第一篇:瀝青路面車轍防治幾種新工藝淺析
瀝青路面車轍防治幾種新工藝淺析
美國埃盟泰國際有限公司
前言:
隨著公路建成交付使用,在行車荷載和環境因素的作用下,道路的路面質量和服務能力逐漸下降。路面產生損壞的形式有很多種,對路面的性能有不同程度的影響,使用2年以上的道路出現水損壞、車轍的病害比較多。車轍已成為繼水損壞之后,引起普遍關注的路面病害類型。車轍始終是瀝青混凝土路面的主要病害之一,20世紀70年代末美國各州公路局曾作過調查統計,在被調查的44條主要公路中有13條公路的破壞是由車轍引起的,占調查總數的29.5%;日本的高速公路路面維修、罩面的原因,80%以上是由于車轍引起的。1.車轍的危害
車轍的出現,嚴重的影響了瀝青路面的服務質量及行車安全,并直接影響路面的使用壽命,造成維護成本的增加。
①、車轍底部和上部的邊緣位置產生集中應力,致使路面產生縱向裂縫,造成雨水等滲入下面層及基層,造成基層水損壞,使公路服務質量下降,增加維修成本。②、車轍降低了路面平整度,影響行車的舒適性。
③、車轍造成路面排水不暢,降低路面的防滑能力,影響行車安全。④、車轍同時會影響行車的穩定性,使行車存在交通安全隱患。2.車轍產生的原因
車轍是瀝青混凝土路面特有的一種破壞形式,它是在行車荷載重復作用以及氣候(高溫)等因素綜合作用下產生的一種永久性變形,表現為沿行車輪跡產生縱向的帶狀凹槽,嚴重時車轍的兩側會有突起形變,造成路面使用性能更加惡化。
車轍產生的因素,包括瀝青材料、施工工藝、級配組成、施工控制、荷載作用、溫度影響等等。①.瀝青材料的高溫穩定性及耐久性等較差,是產生車轍的主要原因之一。
②.施工工藝的選擇不合理,是產生車轍的原因之一,比如對路基的反射應力沒有使用合適的工藝進行分散處理,造成瀝青面層局部受力不均勻產生車轍。③.重載和超載車輛的通行,也是產生車轍的原因。④.瀝青混凝土級配不合理,造成車轍的出現。3.車轍防治的幾種新工藝
3.1.瀝青纖維同步封層工藝的應用
瀝青纖維同步封層工藝,主要應用于道路面層或粘結層施工,由于破碎后的纖維細絲形成不規則網狀結構與瀝青結合同時灑布在路面上,極大的增加了瀝青粘結層的強度,這種工藝能有效的解決路面的裂縫反射問題,有效的吸收應力和分散應力,防止車轍的產生。
玻璃纖維本身具有剛性和韌性,其受力特點是應力分散,應力分散作用的直接效果是加筋路面,從而實現抗車轍、抗裂縫作用。同時由于采用瀝青纖維同步封層工藝,玻璃纖維與瀝青結合料的粘結性,具有很好的防水性。
下圖為法國賽格瑪SECMAIR公司最新研制的新型瀝青纖維同步封層機,該公司擁有該技術和設備的全套專利。
3.2.橡膠改性瀝青材料的應用
國外用膠粉改性瀝青鋪設公路已有30年以上歷史,美國至今已有1.1萬公里的高等級公路采用了膠粉改性瀝青。此外日本、俄羅斯、加拿大、瑞典、韓國、芬蘭等亦已成功地將膠粉改性瀝青用于修建高速或高等級公路。
①、用膠粉改性瀝青鋪設的路面具有優良的抗高溫性和耐久性。
據了解,用膠粉改性瀝青鋪設的路面,與普通路面相比,可延長使用壽命1-3倍,提高路面的耐熱(8 0℃高溫不軟),有效的避免和減少由于普通瀝青材料的高溫穩定性及耐久性等較差而造成的車轍。
②、橡膠改性瀝青具有良好的彈性和分散應力的作用。
目前世界上生產的橡膠改性瀝青最新型工藝是采用連續式高剪切降解工藝,美國道維施DALWORTH公司是該技術的領導者,使用該技術生產的橡膠改性瀝青膠粉分散更均勻,產品的穩定性及改性效果均顯著提高。
美國道維施DALWORTH連續式高剪切降解橡膠瀝青生產工藝
3.3.微表處技術的應用
微表處修復車轍施工技術是以聚合物改性乳化瀝青為粘結料、借助專用的攤鋪設備進行施工的一種冷拌瀝青混合料不等厚薄層攤鋪技術,具有施工進度快、成本低、效果好等特點,可以迅速恢復和改善原瀝青路面的平整度提高防水性和抗滑性。車轍橫斷面一般為下凹型曲線,其填補厚度為變量,這就需要混合料中骨料粒徑按照轍槽的斷面正態分布。
用于微表處的攤鋪機配置一個“v”形攤鋪槽,在攤鋪過程中混合漿體中各種粒徑的骨料就會在“v”形攤鋪箱內經攪拌按照厚度變呈正態分布進行攤鋪,同時在轍槽上方形成一定的預留拱度,為混合料經受行車荷載進一步壓密作出預留。3.4.同步碎石封層技術應用
同步碎石封層技術,對路面的防水性及車轍出現有明顯效果。由于同步碎石封層具有定點定向撒布的特性,可以根據路面車轍的面積及深度,進行相應的施工,如根據車轍的寬度,來調整瀝青和石料的撒布寬度;根據車轍的深度,進行單層或多層同步碎石封層進行修補,降低維修成本,快速恢復路面使用性能。
法國賽格瑪SECMAIR公司是同步碎石封層技術的發明者,同時提供高質量的同步碎石封層機,該公司生產的設備采用電腦控制對瀝青和骨料的灑(撒)布,控制十分精確,瀝青灑布寬度可在10cm—4m之間,灑布量在0.3kg/m2—3kg/m2之間調整,石料撒布寬度在26cm—3.75m之間調整。可以根據需要的寬度進行封層施工,針對路面出現車轍部分進行局部封層施工,既快速修復車轍,又降低了修復成本。
法國賽格瑪SECMAIR同步碎石封層機 同步碎石封層修補后的路面 在進行局部修復施工
3.5.傳統的銑刨車轍路面后重新熱攤鋪
傳統的處理車轍的方法是將路面出現車轍部分及周圍路面進行銑刨,然后進行熱攤鋪重新罩面,罩面后路面的路用性能往往可以得到很好的恢復,但是由于熱攤鋪成本比較高,同時也不利于環保。但是當路面車轍比較嚴重的時候,熱攤鋪還是很有效的一個方法。4.結語
對于我國的公路而言,道路交通量增長非常迅猛,往往遠遠地超過了設計預期增長速度,同時高速公路重車比例在不斷提高,車輛超載超限現象非常普遍,這種交通條件對路面的破壞作用是非常嚴重的,尤其會導致路面車轍的產生。我們應該重視車轍問題,并且積極引進國際先進的防治車轍的新工藝、新技術以及新材料。
第二篇:瀝青路面新工藝、新材料、新技術
瀝青路面養護維修技術的
發展與新材料、新工藝、新技術的應用
瀝青路面在交通載荷與氣候影響的作用下,隨著時間的推移,路面狀況和服務能力將逐漸地惡化。為了保持路面良好的使用性能和延長它的使用壽命,在路面壽命周期的各個不同階段需要采用不同的養護維修措施。瀝青路面的養護維修工作對保持路面的服務能力,延長其壽命周期,以及改善噪音、振動等對周邊環境的污染有著重要的作用。在我國高速公路建設的初期,路面養護的工作量還不是很大,人們容易產生重建設、輕養護的思想,但是隨著我國公路建設的重點逐步向中、西部地區推移,在東南沿海地區將迎來一個路面養護維修的高潮,因而養護維修技術正日益成為人們關注的一個熱點。瀝青路面養護維修作業的分類
我國現行的瀝青路面養護技術規范通常根據工程量的規模大小、技術的難易程度將瀝青路面的養護維修作業分為保養小修、中修、大修、改善(改建)等四類。這種分類方法的核心是“修理”,它是20世紀50年代從前蘇聯的規范中引入的,至今已經沿用了數十年。但是隨著路面養護維修技術在材料、工藝、設備方面的不斷發展和進步,這種分類方法已經很難反映出現代路面養護維修技術的特點和要求,因而也愈來愈顯示出難以與現代養護維修技術的 發展相適應了。
現行分類方法所反映的并不僅僅是一個分類的方法問題,其實質是反映了一種“重修理,輕預防”的觀念。更為合理的分類方法是根據病害的類型、路面損害的程度,以及所需采用養護維修措施的性質和功能來對養護維修作業進行分類。在美國等西方國家將瀝青路面的養護維修作業分為:預防性養護(Preventive Maintenance)、修復性養護(Corrective Maintenance)、路面翻修(Pavement Rehabilitation)、路面重建(Pavement Reconstruction)等四類。這種分類方法的核心是作業的功能和目的,因而不僅在概念上是十分清晰的,而且有著很強的目的性和針對性。
預防性養護是指那些帶有保護路面,防止病害的進一步擴展,和以減緩路面使用性能的惡化速率以及延長路面使用壽命為目的的養護作業,它通常用于沒有發生損壞、或只有輕微缺陷與病害跡象的路面。預防性養護沒有路面補強的功能,因而不應期望預防性養護具有改善路面強度和承載能力的作用。
修復性養護是指那些用來修復路面的局部損害或某種特定病害的養護作業,它通常用于路面已經發生局部的結構性損壞,但還沒有波及全局的場合。
路面翻修是指路面的損壞已經波及到路面的大部分面積,使之發生全面性的結構性損壞,從而需要在一定的深度下進行面層的再生和重鋪的修理作業。
路面重建是指當路面的損壞由于沒有及時進行翻修、補強而進入整個路面各結構層發生結構性破壞時,這時不僅路面的面層,而且它的基層和底基層,甚至于路基也需進行翻修,這樣的養護維修作業稱為重建。當路基也需翻修時則稱為道路的重建。
預防性養護技術的新發展
利用在已有路面上敷設一層防護層來保護原有路面的方法在很早以前就有了,但是預防性養護作為一個完整的概念出現在20世紀的80年代,它是許多國家在公路網的重建過程中總結了以往經驗教訓的基礎上提出來的。預防性養護的重要意義體現在四個方面:保持路面良好的使用性能;延長路面的使用壽命;減少路面壽命周期的成本;節約養護維修資金,是一種費用--效益十分良好的養護措施。
美國在80年代開始大規模進行路網的重建工程時,面對未來公路交通日益強化的挑戰,于1987年啟動了一個龐大的戰略性公路研究項目(SHRP),其中第三個子項目“養護費用--效益”(Maintenance Cost-Effectiveness)就是專門從改善費用--效益的角度來研究養護技術的,它包括了兩個主要研究課題,H101和H-106,前者的研究對象是四種預防性養護技術,后者的對象則是坑洞修補和裂縫(接縫)填封等兩種修復性養護方法。在1993年SHRP計劃結束之后,SHRP第二個子項目“路面長期性能”仍在FHWA的監督下成為一個新的為期20年的“路面長期性能研究計劃”(Long Term Pavement Performance Program)繼續進行,其 中有關柔性路面的養護課題SPS-3作為H-101課題的延伸和LTPP計劃的一部分巳于1998年完成了第一個五年的跟蹤研究[1]。
SHRP H-101和LTPP SPS-3課題的一個重要研究成果就是明確了預防性養護在延長路面壽命周期、節約壽命周期費用方面的良好費用--效益[1]。這一成果的一個總結,可以看到經過三次預防性養護,路面服務能力的評分仍可達到70分以上;路面經四次預防性養護而終結其壽命周期,共延長使用壽命15年;養護維修工程總費用可節省約45%。
正是由于預防性養護的巨大經濟和社會效益,使這一技術得到了迅速發展。目前廣泛應用的預防性養護技術主要有表面封層、裂縫填封和薄層罩面三種類型。
2.1 表面封層
表面封層是一層用連續方式敷設在整個路表面上的養護層,封層材料可以是單獨的瀝青或其他封層劑,也可以是瀝青與集料組成的混合料。表面封層用于解決的養護問題主要有:復原或延緩表層瀝青材料的氧化(老化);重新建立路面的抗滑阻力;密封表面的微小裂縫;防止水從表面滲入路面結構層;防止集料從表面失落、崩解。目前常用的表面封層技術有:霧層封層、還原劑封層、石屑封層、稀漿封層(微表封層)等。
霧層封層和還原劑封層
此類封層是將霧狀的乳化瀝青或專門的再生劑噴灑在老化的瀝青路面上(專用的再生劑要求滲入路 面6 cm左右),其目的是更新和還原表面已氧化的瀝青膏體。霧層封層和還原劑封層都有一些共同的特點:施工后需要較長的時間才能開放交通;必須嚴格掌握單位面積的噴灑量,過多的噴灑量會在路表面形成一層薄膜而使路面喪失摩擦阻力,必要時需用鋪砂的方法來改善其抗滑阻力。撒砂雖然可以提高抗滑阻力但它與路面的粘結力較差,即便經過碾壓,在高速行駛的車輪的作用下仍會被帶出,而導致抗滑能力的很快衰減,由于上述原因,霧層和還原劑封層通常主要用于低交通流量、低速的道路和停車場上。
為改進霧層封層缺點所作的努力一直沿著兩個方向在取得進展,一方面是從材料上采用粘附性更高的粘結料,另一方面是從工藝上來改善粘結劑與砂粒之間的裹覆性能,例如將砂粒與粘結劑事先拌和后再噴灑至路面上。
美國STAR-SEAL公司開發的“SUPREME”牌瀝青路面封涂層就是上述努力的一個例子。“STAR-SEAL SUPREME”是一種以精制煤焦油瀝青乳液為主,添加有橡膠類高分子聚合物和表面活性劑的混合物。一般來說,煤焦油具有抵抗汽柴油等輕質油分的侵入和改善集料濕潤性的能力,因而也改善了它們之間的粘附性能,高分子聚物則增強了粘結劑的粘韌性,而表面活性劑則改善了附著表面的抗水性。將此種乳液與細的石英砂(粒徑0.425~0.212mm)攪拌混合后將其噴灑、涂刷在瀝青路面上2~3遍可形成一層極薄的保護層。它對瀝青路面具有一種屏蔽保護作用,可以抵抗陽光、空氣對瀝青粘結劑的老化,阻止水分侵入瀝青路面而導致的水損害,保護路面瀝青不受泄漏的汽油、柴油、機油等輕質油分的軟化作用,防止冬天防凍鹽或其他化學品對瀝青路面的侵蝕。高粘附性的粘結材料和事先與高耐磨性集料(例如石英砂)的充分裹覆,保證了表面必要的抗滑性能以及它的耐久性。
石屑封層單層的石屑封層是最早出現的預防性養護技術,其施工方法是在路面上噴灑一層瀝青材料(熱瀝青、輕制瀝青、乳化瀝青等),緊接著撒布砂、單粒徑或適當級配的集料,并緊跟著進行碾壓。石屑封層是一種敷設簡單、易行,價格低廉的養護方法。它的缺點是要有較長的初期養護時間,高速行駛時噪音過大,路面上的松散集料還會被高速行駛的車輪帶出而撞擊、粘附在車身和檔風玻璃上,集料的損失還會導致抗滑能力的衰減,所以一般很少用在大交通流量和高速行駛的道路上。
石屑封層的新發展是圍繞著減緩抗滑性能的衰減速率所作的努力。這種努力同樣表現在從材料和工藝兩方面對粘結劑和集料之間粘附性能所取得的改善。
材料方面的改善,主要是更多地采用改性瀝青和改性乳化瀝青,以及改善它們與集料之間的相容性。在工藝方面的改善,同步石屑封層(Synchronous Surface Dressing)的出現就是一個典型的例子,它將粘結劑的噴灑和集料撒布兩道工序集中在一臺車輛上同步進行。這樣做的好處是使碎石顆粒立即與剛噴灑的粘結劑相接觸,此時由于熱瀝青或乳化瀝青的流動性較好而使石屑能更深地埋入粘結劑內,并更好地滲入到路面的裂縫中。對于熱瀝青來說在溫 度尚未下降之前瀝青的粘度較低,而對于乳化瀝青來說則在尚未破乳前,噴灑的粘層油具有更厚的鋪層,這些都有利于增加石屑埋入的深度和由于毛細管作用而增高石屑顆粒間粘結劑吸附的高度。同時,較好的流動性也有助于粘結劑更好地滲入到原路面的裂縫中而改善它的封水性能。
稀漿封層和微表封層
稀漿封層是一種由乳化瀝青、破碎的集料、礦粉、水和添加劑組成的稀漿狀的混合物,它在拌和均勻后被攤鋪到原有的瀝青路面上形成一層與原路面接合牢固、具有抗磨表面結構的均勻養護層。微表封層是在乳化瀝青稀漿封層基礎上發展起來的,它由慢裂快凝的高分子聚合物改性乳化瀝青、100%破碎的集料、礦粉、水和添加劑組成稀漿混合料。微表封層的厚度可達10~15mm,抗滑阻力和抗磨耐久性也比普通的稀漿封層更好,并可具有某些修復性的功能,例如用于修補車轍、輕度松散、泛油等病害的校正。稀漿封層尤其是微表封層由于其良好的抗滑性能、快速凝固成型、早期開放交通、省去了噴灑和碾壓工序,一臺機械即可連續作業以及簡單的施工過程和很高的生產效率,因而更加適用于大交通流量和高速行駛的道路上。
微表封層技術的新發展主要表現在應用領域的不斷擴大,現在微表封層不僅作為一種預防性養護的手段,而且還廣泛地應用于:各種不同深度車轍的修補工作;作為防水和防止反射裂縫用的下封層;加鋪在水泥路面和橋面上作為抗滑磨耗層;以及在水泥混凝土-瀝青復合路面上作為兩者之間的防水粘結層等等。
2.2 裂縫填封
裂縫是瀝青路面常見的一種病害,從養護工藝的角度來看,裂縫可按其縫寬分為微裂縫或發裂(2mm以下)、微小裂縫(2~6mm)、小裂縫(6~12.7mm)、中裂縫(12.7~25mm)、大裂縫(>25mm)。對于發裂來說一般不需作處理,除非在單位面積內的發裂十分多,則可以在其上作表面封層的處理。6mm以下的微小裂縫由于尚未發生結構性損壞,通常不對裂縫作更多的處理,或只在表面上作貼封式的封面,其目的是防止由于雨水、冰雪通過裂縫向下滲入而繼續擴大,因而屬于預防性養護的范疇。寬度在6~12.7mm的小裂縫因尚未造成嚴重的結構性破壞因而常將它們的處理歸入預防性養護。此類裂縫通常需要進行擴縫處理,有時也將它們歸入修復性養護的范疇,本文將在修復性養護中與中、大裂縫的處理一并討論。中、大裂縫的出現表明路面已發生較嚴重的局部損壞,而且往往帶有嚴重的剝落,對它們的修補類似于坑槽的修補,已經屬于修復性養護的范疇。mm以下的微小裂縫尤其是2 mm以下的微裂縫用普通的熱瀝青或乳化瀝青進行密封處理,由于很難滲入裂縫深處,封層的厚度又很薄,不易取得良好效果,因而通常不作任何處理。微小裂縫處理技術的新進展主要得力于裂縫密封材料的不斷改進,由于橡膠瀝青技術的發展,出現了許多高粘度高粘彈性的裂縫密封膠,它們具有非常高的承受彈塑性變形的能力,這就使得微小裂縫的貼封式處理有了可能。
許多國家的經驗表明對微小裂縫,特別是低溫裂縫在裂縫形成初期就用高粘度的密封膠作貼封式處理是非常有效的。它可以防止雨雪滲入裂縫,避免水分侵入混合料內部發生凍脹或瀝青剝落而導致病害的進一步擴大和更為嚴重的路面損壞。
2.3 薄層罩面
薄層罩面也是一種很早采用的傳統預防性養護方法,它是在原有路面上加鋪一層厚度不超過2.5cm的熱瀝青混合料,薄層罩面可以有效地防止品質正在下降的路面繼續惡化,改善其平整度、恢復它的抗滑阻力,校正路面的輪廓,對路面也有一定的補強作用,但在多數情況下費用--效益較其他預防性養護方法為差。薄層罩面在施工中最大的困難是由于層面較薄、容易冷卻又不宜使用振動壓路機,因而不易達到較高的密實度,因此正確的混合料設計、溫度控制、碾壓工藝和壓路機選型顯得尤為重要。
采用改性瀝青作為粘結劑鋪筑的薄層罩面在耐久性和抗滑性能方面都優于普通瀝青的薄層罩面,但碾壓溫度要求更高,由于散熱快而引起的壓實困難就更大,為了適應薄層路面快速壓實的需要,近些年來出現了某些專為壓實薄層路面而設計的高頻振動壓路機,此類振動壓路機的振幅極低只有0.2 mm左右,但頻率則高達70 Hz左右。這樣匹配的振動參數,由于大大降低了振動沖擊力可以避免壓碎集料,但又能保持較高的單位時間內輸入被壓材料的振動能量。
預防性養護技術的發展趨勢與展望
瀝青路面預防性養護技術總的趨勢仍將沿著材料、工藝、設備三個方面向前發展。
新材料
如果說材料性能的改善在最初采用改性瀝青和改性乳化瀝青時只是看重于一般性地對瀝青性能的改善,而在隨后的發展中新的養護材料就更針對預防性養護的特點來開發了。由于預防性養護是敷設在瀝青路面上的一薄層養護層,它不像瀝青混凝土那樣對抵抗疲勞載荷的破壞和在抗車轍的能力方面有著很高的要求。對養護層來說更為重要的首先是抵抗車輪磨耗的能力,包括車輪刮落集料的顆粒、對集料顆粒的磨光作用,以及集料與粘結劑之間的相容性(亦即瀝青與集料的粘附能力),這些都直接影響著養護層的抗滑性能、它的衰減速率以及與原路面之間結合的牢固程度。第二是養護材料抵抗外部塑性變形的能力,亦即要求養護材料有足夠的粘彈性和延展性,以便吸收由于溫度變化或原路面傳上來的變形和應力。第三是它的密水性能,亦即防止水分透過養護層滲入路面的能力,這直接影響到養護層抗水損害的性能。第四是在環境因素的作用下耐老化的能力。
針對上述要求,新的養護材料的開發重點是增強它的粘彈性、堅韌性以及與集料之間的粘附性能。高粘度橡膠瀝青的開發是新型養護材料的一個典型實例。橡膠瀝青(Rubberized Asphalt),也稱瀝青橡膠(Asphalt Rubber)是一種將磨細的橡膠屑經特殊的工藝處理后形成的一種瀝青與泡脹成凝膠狀的橡膠顆粒組成的高粘 度的粘結劑。橡膠瀝青的制備工藝可以分成干式和濕式處理兩大類。橡膠瀝青最初的工藝方式是干式處理法“Dry Process”。這種方法是將磨細的橡膠屑直接與集料一起加入到攪拌器中與瀝青攪拌而形成混合料。在這一處理過程中,橡膠屑并未與瀝青發生任何反應,因而作為粘結劑的瀝青其本身的性能并未獲得明顯的改善,而橡膠屑只是類似填料在發揮作用,干式處理所加入的橡膠屑的比例通常是有限的(大約3~5%)。現在干式處理法制備的瀝青混合料被命名為橡膠屑改性的瀝青混合料(Rubber-Modified Mix)。
濕式處理法(Wet Process)是將磨細的橡膠屑加入到瀝青中去浸泡,然后再與集料拌和而成瀝青混合料。濕式處理開始發展時曾采用溶劑浸泡的方法,首先將橡膠屑放入石油溶劑中(例如航空煤油中)加以浸泡,使它在溶劑中膨脹而表面變軟,然后再與熱瀝青一起在高速攪拌狀態下進行反應而制成橡膠瀝青的粘結劑。由于溶劑法的成本高、有污染、安全性差,因而隨后被高溫直接浸泡的方法所取代。目前大量使用的制備橡膠瀝青的濕式工藝是將磨細的橡膠屑(1~2 mm左右)放在裝有高溫熱瀝青(191~218℃)的反應釜中浸泡數小時,使橡膠顆粒的表面形成一層凝膠體。濕式處理的工藝通常需要在瀝青中加入18~26%的橡膠屑,以獲得最佳的粘度。現在由濕式處理法制備的粘結劑被命名為瀝青-橡膠(Asphalt-Rubber)。
瀝青-橡膠是一種高粘度和高粘彈性的粘結材料,其粘度隨著橡膠屑含量的增加而增大。由于瀝青橡膠具有很高的粘彈性,所以 它作為一種預防性的養護材料和集料的粘結劑有著一系列的優越性:
·具有更強的粘附能力,可以使集料顆粒之間以及養護層和原路面之間粘結得更加牢固,因而表現出更強的抗車輪磨耗的能力;
·良好的密水性能,可防止水分透過養護層滲入至瀝青路面;
·具有高度的彈性恢復能力,可以更好地承受彈塑性變形和外部傳遞的應力;
·可以更多地提高粘結劑在混合料中的含量以增加裹覆集料顆粒的瀝青膜厚度而不會導致泛油;
·改善混合料的低溫抗裂和高溫敏感性;
·廢舊輪胎橡膠中所含有的抗氧化劑還有利于提高粘結劑耐老化的能力。
目前瀝青橡膠巳廣泛地應用于石屑封層、薄層罩面、應力吸收層、開級配的磨耗層等各種需要粘結劑具有高粘結力的場合,也是制作各種裂縫填封、接縫填封材料和密封膠的主要原料。
新工藝
預防性養護工藝未來的發展趨勢將沿著以下方向繼續取得進展。
⑴隨著乳化瀝青性能的不斷提高,預防性養護工藝將進一步向冷態施工的方向發展;⑵引入某些新技術來解決養護作業中突出的矛盾和問題;⑶采用多種工藝的復合,使不同工藝的優勢能得到互補而彌補各自的缺點。
在第一個方向上的最新例子可以舉出人們對橡膠瀝青進一步乳化所作的努力。如果這種努力能獲得成功,橡膠瀝青就可以移植到稀漿封層這樣的冷態施工技術中去,從而取得更為廣泛的應用。
在第二個方向方面,為了解決粘結劑與集料更好裹覆的問題,提出了將細砂在乳化瀝青噴灑前先行混合的新概念。目前這一新概念巳經在裂縫壓力噴補中得到了很好的應用,而上文提及的美國STAR-SEAL公司的瀝青養護封涂層也是一個實例。另一個為解決石屑與瀝青裹覆問題的新技術可以舉出在石屑封層中采用同步噴撒工藝的例子,它巳在上文石屑封層技術中作過詳細的介紹。
在第三個方向上可以舉出國外覆蓋封層(Cap Seal)和三明治封層(Sandwich Seal)等復合封層技術的發展。
覆蓋封層
覆蓋封層是為解決石屑封層存在的缺陷而發展的一種復合封層技術,它首先在原路面上敷設一層石屑封層,待石屑封層完全凝固后(約需一周左右時間),再在其上鋪設一層稀漿封層或微表封層。圖9是一組覆蓋封層的施工圖片,圖9a是正在進行石屑封層施工,9b是在其上鋪設一層稀漿封層,9c是最后成型的覆蓋封層表面。覆蓋封層的優點是縮短了初期養護時間;改善了石屑封層耐久性、抗滑性、噪音等方面的缺點;可以獲得更大的厚度,替代薄層罩面而具有更好的費用--效益。
三明治封層
三明治封層是一種將貫入式工藝與石屑封層工藝結合在一起的封層技術。它的工藝是先將一層粗集料(15~20 mm)撒布在所需養護的瀝青路面上,然后再噴灑一層改性乳化瀝 青,并緊跟著撒布一層較細的集料(5~13 mm),最后碾壓成型。改性乳化瀝青用量應比單層的石屑封層高,以便有足夠瀝青貫入到粗集料的縫隙中,但其噴灑量則又比雙層石屑封層低。這種復合工藝的好處是可以使較小的集料顆粒嵌入到大顆粒中間,以提高抵抗車輪帶出石屑的能力,而大顆粒集料的存在則有助于解決表面泛油的問題,在生產效率和材料消耗上則比多層石屑封層為好。
設備的新發展
如何更好地滿足養護材料和工藝發展的要求一直是推動養護設備技術進步的原動力。養護設備當今和未來的趨勢仍將沿著:⑴滿足新材料、新工藝發展的需要;⑵現代高新技術向傳統機械工業滲透、改造的趨勢來發展。
養護設備的發展與材料和工藝的發展有著密切的關系,新的養護材料和養護工藝的出現隨伴著新設備的產生。從歷史上看,出現了乳化瀝青材料隨伴著就有了乳化瀝青的制備設備;有了改性瀝青材料,就出現了改性瀝青設備。最近的例子是橡膠瀝青制備設備的開發,而同步石屑封層工藝的提出,就出現了同步石屑封層機。
在預防性養護作業中最主要的施工機械有兩類:噴灑粘結劑和撒布集料的機械;攤鋪稀漿類混合料的機械。對于預防性養護來說,對這兩類機械的一個共同的要求是保持集料、粘結劑以及混合料其他成分(如稀漿混合料中的水、粉料等)之間的恒定的比例關系。
隨著現代高新科技的迅速發展,為了更好地滿足提高養護作業的要求,提高作業的質量和效率,預防性養護的施工機械在技術上 已取得了巨大的科技進步,它們在技術發展上的一些共同特點是:
⑴要求保持恒定的作業速度導致朝兩個方向的發展;
具有很高行駛速度,而作業速度可無級調節的液壓驅動底盤;
高精度的車速和原材料供給的恒速調節或比例調節系統。
⑵全自動的計算機監控系統,主要是:
作業質量的自動控制,例如噴灑量的自動調節、噴灑高程的自動找平、作業過程的屏幕監視等;
機械運轉狀態的監控,例如運轉參數的自動記錄、自動報警、故障診斷等。
⑶液壓技術的廣泛應用,在現代的預防性養護設備上液壓傳動技術、液壓控制和調節技術得到了廣泛應用,例如作業寬度無級可調的工作裝置、液壓伸縮調節技術等。
現代全自動的瀝青灑布車通常都裝備有以下的系統:
精確的灑布速度調節
采用恒速調節的方法,通過計算機控制使車速保持在預選的工作速度上,同時使瀝青泵的排量在整個工作過程中保持不變(當灑布寬度改變時,電腦會自動調節排量);或采用比例調節的方式,由雷達測速裝置不斷地檢測行駛速度,通過電腦調節瀝青泵的排量以保持恒定不變的單位面積的瀝青用量;
恒定的噴灑高度
在工作之前調節好高度后,在工作中通過超聲波傳感器和自動找平系統,使噴灑的距離保持不變;
液壓伸縮的噴把
可在駕駛室內方便地改變噴灑的寬度;
計算機的集中控制系統
灑布過程中的重要信息,如罐內瀝青 量、巳灑布的面積、瀝青的用量以及每平方米的平均灑布量都可在駕駛室的電腦面板上顯示出來,所有操作參數都采集并儲存在計算機內,需要時可隨時打印出來。現代連續攤鋪作業的稀漿封層機,在技術上也有了很大的進展,包括:
集料、乳液和水的連續供給系統
可以保持連續不停頓的作業,大大提高了生產效率;
更精確、標定更方便的重量計量及作業速度和原材料供給的比例調節
能更
精確地保證稀漿混合料各組份的比例關系和集料的級配精度;
寬度液壓可調的攤鋪箱
可以方便地適應不同寬度路面的需要,裝在攤鋪箱后部的第二刮平器可抹平封層表面的傷痕,使稀漿封層的表面獲得更好的外觀質量;
電腦的自動控制和監測系統
可以方便地設置稀漿混合料各組分的配方,在電腦屏幕上顯示工作過程的各種信息,并裝備各種安全報警系統。
新型的同步石屑封層機在一臺車上裝備有粘結劑噴灑和集料的撒布系統;車速和原材料的供給是由電腦自動控制的;有些機型上還裝備有帶攝像頭的觸摸屏監視系統。修復性養護技術的新發展
修復性養護主要包括路面的局部修補和中、大裂縫的填補處理兩大類。在路面的局部修補中又可分為坑洞修補和局部路面的翻修等兩種不同類型的作業。后者將在本文路面翻修的章節中一并討 論。坑洞修補
坑洞的修補是養護部門最日常的養護工作,尤其是冬青之交由寒冷轉向潮濕溫曖的時期更容易發生瀝青路面的局部損壞。坑洞修補是處理路面由于局部承載能力不足而導致的小面積的載荷裂縫(龜裂)和瀝青老化、路面崩解而導致的坑洞最常用的修補方法。
從修補壽命的長短來分,坑洞修補可分為應急修補、半永久性修補和永久性修補三類,從修補的施工方式來分,則有冷態修補和熱態修補之分。
傳統的熱補工藝仍然是永久性修補的主要方法。影響坑洞熱補壽命的工藝因素主要是:
·施工氣溫;
·坑洞內部以及周圍薄弱路面是否經過清理、干燥;
·坑洞底部、側壁是否覆蓋粘結劑;
·修補材料是否充分壓實;
·修補材料與原路面的接縫是否經封邊處理。
實施標準熱補工藝的設備是傳統的綜合養護車,車上除熱混合料的貯存、保溫、加熱系統外,其他工作主要靠隨車附帶的手扶工具來完成,包括切邊機、鑿巖機、吹風機、手扶壓路機等。
坑洞熱補工藝在20世紀90年代的新發展是美國熱動力公司坑洞加熱修補工藝,這一工藝利用丙烷氣通過耐火磚的微孔間歇輻射加熱的方式加溫坑洞及周圍路面,烘干水分,軟化原路面,然后 加入熱瀝青混合料后將它整平、壓實。
美國熱動力學公司發明的坑洞加熱修補機,早期的加熱修補工藝原期望能將原路面的瀝青混合料加熱熔化后與新補的材料能形成牢固的結合。但實踐證明,由于坑洞周邊的原路面處在半損壞的狀態,對坑洞不作處理直接填補新料的方法往往得不到良好的效果。因而,隨后開發的坑洞加熱修補機,增加了液壓驅動或手工操作的釘耙,用來將周邊舊料耙松與新料混合后再填補壓實。坑洞加熱工藝的另一個局限性是由于受瀝青混合料導熱性差的限制,其加熱深度通常只能達到4~5 cm,因而補坑的深度大都限制在表層的淺坑。
在應急修補中采用熱補工藝雖然省掉了切邊、清潔、壓實、封邊等工序,但由于需要加熱瀝青混合料,仍然要有較多的裝備,從而降低了修補的快速性要求,而壽命也只能維持2~3個月的時間。因此,在近些年來有著良好快速性的冷補工藝有了很大的發展,逐漸成為應急修補坑洞最常用的方法。標準的冷補工藝只需使用某些簡單的手工工具,補坑的時間只需數分鐘即可。
冷補工藝的新發展是根據美國SHRP計劃研究成果而開發成功的壓力噴射修補工藝。這一工藝的特點是將集料與加熱至適當溫度的乳化瀝青在噴咀部位經混合后,用高壓空氣噴射至坑洞內直至填滿為止,它是由以下四道工序組成。
·高壓空氣噴吹清除坑內的松碎材料、雜物和水分;
·在坑底和側壁噴灑粘層油;
·高壓噴射裹覆有乳液的集料至坑洞;
·噴射細集料至補坑料表面形成一層保護層。
壓力噴補工藝節省了碾壓的工序所以修補工作十分簡單只需一臺機器一人操作即可,一個小面積的坑洞修補工作只需1~2分鐘即可完成。壓力噴補工藝特別適合于小面積坑洞和大裂縫的修補。
成功實施壓力噴補工藝的一項重要條件是乳化瀝青與集料之間必需具有良好的相容性,因此十分重要的是事先必須在實驗室對集料與乳化瀝青之間的相容性做出評價,以優選相容性良好的原材料。上一世紀90年代中期我國曾引進過壓力噴補的設備,但這一技術并未獲得廣泛應用,其原因也在于此。
裂縫填封
中、大裂縫的修補都需要清除裂縫周邊己經損壞的材料,因此擴縫處理是必需的工序。對于大裂縫來說,在許多場合其原因常是由基層或路基引起的(例如不均勻的沉降),因而修復工作往往需要除去整個路面,甚至直達路基,己經屬于全深度翻修的范疇而不是修復性養護作業了。屬于修復性養護的裂縫填封主要是針對那些由于低溫、推移、反射等引起的,其損壞主要存在于面層內部的裂縫而言的。
影響裂縫填封壽命的工藝方面的主要因素是:
·施工氣溫;
·裂縫是否作清潔、干燥處理;
·裂縫填封的方式。
裂縫填封的方式對填封壽命有著重要的影響,美國SHRP計劃的研究結果表明對于六種不同的裂縫填封方式,其壽命的差別是十分顯著的,壽命最長的是方槽貼封式和淺寬槽的無貼封式兩種方式。
根據美國SHRP計劃的研究成果,裂縫填封的先進工藝應包括以下工序:
·開槽擴縫
·加熱壓縮空氣清潔干燥縫壁
·壓力填充補縫材料
·撒砂封邊
目前先進的裂縫填封設備都是根據上述工序設計制造的。
裂縫填封的壽命與所采用的填封材料的性能也有很大關系。用普通的熱瀝青或乳化瀝青作為填封材料,不如改性瀝青與改性乳化瀝青,而近些年來裂縫填封效果的大幅度提高則得力于以橡膠瀝青為原料的特種裂縫填封膠的成功開發。此類裂縫填封膠有著非常高的粘彈性,可適應裂縫受外力的影響而引起的漲縮,同時又具有極佳的與縫壁粘結和防水的性能。
修復性養護技術的發展趨勢與展望
在坑洞修補中,修補材料的壓實質量、表面的平整度、修補的快速性,仍然是目前坑洞修補技術中沒有完善解決的問題。瀝青路面修復性技術總的發展趨勢將圍繞著上述問題從材料、工藝和設備 三方面來取得進展。
1新材料
在坑洞修補材料的發展中,高性能的專用冷補材料的開發是一個明顯發展趨勢。如果說在開始發展可以長期貯存的冷補材料時,主要的對象是應急性修補,則目前專用的冷補材料的性能己經可以使修補壽命提高至1~2年左右。應急性冷補材料主要是由慢凝的輕制瀝青制作的,而專用的冷補材料則是按專門的配方和拌和工藝生產的,這些材料大多是一些專利產品,例如美國的UPM、Perma-Patch、QPR2000等品牌的冷補料。隨著新的高性能的冷補材料的進展,結合冷補工藝的改善,使坑洞冷補的壽命接近永久性修補壽命是完全可能的。采用專用冷補材料的優越性是十分明顯的,表1是美國SHRP計劃106課題試驗研究的結果。從表 中可以看到不僅是修補壽命有了很大提高,在各種條件下的平均壽命達到了1.5年,而且對施工氣溫、坑洞干燥程度的敏感性也大大降低了。
2新工藝
在坑洞修補工藝的發展方面,總的趨勢是冷補工藝的發展較熱補工藝更快。美國SHRP計劃的研究在保持應急冷補工藝快速性的基礎上提出了一種所謂“半永久性修補”的工藝,它是由以下五道工序組成的:
·清除坑中的水分和雜物;
·切除周圍半損壞的材料;
·噴灑粘層油;
·填入冷補材料;
·用小型機具壓實冷補料。
半永久修補工藝較常規的應急修補工藝增加了切邊、噴灑粘層油和碾壓等三道工序,雖然會增加數分鐘的修補時間,但卻大大提高了修補的牢固程度。
在坑洞的壓力噴補工藝方面需要解決的問題是進一步改善坑洞表面的平整度。
在熱補工藝方面提高坑洞修補深度將是加熱修補工藝進一步發展需要解決的問題,在這方面微波加熱將會是一個值得關注的方向。
微波加熱瀝青路面的優越性是明顯的,因為微波加熱依靠增加材料分子運動的動能來使被加熱物體升溫,因而加熱是由內及外的。微波加熱具有深部加熱、熱慣性小、控制容易的特點,特別適宜于導熱性能很差的瀝青路面的加熱。限制微波加熱技術用于瀝青路面加熱領域的原因是高強度微波輻射的防護問題和將燃料能轉換成微波能的能量轉換效率過低。如果為減少微波幅射強度和能量損失而降低微波加熱的強度,則必然將延長微波加熱的時間而使其在加熱的快速性上失去優勢。根據計算以90 kw的微波功率將一面積為1 m2的坑洞在深度10 cm內平均升溫130℃,大約需要9 min,而產生90 kw的微波功率大約需要145 kw的電能。
在提高路面局部修補的快速性方面的一個值得注意的趨勢是 隨著快速冷補工藝的發展,在干線公路上將更多地采用將快速冷補坑洞與全車道局部翻修相結合的工藝,亦即當出現個別坑洞時采用半永久性的冷補工藝,當在局部面積內出現較多的坑洞或坑洞損壞的先兆時(如出現局部龜裂)采用全車道局部翻修的工藝。
3新設備
坑洞修補設備未來總的發展趨勢是各類修補設備將沿著不斷滿足新材料和新工藝的發展而取得進展。
對于實施傳統熱補工藝的綜合養護車來說,采用預制的熱補混合料,將貯存熱混合料的容器改為具有加熱、升溫和攪拌功能的現場攪拌器將是一個重要的發展趨勢。
對于坑洞加熱修補設備來說,出現了向小型化方向發展的趨勢。一種手扶式的坑洞加熱修補設備,所用的加熱源是紅外線。在加熱技術方面,隨著紅外線發射管熱效率的提高,加熱技術在坑洞熱補設備上除了火焰輻射加熱方式外,紅外線加熱技術也將是一個有競爭力的選擇。
新的加熱技術在坑洞熱補設備上的應用,最值得關注的是微波加熱技術,廣東威特真空電子公司與長沙交通學院共同研制開發的微波加熱補坑設備。
在小坑洞修補和大裂縫填封方面的設備,壓力噴射修補機將是一個有競爭力的修復性養護設備,它將進一步圍繞改善乳化瀝青與集料的混合與裹覆和加強壓力噴射的強度以改善填補材料的粘結性能方面取得進展。
第三篇:瀝青路面裂縫分析與防治
裂縫是瀝青路面的主要病害之一。根據瀝青路面開裂的主要原因,裂縫可以分為兩大類,即荷載型裂縫和非荷載型裂縫。荷載型裂縫,即主要由于交通荷載作用下產生的疲勞裂縫。研究表明,荷載型裂縫的開裂方式主要表現為剪切型。非荷載型裂縫,即不是由交通荷載引起的裂縫,主要為溫度型裂縫。瀝青路面的溫度型開裂包括低溫收縮開裂與溫度疲勞開裂,均表現為張開型裂縫。對于瀝青路面基層存在裂縫情形,按瀝青面層(瀝青加鋪層)裂縫開裂部位,又可以分為反射裂縫與對應裂縫。1 路面裂縫的不利影響
當瀝青路面出現裂縫后將會使道路使用質量惡化。由于裂縫局部過大的應力會引起裂縫周圍路面結構逐步破壞,隨著水的侵入,路基土承載力降低會加劇路面結構的破壞。這將使得舒適性和安全性降低。瀝青路表出現裂縫是路況惡化的征兆,會對路面性能和耐久性產生不利的影響。這些不利影響包括:
第一,影響路面使用功能和品質。裂縫的存在,會影響行車舒適和安全,也影響路面美觀。
第二,降低路面防水性,影響路面使用壽命。路表出現任何裂縫,都會使路表水有機會進入路面結構內部,甚至進入對濕度敏感的路基土中,從而引起路面早期破壞。
第三,引起路基過大壓應力,易造成路面下沉。由于存在裂縫,造成路面板體不連續,在行車荷載作用下將加大板體邊緣的變形,從而在裂縫處傳遞過大壓力至路基頂面,造成路基沉陷,從而引起路面下沉。第四,增大路面應力和變形,造成結構層提前破壞。上述的路面結構板體邊緣變形,會在路面結構內(尤其基層)產生很大的應力和變形,在行車荷載作用下將縮短這些結構層的壽命。
第五,磨耗層沿裂縫的破壞。在車輛、水分、霜凍等因素的綜合作用下,磨耗層常會沿裂縫發生骨料或小塊瀝青的剝落。2 瀝青路面裂縫的成因
瀝青路面開裂一般與路面材料的特性、結構組成及形式以及交通荷載和各類環境因素的作用有關。為解決瀝青路面開裂問題,必須對其成因有一正確的認識。歸納起來,引起瀝青路面開裂主要有下述幾方面原因: 2.1 路面疲勞
由于瀝青路面所承受的累積交通量超過其設計極限,將導致路面疲勞開裂裂縫。這種疲勞作用對面層甚至整個路面結構(底基層、基層和面層)均會造成影響。對于瀝青表面層(磨耗層),其疲勞裂縫很細小,且限于行車道,隨著時間會延伸至整個路面,形成龜裂。用水泥處治的半剛性基層,當設計欠安全或已達到設計使用年限時,由于疲勞會產生開裂。并依材料的殘余力學特性(強度、模量),大面積的塊裂可能發展為小面積的塊裂甚至成為龜裂。除磨耗層外,瀝青面層中其他結構層也可能由于基層的過度疲勞而易于開裂,在交通荷載的作用下裂縫將延伸至磨耗層。雖然在裂縫出現的初期僅限于車轍處,但這些疲勞裂 縫通常會發展為塊裂。2.2 路面結構的收縮變形
當無限長的路面結構收縮時,一旦面層與下層表面間的摩擦約束力在面層內引起的拉伸應力超過其抗拉強度,就會引起面層的收縮開裂。收縮的原因,對于采用水泥材料的結構層可能是水泥的凝固變性或干縮,或者是因季節、早晚天氣變化造成的溫度收縮。通常收縮裂縫主要產生在至少有一層使用了水泥結合劑的結構中,但在非常惡劣的氣候條件下,這種現象也影響到瀝青面層。始發于磨耗層表面的裂縫,可能因在冬天嚴寒條件下的溫度收縮和路面結構層翹曲引起。在貧水泥混凝土基層路面上大量的觀測到這種現象。在寒冷天氣中,上層的溫度比下層的溫度低,結果因深度不同而收縮量不同,會引起路面板 的翹曲。這一影響加上瀝青表層所產生的拉伸應力,當超過材料的抗拉強度時,就產生了這種裂縫。在冬天極度嚴寒的國家,瀝青材料在極低溫度下會硬化,這就使得它們易于因溫度收縮而開裂。當使用硬瀝青和易老化的瀝青時,這一現象更為常見。這時它們一般形成等距橫向收縮裂縫。對于半剛性路面,水泥穩定類基層通常沒有施工縫,因此,這些結構層易于產生天然橫向縮縫。這些橫向裂縫貫穿磨耗層達到路表時,它們往往間距為5~15m,且寬度隨溫度變化而變化,在零點幾毫米到幾毫米之間。縮縫在路表成為
可見縫時通常為單一的直線型裂縫,但在交通荷載作用下可發展為雙線型裂縫和分叉裂縫。2.3 路基土的變形
路基的變形或局部承載力的下降,也可以引起路面開裂,裂縫會貫穿路面各結構層。引起這種裂縫的原因各異:由于路基排水不暢使其內部含水量增加而引起承載力下降;有壓縮性強的土類填筑的路基或者未經充分壓實的路基,在交通荷載和路面自重作用下而緩慢下沉;路基土體滑動,尤其是沿線半挖半填路段;在旱季,粘性土由于過度失水而引起收縮,特別是道路沿線存在的樹木根系會使裂縫出現的更頻繁;當路面結構層形成的溫度隔離效應,不足以阻止霜凍影響波及敏感土時引起路基凍脹。2.4 設計或施工不當
路面開裂也可能因路面設計的某些缺陷,或某層或多層路面結構的施工不當而引起:
第一,當老路拓寬時,由于基礎承載力的橫向變化,經常在老路邊緣處出現縱向裂縫,尤其當車輛輪跡主要集中在老路邊緣時。第二,縱縫出現在道路加寬處且原有結構與加寬部分之間的施工連續性沒有保證的地方,這樣的裂縫通常是直線裂縫且往往相當密 第三,相鄰車道鋪筑時使用的縱縫與橫向施工縫都是薄弱環節,如果施工不當且不能連續施工,這些缺陷將暴露在交通荷載作用下和溫度變化中,將導致直線性裂縫,由于表面磨耗和材料的損失,裂縫往往加深。
2.5 老化和環境因素
在嚴冬,瀝青材料最易破碎,其強度將難以承受由溫縮引起的拉伸應力,可能由于路面的溫縮和翹曲在路表出現微裂縫。它可以從表面擴展至層底。這種類型的開裂可能最終發展為龜裂。但單個裂縫會一直很細小。瀝青材料的老化變硬以及路表直接暴露于大氣環境中,會使這種影響隨時間加劇。3 瀝青路面裂縫擴展的影響因素
瀝青路面開裂主要由交通和環境因素引起。與行車荷載有關的瀝青路面開裂的典型例子就是龜裂,它由車輪碾壓引起。與環境有關的瀝青路面開裂的典型例子是達到整個道路寬度或部分寬度的橫向裂縫,這種類型裂縫是由于溫度下降或干縮變形時瀝青路面結構層收縮引起的。區別裂縫類型和各種類型裂縫(環境的和交通的)間的相互作用非常重要。這些方面會因路面結構層屬性(柔性、半剛性和剛性)的變化而 變化。
3.1 交通荷載誘發裂縫
根據經典的疲勞強度理論,交通荷載引發的瀝青路面裂縫產生于受約束層底部,然后向上擴展到路表。這些裂縫應出現在車輪輪跡處,而且根據理論計算,應為橫向裂縫。然而,在車輪輪跡處觀測到大量的縱向表面裂縫,它們產生于頂面,然后擴展到路面內大約40~50mm 深處。盡管這種類型裂縫的起因不完全清楚,但人們相信它們可能是由于在輪胎與路面接觸處的垂直接觸壓力分布不均,以及出現了位于行車方向側面的剪力作用的結果。
Dauzats 等人報道了法國許多較厚的柔性路面上所觀察到的裂縫類型。得出的結論認為:大多數裂縫起源于路面表層。Numm 也得到類似的結論。Van Dommelen 作了類似的闡述。所有這些都表明:與交通荷載相關的瀝青路面開裂不一定形成于約束層的底部,它們也可以產生于路表。3.2 環境因素誘發裂縫
事實上,由環境因素誘發的裂縫通常呈現為橫向裂縫,這是因為溫度下降或干濕變化而收縮產生的應力一般在縱向最大。在特殊條件下,如高摩擦力和溫度或含水量急劇下降,就可能產生橫向裂縫。在這種情況下,也可能產生典型的塊裂。通常,環境因素誘發的裂縫與存在水泥處治層或高塑性指數的重粘土路基有關。這兩者都對溫度和濕度變化非常敏感。而且,瀝青層內也可以產生很大的溫度應力,尤其是在低溫地區。在這些地區,溫度可以降低至使瀝青材料具有玻璃特性,這意味著更可能發生破碎。然而,在溫和的氣候下也可能發生開裂,盡管此時瀝青材料中的應力可以迅速松弛。3.3 交通荷載與環境因素對瀝青路面開裂的綜合影響與交通荷載和環境因素相關的應力不是彼此孤立的。而且,在許多氣候條件下,瀝青路面裂縫在白天主要受交通影響,而夜晚主要受環境因素影響。Goacolou 等人和De Bondt研究了交通荷載與環境溫度的聯合影響,表明:這類裂縫在開始階段發展緩慢,而在最后階段發展非常快。適用于含水泥處治基層的瀝青路面。溫度引起的開裂能夠以完全不同的方式發展。在早期階段發展快,而在第二階段擴展速度減緩。存在軟弱地基或路基施工后沉降過大的路段,路面開裂往往由非均勻沉降引起。De Bondt 指出,在這種情況下,應用綜合方法來分析這些影響。同時指出,交通荷載加速了非均勻沉降引起的路面開裂,反之亦然。4 瀝青路面裂縫的防治
應注意限制施工初期裂縫的形成和采用合適的預開裂措施。路面設計時應限制施工初期裂縫的形成,包括正確的選擇基層材料,合理的設計道路結構和控制施工質量。如果知道裂縫的起因,有些情況下,可以在加鋪前采取避免現有裂縫向上擴展的方法。①因路基含水量過高而使其承載力減弱引起的的裂縫,此時,可以通過排水降低土體中含水量和通過路表防滲阻止水分的進一步滲入;②因通常的結構疲勞引起的裂縫,可以妥善的設計結構材料強度,解決這一問題;③因層間滑動引起磨耗層的疲勞開裂,此時,可以有計劃的挖除磨耗層,再鋪筑與下層粘結良好的新磨耗層。對于新鋪水泥處治基層等半剛性基層瀝青路面,其收縮裂縫難以避免,為防止裂縫對瀝青面層造成不利影響,可采取預開裂技術(目前常用五種不同的預開裂技術,結構層頂部且槽、瀝青乳液接縫、嵌入硬質波浪形夾片、嵌入柔性塑料帶、結構層底部預開裂),在縫處鋪設土工織物防止基層開裂,并確保基層的壓實度達到規范的要求等。4.1 新建瀝青路面裂縫的預防 4.1.1 材料的選擇
根據道路所在地區的氣候條件和混合料類型選擇結合料。對于水泥處治基層,如果條件允許,最好使用溫度膨脹系數低的骨料。對于瀝青結合料,使用某些聚合物或添加劑可以提高其抗裂能力。瀝青混合料中的集料應選用表面粗糙、石質堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青粘附性好的材料。如果集料呈酸性,則應添加一定數量的抗剝落劑或石灰粉,確保混合料的抗剝落性能,同時應盡量降低集料的含水量,盡可能使用人工砂代替圓形顆粒的天然沙。4.1.2 路面結構設計
顯然,所設計的道路必須能適應所承受的的交通荷載水平和溫度條件。若道路承載力不足(如結構層太薄),將加速路面疲勞開裂過程。對于水泥處治基層,應盡量減少反射裂縫。反射裂縫明顯的受瀝青面層的影響,厚度超過15cm 的面層可以有效的防止受拉疲勞產生的裂縫。在設計中應特別注意路面排水與防水措施。4.1.3 瀝青混凝土配合比設計
瀝青混合料的級配也是一項重要因素。在合理選擇混合料級配時,應兼顧其高溫穩定性、疲勞性能和低溫抗裂性,以及路表特性和耐久性等各方面的要求。對受拉疲勞開裂的研究表明,瀝青用量從4.2%增加到6.2%,可以使以25m 板長為基層的密級配瀝青碎石路面的抗疲勞壽命由10 年延長到45 年。空隙率對面層的疲勞壽命有很大影響,當空隙率從11%降到3%時,針入度為100 的密級配瀝青碎石路面的抗疲勞壽命會增加4 倍。開級配瀝青混合料具有較高的空隙率,因而抗拉能力比較低,試驗表明,其疲勞壽命比密級配混合料要縮短2.5 倍。SMA 被證明具有良好的高溫穩定性和低溫抗裂性能,使用壽命長,是防裂路面設計瀝青混合料的一項新技術。在條件允許的情況下,注意改善集料級配(如SMA)和采用改性瀝青。4.1.4 設計應力吸收層
設計應力吸收層,對減緩反射裂縫的產生與擴展有明顯的效果,可使裂縫處相對位移產生的應力傳到面層時大為減少,可明顯減弱裂縫尖端應力的奇異性,降低應力強度因子,而吸收層的彈模越低,防裂效果越好。就目前常用的材料而言,土工織物與瀝青橡膠薄膜的彈模較低,變形率較大,且不存在低溫脆化問題,效果最佳。4.1.5 施工質量
鋪筑路面材料時,應該遵循正確的施工原則。結構層之間粘結不良和施工不良的縱縫和施工縫會產生本可以輕易避免的裂縫。4.2 半剛性基層反射裂縫的預防 4.2.1 結構層頂部切槽
這種方法是結構層碾壓后在其頂部預切槽口。深度大約為層厚的1/3~1/4。4.2.2 瀝青乳液接縫
這種預開裂技術是在結構層碾壓前切割一條縫直至層底,并在縫壁內注入速破瀝青乳液。隨即將切縫封閉,然后以正常方式碾壓該層。4.2.3 嵌入硬質波浪形夾片
這種技術形成所謂的“活性接縫”。在結構層攤鋪和初壓后,制作深到層底的切口,然后將波浪形塑料材料插入,封槽后再以通常方式碾壓。
4.2.4 嵌入柔性塑料帶
這種技術是在剛處理的攤鋪材料中埋入柔性塑料帶,以形成裂縫,其厚度大約為結構層厚度的1/3。保證了裂縫處有效的傳遞荷載能力。4.2.5 結構層底部預開裂 與①類似,通過在結構層底放置三角形木板或木塊,減少水硬性結合料結構層橫斷面,使首先在該處產生裂縫。4.3 復合式瀝青路面裂縫的預防
復合式路面是用瀝青混凝土鋪筑在舊水泥路面上,反射裂縫的預防如前所述,采取的措施還包括:①鋪筑20cm 全厚式瀝青混凝土;②在水泥混凝土和瀝青混凝土之間鋪設應力吸收層;③采用裂縫固定技術后,再鋪筑三層體系的防裂瀝青混凝土面層;④在原水泥混凝土路面加鋪一層3cm 厚的鋼纖維混凝土,再鋪瀝青混凝土;⑤鋸開水泥混凝土面板;⑥用1~2mm 厚,10~20cm 寬的彈性瀝青層覆蓋裂縫;⑦用水泥砂
漿或環氧樹脂填充來限制混泥土板的移動和填充水泥混泥土板下脫空;⑧用瀝青或改性瀝青注入裂縫或接縫來阻止水滲入到下部結構;⑨在水泥處治基層接縫處上的瀝青加鋪層內預切縫并灌填縫料。4.4 瀝青路面裂縫的維修
瀝青路面裂縫產生后,及時進行維修以控制裂縫進一步發展,可以防止路面早期破壞。選用適宜、經濟可行的維修方法,嚴格工藝操作是維修裂縫的關鍵。常用的方法包括:①灌油修補法,將縱橫裂縫處清掃干凈,直接用油壺灌入加熱的瀝青油或乳化瀝青;②乳化瀝青稀漿封層,使用乳化瀝青混合料封層時,一般厚度在1.5cm 以內,可采用層鋪法或拌和法施工;③瀝青混合料罩面法,常用標準的中粒式或細粒式
瀝青混凝土作罩面材料,厚度在1.5~4.0cm 之間;④裂縫現場再生維修法,對于裂縫多的路段,用加熱車對舊油面實施兩次加熱,使表面裂縫深處全部融化變軟,噴灑一定數量的再生劑和稀瀝青后與摻入的適量骨料實施就地拌和或用再生機械、銑刨機、人工,然后再進行碾壓成型。5 結束語
瀝青路面產生裂縫的外部因素有交通荷載、環境溫度、突發的震災、水分及陽光、空氣的老化作用,內部因素有材料的受拉疲勞、受拉屈服、剪切屈服以及施工不當留下的潛在裂縫。裂縫的防治采取綜合治理的辦法,宜從防裂厚度、混合料配合比、應力吸收層、應用改性瀝青等方面綜合考慮。裂縫一旦出現應及早治理以防路況急劇惡化,維修方法采取灌油法、封層罩面法以及現場再生法等。總之,合理的設計、選材,精心的施工、養護和及時的維修是預防和控制瀝青路面裂縫的有效方法。----復制自天工網 www.tmdps.cn
第四篇:瀝青路面養護新工藝新技術 同步碎石封層教案
《瀝青路面養護新工藝新技術 ——同步碎石封層》教案
1、前言
“同步碎石封層”是用專用的同步碎石封層機(見圖1)將碎石和粘結劑(熱瀝青、改性瀝青、乳化瀝青等)同步灑鋪在路面上,通過自然行車或輪胎壓路機的碾壓形成瀝青碎石磨耗層。它主要作為瀝青路面表面處理層使用,也可用于低等級公路的面層施工,使瀝青路面的使用壽命延長10~15年。
圖1同步碎石封層機
由于同步碎石封層將粘結劑的噴灑與碎石撒布兩道工序集中在一臺車上同時完成(見圖2),可以使碎石顆粒立即與剛噴灑的流動性好的120~140℃的熱瀝青或乳化瀝青相接觸,并較深地埋入粘結劑內,因此同步碎石封層技術具有以下幾個特點:
圖2同步碎石封層施工示意圖
1)良好的防水性。同步碎石封層整體力學特征是柔性的,能增加路面抗裂性能、治愈路面龜網裂、減少路面反射裂縫,因此提高了路面防滲水性能,若使用聚合物改性瀝青則效果更佳。
2)良好的附著性和防滑性。同步碎石封層中被瀝青粘結到路面上的骨料仍直接與輪胎接觸,其粗糙度增大了與橡膠輪胎之間的摩擦系數,因此可顯著提高路面的附著性和防滑性并降低能耗。
3)良好的耐磨性和耐久性。同步灑鋪的碎石和瀝青形成瀝青結合料,其碎石顆粒以2/3的高度陷入瀝青(見圖3),增大了兩者的接觸面積,并且由于瀝青結合料的毛吸引力可以形成一個凹面,該凹面與碎石緊密結合,防止碎石流失,因此使同步碎石封層具有良好的耐磨性和耐久性,這也是瀝青路面采用同步碎石封層技術進行預防性養護或修復性養護、使道路使用壽命得以延長的重要因素之一。
圖3瀝青裹敷碎石
4)良好的經濟性。同步碎石封層只需要較低的能耗,據測算每m2瀝青路面使用1.5kg瀝青、8~12kg碎石即可,其成本只是3cm熱瀝青混合料罩面的50%左右,而質量要好于罩面。
5)同步碎石封層可作為低等級公路的過渡型路面,以緩和公路建設資金暫時不足的問題。
6)同步碎石封層施工工序簡單、施工速度快,可及時限速開放交通,一小時后可完全開放交通。
7)無論用于道路養護還是作為過渡型路面,同步碎石封層的性價比明顯優于其他道路表面處治方法,從而大大降低道路的維修養護成本。據資料介紹,“法國大量采用同步碎石封層技術進行道路養護施工,將節省的資金用于新公路建設,才使得法國的高速公路網和縣鄉公路網居世界前列”。
2、材料和設備的選用
為了保證同步碎石封層施工的高性能,需要進行相關試驗來確定骨料和瀝青之間的物理化學相容性。與此同時,以既定的同步碎石封層機為基礎,選用相應的機具與其配套、聯合作業,以獲得高質量、高效率的封層效果。
2.1瀝青的選擇和使用
使用同步碎石封層技術,原則上對瀝青的選擇和使用無特殊要求。在保證瀝青正確的灑布溫度、灑布量的前提下,使用普通瀝青、重交瀝青、乳化瀝青、改性瀝青都可以獲得很好的效果。應注意的是,施工中瀝青用量是決定封層質量好壞的一個十分重要的因素。瀝青過少時所封層的路面有可能出現嚴重的碎石脫粒;若過多時,則會出現泛油現象。因此瀝青用量要根據交通量、路面狀況、施工季節等進行調整,如大交通量的道路用量宜減少5%~10%,秋季施工用量比夏季的應增加5%左右。
2.2骨料的選擇和使用
同步碎石封層技術對骨料種類無特殊要求,花崗巖、玄武巖、石灰巖等都可以。但要根據不同交通量和路基結構等情況,對同一次施工中不同的工序所需的骨料要進行有針對性的選擇。因同步碎石封層技術屬薄層技術,所用骨料為單一級配碎石顆粒(非一般意義的“石屑”)常用的碎石粒徑有2~4mm、4~6mm、6~10mm和10~14mm等。
2.3設備的選用
同步碎石封層機是專用于同步碎石封層施工的主機,目前投放中國市場的同步碎石封層機有法國賽格瑪(SECMAIR)公司生產的30通用型、40通用型、41型、45通用型、凱撒路霸連續式和河南省高遠公路養護設備有限公司生產的XY5250TSF型等,施工單位可根據實際情況進行選購、使用。
與同步碎石封層機配套作業的機械有50型裝載機一臺、9~16t輪胎壓路機兩臺、25~40t瀝青運輸車一臺、8t灑水車一臺、路面除塵設備和小型銑刨機各一臺。
3、施工工藝及技術要點 3.1施工工藝
瀝青路面的預防性養護和修復性養護一般采用二次封層:第一次用6~10mm、10~14mm粗碎石形成骨架;第二次用2~4mm細碎石嵌縫。兩次封層后用輪胎壓路機碾壓,也可通過自然行車碾壓。瀝青路面若有10cm以上的車轍、沉陷等病害時,可采用多次封層不同粒徑碎石的施工方法。現以舊瀝青路面加鋪防水磨耗層的典型預防性養護為例,介紹同步碎石封層機的施工工藝。
3.1.1施工前的準備工作
1)首先對待施工路段的路面狀況、交通量等進行實地勘察。
2)根據檢測數據,認真分析并做試驗,確定施工方案,其內容包括:施工結構選擇,瀝青和碎石的選用,對車轍、坑槽等病害的預處理等。
3)做好配套機具的調配、組織等工作。3.1.2施工過程中的操作技術
1)在施工路段內設臵道路施工提示標志。
2)確定瀝青、碎石、配套機具已準備就緒;確定同步碎石封層機技術狀態良好、參數設定正確,并現場試驗。
3)清掃施工路段,確保路面無塵土、垃圾等。4)在一段路面上進行試封層,并根據其效果對各作業參數進行調整直至達到預期效果,然后進行長距離的連續施工。
5)隨后輪胎壓路機立即進行3~4遍的碾壓。若采用自然行車碾壓,通行車輛則必須限速行駛。
6)分幅進行封層施工時,另一幅可以開放交通。要做好分幅封層搭接縫的處理工作:第一幅封層時暫留10~15cm寬度不撒布碎石,待第二幅封層時沿預留瀝青邊緣進行同步碎石撒布。
3.1.3施工后的技術工作
1)封層后的1h(或2h)可以開放交通,但需要對通行車輛限速(≤40km/h即可),以防止快速行車造成碎石飛濺。
2)對散落在路邊的碎石進行清除。3.2技術要點
1)選用技術性能先進的同步碎石封層機并保持其良好的技術狀態是保證瀝青路面同步碎石封層質量和效率的前提和基礎,其中包括:結構合理的瀝青噴灑裝臵,保證對瀝青噴灑量及均勻性進行精確調節與控制;先進合理的瀝青控制系統;精確調節和控制碎石的撒布量及均勻性;瀝青噴灑與碎石撒布要保持高度一致。
2)噴嘴高度不同時噴灑后形成的瀝青膜厚度不同(各個噴嘴噴出的扇形霧狀瀝青的重疊情況不同),因此要通過調整噴嘴高度使得瀝青膜厚度適宜。
3)使用改性瀝青作為粘結劑時,為保證霧狀噴灑而形成均勻、等厚度的瀝青膜,必須保持瀝青在160~170℃的溫度范圍內。
4)同步碎石封層機應以適宜的作業速度勻速行駛,在此條件下碎石和瀝青的撒布率必須匹配。
5)根據路面平整度和抗滑性能要求,應嚴格控制所用石料的粒徑范圍,即等粒徑石料最理想,但考慮到石料的破碎及篩分有一定困難,針片狀石料要限制在15%以內,不含雜質和石粉,壓碎值小于14%,要經過水洗、風干。
6)作為瀝青路面表面處理層或磨耗層的同步碎石封層,其平整度和強度必須滿足要求。
7)一般瀝青路面預防性養護進行一次同步碎石封層即可。若舊瀝青路面平整度較差時可選用適宜粒徑的粗碎石作為下封層找平,然后用細碎石再做上封層。低等級公路采用同步碎石封層時須兩層或三層,各層碎石粒徑應互相搭配,以能產生嵌擠作用,一般遵循下粗上細的原則,如圖4所示。
圖4幾種不同的施工結構
8)封層作業前要對原路面進行認真清掃,以免塵土影響瀝青的粘結劑作用發揮。
9)封層作業過程中要保證足夠數量的輪胎壓路機,以便在熱瀝青溫度降低之前或乳化瀝青破乳后能及時完成碾壓定位工序。
4、施工應用及應注意的問題 4.1施工應用
4.1.1各等級公路舊瀝青面層加鋪防水磨耗層
1)瀝青路面預防性養護已被大多數公路管理者所認知,其中的同步碎石封層技術及其應用效果更為公路交通業內人士所賞識。在新建公路投入使用一段時間后進行一次同步碎石封層,既能以其防水性延長路面的使用壽命,又可以其平整度和防滑性提高公路的服務質量,以較少的資金投入和能源消耗,可獲得成倍的經濟效益和社會效益。
2)瀝青路面防反射裂縫應力吸收膜(SAMI)是由一層乳化瀝青/改性瀝青和一層單一粒徑碎石組成。此技術運用的成功與否,在于瀝青和碎石撒布的均勻性,即均勻的撒布可保證施工后瀝青薄膜的連續性。而全部自動控制的同步碎石封層機,可將瀝青和碎石的撒布精度和均勻性控制在很小的誤差范圍內,亦即同步碎石封層機能產生性能優良的防反射裂縫應力吸收膜,成為延長瀝青路面使用壽命的一個重要的有利因素。
3)利用同步碎石封層技術將舊水泥面板改造為瀝青路面,其中防水粘結層的形成與性能是關鍵。它的施工質量將會影響后續工序乃至整個路面改造的質量。過少的瀝青用量將不能起到必須的粘結作用,會導致施工后上層新路面剝離;過多的瀝青用量則會形成潤滑作用,使上層路面作水平移動,然后剝離。而同步碎石封層機可在設備啟動和停止階段,都能保證瀝青和碎石的撒布量始終如一,形成上乘質量的防水粘結層。
4.1.2橋面防水施工
采用同步碎石封層技術進行橋面防水施工,可保證施工后的路面質量最少、減少橋面因自重(或承載質量)引起的變形,有利于改善橋面防水性能。
4.1.3與稀漿封層/微表處理結合施工(開普封層)多種施工工藝相結合是應對不同路段不同要求的組合施工方式。開普封層(CAPESEAL)是將碎石封層技術與稀漿封層/微表處理結合施工,充分發揮二者的優點,可以完成復雜路段、要求更高的瀝青路面養護施工。
4.2應注意的問題
為了獲得滿意的同步碎石封層施工效果,需要注意以下幾個問題: 1)瀝青路面損傷的類型及程度的準確判斷及正確選擇同步碎石封層施工工藝。
2)根據交通量、氣候和供應條件,合理選擇瀝青和碎石,并使瀝青品質(潤濕性、粘結性和內聚性等)碎石品質(粒度、耐磨性、抗壓性和持久性等)之間有良好的相容性。
3)保持同步碎石封層機和配套機具良好的技術狀態,以保證封層施工質量和生產率。
4)在施工工藝及技術規范所允許的范圍內正確調整和操作同步碎石封層機及其他機具。
5)必須進行試封層,并依此對選擇的技術參數作必要的修正。
6)聘用訓練有素的人員選擇材料、確定配方、組合機具、操作試驗和作業。
7)仔細地做好封層施工全過程的記錄,并認真總結。
5、結束語
同步碎石封層技術是瀝青路面養護的新工藝、新技術,性能良好的同步碎石封層機(包括配套機具)是實施同步碎石封層技術的基礎,正確選用瀝青和碎石、嚴格把握施工工藝是取得同步碎石封層良好效果的保證。
第五篇:瀝青路面病害防治的論文
1瀝青路面常見的病害
瀝青路面早期破壞的現象有:車轍、裂縫、坑槽九種。這些病害極具普遍性和嚴重性,為公路工程質量通病之一。
1.1車轍
車轍是指路面上沿行車輪跡產生的縱向帶狀凹槽,深度1.5cm以上。車轍是在行車荷載重復作用下,路面產生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。車轍降低了路面平整度,當車轍達到一定深度時,由于轍槽內積水,極易發生汽車飄滑而導致交通事故。產生車轍的原因主要是由于設計不合理以及車輛嚴重超載導致的。
1.2裂縫
裂縫主要有三種形式:縱向裂縫,橫向裂縫和網裂。瀝青路面產生裂縫后,導致滲水,危害面層和基層。
1.3坑槽
坑槽是常見的瀝青路面早期病害,指路面破壞成坑洼深度大于2cm,面積在0.04m2以上。形成坑槽主要是車輛修理或機動車用油滲入路面,污染使瀝青混合料松散,經行車碾壓逐步形成坑槽。
1.4脫皮
瀝青路面脫皮是指路面面層層狀脫落,面積0.1m2以上。導致瀝青路面脫皮主要是因為水損害。
1.5松散
瀝青路面的松散是指路面結合料失去粘結力、集料松動,面積0.1m2以上。
2瀝青路面常見病害的養護措施
對于瀝青路面早期產生的病害,我們要及時做好維修工作,這樣才將病害對瀝青路面行車安全的影響降到最低點。
2.1車轍的維修
瀝青路車轍的維修,處理方法主要有以下幾種:
2.1.1如果車道表面因車輛行駛推移面產生的車轍。應將出現車轍的面層切削或銑刨清除,然后重鋪瀝青面層。然后采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)或SBS改性瀝青單混合料、或聚乙烯改性瀝青混合料來修補車轍。
2.1.2如果路面受橫向推擠形成的橫向波形車轍,如果已經穩定,可將凸出的部分削除,在波谷部分噴灑或涂刷粘結瀝青并填補瀝青混合料并找平、壓實。
2.1.3如果由于基層強度不足、水穩性能不好,使基層局部下沉而造成的車轍,應先處治基層。將面層和基層完全挖除
2.2裂縫的維修
瀝青路面裂縫產生后,如果在高溫季節全部或大部分可愈合的輕微裂縫,可不加處理。如果在高溫季節肯定是不能愈合的輕微裂縫,要及時進行維修,控制裂縫的進一步擴大,防止導致路面早期破壞,提高公路使用效率。同樣在瀝青路面裂縫的維修時,要嚴格工藝操作和規范要求。
2.2.1灌油修補法。在冬季節,將縱橫裂縫處清掃干凈,用液化氣將縫壁加熱至粘性狀態后,再把瀝青或瀝青砂漿(在低溫潮濕季節宜噴灑乳化瀝青),噴抹到縫中,再勻撒一層2~5mm的干燥潔凈石屑或粗砂加以保護,最后用輕型壓路機將礦料碾壓。如果是細小的裂縫,則要預先用盤式銑刀進行擴寬,再按上述方法做處理,沿裂縫涂刷少量稠度較低的瀝青。
2.2.2對開裂的瀝青路面進行修補。施工時,先把裂縫的舊跡鑿掉,形成V形槽;再用空壓機吹除V形槽中及其周圍的松動部分和塵土等雜物,然后通過擠壓槍把已經拌和均勻的修補材料灌入裂縫中,使之飽滿。待修補材料凝固后,約一天左右即可開放交通。此外,如果由于土基、基層強度不足或路基翻漿等引起嚴重龜裂,應先處治好基層再重作面層。
2.3坑槽的護理
2.3.1路面的基層完好,僅面層有坑槽時的護理方法。按“圓洞方補”的原則,劃出與路中心線平行或垂直的坑槽修補輪廓線,按長方形或正方形來進行,鑿開坑槽到穩定部分,用空壓機將槽底,槽壁的塵土和松動部分清除干凈,然后在干凈的槽底;槽壁噴灑薄層粘結瀝青,隨即填鋪備好的瀝青混合料。然后手壓路機碾壓,壓時要確保壓實力直接作用在攤鋪后的瀝青混合料上。采用這種方法,不會發生裂縫、裂紋等現象。
2.3.1熱補法修補。采用熱修補養護車,將加熱板加熱坑槽處路面,翻松被加熱軟化鋪裝層,噴灑乳化瀝青,加入新的瀝青混合料,然后攪拌攤鋪,壓路機壓實成型。
2.3.3若因基層局部強度不足等使基層破壞而形成坑槽,應將面層和基層完全挖除。
2.4脫皮的維修
2.4.1由于瀝青面層與上封層之間粘結不好,或初期養護不良引起的脫皮,應清除已脫落和已松動的部分,再重新做上封層,所做封層的瀝青用量及礦料粒徑規格應視封層的厚度而定。
2.4.2如瀝青面層層間產生脫皮,應將脫落及松動部分清除,在下層瀝青面上涂刷粘結瀝青,并重作瀝青層。
2.4.3面層與基層之間因粘結不良而產生的脫皮,應先清除掉脫皮、松動的面層,分析粘結不良的原因。
2.5松散的維修
2.5.1因嵌縫料散失出現輕微麻面,在瀝青面層不貧油時,可在高溫季節撒適當的嵌縫料,并用掃帚掃勻,使嵌縫料填充到石料的空隙中。
2.5.2大面積麻面就噴灑稠度較高的瀝青,并撒適當粒徑的嵌縫料,應使麻面部分中部的嵌縫料稍厚,周圍與原路面接口要稍薄定型要整齊,并碾壓成型。
2.5.3因瀝青與酸性石料間的粘附性不良而造成路面松散。應將松散部分全部挖除后,重作面層。重作面層的礦料不應再使用酸性石料。
3結束語
總之,瀝青路面在使用過程中,難免會出現車轍、裂縫、松散、坑槽、脫皮等破損病害,若不能及時有效地進行維修,將會進一步使病害加重擴散,加速瀝青路面破壞,影響道路的使用安全性能。綜上所述,我們要充分了解使用過程中出現的不同類型的破損病害,應認真調查研究,采取行之有效的技術措施,及時進行維修,以保持路面的完好狀態,提高道路的使用性能。
參考文獻:
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