沥青路面修补实例分析

沥青路面修补实例分析（精选十篇）

沥青路面修补实例分析 篇1

沥青路面坑槽修补工艺主要是针对坑洞、局部网裂、龟裂等病害的修补和加强, 以及对局部沉陷、拥包、剪切裂缝等病害的修补。本文首先对圆形坑洞应力状态分布进行分析, 然后对不同开槽形状分别建立模型, 通过对每个模型应力集中系数的讨论、对比和分析, 从而确定较佳的开槽形状, 另外还对斜开槽和垂直开槽进行了对比分析。

1 坑槽应力状态分布分析

假定沥青路面为无限板, 有一个相对沥青路面很小的圆形坑槽, 受沿路线方向行车荷载摩擦力的作用。要分析圆形坑槽应力状态分布, 则可归结为求解弹性力学平面应力状态问题, 建立数学模型, 如图1所示, 以坑槽为中心ο为圆心的极坐标ρ、φ的基尔斯解答[2]为

式中, σρ为径向正应力;σϕ为环向正应力;τρϕ是剪应力;p是均匀应力。

沿着槽边, ρ=r, 环向正应力是σϕ=p (1-2cos2ϕ) , 它的几个特征数值如表1所示。

沿着竖直方向, φ=90o, 环向正应力是:。它的几个特征数值如表2所示。

可见坑槽环向正应力随φ的不同而变化, 在90o位置达到最大值3p。应力在坑槽边可以达到均匀应力的3倍, 但随着远离坑槽边而急剧趋近于p。由此可见, 坑槽边缘的最大应力可达到均匀应力的3倍, 如果坑槽没有及时的补救, 很容易使坑槽面积增大, 导致坑槽破坏更加严重。所以, 一旦发现有轻微的坑槽破坏现象, 则应该尽快采取补救措施。

2 不同槽形应力集中分析和开槽方式选择

将沥青路面视为一个宽度为2B的带板, 行车荷载对路面的摩擦力作用看作沿路线方向的均匀拉力P。根据力的作用与反作用力原理, 单独取出一块路面带板, 可以看作是带板在两端承受拉力的情况, 建立一个面板模型。只考虑行车荷载对路面摩擦力的情况, 可以将面板模型简化为弹性力学中平面应力问题求解。

由圆形坑槽在边缘的应力分布分析可知, 坑槽边缘的应力集中很大。不同的开槽形状有不同的应力集中系数, 显然应力集中系数较小的开槽形状对坑槽修补耐久性的意义重大。下面对不同开槽形状的应力集中系数进行简化分析, 假设开槽位置均位于带板的中央。

2.1 常规矩形槽

首先设计角部倒圆的矩形开槽模型 (图2) 。假设宽为2b, 长为2a的矩形, 角部曲率半径为ρ, 坑槽位于宽为2B的带板中央。

根据a, b, ρ大小关系的不同, 应力集中系数的变化很大。下面分不同的情况进行应力集中系数分析。

1) a=b=ρ时, 开槽形状为圆形

依据上面对圆形坑槽应力分析, 可知应力集中系数是3.0。

2) a=b>ρ时, 开槽形状为有角部倒圆的正四边形。

取远处的均布伸应力σ0作为基准应力, 取最大应力点的切向正应力σp对σ0之比为应力集中系数a, 日本学者浅羽龙太郎得出了这一模型的应力集中系数近似表达式:

式中, s为正四边形对角线长度之半。应力集中系数分布在最小值2.5的范围内, 尤其在ρ/s<0.25的范围内, 应力集中系数随ρ/s比值变小剧烈增长。Ρ=0时, 就是没有角部倒圆的情况, 即正四边形。根据公式应力集中系数。a为无穷大, 其实实际工程中正四边形的直角部位应力集中非常大, 极易造成坑槽边角的破损, 所以在坑槽开槽时, 不宜开正四边形坑槽。Ρ=a=b时, 公式所得应力集中系数a=3.0, 与上面分析相同。

3) a>b=ρ时, 开槽形状如图3所示为纵向有两端倒圆的槽, 这种情况下的应力分布状态取决于两个形状比ρ/B和a/ρ。取开槽上部分的平均应力 为基准应力, 取最大应力σA与σ0之比 为应力集中系数。日本学者西田正孝等人根据光弹性试验结果求出了表示a与形状系数B, a, ρ之间的关系经验式[3]: , 根据公式可以计算出, 应力集中系数主要在2附近, 最大值3.0, 还是a=ρ圆形的情况。

4) b>a=ρ时, 开槽形状为横向有两端倒圆的槽

b>a=ρ时, 开槽形状如图4所示为横向有两端倒圆的槽, 这种情况下的最大应力是在槽孔边缘距直线边最近的点A产生的σA。取最小截面的平均应力 为基准应力, 取最大应力即σA对σ0之比为应力集中系数 。

日本学者采用光弹性试验针对b/ρ和b/B变化对该种情况下应力集中系数进行了测量, 发现槽的形状越细长, b/ρ越大, a自然就越高, 而且它取决于b/B。b/B越小, a值越大。应力集中系数变化范围主要在2.0~10.0之间, b/B较小时, a随b/ρ增长增加很快[3]。所以对占路面比例较小的坑槽, 应力集中系数较大不适宜采用此种情况开槽。

5) 开槽形状为有角部倒圆的矩形槽

如图2所示, 开槽形状为有角部倒圆的矩形槽有2种情况, 即a>b和a

在ρ趋近于0的极限情况下, σA也趋近于无穷大。因此, 没有角部倒圆的矩形开槽形状, 在角部的应力集中系数很大, 对坑槽修补不利。对于b/B=0.25, b/B=0.5, b/B=0.75这3种情况下, 若以ρ/b为参数, 由上述公式分别计算出σA对比可以得出: (1) 其他因素不变的情况下, 随着ρ/b的增大, σA普遍有减小的趋势, 对开槽来说, ρ/b=1.0时最理想, 即纵向有倒圆槽的形状; (2) a>b时, 即图中虚线下端部分, a/ρ的变化对应力集中系数的影响不大, 对于开槽来说, 沿路线增加开槽长度, 对已定ρ/b的情况, 应力集中系数变化不大; (3) ab情况时普遍较大, 开此类坑槽不易控制其应力集中系数。

2.2 椭圆槽

假设椭圆槽的轴与沥青路面行车方向、横向一致, 行车方向的轴长为2a, 横向的轴长为2b, 无限远处行车方向的均匀拉伸应力为σ0, 由此建立数学模型如图5所示。应力状态取决于轴长比b/a。b/a=1即为圆形槽时, σA=3σ0, σA随着b/a增加而上升。b/a趋近于无穷时, 在理论σA上为无穷大。与此相反, 当b/a低于1.0时, 椭圆槽沿路线方向成扁平状, 应力σA从3σ0开始下降, 当b/a=0时, σA=1.0σ0。另一方面, 在行车方向顶点B的切向应力, 无论b/a变化如何, 总是一定的, 等于-1.0σ0。 (负号表示与均布拉伸应力方向相反) 。取远处均布拉力的应力集中系数 。当ba时, a的最小值为3.0, 随着b/a的增大, 还有逐渐增大的趋势, 此类开关坑槽应力集中较大, 不宜采用。

2.3 不同开槽形状应力集中系数对比及采用建议

根据上面的分析, 把各种开槽形状的应力集中系数范围和采用建议归纳为表3。

3 开垂直坑槽与开斜坡坑槽

通常沥青路面坑槽修补, 一般都采用开垂直坑槽。这样虽然可使新料和旧料紧密吻合在一起, 但是很多方面也存在一定的问题。

1) 施工工艺复杂及开槽难度不利快速施工

开槽要求将槽壁开成45o斜坡形, 开槽工具要求特制, 坑槽附近旧沥青路面剥落严重, 将开槽内旧混合料铣刨出而不伤及斜坡, 这很难控制。此外, 开槽人员需要经过长久的训练。坑槽修补要求不对路面行车造成影响, 斜坡开槽工艺还要用喷燃器对坑槽界面进行处理, 施工工艺复杂, 设备较多, 对交通造成的影响较大, 而且施工速度也不快。

2) 新旧料接缝处抗水渗入不易保证

坑槽修补后不断地受车辆荷载反复作用, 新旧混合料的斜接缝比垂直接缝受力作用要大得多, 本来坑槽新旧混合料界面是坑槽修补的薄弱环节, 在多种综合力的作用下, 新旧混合料的结合变得更加困难。水分在汽车轮胎压强作用下沿斜45o坡接缝易渗入。

3) 修补材料密实度和均匀性不易控制和保证

斜坡上修补材料的松铺厚度不一样, 碾平后斜坡上材料的密实度与坑槽中材料的密实度存在差异, 会造成碾平后修补材料承载能力不均匀。而垂直开槽的坑槽修补材料密实均匀且较易控制和保证, 受力状况较好。

4 结论

4.1坑洞在水平摩擦力的作用下, 洞边的集中应力可达到均匀应力的3倍, 如果坑洞没有及时补救, 很容易使坑槽面积增大, 导致坑槽破坏更加严重。所以, 一旦发现有轻微的坑槽破坏现象应该尽快采取补救措施。

4.2通过各种开槽形状应力集中系数的对比分析, 可以选择圆形, 有角部倒圆的正四边形 (ρ/b>0.35) , 纵向有两端倒圆的矩形槽以及纵向扁平的椭圆槽为开槽形状。矩形的边角处有较大的应力集中系数, 不适宜作为坑槽开槽的形状。

4.3开斜坡坑槽施工工艺较复杂, 且斜坡上修补材料的松铺厚度不一样, 会造成碾平后修补材料的密度度及承载能力不均匀, 并且接缝处的抗渗水性不易保证。而垂直开槽没有上述诸多的弊端, 是较好的开槽方式。

摘要：采用弹性力学平面应力求解的方法, 分析坑槽高应力状态分布。通过对沥青路面维修中不同开槽形状应力集中系数的对比分析, 得出坑槽修补较好的开槽形状, 且还对斜开槽和垂直开槽进行了对比分析。

沥青路面修补实例分析 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)

沥青路面坑槽修补工艺分析 篇3

【关键词】沥青路面；坑槽；修补工艺

坑槽作为沥青路面的典型性病害，严重影响路面的平整度和行车的舒适性，若是不及时进行修补，在交通荷载和作用下，破坏就会较快的发展，并造成养护费用的增多。由于安全隐患较大，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f冷料冷补、热料热补和热料冷补），使之能达到理想的维修效果。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。

1.坑槽破损和维修机理

1.1坑槽破损主要表现形式

（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。这类坑槽通常深度为2～5cm，在中国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.由于近年来高速公路的中上面层均采用密级配混合料，同时对预防性养护的重视，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。

（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。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。

1.2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：

（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。

2.坑槽修补材料的研究

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以上的坑槽：另一种主要骨料粒径为3-5mm，可用来修补深度在30mm以下的坑槽。

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24h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。

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。

3.坑槽修补工艺的研究

（1）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，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。但不要漫散至坑槽边沿外的路面。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。

（2）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生产的热修补设备等，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，划出坑槽修补轮廓线（正方形或长方形），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。

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。

（3）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，沿线填补坑槽。此时不用对原始坑槽进行处理，填满后直接压实，待好天后用加热墙对原修补坑槽接缝处进行加热处理。

4.结语

浅议沥青混凝土路面坑槽修补分析 篇4

1 坑槽修补的最终目的和效果

沥青混凝土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, 而且还会引发交通安全问题对其进行修补的最终目的和效果可归纳为以下4个方面。

1.1 恢复沥青混凝土路面的表面功能

由于沥青混凝土路面出现不同形状大小、不同深度的坑槽, 将严重影响车辆行驶的平稳性及安全性, 特别是当坑槽较深时, 会引起车俩的剧烈颠簸, 易使行车失去控制, 危及到驾驶人员和乘车人员的生命安全。对沥青混凝土路面坑槽进行及时修补以恢复其原有的平整度, 即行车的平顺性和舒适性;同时, 应使修补后的路表面具有一定的抗滑能力, 以保证行车的安全行。故而, 坑槽修补首先应恢复沥青混凝土路面的表面功能。

1.2 恢复沥青混凝土路面的局部强度和承载能力

当沥青混凝土路面产生坑槽时, 坑槽处的沥青混凝土路面结构层显著变薄和严重破损, 造成路面局部强度和承载能力下降。通过对坑槽进行修补, 恢复沥青混凝土路面结构层原有的厚度、密实度和完整性, 保持路面原有的强度和承载能力。

1.3 弥补坑槽破损处原有沥青混凝土路面强度和耐水性的不足

沥青混凝土路面出现坑槽破损, 通常是出现在路面材料孔隙率较大、压实度不足、级配不恰当等承载能力弱和耐水性差的局部较薄弱的地方, 或者是出现在车流量较大或重载、超载车辆较多的路段。通过将坑槽内松散、破损材料清除后进行修补, 来弥补原有沥青混凝土路面材料的强度不足, 同时增加其材料的耐水性, 防止修补坑槽再破损。

1.4 避免沥青混凝土路面引发更严重的破损

如果沥青混凝土路面表层出现破损而在于形成浅坑槽, 若不及时修补, 会使路表水很容易淤积在坑槽内, 使下面层长期被积水浸泡, 这样便使下面层材料松散、剥落, 而形成更深、更大的坑槽。若积水渗入路面基层, 则会使基层材料软化, 路面的整体承载能力将大幅下降, 会导致沥青混凝土路面出现严重的结构性破损。而且, 沥青混凝土路面一旦出现坑槽破损, 坑槽边缘和底部的材料会受到骤增的车辆冲击荷载作用, 将加速坑槽破损的进一步扩展。所以, 通过对坑槽进行修补, 可避免沥青混凝土路面更大的破损。

2 坑槽修补材料受力状况分析

对沥青混凝土路面坑槽进行修补后, 坑槽中的修补材料在交通荷载及外界环境的综合作用下承受着各种外力的作用。

2.1 受压应力作用

在交通荷载作用下, 沥青混凝土路面坑槽修补材料上部0～5cm范围内承受的压力最大, 深度超过10cm厚其受到的压应力减弱许多;而且轴载越大, 修补材料受到的压应力越大。所以, 在压应力作用下, 坑槽修补材料表面层最容易产生压密形变, 且重载或超载会使产生较大压密形变的深度增加。

2.2 受拉压交变应力和剪应力作用

在移动车辆荷载作用下, 沥青混凝土路面坑槽内修补材料各点处于不同应力应变状态。车辆驶过一次, 坑槽修补材料就出现一次拉压应力循环, 在整个使用过程中其长期处于拉压应力 (应变) 重复循环变化作用的状态。

2.3 受水浸蚀作用

当沥青混凝土路面坑槽修补处有路表水时, 大量的车辆驶过会将水挤入或吸出修补材料表面空隙, 使修补材料受到不断的水力冲刷作用;同时, 当修补材料表面封闭空隙中充满水时, 在车辆荷载作用下还会在空隙中产生压力和负压, 在水和交通荷载共同作用下, 即在形成的水浸蚀作用下, 会造成坑槽修补材料粘结下降, 并有使表面层修补材料松散、剥落的可能。

2.4 壁面接缝受拉应力、剪应力作用

当行驶的车辆接近或驶离新料 (坑槽修补材料) 与旧料 (原有路面材料) 的壁面接缝时, 壁面接缝将受到拉应力、剪应力作用。在拉应力作用下, 新旧料壁面接缝有被拉开并出现破损的可能;在剪应力作用下, 新旧料壁面接缝有被剪开而出现破损的可能。

2.5 底面接缝受剪应力作用

当车辆行驶在沥青混凝土路面坑槽修补材料表面时, 修补材料底部受到拉弯应力的作用, 其与坑槽底的底面接缝起着传递水平外力的作用, 同时底面接缝自身将受到剪应力作用。在此剪应力作用下, 底面接缝有被剪开并使新旧料在底面失去粘接的可能。

3 坑槽修补机理分析

根据坑槽及坑槽修补材料受力状况分析结果, 同时考虑到水、温度等自然环境因素的影响, 为使坑槽修补达到最终的目的, 并获得理想的维修效果, 对坑槽修补提出相应具体要求, 即分析出坑槽的修补机理如下。

3.1 对坑槽壁面和底面的要求

3.1.1 坑槽壁面和底面应坚实均匀无松散料

坑槽壁面坚实, 可以避免因坑槽壁面松散而造成修补后, 坑槽壁面接缝抗拉能力、抗剪能力及防水能力的下降, 可使新旧料壁面接缝坚固耐久、承载力强。而坑槽底面坚实无松散料, 会使坑槽修补料受到的压应力和水平外力被有效的向槽底传递, 保证了坑槽修补后路面的整体强度和承载能力。所以, 在对坑槽修补前, 应首先将坑槽内松散的、破损的壁面和底面材料清除掉, 直到露出坚实的部分。

3.1.2 保证坑槽壁面和底面彻底清洁、完全干燥

坑槽在修补前, 其壁面和底面应彻底清洁并完全干燥。坑槽壁面和底面彻底清洁, 有利于提高接缝处新旧料间的粘结性能, 并增强坑槽壁面的抗拉能力、抗剪能力及防水能力, 增强坑槽底面接缝传递水平外力的能力。

3.1.3 坑槽壁面和底面应具有适当温度

为了获得良好的施工条件, 保持坑槽修补料与原有路面旧料间的粘结性, 坑槽内表面应具有适当的温度, 特别是对热补材料, 尤为重要。假如热补材料填入底 (冷) 温度的坑槽中, 则接触于坑槽壁面和底面的修补料必定受坑槽旧料影响而温度急降, 则新旧料间粘结性也随即降低, 造成坑槽壁面和底面粘结力不强, 所以, 应在环境温度高或对坑槽内表面进行适当加热之后, 再对坑槽修补。

3.2 修补材料的要求

3.2.1 修补料应具有足够的强度

填补料在坑槽中的修补材料在交通荷载和水损害的双重影响下, 承受着各种应力、应变的作用。为了弥补坑槽处原有沥青混凝土路面强度和承载能力的不足, 修补后坑槽中的填补料应形成一个整体或板块, 使修补料能够起到很好的传递外界荷载的作用。故修补料应具有足够高的强度, 即修补料中矿质集料间有较大的嵌挤力和磨阻力, 而沥青与矿料间有较大的粘聚力。

3.2.2 修补料应具有良好的高低温稳定性

在夏季及高温天气, 为了保证坑槽中的修补料在车辆荷载作用下不致产生诸如波浪、推移、车辙、泛油、粘轮等破坏, 修补料应具有足够的劲度模量和抵抗塑性流动变形的能力。同时, 在冬季及低温天气, 修补料易变脆变硬, 为防止其产生温度裂缝, 坑槽中的修补料应具有足够的低温稳定性, 即在低温时应具有良好的应力松弛性能, 有较低的劲度和较大的变形适应能力, 在降温收缩过程中不产生大的应力累积, 在行车荷载和其他因素的反复作用下不致产生脆断开裂。

3.2.3 修补料应具有较强的耐水性

水损害是产生坑槽破损的最根本原因, 为了防止水的侵蚀作用造成已修补坑槽再次出现沥青膜从石料表面脱落、修补料掉料和松散以及坑槽等损坏现象, 坑槽内的修补料应该具有足够的水稳定性, 即沥青与矿料间具有较强的粘附性和抵抗水对沥青置换作用的能力。因此, 为了既保证修补料自身的水稳定性, 又防止水渗入基层表面, 造成基层表面材料产生唧浆、软化及承载能力降低, 坑槽内修补料还应具有良好的防渗水能力, 即具有较好的耐水性。

3.2.4 修补料应具有良好的耐老化性

坑槽内的修补料在使用过程中, 由于长期暴露在大气中, 在空气 (氧) 、阳光 (紫外线) 、温度和水等环境因素的综合作用下, 修补料很容易发生性质变化, 导致其各项性能劣化。为了提高已修补坑槽的耐久性, 防止修补坑槽过早出现再破损, 修补料必须具有良好的耐老化性, 即修补料具有保持其使用性能稳定或较小发生质量变化的能力。

3.2.5 修补料应具有一定的抗疲劳性

已修补坑槽在使用期间受车辆荷载的反复作用, 坑槽修补料长期处于应力应变交迭变化状态, 致使其结构强度逐渐下降。当荷载重复作用一定次数后, 在荷载作用下修补料内产生的应力就会超过不断下降的结构强度, 使其出现裂纹。为防止已修补坑槽过早出现疲劳断裂破坏, 修补料应具有一定的抗疲劳特性和足够长的疲劳寿命。

参考文献

【1】公路沥青路面养护技术规范JTJ073.2-2001, 【S】.北京:人民交通出版社, 2001.

【2】康敬东孙祖望;沥青混凝土路面坑槽修补机理分析公路论文【J】.公路;2003, (12)

浅谈沥青混凝土路面坑槽的修补 篇5

浅谈沥青混凝土路面坑槽的修补

文章根据沥青混凝土路面坑槽修补的`最终目的和效果,介绍了坑槽修补常用的施工工艺,时修补材料提出要求,并对坑槽修补各施工工艺在修补效果和造价经济上进行了比较.

作 者：武溢 Wu Yi 作者单位：山西省公路局晋中分局养路科,山西,晋中,030600刊 名：科学之友英文刊名：FRIEND OF SCIENCE AMATEURS年，卷(期)：2009“”(14)分类号：U416.216关键词：沥青混凝土路面 坑槽修补 施工工艺 修补材料

沥青路面修补实例分析 篇6

关键词：沥青路面坑槽常温沥青混合料修补技术工艺费用

1沥青路面坑槽的维修原理

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。对安全也有很大的影响。需及时修补坑槽的功效，息的来说可以概括为以下几点：1坑槽使结构层变薄，及时修补能恢复路面的局部强度和承载力。2恢复沥青路面的表面功能，恢复行车的平稳性和舒适性。3弥补坑槽破损处原有路面的强度和耐水性的不足，具有补强作用。4改善破损处承受车辆和水等外部荷载的进一步破坏，做到防、治结合。

2坑槽破损的主要表现形式

2.1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。这类坑槽通常深度为2～5cm，是产生数量最多的一类。

2.2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。由于近年来高速公路的中上面层均采用密级配混合料，同时对预防性养护的重视，对坑槽及时修补，因而此类坑槽产生数量不是太多。

2.3底面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路面亦表现出其他破坏现象而需要治理。该种病害相对来说很少。

2.4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税皮，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坑槽修补工艺的研究

3.1冷料冷补工艺该施工工艺主要用于应急性修补，目前，大部分公路养护部门修补路面坑槽都采用冷拌沥青混合科，通常先要开槽成型，测定破坏部分的范围与深度，按“圆洞方补、斜洞正补”的原则，先将路面坑槽挖方整、拉毛清底，待补坑槽松散物、灰尘或淤泥清除，喷洒乳化沥青，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。但不要漫散至坑槽边沿外的路面。后用夯锤或振动式路碾机压实，深度在6cm以上的坑槽必须分层投料夯实。若密实度不足，用自带的实机将其压实，能够达到很好的修补效果。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。每袋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1 0min即可开放交通。

3.2事先经过将沥青混合料预拌好，在常温下袋装储存、运输，不需再加工，当路面上出现坑槽等病害时，随时运至施工现场，进行即时修补，一年四季均可应用。

3.3冷补沥青混合料工艺适合于政治任务、雨天抢救性快速修复。冷补沥青混合料配制必须具有良好的疏松性和压实性，这是冷补沥青混合料配制技术的难点，但也是配制技术的关键和依据。原因是冷补材料是通过掺加溶剂而使其在封闭的袋子中长时间保存，而不凝固，一旦进行路面修补，铺筑后要保证其快速凝固与压实。影响冷铺沥青材料性能主要有以下因素。

3.3.1沥青的粘度沥青在混合料中起着粘结松散集料成为整体的作用。根据粘附理论，沥青要充分粘附在集料表面，必要条件是沥青必须具备一定的流动性以易于铺展。液体沥青在不很高的温度下成为流动液体，利于浸润集料表面。当温度降至常温时，粘度增大，内聚力也增大，于其它物体粘结性降低，使所拌沥青混合料易于分散。同时在低温下沥青又不致粘度过大而使混合料无法操作，因此必须使用液体沥青，但其轻质油分应不致挥发过快。根据研究，液体沥青应属于一种中凝或慢凝的液体沥青，而且其粘度宜控制在1Pa／s～10Pa／s范围内。

3.3.2沥青采用及用量在90#道路石油沥青，其技术指标应符合(JTJ 052-93)要求。冷铺沥青混合料有适宜的沥青用量，但不能用常规马歇尔试验方法确定。根据试验归纳适宜结合料用量可按以下经验公式估算：P=0.021a+O.056b+O.099c+0.12d+1.2(式中P———冷铺沥青混合料结合料用量；a———大于2.36mm颗粒重量百分率；b———0.3mm～2.36mm颗粒百分率：c———0.075mm-0.3mm颗粒百分率没，d———小于0.075mm颗粒百分率)。

3.3.3沥青中的添加剂在沥青中掺加添加剂，有利于提高混合料的强度，增强其粘结力、耐高温、抗低温，改善储存性，尤其是改善混合料使用初期的稳定性。掺量为冷补成品混合料的0.22％～0.25％。(如广东路洁添加剂)

4冷铺沥青混合料现场应用

某公路经过两年多对冷铺沥青混合料生产和使用，经过夏季、冬季的高温、低温考验，修补路面保持良好状态，没有脱粒、松散等现象。在施工时，为考验这种材料的抗水性，还曾特地在雨中作业，至今路面未发现损坏，说明其具有较好的抗水性。

4.1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50cm×50cm的表面层坑槽，通常需要一桶25kg的冷料。這是一种应急性的修补措施。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。

沥青路面裂缝修补材料性能对比研究 篇7

关键词：沥青路面,裂缝修补,修补材料,技术性能,应用对比

0 引言

在沥青路面工程中,裂缝是常见的病害表现之一。在对沥青路面使用中裂缝的形成机理进行研究发现,空气、水分及其他有害物是侵入裂缝,破坏路面结构的主要因素。另外,随着路面裂缝的加剧,由此诱发的路面脱空、凹陷等问题,还将造成路面网裂,从而降低车辆行驶舒适度,也给沥青路面的使用寿命带来影响。通常情况下,路面裂缝修补技术是针对沥青路面的裂缝,通过填充修补材料,对裂缝进行封层处理,特别是针对坑槽进行修补,来延长沥青路面的使用寿命和服务性能。在对低等级路面修补时,针对非结构性裂缝多采用填充和密封的方法。在公路养护实践中,沥青路面裂缝小于6mm的,多采用乳化沥青、热沥青进行灌缝处理;然而,在修补过程中,修补材料多形成于裂缝顶层,未能嵌入缝隙,在车载及自然环境条件作用下,很容易再次开裂。对于大于6mm的裂缝,通常需要进行开槽处理,之后再填充热沥青。对于开槽方式,因槽体较小,对填充密实度难以保证,经日晒雨淋及长期车载影响,裂缝还将再度复发。为此,从沥青路面裂缝修补材料的技术性能上来进行研究,提升修补方案的科学性和有效性就显得尤为关键。

1 沥青路面裂缝修补材料所满足的基本性能

在沥青路面裂缝处理技术研究中,裂缝修补材料的使用性能必须满足以下基本要求:一是高温稳定性,其软化点必须要高。二是低温抗裂性,其延度试验要满足要求。三是耐腐蚀性,要具有良好的耐腐蚀性能。四是抗异物嵌入。五是抗老化性能。

1.1 高温稳定性要求

沥青本身在受热情况下容易软化,导致出现沥青流淌现象,修补材料在车辆荷载作用下很容易被挤出,导致修补无效。因此,从高温稳定性上来讲,修补材料必须具有较高的软化点温度。根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规定》,对于沥青裂缝修补材料,在构成上多为碳水混合物,其熔点不明确,在温度升高时容易软化。结合试验发现,在修补材料选择上,路斗士密封胶耐高温软化点为82.0℃,RT-A的软化点为80.4℃,SBS改性沥青的软化点为73.0℃,ERA-C液的软化点为53.0℃,70#沥青的软化点为50.0℃。依照《公路水泥混凝土路面接缝材料》标准,对不同修补材料进行流动度试验。试验条件为60℃烘箱、持续养护5h,来模拟高温天气下沥青的温度变化。通过流动度试验发现,对于70#沥青,其软化点仅在48.5℃,在60℃试验温度下已经液化;而对于路斗士密封胶,其流动度最小,表明其耐高温性最突出。

1.2 低温下的抗裂性要求

对于沥青路面裂缝修补材料,在低温条件下通常会使其更柔韧,变得很脆,在外力拉动下很容易被拉断,失去修补效果。因此,低温下的抗裂性就显得很关键。结果显示,对于低温下,路斗士的延度值为40.0,SBS改性沥青的延度值为36.8,70#沥青的延度为18.5,而RT-A和ERA-C液的延度值仅有16.0。根据不同修补材料进行实验室弹性恢复试验结果显示,路斗士密封胶的弹性恢复率达到70%,而SBS改性沥青的弹性恢复率为50%,其他材料的弹性恢复率几乎不能拉伸。

1.3 抗异物嵌入性的分析

从沥青路面使用环境来看,碎石等细小杂物在车辆碾压下很容易嵌入裂缝,随着嵌入量的增多,会对裂缝修补材料的结构进行破坏,从而导致修补失效。通过试验结果现实,利用锥形针来模拟异物进行嵌入裂缝材料,各材料的锥式针入度值基本接近。

1.4 耐腐蚀性分析

从路面使用环境来看,由于空气中水分以及其他汽油等腐蚀性物质的影响,很容易影响修补材料的粘结性,导致二次裂缝。因此,在进行耐腐蚀性试验时,可以将修补材料进行柴油浸泡24h,来计算其损失率,评定其对腐蚀性物质的耐性。

1.5 抗老化性能分析

对于抗老化性能的测试,因无法直接测试,借助于烘箱来模拟高温环境来进行对比试验,把烘烤后的材料分别与原样材料进行对比来判断其抗老化性。本研究通过确立老化影响系数,由老化试件测定值与原件测定值的比值来表征,从而模拟其老化性能。综合来看,路斗士密封胶的性能要高于SBS改性沥青,要普遍高于RT-A和ERA-C液及70#沥青。

2 沥青路面裂缝修补材料力学性能分析

从力学性能分析来对照不同修补材料,为优化修补结构和修补方案提供参考。对于裂缝修补材料,首先要具有足够的阻隔水分能力,避免水分的侵入来提升修补效果。同时,在车辆荷载及自然条件影响下,要具有较高的抗剪性、抗拉性。

2.1 抗剪性分析

对于沥青道路的抗剪性,我们在试验中通过对车辙板进行切割,其尺寸为50mm X50mm X32mm。将试块进行两两分组,其中毛面之间留置5mm的空槽,采用沥青缝补材料灌入空槽,凝固后来计算不同缝补材料的中缝长度值;对于第一组试件不做其他处理,对第二组试件浸泡水中4d,取出静置24h,设置环境箱温度50℃,静置保温4h,利用UTM-25试验系统进行直剪试验,速率控制在10mm/min,并记录其最大剪应力值。参照上述步骤,分别就试验结果进行对照分析。当环境温度升高时,各修补材料的直剪强度大幅下降,其原因在于温度提升导致修补材料粘弹性下降。在浸水处理中,其直剪强度再度下降,特别是在0℃与20℃温度状态下,各修补材料的直剪强度依次为:路斗士密封胶、SBS改性沥青、70#沥青、RT-A、ERA-C液。我们从前面的试验结果来看,70#沥青流动性强,不适宜高温下进行路面裂缝填充修补;同样,对于RT-A以及ERA-C液来说,因它们在浸水后强度下降,也不能作为高温地区修补材料使用。

2.2 抗拉性能分析

从试件的抗拉性能分析来看,将UTM-25系统进行竖向加载拉应力,可以测试不同材料的最大拉应力值。在高温条件下,路斗士密封胶和SBS改性沥青的适用性较强,而RT-A的高温拉拔性较好,但直剪强度不足,不适宜高温区域使用。

3 结论

沥青路面修补材料应该满足多项技术性能,如高温稳定性、低温抗裂性、耐腐蚀性及抗老化性等,而且还要具备相应的抗拉强度以及抗剪性。通过对实验室不同修补材料的性能进行对比分析,可以得出,在多种修补材料中,路斗士密封胶作为专用修补材料,其性能指标表现优异,具有良好的修补效果,适宜高等级路面修补使用;中低等路面的修补,可以采用SBS改性沥青以及70#沥青进行互补使用。而对于ERA-C液以及RT-A材料,其修补性能较差,多在紧急抢修下,以及低温等条件下使用。

参考文献

浅谈沥青路面坑槽的修补 篇8

生坑槽破损不仅严重影响路面的表面功能和使用性能。对安全也有很大的影响。及时修补坑槽的功效, 总的来说可以概括为以下几点:

1.1 坑槽使结构层变薄, 及时修补能恢复路面的局部强度和承载力。

1.2 恢复沥青路面的表面功能, 恢复行车的平稳性和舒适性。

1.3 弥补坑槽破损处原有路面的强度和耐水性的不足, 具有补强作用。

1.4 改善破损处承受车辆和水等外部荷载的进一步破坏, 做到防、治结合。

2 坑槽破损的主要表现形式

2.1 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。这类坑槽通常深度为2~5cm, 是产生数量最多的一类。

2.2 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。由于近年来高速公路的中上面层均采用密级配混合料, 同时对预防性养护的重视, 对坑槽及时修补, 因而此类坑槽产生数量不是太多。

2.3 底面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。该种病害相对来说很少。

2.4 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。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 坑槽修补工艺的研究

3.1 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, 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。但不要漫散至坑槽边沿外的路面。后用夯锤或振动式路碾机压实, 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。

3.2 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, 其主要原理是采用100%高强度辐射热加热墙, 先将沥青路面加热、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工艺包括:

a.测定破坏部分的范围与深度, 按“圆洞方补、斜洞正补”的原则, 划出坑槽修补轮廓线 (正方形或长方形) , 适当外移5cm左右, 使得接缝处理效果更好。

b.将加热板调整到合适的位置, 选择适当的加热区域。

c.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。

d.耙松软化的路面, 切边。

e.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。

f.摊铺整平, 再喷洒适量乳化沥青作为再生剂。

g.由边部向中间反复压实4~6遍。

h.清理作业区域, 开放交通, 通常夏季开放交通略晚。

3.3 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, 沿线填补坑槽。此时不用对原始坑槽进行处理, 填满后直接压实, 待好天后用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。

4 修补工艺的寿命周期费用分析

4.1 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50cm×50cm的表面层坑槽, 通常需要一桶25kg的冷料。这是一种应急性的修补措施。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。

4.2 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, 均具有明显的优势。

结束语

浅谈公路沥青路面修补质量的控制 篇9

公路沥青路面修补是公路养护工作中的一项重要工作内容, 该项工作耗费资源量大, 占用养护生产部门的经费多, 集中反映了养护生产部门的管理能力和水平。如何在沥青路面修补中把好质量关, 做好路面修补工作, 减少返工造成的浪费, 保证路面修补质量已成为当前公路养护部门普遍关心的问题。

渭源公路管理段养护的G316线, X083线定渭公路在2009年以前路面病害日益增多, 呈现出路面翻浆、沉陷数量多, 病害严重的特点, 路面技术状况日益恶化, 路面养护工作成为单位的一项重要工作和难点, 经过2009年和2010年养护单位对路面养护工作的加强和重视, 路面修补的质量得到大幅提高, 路面病害得到有效控制, 所管养路段的路面技术状况得到大幅的提升。

在公路沥青路面养护工作中, 由于充分认识到加强路面的修补质量的管理工作是有利于单位发展的大事情, 根据路面修补质量标准高, 专业化要求强的特点, 积极推行路面修补工作的专业化, 科学化, 规范化、机械化的路面养护路子, 不断提高路面修补质量, 减少返工浪费, 降低路面了养护成本。

1 充分认识沥青路面修补工作的主要内容和特点

1.1 沥青路面的主要病害和路面修补内容

沥青路面病害的主要类型:泛油、拥包、纵向裂缝、横向裂缝、松散、坑槽、车辙、沉陷、松散、翻浆等。

沥青路面修补工作的主要内容为对病害的处治和油路修补, 主要为裂缝、拥包、沉陷、车辙、波浪与搓板、翻浆、坑槽和的处治和修补。

1.2 沥青路面修补的主要特点

(1) 沥青路面修补工作劳动强度大, 技术性强, 对施工人员的素质要求高;

(2) 公路沥青路面修补工作呈现出流动性大, 点多面广线长, 作业面较为分散的特点, 质量上容易发生变异, 现场管理容易出现问题;

(3) 病害呈现出类型多, 原因复杂, 处理方法多样的特点, 要求修补过程中对不同病害进行具体分析, 根据病害产生的不同原因采取不同的处治方法;

(4) 影响沥青路面修补质量的因素多而复杂。施工人员的素质及业务水平, 材料、机械、地理位置、天气、施工工艺、操作方法、技术措施、环境条件等均直接影响着修补质量;

(5) 沥青路面修补工作占用养护生产部的人力、材料、机械量大, 是养护生产部门的一项重要工作。

2 沥青路面修补质量的要求

沥青路面修补的质量要求是:对原病害的处治要彻底, 材料的使用符合质量要求, 施工过程符合规范要求, 修补的结构层与原路面一致, 修补后的路面与原路面接蒫平顺, 表面平整密实, 外观形状规则, 与原路面接缝严密。

3 沥青路面修补的质量控制

沥青路面修补的质量是由多种因素决定的, 要保证修补质量就要根据沥青路面养护工作的主要特点, 制定出相应的养护模式和措施, 加强各种影响质量因素的环节的控制, 才能保证路面修补质量达到目标要求。

3.1 实行专业化养护

根据沥青路面修补工作专业性强的特点, 成立专业化机械路面养护队, 由专业技术人员, 实验人员, 施工人员和机械操作人员、材料储备人员、拌和场人员等组成。使得路面修补工作的各个环节都有专人负责, 各负责人对其在路面养护工作中的职责和工作标准有明确的认识, 做到责任到人, 各负其责, 在油路修补过程中的各个环节均实现由专业人员进行质量控制。

3.2 加强路面养护人员的素质培养

人是直接参与施工的组织者、指挥者、操作者和质量的保证者。人, 作为控制的对象, 主要是避免产生失误, 而作为控制的动力, 主要是充分调动人的主观能动性、积极性和创新精神。因此在沥青路面的修补工作中要加强施工人员的素质培养、提高施工人员的专业技术水平和能力, 加强施工人员的质量意识的培养, 为沥青路面的修补提供强有力的人力资源保证。

为了提高专业化路面养护队成员的质量意识就要在平时的工作中加强质量意识教育, 学习路面养护技术规范, 针对油路修补过程中出现的问题召开专题质量会议, 制定切实可行的质量管理制度和办法并在工作中严格执行, 通过质量意识教育让职工明白质量在生产工作中的重要性, 通过学习专业知识让职工懂得如何去控制好质量, 通过质量专题会议让职工总结质量工作中的经验, 通过制度和办法强化和规范职工在质量方面的行动和思想, 通过不断的教育、学习、实践、总结、规范, 逐步建立起沥青路面修补施工人员的质量意识和质量管理水平, 为修补质量的提高提供强大的人力资源。

3.3 严格控制材料质量, 材料是公路养护修补的主要物质基础

路面养护修补的材料主要有砂石材料、沥青、水泥、石灰等。要严格材料的检查、试验、验收制度, 正确合理使用, 严格各环节的质量控制, 决不让不合格的材料用于路面的修补中去。

3.4 加强机械设备的选择与合理使用

施工机械设备是实现施工机械化的重要物质基础, 是确保施工质量、进度等的关键条件, 因此必须做好有效的控制。在现今养护生产机械化程度越来越高的情况下, 油路修补过程选用合理的施工机械显得尤为重要。在油路病害修补过程中要根据修补面积的大小选用合适的压实机具进行压实, 选择合理的压实机械组合以保证压实质量, 在油路修补前的病害处治过程中要根据病害情况选择合理的处治机械进行病害处治等等。如对面积较小的油路修补上运用小吨位压路机, 大面积中用大吨位压路面组合碾压。小面积翻浆处治过程中用冲击夯进行夯实, 大面积翻浆处治用大型压中机碾压, 边角用小型夯实机具夯实。

3.5 加强技术管理

根据不同的病害制定不同的施工方案、施工工艺、施工组织、施工技术措施等, 使得制定的方法和措施切合实际, 能解决施工难题, 技术可行, 经济合理, 有利于保证沥青路面的修补质量。特别是要对路面修补工作中容易出现的质量通病要进行专题解决。如在X083线定渭路的补油过程中我们对补油后急弯陡坡处的油面推移问题进行了专题研究和解决。首先对发生推移的原因进行分析诊断, 经过分析认为发生推移的主要原因为油面厚度太薄, 急弯陡坡处车辆经常刹车容易造成面层和基层间的滑动, 在正确分析产生问题的原因后在补油过程中对急弯陡坡处进行油路修补时对厚度进行加厚, 通过修改施工方案后发现油面加厚后未出现推移现象, 从而解决了这一油路修补中普遍存在的问题。

3.6 做好修补质量管理的工作程序

不断的提高质量。也就是在质量控制过程中实施PDCA的工作循环, 做好计划 (Plan) 、实施 (Do) 、检查 (Check) 和处理 (Action) 四个阶段组成的工作循环, PD-CA循环是不断进行的, 每进行一次, 就实现一定的质量目标, 解决一定的问题, 使质量水平有所提高, 如此不断循环, 周而复始, 则质量水平会不断的提高。在沥青路面的修补过程中, 总会出现这样那样的质量问题, 往往是这个问题解决了, 新的问题又出现了, 因此要做好质量控制, 就需要不断的提高质量目标, 不断的解决问题。

4 结束语

公路沥青路面修补工作是养护生产部门的一项重要工作, 涉及到方方面面的因素很多, 因此其质量的提高也不可能是一蹴而就的, 需要养护部门在生产实践过程中不断的总结经验, 加强对施工人员的质量意识的培养, 不断的探索质量管理的方法和措施, 沥青路面的修补质量才会得到不断的提高。

参考文献

[1]公路工程施工现场管理.北京:北京理工大学出版社, 2009, 248-251.

[2]韩之俊, 许前.质量管理[M].北京:科学出版社, 2003.

浅谈沥青路面坑槽修补工艺 篇10

1.1 坑槽破损主要表现形式

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。这类坑槽通常深度为2~5cm, 在中国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。

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.由于近年来高速公路的中上面层均采用密级配混合料, 同时对预防性养护的重视, 对坑槽及时修补, 因而此类坑槽产生数量不是太多。

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。

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。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。

1.2 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:

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;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;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;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。

2 坑槽修补材料的研究

2.1 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以上的坑槽:另一种主要骨料粒径为3-5mm, 可用来修补深度在30mm以下的坑槽。

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24h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。

2.2 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。

3 坑槽修补工艺的研究

3.1 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, 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。但不要漫散至坑槽边沿外的路面。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50 cm~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。

3.2 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生产的热修补设备等, 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工艺包括:测定破坏部分的范围与深度, 按“圆洞方补、斜洞正补”的原则, 划出坑槽修补轮廓线 (正方形或长方形) , 适当外移5 cm左右, 使得接缝处理效果更好;将加热板调整到合适的位置, 选择适当的加热区域;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;耙松软化的路面, 切边;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;摊铺整平, 再喷洒适量乳化沥青作为再生剂;由边部向中间反复压实4~6遍;清理作业区域, 开放交通, 通常夏季开放交通略晚。

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20 min, 修复后接缝密合、平整、美观、耐久。

3.3 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, 沿线填补坑槽。此时不用对原始坑槽进行处理, 填满后直接压实, 待好天后用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。

4 修补工艺的寿命周期费用分析

4.1 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50cmx50 em的表面层坑槽, 通常需要一桶25kg的冷料。这是一种应急性的修补措施。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。

4.2 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, 均具有明显的优势。

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, 还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、热料冷补以及热料热补3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：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, 结合高速公路日常养护中坑槽修补的各种材料和工艺的应用研究, 提出获得理想维修效果的具体要求。