沥青路面坑槽修补质量的影响因素及控制方法

2022-10-11 08:17赵婷婷
运输经理世界 2022年5期
关键词:骨料压实沥青

赵婷婷

(山西交通控股集团有限公司运城南高速公路分公司,山西 运城 044000)

0 引言

沥青路面因为受到油污、行车以及气候等各类因素的影响,往往会出现不同程度的坑槽、拥包以及车辙等病害问题,而其中坑槽病害极为常见,所以修补路面坑槽是开展频率较高的一项日常养护工作,此项工作看似简单,但实际操作过程中想要切实保证修补质量并且保证路面经久耐用却有着较大的难度,所以有必要对影响修补质量的因素以及控制质量的办法做深入研究。

1 坑槽概念

从定义上来看,沥青路面坑槽(见图1)一般指的是在行车或者是其他作用下,相应沥青路面混合料内部的骨料出现了局部脱落问题,从而导致路面出现坑洼现象。轻度一般坑浅,实际有效坑槽面积小于0.1m(一般为0.3m×0.3m);重度则坑深,通常大于0.1m。目前来看,沥青路面坑槽问题产生的原因大体上包括以下几个方面:

图1 沥青路面坑槽

1.1 水损害

沥青路面在通过一段时间的使用后,其本身路面结构比较容易出现开裂等损坏问题,此时水能够顺着破损的位置有效渗入结构内部,并且透过沥青膜快速地进入骨料当中,这样沥青以及骨料之间便容易出现一层水膜,进而导致沥青膜逐渐从骨料表面剥离,这会导致沥青对骨料方面发挥的黏结作用迅速失效,从而使得骨料从相应的沥青路面结构上逐渐剥离,产生局部松散问题,之后在车辆荷载的作用下便会出现坑槽问题。

1.2 施工操作不当

在实际施工过程中,若施工操作不当,也容易引发坑槽问题,具体情况如表1所示。

表1 施工操作不当引发坑槽问题的具体原因表

2 对坑槽修补质量产生影响的因素分析

2.1 施工环境因素

沥青路面坑槽修补工作一般在4、5月开始,一直到11月左右停止施工。这期间不利于施工的环境通常为雨天。由于雨水能够对坑槽当中新旧材料的实际黏合效果产生负面作用,同时还可以加剧拌和料温降,所以对坑槽修补质量会产生较大影响。除此之外,坑槽修补施工通常会在交通主干道上开展,所以施工前需要做好警示工作,完成施工后还应该做好混合料方面的养生工作,当被修补的坑槽实际温度降到50C 左右后,方可开放交通,同时2h 之内所有被修补处不准许进行紧急制动。

2.2 施工机械因素

沥青路面坑槽修补工作具备较强的综合性特征,往往需要用到较多的施工工具以及机械(见表2),并且贯穿于整个施工过程。这使得施工机械往往可以对坑槽实际修补质量产生直接影响,特别是一些关键设备能够产生的影响更大。

表2 沥青路面坑槽修补常见工具表

例如:在开展坑槽修补工作时,能够对施工质量产生重大影响的两大机械设备便是保温运输箱以及压实设备。实际施工中,由于坑槽具备极强的不连续性特征,所以整个施工持续时间相对较长,一般一车料的实际施工时间往往会长达1 个工作日,这个过程中一旦保温运输设备无法有效进行保温,那么就很容易导致成品料出现温度过低问题,进而影响压实度。而一旦温度过高,就容易导致沥青出现离析现象,使得成品料的实际油石比受到较大影响,从而降低材料的黏结性能。

对于压实设备来讲,其能够对坑槽修补完毕后的压实度产生直接影响,如果压实度不足,则会导致坑槽黏结力不足,使得路面强度降低,修补料容易脱落,无法保证施工质量。

2.3 修补材料因素

目前较为常用的坑槽修补方法为“冷切挖补法”,此种方法需要用到的沥青混合料一般主要分为成品料以及现场再生料两种。对于养护单位应该提前搜索所需养护标段原沥青路面的相关施工资料,以此明确原始路面级配。如果是5年以上的路段,一般需要提前进行取样分析,并且对路面材料的级配进行记录。只有选用同级配材料开展修补工作才可提高实际修补质量。目前来看部分施工单位由于疏忽了这一点,所以使得修补质量往往无法达标。除此之外沥青混合料的用量方面也能够对修补质量产生一定影响,应注重结合坑槽大小注入适量混合料,其计算公式如下:

坑槽表面积(m)×坑槽深度(m)×沥青冷补料压实密度=沥青冷补料实际用量(t)。

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3 案例概述

该工程属于城市支路,实际道路标准路幅宽约为16m,整体为双向两车道,该工程施工建设时采用的是12cm 左右厚度的沥青路面,全长约为8km。自投入使用以来,由于受到雨雪天气以及各种车辆长期碾压等因素的影响,导致该道路部分路段产生了大量小坑槽以及路面开裂问题,严重影响行车安全以及舒适感。为此相关管理部门组织了专业队伍对该道路开展坑槽修补工作,采用方法为冷切挖补法。以该工程为例,针对其沥青路面坑槽修补质量的控制方法做出分析和研究,以此促进沥青路面坑槽修补水平不断提高。

4 沥青路面坑槽修补质量控制方法研究

4.1 注重做好准备工作

在实际开展沥青路面坑槽修补工作之前,为确保修补质量,需要提前做好相应的施工准备工作,主要包括以下几个方面:

4.1.1 对所需养护路段开展调查工作,以此明确坑槽情况,同时还应该搜集整理路面修建时的一系列相关资料,以此明确路面材料的具体级配情况还有路面铺层的实际厚度(该工程为12cm),从而对修补料的选用以及材料数量的储备还有施工过程中实际切割深度的控制等做出指导。

4.1.2 结合坑槽实际情况,备齐相关施工工具以及机械设备,如卷尺、角尺、吸尘设备、切割机、压实设备以及保温运输箱等,并注重做好各项施工设备的调试工作。该工程用到的几个主要施工机械设备如下:

(1)沥青混合料保温运输箱。此设备主要用于对需要用到的沥青混合料开展保温工作。该设备的主要特点在于环保、温度控制足够精确以及合理,同时不会出现过热问题。

(2)单滚筒综合养护机。该设备主要用来开展破碎后的相应旧料的加热工作。主要特点在于:双燃烧器工作,实际加热速度非常快,而且细长滚筒结构能够有效避免混合料出现老化问题。

(3)坑洞修补器。对于坑洞修补器(见图2)来讲,其借助混料叶片的正转可以快速有效地完成修补材料的自主搅拌,能够大幅度提高修补料的实际混匀度,此外绞龙叶片正转还能够避免修补材料从相应的导料口漏出,并且通过反转可以有效地将材料从导料口快速地排到相应的坑洞当中,有助于提高修补效率以及减少人工劳动强度。

图2 高速公路地面坑洞修补器

4.1.3 提前设置好安全警示标识,以此确保进场便可以施工,同时整个施工过程足够顺畅。

4.2 加大施工过程的管理力度

4.2.1 在开展坑槽切边工作时,必须要确保超出损坏面(其中包括龟裂以及网裂区域)周围大约10cm,如果需要在未损坏部位开展切槽工作,施工人员应保证切槽足够规整,实际切深需要保证与面层厚度一致,并且尽可能地避免切缝相交处出现过切问题。开槽破碎过程中,应该将整个面层进行清除,同时确保坑底足够平整,如果坑底存在黏结不牢的毛料需要一并清除。

4.2.2 在完成开槽清除作业后,需要借助吹风机以及吸尘设备(见图3)有效地将坑槽清扫干净,不准许存在任何残渣以及灰尘。

图3 开槽后吸尘设备残渣清除作业

4.2.3 对现场界面黏结剂应保证涂刷足够均匀,特别是坑槽四壁,实际涂刷厚度控制在1mm 以内。

4.2.4 在开展沥青混合料摊铺作业时,需要注意坑槽边角方面的填充,采用人工摊铺作业时需要优先铺好相应边角的混合料。在实际卸料过程中,应该适当高出原路面。

4.2.5 在完成混合料的摊铺作业后,需要及时开展压实作业。通常需要优先对坑槽边角结合处进行压实,在此基础上逐一按顺序进行压实。一般在沥青混合料实际温度低于80C 之前,需要持续开展压实工作,直至所有轮迹完全消除为止。所用设备应为性能较为良好的压实设备,一般激振力控制在10kN 以上。

4.2.6 完成压实作业后,需要清理现场,然后在混合料温度有效降至50C 左右便可及时开放交通。

4.3 做好记录以及检查工作

为提高坑槽修补质量,在完成施工后,应该切实做好施工记录,一般涉及混合料的级配、施工天气以及坑槽面积和深度等多个方面的参数,以此为下次同工段开展坑槽修补有效提供参考依据。针对每个坑槽修补后的实际质量开展观察以及记录工作,一般每半年便需要定期对比坑槽的具体修补质量,并且判断和研究影响修补质量的一系列因素,以此持续改进施工技术,达到精细修补的目的。

4.4 进一步提升坑槽修补质量的办法

4.4.1 做好原材料质控工作

实际开展坑槽修补作业之前,必须对原材料质量做出严格检验以及控制。相关管理人员及质检人员,要对沥青、碎石以及填料等各类原材料开展严格抽查,严禁不合格材料入场;对于配合比设计以及骨料级配还有油石比等需要做出严格管控,保证选用合理。

4.4.2 做好平整度以及标高控制工作

一般完成修补作业的坑槽表面实际标高需要略高于原路面大约0~5mm;然后在行车荷载的有效作用下,逐步降低大约0~3mm,如此既能够保证行车舒适性以及安全性,又能够避免出现水分积聚问题。

4.4.3 做好接缝处施工质量的控制工作

对于接缝处来讲,其属于坑槽修补工作当中的一个薄弱部位,如果处置不当往往容易产生开裂以及渗水等问题,从而引发二次破坏。在实际施工中,对于接缝处需要保持干燥,同时需要喷射一些黏结剂,完成修补作业后,需要依照要求设置相应的防水构造,从而提高接缝施工质量。

5 结语

综上所述,道路坑槽修补质量能够对道路行车安全以及道路使用寿命产生直接影响。以某工程为例,从做好准备工作、严格管控施工过程以及做好施工后的记录和检查三个方面对该工程的坑槽修补质量控制方法进行了深入分析,经检验最终修补质量满足修补要求,其控制方法具备良好可行性,值得推广应用。

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