水泥路面新型坑槽治理技术分析

2022-11-23曾爱荣

运输经理世界 2022年21期

曾爱荣

（赣州市公路发展中心安远分中心，江西安远 342100）

0 引言

作为一种典型的新型坑槽治理技术，便携式热沥青层铺法具有良好的作用，可以解决当前坑槽修补过程中的材料与原路面的黏结性问题。修补结束之后，路面的整体耐久性随之提升，可以保证重型运载车辆的顺利通行，方便后期的施工操作。在此过程中可以达到节约成本和消灭坑槽病害的作用，维持当前交通的现状。随着公路养护技术的全面改变，公路坑槽治理技术也出现了全新的变化。随着更多的技术和科技的融入，公路病害治理水平得到了前所未有的提升，保障了公众对公路交通的满意度。

1 新型坑槽治理技术探索的重要性

近几年，国内的机动车保有量正在快速提升。面对客运以及家庭用车流量日益增长的趋势，如果不能及时解决当前公路坑槽的各项问题，那么会带来严重的安全隐患。我国大多数国道和省道干线中主要采用水泥混凝土路面为主。近几年，当地的经济快速发展，车流量也随之上升，公路路面出现了各种坑槽病害问题，如果不加以治理，那么同一病害将反复出现。坑槽边治理边动态反复出现的现象，会造成严重的资源浪费，甚至威胁到周围的生态环境。因此，需要采取快速的方法对公路的坑槽进行修补，保证修补后的路面能够满足当前公路施工的基本需求。通过快捷方便的操作方式消除外部温度带来的影响，提升公路的畅通性，是目前公路养护工作的核心内容。

2 传统水泥路面坑槽治理技术现存问题

2.1 沥青冷补料冷补工艺

从沥青冷补料冷补工艺的内容来看，即便修补完成之后，公路的使用期限也相对较短，很容易引起二次坑槽病害的现象。加上沥青冷补料的单价造价较高，如果长期处于水泥路面坑槽治理的非合理范围内，那么整体的公路运营成本也会随之上升。

2.2 水稳层坑槽修补工艺

水泥混凝土需要经过一个月左右的设计强度维护，整体的作业周期偏长。尤其是遇到流量较大的国道和省干道，由于密集的车辆，具有较差的适用性。在多方因素的共同作用下，人工成本和经济成本也随之提升[1]。

3 混凝土强度影响的因素

3.1 混凝土强度受材料的影响

在材料中经常富含大量的针片状石子。在混凝土中针片状石子很容易出现严重的架空现象，进而导致较大的空隙率，影响到混凝土结构强度的稳定性。通常情况下，会选择较为细小的砂石作为其中的填充料，在此过程中不能随便使用水泥，因为水泥中含大量的混合物质，掺和之后会产生严重的化学变化，造成水泥性能的弱化，不利于混凝土强度的提升。选择砾石作为粗骨料的主要材料，是因为该种材料相对光滑，并且无棱角存在。在与水泥砂浆的结合过程中整体的强度也会随之降低。在外部气候不断变化的情况下，砂石材料的含水量也会随之弱化。施工过程中要结合设计的各项内容充分考虑具体的形式，进而达到良好的水分控制目的。从实际效果来看，施工现场每班开工之前都无法确定砂石材料的含水量值，所以要及时调整水灰比。

3.2 混凝土强度受外加剂的影响

混凝土中如果存在早强剂和速凝剂，随着水泥短期的水化和硬化，使得其表面生成一层具有水化物的物质，阻碍了日常的各项进程，影响到后期的强度提升。混凝土中的水分自由水和化合水是关键部分。化合水的主要作用是水解或水化水泥。自由水随着混凝土的硬化出现不同程度的蒸发，在此过程中很容易引起混凝土内部的空隙问题。一旦水灰比过大，混凝土的压实度就会随之降低，不利于整体的强度提升。倘若水灰比偏小，和易性就会随之减弱，对于施工操作和后期的质量带来不同程度的影响。

3.3 混凝土强度受振捣因素的影响

不密实的振捣现象主要体现在具体的操作环节中。从当前现场取芯情况来看，芯样内部气孔相对较多，这是由于混凝土振捣过程中出现不密实现象导致的。由于混凝土缺乏足够的拉弯强度，因此需要在其中随意增加一定水分。这种行为与水灰比过大有些类似。如果外部温度相对较高，水分的蒸发量也会强化，进而造成混凝土内部产生较大空隙。

3.4 不及时的养护对混凝土强度的影响

不及时的养护容易造成不良后果。混凝土的结构和强度在形成的过程中需要一个过渡性的时间阶段，并制定有效的温度和湿度条件。如果没有做好及时的养护处理，那么会影响到正常的水化物的生成，不利于混凝土强度的提升。

3.5 控制不严的标高对混凝土强度的影响

不严格的标准高度控制导致混凝土土块厚薄不均，影响到混凝土强度的提升。在混凝土板块厚度不均的界面下，随着外力的双重作用，容易产生严重的裂缝，进而影响混凝土正常的使用质量。

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4 便携式热沥青层铺法新型坑槽治理技术的推广

为了保证修补后的路面能够达到相应的质量要求，需要对修复材料以及相关的水泥混凝土之间的黏合性问题进行充分的考证。与此同时，还应当保证材料具有较高的承载力和耐久性。热拌沥青混合料的黏合度以及压实时的黏合度，要达到相关的参数标准。考虑到沥青的抗车辙能力和水稳性较高，具有良好的耐老化性能，是目前比较理想的坑槽修复材料。面对流量较大的国道和省道，汽车的荷载量会给公路交通带来严重的影响。在这样的情况下，会导致坑槽数量增加，出现分布零散的问题。需要寻求良好的方式做好解决方案的选择。经过大量的实践研究证明，便携式热沥青层铺法可以解决以上的各种问题[2]。

4.1 便携式热沥青层铺法基本概况

便携式热沥青层铺法选择的是便携式小型化的加热炉，在室外进行沥青的加热处理，可以有效地治理当前的坑槽问题，进而更好地推进各项施工作业。便携式小型化的加热炉和传统的加热帐集中加热相比较，可以更好地应用在一些比较偏僻的山区公路，具有较低的运输成本。同时，在沥青加热过程中并不影响正常的车辆通行。相关的操作设备能够保障坑槽修补的质量效果，更好地达到相应的目的。便携式热沥青层铺法整体的工作时间较短，可以在半个小时之内完成坑槽的修补，具有较为便捷的施工方式，提升了整体的施工效率。

4.2 便携式热沥青层铺法施工工艺

4.2.1 石油沥青加热

为了保证来往的车辆能够正常通行，首次选用便携式的小型化加热炉进行加热处理。为了提升沥青的黏稠度和黏结性，尽最大可能选择标号较低的石油沥青作为主要的材料。沥青的加热量要结合坑槽的数量进行选择。在首次加热的过程中，相关的操作能够维持有效的形态。沥青加热时需要及时控制相应的温度和湿度。当70#的石油沥青加热温度达到150℃左右时，90#的石油沥青加热温度就可以控制在160℃。通常情况下，加热保温时间要维持在6h 之内。

4.2.2 清理公路坑槽

为了保证工作效率，沥青需要达到首次加热的60%为止。在公路内部，加热的同时也需要做好坑槽的清理工作。路面施工之前，在公路两端设置工作警示牌和安全锥筒等警示设备。作业人员应当配备安全帽和反光服，开展现场的防护操作。在清理坑槽时，随时保证坑槽不存在积水的现象。全面运送碎石、土块等颗粒性杂物，通过风机气泵进行除尘，确保坑槽的清洁性和干燥度[3]。

通过分层施工的方式，合理运用热沥青层铺法。在沥青表面均匀铺撒碎石，并通过路面碾压操作进行治理。碎石集料一般会选择5mm 以上的粗骨料，及时清理坑槽的残留砂石和水泥废料。进而达到有效的废物循环利用目的，确保成本的节约。在填补过程中沥青撒布车需要将沥青材料均匀地铺撒在路面的底部。通过反复的操作处理，等到条件成熟后才能够开放通车。

4.2.4 碎石化技术

在修护水泥混凝土路面时，需要充分发挥碎石化技术的优势。该项技术能够有效解决水泥混凝土路面大面积破损和断板等现象，维持良好的承载力性能，确保使用功能的充分发挥。与传统的铺设方法相比较，这种碎石铺设方法具有良好的优势：通过有效选择提升路面的承载能力，避免在加铺的过程中出现短时间的裂缝。

5 便携式热沥青层铺法新型坑槽治理技术的实践应用

5.1 试点项目概况

某项目现场总共长度为27.5km。该段国道位于江西省市，始建于2002年，是典型的双向4 车道二级公路。该国道的路面类型以水泥混凝土为主，路面的宽度为21.5m。经过长时间的使用，国道路面出现了不同程度的开裂和断板现象。在项目设计过程中，结合当地的具体病害类型，通过反复的强度验算，制定了以下的施工修复方案：混凝土路面碎石化的基层与透油层的配合，加上稀浆封层和黏油层的固定，达到良好的改良目的。

5.2 碎石化项目施工环节及最终效果

在正式施工之前，要参考项目的具体情况，做好施工周期的选择，把握合适的碎石方法和破碎设备。在此次项目开展的过程中，选择了多锤头碎石化技术。该技术能够有效针对当前的水泥路面的各项内容进行养护，做好水泥路面的各项调整处理，维持水泥裂缝的稳定性，使其达到良好的路基面层状态，提升公路的柔性基层体系[4]。

5.3 碎石化施工方案

考虑到传统的水泥混凝土路面碎石化技术，因为没有相关的技术标准和试验方法作为支撑，所以在项目正式开始之前要做好科学的设计，并对当前的路段的辅助方案进行调整。在具体的施工环节，全面参考有效的施工工艺和步骤。合理把握城乡的交通流量大小，使其能够具有良好的安全保通作用。该路段的计划采用以下的施工方案：

5.3.1 施工保通准备：在项目正式实施之前，需要做好保通和绕行方案的选择。所以，可以通过绕行和半绕行的方式进行施工保通处理，维持良好的性能状态，消除外部因素对行人的通行阻碍。

5.3.2 测量放样：在施工测量放样之前，对设计图纸和文件进行全面了解和把握，充分参考相关的各项系数规范，为后期的技术交底工作提供有效的选择。

5.3.3 清表：路面清表选择的是铣刨机。这种机器能够实现完整的路面破碎，清除路面原有的沥青混合料，进而将碎石转化为基层的骨架。通过相关的形式操作，能够维持良好的状态，保证路基处理的稳定性，避免出现严重的病害问题。

5.3.4 铺筑试验路段：从项目的整体需求出发，做好碎石化施工方案的选择。此次以国道平线作为主要的试验路段，结合相关的原则，对其中的各项碎石填料进行确定，方便后期施工处理，保证路面的情况符合分析规定。通过压路机碾压操作处理，并按照当前的原则进行全面释放，这样有助于施工方案的选择和提升。在多项设备和技术共同作用下，对路面进行翻转和刮平处理，为后期碾压操作提供前提条件。完成路面的各项处理之后，选择多锤头破碎机对路面进行破碎处理。破碎机的具体参数参考表1。

表1 PS400B 型多锤头破碎机的主要参数

路面破碎是保证水泥混凝土路面碎石化技术全面发挥性能的关键。在破碎的过程中通常从高往低进行操作处理。破碎后分别选择36t 的单钢轮压路机和16t 的单钢轮压路机各一台，然后进行碾压。合理控制碾压次数，避免表面出现破碎粉末的现象。在破碎碾压的过程中如果一些部分没有做好平整处理，就需要依托人工方式进行调节[5]。

5.3.5 养护破碎路面：完成破碎处理之后，要与相关部门进行交通管制，并做好日常防水措施，确保路面处于相对干燥的状态。

5.3.6 施工流程：做好沥青稳定碎石的基层施工处理，之后对沥青面层进行施工操作，最后达到开放交通的最终目的。