浅谈冷补材料在沥青路面坑槽修补中的应用
2020-11-06刘丽
刘丽
摘 要:热拌沥青混合料因对各环节温度要求较高,在冬季路面病害养护维修中有很大的局限性。与热拌沥青混合料不同,冷拌冷铺沥青混合料具有无需加热、施工简单、环境污染少、适用于低温天气、有良好的社会经济效益等优势。鉴于冷补混合料的这些优点,在公路路面养护中得到了广泛应用。为此,本文在全面了解冷补材料特点的基础上,结合具体案例,对冷补材料在沥青路面坑槽修补中的应用要点进行了分析与探究。
关键词:冷补材料;沥青路面;坑槽修补
0 引言
沥青路面出现坑槽的概率很大,即在长期应用中受施工温度、厚度变化、雨水侵蚀、路用性能下降等因素的影响,路面坑槽往往会大面积出现。为了预防传统热拌沥青混合料可能导致坑槽扩大的弊端,本研究中将充分利用冷补材料可在常温甚至低温条件下工作这一特性,在沥青路面坑槽修补中具有更大优势,因此对其进行研究具有保证沥青路面修复质量的作用。
1 工程概况
某公路工程通行运营多年,路面病害频发,据统计分析,坑槽病害在路面病害类型中占有相当大的比例,是路面病害的主要形式,因此对路面坑槽病害的道路养護工作应足够重视。经过对本路段的实地调查,得出沥青路面坑槽的特点及产生原因如下:
(1)坑槽面积小,分布散且不集中,有些路段更是反复性出现。这些坑槽主要集中在高填方路段和软土地基路段,形成原因初步分析是本路段所在地区气候及温度使压实度未能达到相关要求,造成面层内部孔隙率较大,使得沥青混合料的粘结力和防水性能下降。在混合料拌和摊铺时,由于下层表面含有泥、灰等杂物,使上下层不能有效粘结,而形成坑槽。
(2)本地区由于山高谷深,公路线形受地形限制依山傍水而建。在山区经常有山体边坡坍塌或泥石流冲刷,石块滚落到沥青路面上,砸出小凹洞后因行车等原因慢慢形成坑槽。
(3)水损害性坑槽,这种坑槽是沥青混凝土路面早期破坏中较常见的。水损害破坏往往是从沥青面层的中面层开始的,因为路面老化导致沥青路面出现很多细微裂痕,雨季降水频繁且量大,冬季经常有大面积降雪,养护单位无法将路面积雪一次性清除,这时雨水及融化的雪水顺着细微裂痕进入路基,致使沥青混合料稳定性被破坏,出现较多的水损坏坑槽。
针对坑槽病害问题,结合工程所处地形地势情况,提出采用冷补材料进行路面坑槽修补施工。
2 冷补材料在路面坑槽修补中的应用要点
2.1 冷补材料生产
(1)调试拌和设备。沥青混合料拌和前应对拌和设备进行调试,确保沥青、矿料等材料能够达到使用的基本要求温度范围,以此保证矿料级配稳定,不会出现较大波动。
(2)稀释添加剂。由于添加剂初始粘度较大,所以在混合料生产之前需要进行添加剂的稀释工作,稀释剂柴油用量应根据添加剂最终粘度要求和试验路现场环境温度进行确定,对已一般的试验路柴油添加量为添加剂用量的40-60%左右。
(3)混合料拌和。根据设计要求设定沥青和矿料用量和沥青与矿料加热拌合的温度等基本参数指标。根据采用的沥青标号不同使得沥青材料的加热温度有所不同,选取的试验路使用的沥青为AH-110号克拉玛依,一般要求加热温度控制在120-125℃左右。根据含水量的大小要求矿料成分的加热温度也不同,如果矿料较湿,加热温度则要求达到90-100℃左右,以保证矿料充分干燥;如果矿料较干,加热温度则不需太高,一般为75-85℃即可。
(4)出料。冷补沥青混合料的出料温度一般为90-100℃左右,沥青混合料在搅拌到预定的时间后就可以出料。
2.2 路面坑槽修补措施
(1)坑槽开挖。坑槽开挖的操作一般可以采用人工或小型机械设备进行,对于试验路采用切割机进行坑槽的开挖。开挖前先沿画好的修补线切割出一个整齐的切割缝,然后再使用破碎机将坑槽内旧混合料破碎松散。开槽时首先确定路面坑槽各个边界和坑槽深度,再按照“圆洞方补”原则,画出大致与路面中心线平行或垂直的开槽修补线,在开槽时每边应至少进入完好路面8cm左右,成型的坑槽壁面应尽可能保持与路平面垂直,坑槽底部要求具有一定的平整性和稳定性,最后将挖掉的旧混合料清理出坑槽。
(2)坑槽清理。清理坑槽一般采用手动工具清扫。将坑槽内及四周的碎石、废渣清理干净,坑穴内不得存有泥浆、雨雪和冰块等杂物。对于高速公路、市政掘路工程的修补,被修补的洞穴、沟槽应有整齐地切边,废渣的清除要见到固体坚固面为止。为了使冷补沥青混合料与坑槽壁面和地面具有良好的粘附性,利于提高摩阻力,使铺筑上的冷补沥青混合料同原路面结合得更牢固,应当清理出坑槽的松散颗粒和其它残余物,并对坑槽壁面和底面采用凿毛处理。
(3)喷洒粘层油。摊铺冷补沥青混合料之前,应先向坑槽壁面和底面上均匀地喷洒一层粘结材料,浸润坑槽内表面裸露出的石料,从而提高冷补沥青混合料与原有路面材料间的粘结效果。以免槽壁面和底面会因缺少粘结材料导致冷补沥青混合料与原有路面材料之间的粘结力不足,从而形成明显的壁面缝隙,降低修补路面的抗水损害能力的现象发生。
(4)材料摊铺。摊铺前要确定冷补沥青混合料的投料量,测量修补坑槽的尺寸,计算其体积,将修补坑槽的体积乘以混合料压实成型后的密度和松铺系数,得出所需的混合料质量,最后将计量好的冷补沥青混合料投入到修补坑槽中进行摊铺,填满后坑槽中央处应稍高于四周路面并呈弧形。
(5)坑槽压实。从坑槽边缘部分进行压实;逐渐移向坑槽中部进行压实,过程中需要确保每次压实时有一定的重叠部分,以防止漏压,压实2-3遍后即可。为了达到有利于车辆荷载对于混合料的进一步压实,能够充分使混合料挤压到坑槽四周,使其与坑槽壁面更加结合紧密,并以防在车辆荷载作用下出现脱落等压实效果,压实后期所达到的状态为中间部分略高于坑槽四周部分。
3 结束语
综上所述,随着我国高等级公路建设的快速发展,公路里程不断增加。公路建设的重点逐渐从新建公路转变为公路的养护,而沥青路面坑槽是日常养护工作中十分常见的病害之一。路面坑槽以其多发性、分散性等特点成为了公路的一大“顽疾”,养护作业费时费力且对于温度要求较高,特别是在寒冷或潮湿地区,传统的热拌沥青混合料无法及时有效的修补坑槽,而冷补材料的出现克服了这一缺陷,能够适应寒冷环境开展坑槽修补工作,且具有良好的路用性能和社会经济效益良好。
参考文献:
[1]杨朋,崔宏志,王卫仑,等.全天候冷补沥青流变性能试验研究[J].市政技术,2014,32(05):152-155.
[2]孙勇.试析沥青路面冷补材料施工技术[J].科技与企业,2014(04):334-335.