沥青路面坑槽病害最佳养护方案探讨

发表时间:2020/9/15   来源:《工程管理前沿》2020年第14期   作者:李超
[导读] 沥青路面坑槽病害是指路面中骨料剥落后形成的路面点式凹状结构,是沥青路面局部破损中最常出现的一种。
        李超
        陕西中霖集团工程设计研究有限公司  陕西西安  710000
                                 
        沥青路面坑槽病害是指路面中骨料剥落后形成的路面点式凹状结构,是沥青路面局部破损中最常出现的一种。目前,各种坑槽养护方法均有各自的优势和不足,针对这种情况,目前众多研究者和科研团队进行了更为广泛的探索,目的在于寻找一种更为简单高效的解决方案。
        陕西中霖集团科研团队通过深入的研究和大胆的尝试,寻求了一条高质量、高效率、经济环保的最佳坑槽养护方案:微波坑槽养护车方案。该方案中核心为陕西中霖集团DFZ5180TYHEX8微波坑槽养护车,该车辆相当于一台多功能移动拌合站,修补坑槽采用号称“永久修补”方法的挖补法,对坑槽病害进行彻底根治,并采用“热料”填补坑槽,最大限度的保证了坑槽修补质量。通过咸旬高速坑槽养护项目上的实际使用证明,该设备加热方式合理,经济环保,安全性高,效率很高,经济效益很好。
        首先从修补方法的角度分析比选最优修复方法。坑槽修补主要是针对坑槽病害的修补和加强,具体的坑槽修补方法较多,目前,根据维修工艺和维修设备的不同,一般可以分为填料法、挖补法、喷补法、热再生法等四种方式。
        1、填料式坑槽修补技术
填料式坑槽修补适用于对坑槽的临时性修补,其大体流程为:清理坑槽内散料、杂物—填放沥青混合料—碾压成型。其方法优点在于维修时间短、设备要求简单。其方法的适用性在于不利季节的坑槽修补与严重坑槽时的抢修。
(1)清理坑槽,使用扫把或者吹风机等工具将坑槽内的杂物以及剥落物清除。(2)填放新料填放新料,用铁锹等工具将沥青混合料填入坑槽。(3)碾压成型碾压成型。使用压路机、平板夯等振动装置对于填补料进行碾压以保证效果。
2、挖补式坑槽修补技术
        挖补式坑槽修补是最常见的一类路面坑槽修补方法,其大体的操作流程为:①切割不规则的沥青混凝土路面成矩形状;②将坑槽底面病害彻底处理并下挖到完好部分;③添加的新料修复好坑槽,从而大大延长维修的寿命。该工艺对坑槽病害的整治较为彻底,可以延长路面面层的路用寿命两年到五年,一般可以使路面坚持到中修,因此,挖补式坑槽修补也被称为坑槽的永久性修补。
(1)划定维修面,按照圆洞方补原则,根据坑槽的深度,以及规范要求切割外扩距离需要不少于三十厘米,切割维修面成一个或者若干个矩形的断面。(2)处理坑槽,处理坑槽保证坑槽干燥、整洁。槽面的四壁以及底面需要保证其牢固性。大体的处理流程为:切除损坏的沥青混凝土—处理维修面—清洁维修面。(3)洒布粘层油在清理完坑槽后,需在坑槽底面以及四壁洒布粘层油(如热的沥青胶、乳化沥青或泡沫沥青)。(4)回填、碾压沥青混合料,将沥青混合料填入坑槽并碾压,分层修补时,要分层填筑,分层碾压。(5)封缝防水,用沥青类粘结剂(如沥青再生剂、快凝乳化沥青等)均匀涂抹在修补面四周新旧沥青混凝土接缝上做封层。
        3、热烘式坑槽修补技术
        热烘式坑槽修补技术是利用沥青混凝土路面热养护修补车自带的加热设备——红外线加热板对出现坑槽的沥青混凝土面层进行加热,再视情况添加再生剂及新料,最后碾压成型。其工作流程与沥青混凝土路面热再生技术相类似,可以看做小范围的沥青热再生。
        对于修补面的接缝问题,该方法具有较大的优势,其使用热接缝,完善了修补面接缝的弱点。热烘式坑槽修补的施工工艺,具体工艺流程如下。


(1)清理坑槽,槽内杂物的清扫与前两种方法较为类似,清扫的目标主要为槽内杂物与剥落的粒料,最后还需使用吸尘器将坑槽内的灰尘、小颗粒和水等吸净。(2)热烘路面,根据热烘范围选择合适的加热板。将养护车上的加热板覆盖在坑槽范围内持续加热。最终要求坑槽表面可以耙动即可,温度约为一百四十度以上。(3)表面耙松,移开加热板,用铁耙将加热软化的沥青混凝土表面耙松、耙匀。耙的范围主要在加热范围内缩五到十厘米作为热烘带,这样做的目的是使接缝为热接缝,提高接缝的稳定性。(4)添加新料在耙松后,需要喷洒沥青再生剂以及添加一部分新料以改善沥青的性能和寿命。具体需要根据新料的温度,选择是否需要再次加热。将其与旧料推匀后,根据横坡度,合理的进行摊铺。(5)碾压密实,碾压的顺序与前几种方法较为类似,从四周到中央。压实的要求也是相同的,不仅要求百分之九十五以上的压实度,而且需要,将填料与路面压实到一个平面内。(6)撒布石粉撒布石粉是在碾压后的一种辅助性的工作,其具体的作用为增加美观与加速填料的冷却,尽快恢复交通。
4、喷射式坑槽修补技术
        喷射式的坑槽修复技术基于高度的自动化与机械化进行。其大体的流程为:①坑槽修复车喷射出高强度的气流对坑槽内部进行杂物的清除与干燥②修复车通过其喷管喷射的填补料直接对坑槽进行修复。其最大的优点在于机械化施工,节省了人力和资金。具体工艺流程如下。
(1)清洁坑槽,在坑槽修补车上使用鼓风机对着坑槽,使用高强度的风清理坑槽内的杂物以及剥落的粒料,同时对坑槽中的水分进行了清除。(2)喷洒粘层油在坑槽的所有面内都需要喷洒粘层油。粘层油的选择使用热乳化沥青即可。喷洒要求粘层油形成薄膜均匀的附在坑槽的面内。(3)喷射沥青混合料,通过喷管将沥青混合料持续喷射到坑槽内。喷射沥青混合料时实际上是填料与压实这两个程序的组合,通过喷射时的压力,达到填料的填充与压实。喷射时从底面到顶面,采用的沥青为乳化沥青,集料为6.3毫米到9.5毫米的清洗过的碎石。(4)喷撒石屑在修补表面均匀喷撒—薄层石屑,具体的功能与热烘式坑槽修补技术相同。
        5、各种方法适用性
        在坑槽修复中应该考虑修复成本、修复时间、修复寿命,综合考虑,选择合适的施工方法与施工技术进行路面坑槽的修复。
        其次从修补材料的角度分析比选最优修复方法。从填补材料是否需要加热的角度,养护方法又可以简单分为冷补法、热补法
        1、冷补沥青混合料,是由沥青、级配矿料、稀释剂(有时还掺加某添加剂)按照一定的配合比拌和而成的材料。冷拌沥青混合料是相对于热拌沥青混合料而言的,它是用适当级配的矿质混合料与适当加热的乳化沥青或稀释沥青及添加剂,在常温下拌和而成,可立即使用,亦可常温下装袋或入库储存随取使用,并可在常温或低温条件下进行填料和压实的混合料,通称为冷拌冷补沥青混合料。
        这类修补料在潮湿、多雨或低温条件下应用较多。现在应用较多的冷拌沥青混合料因其是在不加热状态下使用,且其结合料不如热沥青的粘结性能好,故修补质量稍差、耐久性不高,常用作坑槽破损的临时性修补。根据外加剂不同又可分为①乳化沥青冷补混合料②溶剂型冷补沥青混合料③改性乳化沥青混合料
        2、热拌沥青混合料是经人工筛配的矿质混合料与粘稠沥青在专门设备中加热拌和而成,用保温运输工具运送至施工现场亦有就地加热拌合使用的,并在热态下进行填料和压实的混合料,通称方“热拌热补沥青混合料”。这类修补料在日常坑槽修补中应用最多。因热拌沥青混合料是在热铺、热压下进行修补施工,其修补质量好、耐久性高,修补后的路面可以承受重载交通,故常被用作坑槽破损的永久性修补材料。
        通过上述各种坑槽养护方法对比分析可知,挖补法号称“永久性修复”,能够对坑槽病害进行根治,是最为理想的做法;填补料采用热拌料,能够最大程度的保证修补部位的耐久性,恢复路面各项性能指标;本方案中的陕西中霖集团DFZ5180TYHEX8微波坑槽养护车相当于一台多功能移动拌和站,可以实现切割、路面旧料的破碎、热再生、摊铺碾压等功能,快速、安全、可靠的完成各工序作业,并且陕西中霖集团DFZ5180TYHEX8微波坑槽养护车采用独有专利技术,彻底解决了微波泄漏问题,实现了在坑槽现场应用厂拌热再生模式进行永久性养护,在行业中是个突破。
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