坑槽修补（通用6篇）
坑槽修补 篇1
摘要：为了减少沥青路面常见的坑槽病害现象, 本文在分析坑槽病害特征的基础上, 总结当前坑槽病害的修补材料及修补技术, 以期为沥青路面早期坑槽病害修补提供技术支持。由此得出, 随着我国公路进入建养并重期, 坑槽修补技术应得到高度重视并迅速发展。
关键词：沥青路面,坑槽修补技术,修补材料
0引言
沥青路面坑槽如果破损严重, 不仅影响路面的平整度, 而且会使行车的舒适性降低。对坑槽进行修补的最终的目的和效果是恢复沥青路面的表面功能和沥青路面的局部强度和承载能力、弥补坑槽损坏处破损前的沥青路面强度和耐水性的不足、避免沥青路面引发更严重的破损。
近年来, 国内外竞相研制能够全天候使用、修补工艺更易于掌握的常温 (冷) 拌合沥青混合料。美国SHRP计划[1]通过对坑槽养护的研究, 为了减少再次修补的工程量, 推荐在养护维修中采用最好的材料进行修补。我国沥青路面坑槽修补新技术的应用[2]主要为微波加热技术、燃气红外辐射加热、沥青混凝土路面坑槽静力热压修补方法。
当前, 沥青路面坑槽的养护维修新技术应通过选择更为适宜的填封和修补材料, 同时采用更为合理、正确的养护维修工艺, 来保证维修后沥青路面的各项路用性能, 并研制出相应的新型养护维修设备。
1沥青路面坑槽修补的材料
对沥青路面坑槽破损进行维修时, 需要选择合适的修补材料[3], 在选择修补材料时要依据坑槽破损的严重程度、施工地区的气候条件以及路面的等级等条件, 而且应当尽量采用高性能、高质量的修补材料。沥青路面坑槽修补材料主要分为以下四类:热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、喷补料以及沥青混凝土预制块。
热拌沥青混合料是把矿质混合料和粘稠沥青在专门的设备中加热拌合而成的, 它需要保持一定的温度, 因而需要用保温运输工具运送, 但是也有就地加热拌合使用的, 其养护维修质量高、耐久性强, 在平时坑槽的永久性养护维修工艺中应用最广泛。冷拌沥青混合料是把适当级配的矿质混合料与适当加热的乳化沥青或稀释沥青在专门设备中常温拌和而成的, 但其粘结性能不太好, 修补质量稍差、耐久性不高。喷补料其实是冷拌沥青混合料的一种, 把最大粒径为9.5mm的单一尺寸的矿料与60℃的乳化沥青用专门的喷补设备喷入坑槽中, 无需摊铺、无需碾压。沥青混凝土预制块是把用专门设备加热拌合好的级配良好的矿质混合料和粘稠沥青投入到钢模中, 然后将其压实成一定规格尺寸的板块状, 但在进行坑槽修补时, 必须将坑槽开挖成沥青混凝土预制块的尺寸规格的倍数, 对开槽尺寸要求比较严格。
2沥青路面坑槽修补的方法
2.1填料式坑槽修补技术
填料式坑槽修补是一种应急性的、临时性的修补方法[4]。首先, 对坑槽进行简单清理, 紧急时可不清理, 然后直接填入沥青混合料、碾压成型。这种修补方法所需时间短且维修设备简单, 比较适合雨天的抢修或者出现大量坑槽而交通繁忙的地段, 另外也适合冬季等低温条件的维修。填料式坑槽修补的施工工艺:清理坑槽、填放新料、碾压成型。
2.2挖补式坑槽修补技术
挖补式坑槽修补是一种永久性的坑槽修补方法, 它是将不规则的沥青路面坑槽切割成矩形, 同时将坑槽的底面挖至露出完好部分, 为填补新料提供一个坚实可靠的壁面和底面, 从而延长使用寿命。挖补式坑槽修补的施工工艺:划出坑槽轮廓线、处理坑槽、洒布粘层油、填补、碾压沥青混合料、封缝防水。
2.3热烘式坑槽修补技术
热烘式坑槽修补技术是利用沥青路面养护车自带的加热设备一红外线加热板对坑槽进行加热, 耙松旧料、添加再生剂及新料, 经拌合之后进行压实, 其实就是对旧料进行现场热再生。热烘式坑槽修补技术与其他坑槽修补技术最根本的区别是再生利用了旧路面材料, 而且将新旧料由传统的冷接缝变成热接缝。热烘式坑槽修补的施工工艺:清理坑槽、热烘路面、表面耙松、填充新料、碾压密实。
2.4喷射式坑槽修补技术
喷射式坑槽修补技术是利用自动坑槽修补车进行机械化修补的新技术, 被美国SHRP计划证实为是一种快速、高效的养护修补工艺。它是利用自带的鼓风机喷射的高强空气流清洁坑槽, 然后直接喷射沥青混合料进行填补, 不需要进行压实。维修效率极高。喷射式坑槽修补的施工工艺:清洁坑槽、喷洒粘层油、喷射沥青混合料。
3沥青路面坑槽修补的现有工艺
对沥青路面坑槽进行修补时, 合适的修补工艺能够大大提高修补坑槽的寿命[5]。然而, 现实情况中更多的是根据施工的实际要求和条件来确定修补工艺。为了获得更好的坑槽修补质量, 必须遵照严格的修补工艺进行施工, 这样才能大大延长了使用寿命, 减少了重复维修的次数。
沥青路面坑槽修补的施工工艺主要针对坑洞、局部网裂、龟裂、局部沉陷、拥包、滑移裂缝等病害的修补。除了喷补法和沥青混凝土预制块修补外, 沥青路面坑槽破损的修补更多采用开槽修补的永久性修补方法和不开槽修补的应急性修补方法[6]。结合国内外现有的坑槽修补工艺, 按永久性修补要求, 将坑槽修补的主要施工工艺过程归纳为六大步:坑槽的成型;坑槽的清理和干燥;涂粘结层;修补材料的准备和摊铺;坑槽的压实;封边修整工作。
4结语
4.1采用热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料进行坑槽修补最适宜采用永久性修补工艺, 且在较温暖的气温条件下及坑槽处于干燥状态时可大大提高修补坑槽的质量和耐久性。同时, 在气温较低且坑槽处于潮湿状态时, 冷拌沥青混合料的修补效果要比热拌沥青混合料稍好些, 但不是很明显。
4.2对坑槽修补技术进行了分析, 包括填料式坑槽修补、挖补式坑槽修补、热烘式坑槽修补和喷射式坑槽修补四类维修方式。在温暖、干燥的正常气候采用挖补式、热烘式和喷射式修补技术;在冬季低温天气采用喷射式、热烘式、和填料式修补技术;在下雨季节采用喷射式和填料式修补技术;当大量坑槽的抢修时采用喷射式修补技术最好。
4.3按照永久性坑槽修补技术的要求, 将坑槽修补工艺分为以下六步:坑槽成型、坑槽清理和干燥、涂粘结层、修补材料准备和摊铺、坑槽压实及封边修整。
参考文献
[1]徐清华.沥青路面坑槽修补技术及其计算机仿真分析[D].长安大学, 2009.
[2]何波.沥青路面裂缝和坑槽破损机理与修补技术研究[D].长安大学, 2006.
[3]康敬东, 徐清华.沥青混凝土路面坑槽修补相容性分析[J].公路, 2009 (03) :183-186.
[4]田耀刚, 石帅锋, 杨体文, 等.沥青路面坑槽病害修复技术研究进展[J].公路交通技术, 2014 (05) :23-28.
[5]茅荃.沥青混凝土路面坑槽修补技术研究[J].公路.2004 (10) :158-163.
[6]于坤, 蔡永海, 栗华峰.沥青路面坑槽修补技术的研究[J].北方交通, 2011 (6) :78-80.
坑槽修补 篇2
本文通详细的论述了沥青路面坑槽的`分类及其病害产生的原因,提出了坑槽修补施工中应重点注意的意见.指出,坑槽是沥青路面一种严重的损害形式,必须加以及时修补.
作 者：陈瑶 张维贵 Chen Yao Zhang Weigui 作者单位：陈瑶,Chen Yao(葫芦岛市公路管理处,辽宁葫芦岛,125000)
张维贵,Zhang Weigui(葫芦岛市公路勘测设计院,辽宁葫芦岛,125000)
沥青路面坑槽破坏原因及修补工艺 篇3
【关键词】公路；沥青；路面；坑槽；施工
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。在我国的沥青路面建设中大部分采用的上都是沥青作为结合料来铺筑沥青路面施工的，相对于其他材料的路面相比，铺筑的路面大部分成本较高，但是从环保的角度上以及后期的维护保养上，沥青路面比混凝土的成本都会相对较高。而且相对于混凝土是不可收回的，大面积的混凝土使用过程中都会对环境有一定的影响作用。而沥青路面要是不发生化学作用，都是可以反复利用的，这样也能有效提高资源的利用率。在后期维护上沥青路面如果有部分损害，可以进行重建和补填，不需要像混凝土路面那样大规模修建。但在沥青路面施工中沥青不耐水，在我国的南方或者是夏秋季节雨季较多的情况下就会出现坑槽的情况或者是轻微的裂缝，这种现象主要是在雨后多为出现。沥青铺筑的过程中，还会由于操作的原因造成了沥青的透水，进而出现坑槽，这样也严重影响了路面的平整性和行车的安全性。若是不及时的进行修整，也会造成养护路面的不断扩大，严重的时候就会危及行车人员的生命安全，缩短沥青的使用年限。
1.沥青路面出现坑槽的表现形式
1.1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.散落的石料被车轮甩出，路面自上而下逐渐会形成坑槽。
1.2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。行车荷载的作用使得中、上面层内的沥青剥落，沥青混合料失去粘结强度，导致路表面产生网裂、形变（局部沉陷）和向外侧推挤，并最终出现粒料分离。粒料被行车作用带离，最终形成坑槽，此类坑槽完全形成后深度一般为8-10cm。
1.3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。这类坑槽完全形成后通常深度都大于10cm，并且绝人多数都在车流量较大的行车道上或重载车辆较多的道路上。发生该类病害时，通常基层也已严重破坏，而且在形成坑槽之前路面亦表现出其他破坏现象而需要治理.因而该种病害相对来说很少。
1.4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。但由于种种原因，使得层间局部粘附性较差，并出现分层，使得沥青铺装层在车辆荷载和水的共同作用下形成剥落和税皮，最终产生坑槽。
1.5原因分析
1.5.1沥青路面混凝土层透水
在施工过程中，部分的施工单位没有按照施工的设计要求进行好似欧冠呢，为了节省一定的成本，存在着使用沥青材料不均的现象。在沥青路面控制中，混凝土面层的整体的填充面料，孔隙率都会远远大于国家规定的标准。而且在投入使用之后，若是经常性的多雨季节，路面也会出现透水的现象，形成路面坑槽的原因之一。
1.5.2基层强度不足
在沥青路面施工过程中由于机械故障或者是人工操作的方法不当，导致了基层的混合老的离析现象，局部的基层强度达不到设计和施工的要求，如果是在一般的路段上，碎石路段的基层也会出现一定的离析现象，这样也会造成局部粗骨料过于集中，蜜水性太差。
1.5.3沥青混凝土层与基层之间局部出现干扰层
由于基层局部的浮土、浮浆清扫不干净，施工过程中，局部产生隔离层，如果相对应位置的沥青混凝土层漏水，就会形成泥浆包，导致路面的抗剪能力和抗压强度都达不到设计要求，在车辆压力的反复作用下就会导致泥浆喷涌出来。
2.沥青路面坑槽修补方法
沥青路面坑槽修补工艺大体可分为三种，冷料冷补工艺、热料热补工艺和热料冷补工艺，每种方法都有各自的特点，适应的情况也不同，施工人员要根据实际情况选择相应适当的方法。
（1）路面的冷料冷补工艺主要适用于应急性维修，首先要将坑槽内的污物、泥浆等清除干净，将调配好的冷补料倒入坑槽，铺涂均匀，要保证坑槽内的冷补料材料充足，但不要漫出坑槽。再使用路碾机压实路面，比较深的坑槽要进行封层填补冷补料和分层压实。如果修补的压实度达不到要求，投入使用后会出现路面下沉现象，此时须将进一步填充冷补料再压实，所以在实际操作过程中为避免出现下沉的现象，通常用冷补料填充的坑槽要比周边路面高出5～10mm.冷补工艺操作时间短，修补10分钟后即可投入使用。它还有施工方便的优点，但是修补后的材料与原路面的粘结性不好，在雨水冲刷和行车载荷作用下，修补后的路面寿命通常2个月后要再次进行修补。这只是一种临时性的修补措施，可以及时解决影响安全的路面破坏。
（2）随着养护设备机械程度的发展，该地区逐步开始采用热修技术，热修补技术比冷个修补技术更能满足质量要求，热修补技术的原理是应用辐射加热的方式加热沥青路面坑槽处，使沥青材料回复熔融状态，使沥青再生，再填充新料，使用压路机将路面压实，能够达到比冷修补更好的修护效果。但是施工的时间要比冷修补周期长，而且成本也相对高些。热修补技术通常需要配备昂贵的修护设备，原始性投资较大，但是每次修补的原料叫低廉，通常修补后的坑槽路面科再次使用一年以上时间，有些地方还可以达到永久修复的水平。这种修护技术适用于具有独立养护职能的高速公路养护单位，可以发挥长久优势。
（3）热料冷补工艺适合雨季对相应的受损路面进行抢修，沥青路面在投入使用后如果碰上雨季就会出现大量坑槽现象，如果不及时进行修补，这种坑槽就会恶化，严重影响路面的使用。热料冷补工艺的原理是暂时使用冷补料沿公路沿线填充坑槽，用压路机压实，使路面暂时满足通车要求，等雨停后再用热修补的技术设备-辐射加热的方式在坑槽处应用热修补技术原理修补沥青路面的坑槽。这种工艺结合了两种修补技术的优点，使路面的修补不受时间和温度的限制。
3.结语
总之，加强沥青路面坑槽管理的修补控制措施，在施工过程中依据相关的维护方法来进行控制，提高沥青路面的使用年限，还要根据实际情况进行提高。高速公路建设中不仅需要依据一定的标准进行有效的控制实施，延长其使用年限。高速公路作为国民经济中重要的一部分，本文也在当前容易出现坑槽的沥青路面进行了综合性的修整，保证工程的综合性控制实施。
【参考文献】
[1]陈方红，李海涛，肖斌旺.沥青路面裂缝和坑槽养护技术发展现状[J].中国商界（上半月），2009（09）.
沥青路面坑槽的修补工艺 篇4
一、沥青路面坑槽产生类型
(一) 路面表层破损坑槽
沥青路面表层的沥青与掺杂石料混合在一起, 沥青与混合物之间必然存在间隙。在大自然水的冲刷作用下, 沥青失去了与混合物之间的黏合性。车辆负荷行进中致使沥青与混合物脱落, 造成沥青路面1cm~6cm的凹槽。这是沥青路面在早期经常受到的破损, 也是沥青路面最通常的破损。
(二) 表层与中层破损坑槽
沥青路面表层经过自然雨水或积雪的浸泡, 水通过沥青表层的间隙之间侵入表层在沥青表层与中层存留。当有负荷重车辆或车流量较大时车辆载重作用于沥青路面, 使得沥青路面表层与中层沥青失去与混合物之间黏合性。沥青与混合料形成颗粒状被车轮作用下带走, 从而造成沥青路面的龟裂、凹槽、变形, 此类破损凹槽产生后深度能达到7cm~10cm左右, 然而道路养护对此类型路面破损有预防措施, 这种类型的破损在道路上并不是很常见。
(三) 低层与基层破损坑槽
沥青路面的自然水经过长时间渗透到达路面低层与基层存留, 当负荷车辆作用下自然水来回洗涮低层与基层的混合物料, 产生灰白颜色的料浆, 而这料浆又被车辆来回挤压, 不断地冲刷道路间隙和缝隙造成沥青路面的开裂, 当料浆量非常大时冲刷的裂缝不断变大慢慢变成部分路面塌陷。此类路面破损凹槽产生后深度最小能达到10cm, 普遍都存在大型车道或车流量非常大的道路上。
(四) 桥面产生的破损坑槽
桥梁的混凝土与沥青混合物相差非常大, 导致混凝土与沥青之间黏合性比较小。自然水通过沥青混合物的缝隙深入沥青与桥梁混凝土之间并存留, 在车辆经过时产生的力作用使得自然水冲刷沥青与混凝土, 两者在自然水的冲刷下黏合性越来越小, 最终导致沥青脱落被车辆的力作用带走最终产生桥面上的凹槽。桥梁在持续的雨天下产生的坑槽较多, 且有大型车辆经过的桥梁容易发生翻浆现象。因为铺在桥梁上的沥青普遍不会太厚都在10cm左右, 所以桥梁的破损坑槽分为微小破损其一般坑槽在2cm左右;中微破损其坑槽在3cm左右;高度破损, 坑槽为8cm左右;危急破损, 坑槽一般在10cm以上。
二、沥青路面养护功效与修补材料
(一) 沥青路面的养护功效
沥青路面的养护不仅关乎道路行驶的稳定, 更关乎着行驶人的人身安全。而路面的坑槽影响着路面的使用功效, 更威胁着人们的生命, 如不及时处理对产生坑槽的沥青路面进行养护修补, 这些坑槽将成为极大的安全隐患。养护的功效主要体现在以下几点:修复沥青路面表层功效使路面继续能够使用, 迅速恢复坑槽破换的局部构造使路面还原其承重功效, 补救路面的防水性能恢复路面原有强度, 防范坑槽处在外力的作用下更深加剧。
(二) 沥青路面的修补材料
沥青路面修补材料分为冷处理材料与热处理材料。冷处理材料分为两种, 一种是颗粒较大的材料用于修补大于30mm的坑槽, 而另一种颗粒较小的冷处理材料用于修补小于30mm的坑槽。冷处理材料的特点在于无须高温加热也不用特殊工具翻搅, 使用简便、活动性高、黏合性高无视环境因素可以24h进行修补工作, 修补完成即可放行通车不影响车辆的行驶。热处理材料为传统沥青路面修补材料, 它是由市面上各种样式的沥青混合料组成, 一般都是颗粒较小有添加剂的混合料。需高温加热且受环境因素所影响修补速度缓慢, 这类热处理材料局限大修补后待材料冷却后才能恢复交通。
三、沥青路面的修补工艺与方法
(一) 沥青路面修补方法
1. 挖补法修补沥青路面的技术是目前国内最常见的修补路面技术。
它是将整块路面的不规整的坑槽进行割挖到道路完好层, 在填补新的沥青混合料达到修补目的。因为此技术对破损坑槽修补完全, 所以在道路修补后坚持的时间也会很长 (一般能长达1年~4年) , 可维持到路面整体修改或维护。
2. 填料法适用于快速、暂时的道路坑槽修补方。
它是将坑槽内杂物浮土等处理干净, 在补充新的沥青料再将其搅匀、铺平、压实。采用冷处理材料时处理合适也能获得比较长的使用时限。
3. 喷补法与热再生法, 喷补法采用高科技坑槽修补车进行机械化修补。
坑槽修不车自带风机有着坑槽清理功能, 在高压风机清理过杂物、浮土、散料后经过管道喷出搅拌均匀沥青修补料来填充修补, 其特点是简便、快捷、高效。热再生法是在老旧的沥青路面进行热处理使旧沥青融化后, 在填充新的沥青修补料进行融合搅拌, 进行反复地压实后形成新的路面。
(二) 沥青路面修补的工艺
1. 冷处理材料修补工艺
此技术应用于及时性道路维护修补。普遍是先把不规则的坑槽切割成型, 然后清理坑槽内的杂物、浮土等, 在清理过后填补冷处理材料并确认材料的是否填补, 充实后用一般用夯锤压实。坑槽在大于5cm以上时需要进行分批投料压实。如果投入的材料密度不够可用车辆来压实, 这时压实后修补处会有凹陷, 我们不需要重新挖出填充的修补料, 可以选择补充一些细料再进行压实即可。一般在修补完成后修补处会略高于路面, 但在车辆碾压力的作用下一段时间后慢慢会与路面逐渐平行。
2. 热处理材料修补工艺
道路养护随着科技的发展进步, 开始慢慢采取加热机械开展路面的当场修补工作。这些机械能够完美地处理路面裂缝问题, 有效提高热修补工艺的效率和成果。其主要工艺为首先测量坑槽的破损大小与深度, 依据圆洞方补、斜洞正补的准则下丈量坑槽修补外围概况。修补范围适中地扩大一些能够在填充完修补料后使接缝更加完美。把加热板放到破损坑槽合适位置进行加热, 待加热板把坑槽待修区域内的沥青融化后, 进行切割清理旧沥青工作。清理过后喷洒粘合剂后持续把新的沥青铺平在破损处, 经过由外围向内围的反复压实后完成作业。
3. 热处理材料冷修补工艺
此工艺适用于雨水天气抢修作业, 一般在道路开通使用了几年在雨水天过后会给路面造成非常多的坑槽。为了保护车辆行驶安全与人身安全, 道路养护人员应使用热修补机械开展路面抢修工作。可用热处理机械沿途直接补充修补材料且无须压实, 在天气转好后用加热墙对坑槽接缝处进行热处理。这样能够快速地修补路面破损保证路面安全, 并且热处理之后不耽误路面修补的质量, 目前在国内此工艺大都用于高速路面雨雪天气的道路养护抢修上。
4. 冷处理修补工艺与热处理修补工艺修补时效与费用
冷处理修补工艺其特点是效率高、作业简便、不影响交通等, 但由于冷处理材料的硬性缺点是粘附性比较低, 在自然水的浸泡经过车辆碾压力的作用下, 冷处理材料修补工艺修补的坑槽普遍时效也就在两个多月左右, 冷处理材料修补可作为抢修时坑槽修补的工艺。可在平时道路修补工作中采用此工艺造价太高。虽然热处理修补工艺在机械设备上投入非常高, 但在修补材料上造价很低廉。可用于日常养护路面, 而且热处理工艺修补后的坑槽时效能维持在一年左右, 堪称永远性修补。对于日常道路维护养护热处理工艺在经济价值与修补质量上是非常划算的。
结语
影响沥青路面坑槽的修补成效其关键两点是修补的材料与修补工艺, 其中路面修补工艺占主要成分。什么环境适合冷、热处理工艺, 怎么选择合适路面修补工艺, 要针对环境因素与路面状况选择好适用的路面修补工艺, 才能不影响交通、有效、快速地修补路面上的坑槽, 更好地使道路安全畅通, 保证人身安全。本文研究了如何更适应环境适应路面经济适用的路面修补工艺, 对道路养护人员提出宝贵建议。
摘要：本文分析了国内现有沥青路面坑槽的修补工艺, 由浅入深地分析了沥青路面受损所产生的坑槽类型, 以及对沥青路面坑槽的修补与修补材料如何选择。结合国内道路养护中道路坑槽修补工艺与材料, 总结出适合环境的沥青路面坑槽修补的工艺, 最后得到适用于沥青路面坑槽修补技术。
关键词：沥青路面受损类型,沥青路面修补功效与材料,沥青路面修补工艺
参考文献
[1]何波.沥青路面裂缝和坑槽破损机理与修补技术研究[D].长安大学, 2006.
[2]陈佃强.提高沥青路面坑槽修补质量关键措施及工艺研究[D].山东大学, 2012.
[3]曾红雄.沥青路面坑槽修补混合料微波加热技术及工艺研究[D].长沙理工大学, 2009.
[4]徐清华.沥青路面坑槽修补技术及其计算机仿真分析[D].长安大学, 2009.
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[6]延丽丽.基于ANSYS的沥青路面坑槽修补结构仿真分析[D].长安大学, 2012.
[7]张庆杰.沥青路面裂缝填封和坑槽修补用密封胶的研制[D].沈阳理工大学, 2009.
坑槽修补 篇5
关键词：沥青路面,坑槽,成因,修补,方法
坑槽是沥青路面最常见的病害之一, 这种病害是沥青路面多病害发展延续的结果, 具有突发性、频发性和蔓延性等特点, 给行驶在路上的车辆和司乘人员带来较大的安全隐患。
1 沥青路面坑槽的形成原因
1.1 从路面施工方面分析
在公路的修建时由于铺筑沥青路面施工不规范, 导制公路在使用中易出现坑槽, 具体有以下几个方面:
1) 沥青混合料施工拌和不均, 沥青含量较少, 不能将矿质集料有效粘结, 在高速行驶车辆轮胎的泵吸作用下, 较细集料被吸出。2) 施工时混合料拌和温度太高, 使沥青过早老化发脆。3) 施工温度太低、混合料温度下降快、压实不充分, 导致密实度不足。4) 路面下面层施工时标高控制不严, 导致沥青上面层太薄, 没有形成设计结构厚度。5) 沥青混合料摊铺时出现局部离析, 在行车作用下, 离析的地方主骨料散失, 长期雨水浸渗等, 路面也会形成坑槽。
1.2 从路面养护角度分析
路面小面积松散和裂缝等病害未能及时修补, 在水和行车荷载的反复作用下, 最终路面结构层会出现大的空隙, 进而在路面上产生坑洞, 形成坑槽。
2 沥青路面坑槽破损的主要表现形式
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大, 沥青与石料间的粘附力不强, 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, 散落的石料被车轮甩出, 路面自上而下逐渐会形成坑槽。这类坑槽通常深度为2~5cm, 在沥青路面早期破坏中是各类坑槽中最早产生, 也是产生数量最多的一类。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。行车荷载的作用使得中, 上面层内的沥青剥落, 沥青混合料失去粘结强度, 导致路表面产生网裂, 形变 (局部沉陷) 和向外侧推挤, 出现粒料分离。粒料被泵吸作用带离, 形成坑槽。此类坑槽完全形成后深度一般为8~10cm。由于近年来对预防性养护的重视, 对表面层坑槽及时修补, 因而此类坑槽产生数量不是太多。3) 底面层和基层同时产生坑槽。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。这类坑槽完全形成后通常深度都大于10cm, 并且绝大多数都在车流量较大的行车道上或重载车辆较多的道路上。发生该类病害时, 通常基层已严重破坏, 且在形成坑槽之前路面已表现出其他破坏现象而需要治理, 因而该种病害相对来说很少。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, 层间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。但由于种种原因, 使得层间局部粘附性较差, 并出现分层, 使得沥青铺装层在车辆荷载和水的共同作用下形成剥落和脱皮, 最终产生坑槽。在日常养护中, 桥面翻浆现象比较严重, 每次连续雨天过后桥面容易出现坑槽, 由于桥面铺装层一般在10cm, 因而该类坑槽相对来说都不算深, 约3~5cm。
3 沥青路面坑槽的修补方法
坑槽的修补根据天气温度, 在春、夏、秋季也就是4~10月份宜采用热拌材料修补, 而冬季也就是1~3月份和11~12月份宜采用冷补料修补。
3.1 热拌料修补
3.1.1 修补材料:热拌料
1) 现场拌和。按规定标准配比碎石、砂、矿粉、沥青, 利用拌和设备加热拌和至120~130℃时, 将混合料倒出摊铺。2) 集中拌和现场加热。购买已拌和好的混合料, 在施工时用沥青多功能修补车加热至120~130℃, 进行摊铺。
3.1.2 修补过程
1) 路况调查:对路面出现坑槽的桩号、坑槽的面积以及损坏程度进行调查记录。2) 根据路况调查记录的坑槽面积携带足够的材料、修补坑槽所需的工具、各种标志牌和警示锥, 所有施工人员上路施工时必须穿着反光标志服。3) 修补人员到达现场后, 按规范要求摆放标志牌和警示锥。4) 划线:用直尺测定破坏部分的范围和深度, 按“圆洞方补、斜洞正补”的原则, 用直尺划出轮廓线, 在划的过程中要求边线顺直, 不能弯曲或倾斜, 确保挖出的坑槽要规整, 一般为长方形或正方形。5) 开槽:用切割机沿所划轮廓线开凿, 槽壁应垂直, 一直开到坑槽底稳定部分, 其深度不得小于原坑槽的最大深度。6) 清理:用吹风机吹尽坑槽内的浮灰或零散粒料, 并将坑槽周围的浮灰及粒料清扫干净。7) 涂粘层油:对槽底、槽壁涂刷乳化沥青粘层油。8) 铺料:将加热好的混合料倒入坑槽内摊铺均匀, 坑槽边缘填入细料整平, 填入混合料时应考虑松铺系数, 即根据坑槽深度, 在4cm左右深时, 应高出原路面约1cm;在4cm~7cm深时, 应高出原路面约1.5cm, 坑槽深度≥7cm时应将沥青混合料分两次或三次摊铺和压实。9) 碾压:压路机按由边到中顺序碾压1~2遍, 最后振动碾压3~5遍, 也可根据实际情况来决定碾压的遍数, 保证修补坑槽的密实度和平整度。10) 清理施工现场:将废料回收放入指定地点, 现场清理干净, 收回安全设施。
3.2 冷补料修补
一般在冬季气温比较低或下雨天时, 对路面上出现的坑槽采取紧急措施, 用冷补料进行填充, 当冬季和雨天坑槽直径在20cm以上, 深度4cm以上影响行车安全时, 应用冷补料修补。
1) 修补材料:冷补料。2) 修补过程:冷补料的前期修补过程同上 (热修补1) ~7) ) 。
铺料:将冷补沥青料倒入其中, 在填料过程中, 冬天和雨天温度低, 沥青料凝成一团, 这时需要用铁铲或大锤对其破碎, 然后再均匀摊开, 要控制好松铺厚度。夯实:先直接用大锤夯实冷补料至密实, 再用30cm见方的铁板放在沥青冷补料上, 然后用大锤对铁板锤打以使其表面平整。夯实后的坑槽中间部分应比四周稍高, 即呈现“凸”字型, 这样保证在通车后经过车辆的碾压将其压实与原路面平整度保持一致。清扫:将施工现场清扫干净。
4 结语
坑槽修补 篇6
坑槽是沥青路面的典型病害, 严重影响路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司乘人员的安全。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 (冷料冷补、热料热补和热料冷补) , 使之能达到理想的修补效果, 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。
二、坑槽破损和维修机理
(一) 坑槽破损主要表现形式[1]
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大、沥青与石料间的粘附力不强, 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, 沥青路面便出现局部松散破损, 散落的石料被车轮甩出, 路面自上而下逐渐会形成坑槽。这类坑槽通常深度为2~5cm。在我国沥青路面早期破坏中是各类坑槽最早产生, 也是产生数量最多的一类。
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。在行车荷载的作用下使得表、中面层内的沥青剥落, 沥青混合料失去粘结强度, 导致路表面产生网裂、形变 (局部沉陷) 和向外侧推挤, 并最终出现粒料分离。粒料被行车作用带离, 最终形成坑槽, 此类坑槽完全形成后深度一般为8~10cm。由于近年来高速公路的中上面层在建设中均采用密级配混合料, 同时养护单位对预防性养护有了一定的重视, 对坑槽及时修补, 因而此类坑槽产生数量不是太多。
3. 底基层和基层间产生坑槽。
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。在动力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。这类坑槽完全形成后通常深度都大于10cm, 并且绝大多数都在车流量较大的行车道上或重载车辆较多的道路上。发生该类病害时, 通常基层也已严重破坏, 而且在形成坑槽之前亦表现出其他破坏现象而需要治理, 因而该种病害相对来说很少。
4. 桥面铺装层等构造物产生坑槽。
由于水泥混凝土桥面铺装层与沥青表面层铺装的材料差异较大, 层间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。但由于种种原因, 使得层间局部粘附性较差, 并出现分层, 使得沥青铺装层在车辆荷载和水的共同作用下形成剥落和脱皮, 最终产生坑槽。在日常养护中, 桥面翻浆现象比较严重, 每次连续雨天后桥面容易出现坑槽, 由于桥面铺装层一般在10cm, 因而该类坑槽相对来说都不算深, 约为3~5cm。
(二) 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[2]:
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性。
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, 具有明显的补强作用。
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, 做到防治结合。
三、坑槽修补材料的研究
(一) 坑槽冷修补材料
这类快速补路材料呈黑色颗粒状固体, 有石油溶剂气味, 不溶于水, 无腐蚀性, 符合环保要求。一般有2种集料规格, 第一种主要骨料粒径为8~10mm, 可用来修补深度在30mm以上的杭槽;另一种主要骨料粒径为3~5mm, 可用来修补深度在3mm以下的杭槽。
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、酷暑等气候下实现对路面坑槽的24小时修补。修补完工可立即开放交通, 解决了传统路面因受养护期、气候、材料最低购买量等的制约, 而使路面坑槽不能及时修补, 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, 用剩余料不会短时硬化固结, 在1个月内仍可正常使用。
(二) 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格的沥青混合料, 由于一般的坑槽深度只有5cm左右, 为了保证修补处的压实度, 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-16或AC-13及添加改性剂的这类粒径较小的集料。
四、坑槽修补工艺的研究
(一) 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、灰尘或淤泥清除干净, 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, 但不要撒落至坑槽边缘外的路面。后用夯锤或振动式路碾机压实 (日常施工时通常采用平板夯, 如遇特殊情况可直接使用夯锤) , 深度在6cm以上的坑槽必须分层投料夯实。若密实度不足, 则经车辆行驶碾压, 修补处会略有下沉, 此时不必挖除坑内原填冷补材料, 只需将更细一级的冷补料铺上压实即可。为防止此类情况的发生, 通常使修补后坑槽地表面略高于周围路面 (约5~10mm) , 运行一段时间修补处即会与路面持平。每桶25kg装的冷补材料可修补面积约为50cm×50cm、深4.5cm左右的坑槽。使用冷补材料只需要大约10min即可开放交通。
(二) 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的热修补设备等, 其主要原理是采用100%高强度辐射热加热墙, 先将原有坑槽的沥青路面加热、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施工工艺包括:
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 (正方形或长方形) , 四周适当外移5cm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些。
一般情况下“修路王”修补加热墙面积范围内的病害大概需要20min, 修复后接缝密合、平整、美观、耐久。
(三) 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 (下转第131页) (上接第133页) 坑槽。此时不用对原始坑槽进行处理, 填满后直接压实, 待天气晴好后再用“修路王”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, 同时也不影响路面的修补质量。此措施越来越多地被高速公路养护单位在雨天施工时所采用。
五、修补工艺的寿命周期费用分析
(一) 冷修补技术
根据养护的大量实践, 对于冷补材料修补坑槽, 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常达到2个月左右即需要再次处理。对于面积为50cm×50cm、深4.5cm的表面层坑槽, 通常需要一桶25kg的冷补料。这是一种急性的修补措施, 可以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, 相对来说价格偏高。
(二) 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备, 一次性投资较大, 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, 而有的已达到了永久性修复的水平。对于具有独立养护职能的高速公路养护单位, 采用大型热再生修路设备, 无论从经济效益, 还是公路养护质量来看, 均具有明显的优势。
六、结语
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, 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作业中的冷料冷补、热料热补、热料冷补三种工艺, 认为冷料冷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工艺, 是高速公路养护单位日常养护的首选工艺。
摘要：文章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最终目的, 结合广西高速公路沥青混凝土路面养护工程实践及日常养护中坑槽修补的各种材料和施工工艺的应用研究, 提出获得理想维修效果的具体要求。
关键词：沥青路面,坑槽修补,工艺
参考文献
[1]康敬东, 孙祖望.沥青路面裂缝和坑槽破损形式分析[J].筑路机械与施工机械化, 2002, 19 (5) .