霪市政建设 论沥青路面坑槽修补工艺 邵献国 马明驰 (1.双鸭山兴龙路桥工程有限公司;2.佳木斯市路桥工程公司) 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 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 格的沥青混合料,由于一般的坑槽只有5cm左右,为了保证修补处 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 究,提出获得理想维修效果的具体要求。 坑槽是沥青路面的典型病害,严重影响路面的平整度和行车的 舒适性。若不及时修补,在交通荷载和水的综合作用下。破坏会较快 发展,造成养护费用的增加并严重危及驾乘人员的安全。由于其安 全隐患大,通常在高速公路的养护管理中明确提出了“坑槽不过夜” 的养护要求。本文根据沥青路面坑槽修补的最终目的,对比研究日 常养护中坑槽的不同修补材料和修补工艺f冷料冷补、热料热补和 热料冷补),使之能达到理想的维修效果。以期对坑槽修补材料和修 补工艺的应用具有一定的指导作用。 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 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一16或AC一13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 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。 (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。 (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。 (4)桥面铺装层等构造物产生坑槽由于水泥混凝土梁与沥青铺 装层的材料差异较大,层问粘结处的变形不一致,为了减少桥面的 水损坏,对桥面防水层和粘结层的要求越来越高。 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、平顺性和舒适十生o (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 地被高速公路养护单位在雨天施工时所采用。 显的补强作用。 4、修补工艺的寿命周期费用分析 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。 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1O0%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。这类就地热修补设备的主要工艺包括: (1)测定破坏部分的范围与深度,按“圆洞方补、斜洞正补”的原 则,划出坑槽修补轮廓线(正方形或长方形),适当外移5 cm左 右,使得接缝处理效果更好。 (2)将加热板调整到合适的位置,选择适当的加热区域。 (3)用加热板加热待修的区域,可以自行设定时间,一定时间后 路面被软化。 (4)耙松软化的路面,切边。 (5)喷洒乳化沥青形成一层粘接沥青,从料仓中输出一直保温 的新的沥青混合料。 (6)摊铺整平,再喷洒适量乳化沥青作为再生剂。 (7)由边部向中间反复压实4~6遍。 (8)清理作业区域,开放交通,通常夏季开放交通略晚。 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Ⅱ向路面的修补质量,此措施越来越多 一(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, 4.1冷修补技术根据养护的大量实践,对于冷补材料修补坑槽, 做到防治结合。 可以充分发挥施工方便、开放交通快的优点,但由于与原路面较薄 2、坑槽修补材料的研究 弱的粘结性,在行车荷载和雨水的不断冲刷下其最终的修补寿命通 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 常达到2个月左右即需要再次处理。对于50cmxS0em的表面层坑 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 槽,通常需要一桶25kg的冷料。这是一种应急性的修补措施。可以 料规格。第一种主要骨料粒径为8—1Omm,可用来修补深度在 解决临时性的影响安全的坑槽修补。但作为全线的日常使用,相对 30mm以上的坑槽:另一种主要骨料粒径为3—5mm,可用来修补 来说价格偏高。 深度在3Omm以下的坑槽。 4.2热修补技术就地热修补技术通常需要配备较昂贵的修路设 该种材料无需加热或搅拌,无需特别工具或技能,操作简单方 备,~次性投资较大,但是每次的原始材料成本非常低,相当于沥青 便,自由流动性高,与其他材料粘结性强,可以在低温、酷暑等气候 混合料的材料价格加上所耗费的液化气价格,通过对路面病害修补 下实现对路面坑槽的24h修补。修补完工可立即开放交通,解决了 的合理安排、统筹规划,日常养护成本将可以降到最低。通常采用热 传统路面因受养护期、气候、材料最低购买量的制约,而使路面坑槽 修补技术修复的坑槽能达到1年以上才需要再次修补,而有的已达 不能及时修补。或者在修补过程中严重影响交通的固有弊病。其一 到了永久性修复的水平。对于具有养护职能的高速公路养护单 般为桶装,密封桶装储存可长达10个月以上。开桶后,用剩余料不 位,采用大型热再生修路设备,无论从经济效益,还是公路养护质 会短时硬化固结,在1个月内仍可正常使用。 量,均具有明显的优势。 116 市政建设Y盘 提高沥青混凝土路面平整度的措施 吴睿(深圳市新城市规划建筑设计有限公司) 摘要:从影响远期和竣工平整度的因素方面,提出在设计、施工中对保 持沥青混凝土路面平整度的措施。 关键词:沥青混凝土路面平整度设计施工 (4)底面层的施工一般采用一侧细钢丝绳引导控制标高、预设熨 1 影响远期平整度的因素及对策 平板横坡的方式,施工中要有专人检查钢绳张紧度,随时调整,预设 横坡厚度须在运行中检测,是否保持,如出现误差须逐步微调至标 准值,为中面层或上面层准备好标准路形。施工缝位置应避开构造 物(包括搭板),预先设定能在一定范围进行横向碾压的位置,以控制 施工缝的质量。 l1)竣工后路基沉降按高等级公路路基密实度要求建成的路堤 本身固结沉降很小,主要是软弱地基的沉降。工后沉降量大,意味着 不均匀沉降的可能性大,造成路面变形、起伏。 (2)构造物和路堤施工先后的配合总的原则应减少或不发生结 构物的回填工作量。如桩柱式桥台,应先填桥头路堤至盖梁底,并控 制好标高,待桩、柱、盖梁完成后继续填土,U型桥台宜先做桥台、后 填土方,台后土方预留长度应满足大型压路机碾压调头,局部边角 可用小型压实工具配合。避免最终标高超高影响路面施工。 (3)为缓和桥头跳车,设置桥头搭板是一个有效措施。要注意搭 板施工中的回填问题。在先完成路面基层的情况下,开挖基层,在搭 板头位置用切割机切齐,使水泥混凝土直接和基层端面相连。如需 回填,则因范围很小,需要用贫水泥混凝土来填筑,并和基层顶面做 平,可防止回填不实带来路面开裂和局部下沉。斜桥搭板在交角大于 7 时建议采用折衷长度使桥头端面垂直路中心,小于70。的斜桥 则采用等长板,其板头端面平行于桥轴线,以利于沥青的摊铺碾压,总的 来讲宜避免使用错位的长短板以方便施工,提高接头区的平顺性。 (4)预埋管线应尽量实现同步,以减少开挖回填量横向排水管及 需用路拌机施工的结构层次中的管线,采用开挖埋设时,防止路拌 机工作打坏塑料管、钢管,甚至打坏路拌机刀片。回填一律采用贫水 泥混凝土,以保证回填质量,开挖回填工作量宜在设计中考虑。在已 铺下面层的路上需埋设管线,沥青层用切割机切出开挖范围,其宽 度应比基层开口宽出每边至少10cm,切不可随意用铁镐开挖,下部 回填用贫混凝土,沥青层用人工补铺。 (5)沥青下封层施工应适时,沥青和矿料用量要准确,以满足二 灰碎石保湿养护、防渗要求,起到联结作用。要防止撤花、沥青用量 太大而矿料不足,形成潜在的滑动面,失去抗剪作用。下封层结合料 用中裂乳化沥青比热沥青方便。 《6)沥青混凝土生产配合比的控制精度及拌和温度应满足规范 (5)中面层一般采用滑橇作为自动检测基准控制厚度,其基准长 度越长,铺出的表面平顺性越好,除小半径弯道外应尽量采用长基 准滑橇,但长基准滑橇在运转过程中有可能发生谐振,要予以消除 以提高控制精度。 (6)上面层铺筑时应注意: ①应先消除或改善中面层的局部平整缺陷,如施工缝接头错 台,碾压中产生的推移,用铣刨机修正,清除表面因交互施工产生的 污染等,使中面层表面保持良好状态。 ②对中面层摊铺实施中出现的问题进行总结。在上面层开工 前,对拌运、摊铺碾压各环节的机械配套进行调整,集中检修维护, 并配备可靠的内外场通信设备。根据拌和能力确定摊铺速度,一般 应控制在2~3m,min。 ③每施工日应连续进行摊铺,所有作业机械应换人不停机。在 摊铺过程中,因故停机再起动后,虽然表面没有异状,但路面温度有 突变,碾压后经平整度仪检查,此处的平整度指标变劣。故在供料受 阻,待卸车少于原定数量时(机场路设定100t待卸量),应缓慢降低 摊铺速度。同时内外场进行联络,判定问题性质,及时采取措施。 ④施工缝避开结构物及中下面层的接缝位置,该位置应保证碾 压不受阻挡。具体切缝位置采用5m直尺测定标高,下跌部分切去, 相对而言比3m直尺更能保证第二天接缝平顺,横缝的好坏对路面 总体平整度有很大影响,要派有经验的技工进行操作。由于筑路设 备要全部停在中面层上,故在切缝后将作废的路面当场撬松以防粘 结,移去一部分,留一部分在第二天压路机转移后,予以清除,擦去 泥浆,干燥后在端面上涂粘层油进行新的作业循环。 ⑤碾压时,在不产生钢轮粘轮和推移的前提下,温度越高,越易 压实,适用温度的高低与沥青性能和压实机具的压强有关,在实践 要求。外场对沥青混凝土摊铺时的颜色、温度、铺后表面形态及时反 中确定碾压温度上限。终压时采用重型钢轮压路机,有助于提高平 馈至内场,发生疑问及时查找原因减少损失,超标的拌和料应废弃, 整度,但要防止路面边缘推移。初压、复压、终压路段均应有明确标 已铺成路面也应铲除,防止日后发生剥落、起波浪等质量问题。 志,以防漏压。 2路面施工平整度的优化措施 ⑥摊铺中,除个别点因骨料受熨平板刮移,造成小孔洞,需局部补细 《1)所有路面不同层次施工的机械配套均应按试铺后的要求备 料外,铺出的路面不需人工修正,不准在未初压的沥青面层上踩踏。 齐方可开工,沥青混凝土摊铺机熨平板的自控性能及操作手的技术 (7)沥青路面公路的结构物顶面应设置1~2层沥青铺装层,其 水平对平整度有很大影响。 铺装层的结构宜与路面结构相同,这是除提高桥面本身平整度外, 《2)路床、垫层、底基层的交工平整度水平对最终路面的平整度 还方便沥青路面的连续施工。是提高整条公路平整度的一个有 r途径。 影响较小,对于熟练操作手,采用平地机一般都能达标,施工要执行 (8)采用沥青铺装的结构物缩缝的安装,一律在沥青路面完成后 宁刮勿添的原则。 进行,以保证伸缩缝二边路面的连续性,并以此确定缩缝安装的实 (3)高等级公路路面基层要求用摊铺机摊铺,目的是形成平整的 际标高。具体做法是先清理预留缝内的杂物,临时铺板档在预留缝 表面,基层的平整度对路面最终平整度有较大影响,采用平地机平 上,上面再填小粒径碎石,不能填土或砂子等易变形推移及发生二 整的基层由于路上卸料造成的离析不好处理,平地机操作人为因素 次污染的材料作填充物,压实后其项面和水泥混凝土面齐平。沥青 多,平整度不易达标。用摊铺机作业如调换机型,其松铺系数要重新 路面完成后抓紧切缝,挖除设缝范围内沥青层和下面的临时填料, 试验,避免出现接头台阶及长路幅的标高失控。 即可安装伸缩缝。 (上接116页) 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 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, 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 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 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 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 工艺,是高速公路养护单位日常养护的首选工艺。 117 5、结语