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有关沥青路面修复性养护的新技术探究

2014-09-26沈丽鹃葛忠清

城市道桥与防洪 2014年6期
关键词:坑洞封层集料

沈丽鹃,葛忠清

(衢州市交通设计有限公司,浙江衢州 324000)

0 引言

随着时间的推移,沥青路面会在一些特殊的情况下,其路面状况会发生恶化,一般是由于交通载荷的增大,以及当地气候状况等因素。所以为了确保沥青路面能够正常服务,也为了延长沥青路面的使用寿命,需要对沥青路面进行养护,而且是在其各个阶段,其养护技术和维修措施也有所区别。可以得知的是,沥青路面的养护维修工作能够保持路面的服务能力,对路面的寿命周期的增长也有所帮助,以及对路面周边环境污染的改善有重要作用。随着社会基础建设的不断加强,沥青路面养护工作也得到足够重视。本文对有关沥青路面修复性养护新技术进行研究和探索,不足之处,敬请指正。

1 修复性养护技术

修复性养护技术主要包括两个方面,一是对路面的局部进行翻修;二是坑洞修补。路面局部翻修实际上和路面表层翻修没有太大区别,而坑洞修补是对沥青路面局部面积发生的损坏进行修补,这是沥青路面养护较为常见的作业。

按照修补寿命进行分类,坑洞修补技术可以分为应急性修补、半永久性修补及永久性修补三种;按照修补的具体方法进行分类,可以分为冷态修补和热态修补两种。

其中,应急性修补是指为了遏制坑洞,避免其继续扩大,或者是从确保道路行车安全的原则出发,从而采取的一种临时性修补方法,通常是对坑洞稍微进行清理,然后把修补材料填入坑洞内,而无需去做切边处理、清洁、压实及封边工序等,这种应急性修补仅仅维持两个月左右;半永久性修补方法也就是使用冷态修补方法对沥青路面进行修补,具体工艺方面包括切边处理(小坑洞无需切边),然后对松散材料进行清理,之后填入冷补材料,或者是填入集料,然后灌入乳化沥青再进行撒砂压实,这种方法的有效性能够坚持十个月左右;永久性修补是指严格按照相关程序进行热补工艺,这种养护技术的有效性不会少于2 a。

坑洞的修补工艺会对沥青路面的修补寿命产生很大的影响。影响因素主要包括施工气温和修补材料等,尤其是当坑洞内部和周边薄弱路面在此之前已经得到清理,坑底和侧壁是否已经被粘结剂覆盖;修补材料是否已经进行充分压实、还需不需要进行封边处理。由于坑洞修补是一项难度性很大的作业,而且耗时耗力,其难点主要有以下几个方面:一是怎样确保修补材料和洞壁进行牢固结合;二是怎样确保修补后的路面平整度,是否和周围路面保持在同一条水平线上。如何提高沥青路面的修补质量和效率,还有不少问题有待解决。尽管坑洞修补工艺在近些年也得到了发展,不断涌现出许多新技术、新工艺和新方法,比如加热修补和压力喷射修补等一些新方法,加热修补也就是对传统热补工艺进行改进,压力喷射修补则是对冷补工艺进行改进。尽管许多养护公司称这道工艺无需进行切边处理,但是实践结果证明,由于坑洞四周原路面始终处于半损坏的状态,对原路面进行加热处理无法完全融入已经损坏的混合料。

2 沥青路面修复性养护的新技术

随着交通流量的增加,对沥青路面的压力也逐年增大,尤其是车辆变得大型化,车辆重载、超载的现象比比皆是,使得沥青路面遭到一定程度的破坏,路面被频繁翻挖,还有许多废弃的铣刨沥青混合料,一是给周边环境带来污染,二是资源的严重浪费。近些年,沥青路面的再生技术得到了快速的发展,其实际上是将旧沥青路面进行翻挖、回收、破碎、筛分,并将其与再生剂混合,形成一种新的沥青材料,按照一定的混合比例进行拌制,确保其可以符合沥青路面的性能要求。需要注意的是沥青路面再生技术需要一套对应的工艺技术,这种技术的广泛应用可以大量节省沥青等原材料,而且废料也更容易进行处理。下文主要讲述沥青路面修复性养护的几种新技术。

2.1 就地热再生技术

沥青路面就地热再生技术,即是在需要修复的沥青路面现场进行就地软化,并进行耙松、收集旧料,按照实际情况可以适当增添的新拌新型材料,比如沥青混合料、再生剂等,热搅拌一段时间,然后进行摊铺、捣实、熨平及碾压,从而形成一个新的沥青混凝土表面层,使得沥青路面恢复使用功能。

2.2 厂拌热再生法

沥青路面厂拌热再生法,即是对沥青路面材料进行回收,并将其运送至沥青拌和站,然后经过破碎、筛分的程序,按照固定比例和新集料、新沥青及再生剂等进行拌制,拌成再生混合料,用摊铺机对材料进行摊铺,用压路机进行压实成型。厂拌热再生法的工艺原理,实际上是对所回收的沥青路面材料进行加热,待材料外层温度到达设置温度时,其表层沥青就开始软化,然后将其与新的热集料进行拌和。在这个过程中,部分旧沥青转移到新集料表层,与此同时新集料和旧集料之间的温差越来越小,最后趋于一致。也可以把这个过程理解为新沥青和旧沥青的界面之间发生渗透和交换的过程,最后形成的混合集料的表面有一层沥青膜,是由混合沥青形成的,其中旧沥青的成分和性能均有所提升。如果添加一定数量的矿粉,并和沥青相互吸附,则可以形成一定厚度的沥青膜,而且厚度是可以设置的,然后经过搅拌,沥青混合料得以充分搅拌均匀,最后新旧沥青进一步调和均匀,最后得到品质优良的再生混合料。

2.3 就地冷再生法

沥青道路就地冷再生法与以上两种方法有所区别,从严格意义上讲属于道路维修和改造的范畴,其主要是解决沥青路面外表层发生破损的情况。详细地讲,道路冷再生技术是指对现有沥青道路旧铺层材料进行充分利用,如有必要还可以加入适当部分新骨料,以及一定比例的添加剂(比如说水泥、泡沫沥青、石灰及粉煤灰等)。无需加热,而仅仅在自然环境温度下,就地冷再生法即可连续地完成材料的铣刨、破碎、拌和、整平及压实成型等程序,从而完成对沥青路面的改造。

2.4 雾封层技术

沥青路面雾封层技术即是以乳化沥青、改性乳化沥青为材料,以雾状的形式将其喷洒在需要修复的沥青路面上,以达到封闭路面孔隙的目的,对于路面老化的修复情况有所帮助,能够有效地改善路面外观,并在一定程度上改善道路骨料松散损失、细微裂缝,以及沥青混凝土老化现象。同时,沥青路面雾封层技术的沥青材料具有很强的流动性,其中的有机高分子能够和原路面沥青发生渗透交换,以此促进路面材料和结构性能的改善,并且提高了公路的耐久。目前来说,沥青路面雾封层技术是发达国家惯用的预防性养护技术,在国内也已初步采用,但是应用范围还不够广泛,其技术关键点在于高品质的乳化沥青喷洒设备和材料。现阶段,国内也已具备雾封层技术的喷洒设备和乳化沥青的生产能力,为雾封层技术的推广做好了准备。一般情况下,雾封层施工会对道路进行封闭,夏天时封闭2~4 h,冬天时间较长,约为8~12 h,总体来说施工较为简单方便,无需进行加热或拌合,材料也比较环保,不会产生杂质和水,修复效果和管理效率也显著提升,那么,下面着重对雾封层技术作番研究。

沥青路面雾封层施工的具体流程如图1所示。

图1 沥青路面雾封层技术施工流程图

2.4.1 施工前准备

沥青路面雾封层技术施工之前需要对施工现场进行详细调查,对路面结构病害进行处理,以减少施工过程中出现的质量安全问题。施工之前要对施工设备进行充足准备,对设备进行全面检查,确保其能够正常运作,并且符合路面养护施工的技术要求。在喷洒雾封层材料之前,做好除尘工作,用强力吹风设备吹净灰尘,用钢丝刷清除杂物,施工路段干燥整洁。

2.4.2 喷洒施工材料

沥青路面雾封层施工切忌不能在大风或者雨天进行,或者是施工路面潮湿、地表温度较低的情况,以上这些外界环境因素会对施工质量产生较大影响。沥青路面雾封层材料进行洒布施工时,按照相关操作规程进行喷洒,喷洒设备按照施工路面状况进行选择。如果路幅面积较大,可以采用防护剂喷洒车进行,调整好喷洒高度和角度即可;如果是小面积的喷洒可选择人工喷涂施工,向着喷雾方向侧身行走,保证喷洒均匀和施工质量。为了促进路面使用性能的提高,沥青路面雾封层技术施工工艺采用多次喷洒防护剂,并进行橡胶颗粒的喷洒,一般为两次,第一次的喷洒量为220~240 g/m2,在防护剂凝固之前进行橡胶颗粒的撒布,撒布量为10~15 g/m2,待防护剂凝固后进行二次喷涂,喷洒剂量为120~150 g/m2,使其能够发挥出沥青路面封水,并粘附上橡胶颗粒的功能。

防护剂和橡胶颗粒在进行喷涂时,材料喷涂要均匀,不能存在断头漏点,如果有必要还要对已经修补的特殊部位进行重复喷涂,以此促进施工质量的提高。进行雾封层施工时要在施工现场进行明显施工标志的设置,符号要符合相关交通法规,施行交通管制措施,确保施工质量和施工安全。沥青路面雾封层技术施工的最后环节需要对路面养护工作进行检测,按照相关技术规范对路面摩擦系数、路面的渗水系数,以及构造深度等各项指标进行检测,确保施工质量。

3 结语

综上所述,随着公路施工技术的快速发展,路面性能检测技术已成为检验现代公路养护技术水平的标准,传统的养护技术已经无法满足现代公路的需求。沥青路面修复性养护技术正是在这个情况下应运而生,并取得了可观的经济效益和社会效益。本文对有关沥青路面修复性养护新技术进行研究和探索,以期对于公路施工技术水平的提高,起到一定的理论指导意义。

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