破損處承受車輛和水等外部荷載的進一步破壞擴展,做到防治結合。
2坑槽修補材料的研究
(1)坑槽冷修補材料這類快速補路材料呈黑色顆粒狀固體,有石油溶劑氣味,不溶于水,物腐蝕性,符合環保要求。一般有2種集料規格。第一種主要骨料粒徑為8—10mm,可用來修補深度在30mm以上的坑槽:另一種主要骨料粒徑為3—5mm,可用來修補深度在30mm以下的坑槽。該種材料無需加熱或攪拌,無需特別工具或技能,操作簡單方便,自由流動性高,與其他材料粘結性強,可以在低溫、酷暑等氣候下實現對路面坑槽的24h修補,修補完工可立即開放交通,解決了傳統路面因受養護期、氣候、材料最低購買量的制約,而使路面坑槽不能及時修補,或者在修補過程中嚴重影響交通的固有弊病。其一般為桶裝,密封桶裝儲存可長達10個月以上,開通后,用剩余料不會短時硬化固結,在1個月仍可正常使用。
(2)坑槽熱修補材料用于日常養護的熱修補材料主要為各種規格的瀝青混合料,由于一般的坑槽只有5cm左右,為了保證修補處的壓實度,不發生離析現象,根據實際經驗,選擇日常用的熱料規格主要為AC-16或AC-13及添加改性劑的這類粒徑較小的集料。
3坑槽修補工藝的研究
(1)冷料冷補工藝該施工工藝主要用于應急性修補,通常先要開槽成型,將待補坑槽松散物、灰塵或淤泥清除,倒入冷補料。松鋪系數為1.2-1.5,攤鋪均勻,保證坑槽周邊材料充足。但不要溫散至坑槽邊沿外的路面。3.2熱料執補工藝隨著養護設備的發展,逐漸采用加熱設備進行路面的就地熱修補,能較好地解決接縫的問題,并且熱修補技術明顯提高施工質量。市場上使用的設備如英達科技公司生產的修路王:設備以及河南高遠養護公司生產的熱修補設備等,其主要原理是采用100%高強度輻射熱加熱墻,先將歷清路面加熱、耙松、噴灑乳化瀝青,使瀝青料再生,再加入熱的新料,用自帶的壓路機將其壓實,能夠達到很好的修補效果,這類就地熱修補設備的主要工藝包括:
(2)測定破壞部分的范圍與深度,按“圓洞方補,斜洞正補”的原則,劃出坑槽修補線(正方形或長方形),適當外移5cm左右,使得接縫處理效果更好。
(2)將加熱板調整到合適的位置,選擇適當的加熱區域。
(4)用加熱板加熱待修的區域,可以自行設定時間,一定時間后路面被軟化。
(5)耙松軟化的路面,切邊。
(6)噴灑乳化瀝青形成一層粘接瀝青,從料倉中輸出一直保溫的新的瀝青混合料。
(7)攤鋪整平,再噴灑適量乳化瀝青作為再生劑。
(8)由邊部向中間反復壓實4~6遍。
(9)清理作業區域,開放交通,通常夏季開放交通略晚。
一般情況下修路王修補加熱墻面積范圍內的病害大根式需要20min,修復后接縫密合、平整、美觀、耐久。
(10)熱料冷補工藝熱料冷補適合于雨天搶救性修復,通常路面在通車幾年后,一場雨會引起全線路面出現幾百、上千個坑槽,為了確保行車安全,可以利用熱修補設備的加熱倉保溫熱料,沿線填補坑槽,此時不用對原始坑槽進行處理,填滿后直接壓實,待好天后加熱墻對原修補坑槽接縫處進行加熱處理。這樣既達到了道路安全防范的應急處理,同時也不影響路面的修補質量,此措施越來越多地被調整公路養護單位在雨天施工時所采用。
4修補工藝的壽命周期費用分析
(1)冷修補技術根據養護的大量實踐,對于冷補材料修補坑槽,可以充分發揮施工方便、開放交通快的優點,但由于與原路面較薄弱的粘結性,在行車荷載和雨水的不斷沖刷下其最終的修補壽命通常達到2個月左右即需要再次處理,對于50cm×50cm的表面層坑槽,通常需要一桶25kg的冷料。這是一種應急性的修補措施。可以解決臨時性的影響安全的坑槽修補。但作為全線的日常使用,相對來說價格偏高。
(2)熱修補技術就地熱修補技術通常需要配備較昂貴的修路設備,一次性投資較大,但是每次的原始材料成本非常低,相當于瀝青混合料的材料價格加上所耗費的液化氣價格,通過對路面病害修補的合理安排、統籌規劃,日常養護成本將可以降到最低。通常采用熱修補修復的坑槽能達到1年以上才需要再次,而有的已達到了永久性修復的水平。對于具有獨立養護職能的高速公路養護單位。采用大型熱再生修路設備,無論從經濟效益,還是公路養護質量,均具有明顯的優勢。