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旧路改造沥青路面坑槽修补技术分析

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  摘 要:沥青路面具有无接缝、行车舒适、便于维修等优势,在各地公路施工中得到了大量使用。但在使用过程中,沥青路面因长期行车荷载及自然因素作用,将出现各类不同程度的病害,如松散、坑槽等,从而对路面使用质量造成严重影响。如不及时维修此类病害,同样会对道路使用寿命造成严重影响,甚至危害行车安全,为此,必须重视沥青路面坑槽维修施工。
  关键词:旧路改造;沥青路面;坑槽修补
  0 引言
   自上世纪80年代后,我国高速公路发展迅速,沥青路面作为高速公路的主要路面形式,因其自身优势在高速公路建设中得到了广泛应用。但早期修建的高速公路沥青路面病害问题逐步显现,特别是坑槽问题,如何做好沥青混凝土路面坑槽修补工作已成为保障公路工程质量的关键,为此,提高路面坑槽修补施工技术水平具有重要意义。作为沥青路面的典型病害之一,坑槽将对路面平整度、舒适性造成严重影响,如维修不及时,在交通荷载与水的相互作用下,将进一步加剧路面破坏程度,增加养护费用,甚至会对行车安全造成严重威胁。对坑槽进行及时维修,可及时恢复路面表面功能及使用功能,还能消除安全隐患。
  1 沥青路面坑槽病害原因
   路面坑槽是指行车作用下,路面骨料局部脱落而产生坑洼。坑槽病害原因如下:
   第一,施工过程中拌和后的沥青混合料温度较高,致使沥青提前产生老化现象,并呈硬脆状态,进而导致混合料粘结力的下降。
   第二,当温度环境较低情况下,沥青混合料温度极易下降,导致压实度不符合设计要求。
   第三,施工过程中,如无法均匀搅拌沥青混合料,或沥青掺加量不足,都会降低沥青混合料粘结性能,当车辆高速通行时,极易出现泵吸作用,则细集料将被吸附出来,进而产生坑槽。
   第四,因无法有效控制基层与下面层标高,导致上面层厚度不足,进而无法满足设计结构厚度要求。
  2 工程概况
   某公路工程总长度为205.4km,起止桩号为K695+600~K901+100。本路段为双向四车道,24.5m为其路基宽度,2m为中央分隔带,行车道为2x2x3.75m,左侧路缘带2x0.5m,硬路肩宽度为2x2.5m,土路肩为2x0.75m。按照从上到下的顺序路面结构分别为中粒式改性沥青混凝土AC-16(5cm)+中粒式改性沥青混凝土AC-20(5cm)+粗粒式改性沥青混凝土AC-25(7cm)+水泥稳定碎石基层(34cm)+水泥稳定砂砾底基层(20cm)。本工程自建成通车后,因交通量持续增长,及重载超载现象严重,导致路面病害突显。其中坑槽问题较为严重,为更好提升路面使用性能,必须采取科学有效的维修方法进行坑槽处理。
  3 旧路改造沥青混凝土坑槽修补技术要点
   因交通量的不断增加,导致本路段路面损坏程度较为严重,坑槽为其主要病害类型,为保证改造工程质量,提高路面平整度,必须选用科学有效的修补技术,進一步提升路面使用性能,保证工程施工整体质量。
  3.1 集中切割
   施工前,必须做好旧沥青路面损坏调查工作,做好详细记录工作,保证病害处理数量准确无误。根据行车方向,进行施工场地的确定。车辆向坑槽周围行驶时,待接近坑槽时应靠右侧停车,施工人员必须进行作业区域的及时确定。按照作业区域长度,将所有安全标志摆放距离准确计算出来,摆放好所有标示。切割机卸下后,切割机操作人员即可启动切割机。并进行坑槽切割厚度的确定。在坑槽深度测量过程中,需在坑槽中间最深位置通过钢板尺进行坑槽深度地测量。当深度在3cm以内的情况下,仅切割至上面层底部即可。当深度在3cm以上,则需向下面层底部进行切割。通过洋镐在坑槽中间位置进行坑洞开挖,尺寸为30x30cm,直到基层表面位置,并对基层状况进行详细观测,如基层无损坏,即可进行废料回填,并做好填平工作。如基层被破坏,则需及时处理基层。
   要求严格按照“圆坑方补、斜坑正补、浅坑深补、大坑大补”的原则进行划线施工。划线时,坑槽挖补区域可通过方尺、划笔等工具进行合理确定。挖补线必须控制病害范围以上,一般可多出10~15cm,以垂直或平行于路中心线的正方形、长方形作为挖补形状。当下面层破损的情况下,需先将上面层范围线划出,随后顺着周围四边进行10cm范围延伸,此后即可进行下面层挖补线划线,保证下面层和上面层为阶梯状。
  3.2 拌制沥青混合料
   通过拌和机在沥青拌和厂集中进行沥青混合料拌制,随后即可按照施工进度要求挖补坑槽。该施工过程中,必须对沥青温度进行检测,要求在155℃以上控制沥青混合料温度,且在1%以内控制烘干集料残余含水量。除此之外,还应做好混合料筛分工作,以此对碎石级配进行检验,保证级配满足设计要求。如级配与设计要求不符,则必须进行配合比调整。当一盘料拌出后,需选取有代表性的沥青混合料进行温度测量,并对其油石比进行检测,待满足要求后,则可以进行搅拌施工,以3~4min作为搅拌时间,保证集料完全被沥青包裹,且无结团、花白现象。根据施工现场实际情况,需在145~165℃之间合理控制出料温度,通过专人指挥接料。为保证装料过程中不会出现混合料离析现象,运输汽车需多次移动位置。按照坑槽工程量进行分层拌料。
  3.3 运输施工
   运输沥青混合料时,应清理干净运输车厢,并将一层油水混合物涂抹到车厢板位置,必须粘黏沥青混合料。装料过程中,运料车尽可能不要出现超载现象。同时在施工路段严禁急刹车、调头等,避免损坏粘层油,如轮胎上存有污染物,必须清理干净后才能驶入施工段。
   沥青混合料向施工现场运送时,应保证到场温度在145℃以上,如混合料已经出现离析、结团现象,则不得用于施工现场。
  3.4 集中开挖及摊铺
   开槽过程中,可选用风镐进行施工,开槽应由中间开始,废料可直接装车。该施工过程严禁损坏边线。可按照切割深度,进行开槽深度的确定,如基层损坏,应同时挖补基层,要求先进行基层处理,随后进行沥青面层回填,此时必须清理干净槽底、槽壁松动的沥青材料,如死角位置清理难度过大,则需选取锤子等工具进行清理,坑槽内的杂物也应清理干净。    完成清理作业后,可确定混合料用量,随后倒入坑槽内,如深度在7cm以上,摊铺需分层完成。如具有较小挖补面积,下面层压路机压实难度较大的情况下,需选取冲击夯由周围向中部进行充分夯实,遍数可定为3~4遍,随后选取平板夯进行2遍夯实。完成以上作业后,即可进行上面层摊铺,按照压实系数,应高于原路面,并利用推平机进行整平。
  3.5 压实施工
   根据“四周—中间,弱震—强震”的原则进行压实施工。先选取2t压路机进行2遍静压,此时碾压温度需控制在130℃以上,压路机碾压速度为1.5~2km/h,严禁忽然转变压路机路线或碾压方向。待完成静压作业后,需进行振压施工,通常以3遍作为碾压遍数,碾压速度可定为2.5~3.5 km/h。完成压实施工后,需再次加固坑槽四周与边角部位,做好防水处理工作。一般可选用灌缝法施工,也可根据部位特点粘贴止水压条。完成上述作业后,即可清理施工现场,随后开放交通。
  4 旧路改造沥青路面坑槽修补施工注意事项
   (1)开挖时一定要彻底,必须超过损坏边缘,放大开挖区域,测定坑槽损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,轮廓线必须是与路中心线平行或垂直的正方形或长方形,大小适中,适当外移5-10 cm,使得接缝处理效果更好;沿轮廓线用切割机顺线切直开槽,如果发现基层损坏时,要挖深至槽底稳定部分,就是说竖向变形一定要处理到位,不留隐患。
   (2)不论是基层坑槽或者面层坑槽,回填时尽量采用机拌混合料,以保证拌和质量;若是路拌混合料,要使用料斗、称等称量工具准确选取原材料,控制配合比例,确保拌和料质量。对于使用的沥青混合料,要利用移动炒拌机具,采取保温措施,保证回填效果。
   (3)面层坑槽修补时的除尘工作尤为重要,槽壁及基层表面必须清扫干净,要利用大容量鼓风机喷出的高强空气流直接将坑槽内残留的松散颗粒、杂物等吹出来,形成洁净的坑槽维修面。槽壁涂刷沥青,必要时槽底喷洒粘层油,要求涂(洒)刷整齐、均匀,不留空白,不过多流淌。
   (4)沥青混合料松铺系数为1.2-1.5,摊铺要均匀,不得出现粒料离析现象,保证坑槽周边材料充足。采取相应的压实措施,尽可能提高压实效果,特别对边缘角隅等不易压实的薄弱地方,一定要利用振动夯、大锤等工具进行补夯压实。深度在6cm以上的坑槽必须分层按先粗料后细料摊铺并分层夯实。
   (5)要控制修补压实后的坑槽比四周原路面高0.5-1厘米(视坑槽深度、粒料的粗细和压实工具效果而定),运行一段时间修补处即会与路面持平。这是必须的,否则,修补后的坑槽极易积水并且受到较大的竖向行车冲击力。
   (6)接缝处理尽可能采用阶梯状接缝,即基层处理后,修补面层时向外围扩展3-5厘米进行二次清边,错开竖向接缝,保证新旧路面的整体性,一定程度上还有防止水侵入的效能。
   (7)尽可能避开雨季或雨后立即修补坑槽,坑槽内潮湿时确需修补的,一定要利用喷灯、加热罩等加热工具对坑槽范围进行加热,确保修补后新旧面层有最佳粘接效果。
  5 结束语
   综上所述,在充分了解坑槽病害产生原因的基础上,本文结合具体工程案例,对沥青路面坑槽进行了及时维修处理,以此有效增加行车安全,降低道路养护成本,实现工程建设的经济效益与社会效益。
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  作者简介:吴强(1979-),男,河南新郑人,本科,研究方向:道路与桥梁。
  吴强,410184197902213816
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