浅谈路面常见病害及预防性养护工艺_路面预防性养护措施

2020-02-28 其他范文 下载本文

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浅谈沥青路面常见病害及预防性养护工艺

广东辛美来亚科技实业有限公司

关键词:沥青路面裂缝坑槽车辙修补预防性养护 微表处超表封层

[摘要]针对城市道路沥青路面中常见病害,阐述了沥青路面预防性养护的经济性与必要性。提出了一些病害修补和预防性养护的措施和实施步骤,并提供了选用维修设备进行道路养护的工程实例,供全国养护管理和施工单位参考。

沥青路面具有表面平整,坚实、无接缝、施工工期短、养护维修简便和有良好的减振性等优点。行车平稳、舒适而低噪音,越来越多的城市将水泥路面改建为了沥青路面。但沥青路面通车后,由于受到交通量增长、重载超载车辆的增多、温度变化、湿度变化,冰冻作用,以及设计、施工、采用材料和养护管理等因素的影响,将会出现了多种路面病害,如裂缝、坑槽、车辙及水损害等。根据多年来对沥青路面病害的养护施工经验,讨论常见病害的预防措施。

1、沥青路面预防性养护的经济性与必要性

从哲学的观点看,任何事物的发展都是遵循一定的规律,沥青路面的使用寿命也是如此,从新建的完好路面到有轻微的病害,到最终发展成为大面积的路面破损,是常见的沥青路面使用寿命周期。维护道路的正常通行,减少路面破损对交通的影响,延长道路的使用寿命是道路养护管理及施工单位需要思考和努力的方向。

常见的路面养护的方式和方法一般可划分为两类:一是矫正性修复,而是预防性养护。

矫正性养护是指针对路况损坏恶化情况,进行相应地矫正修复的一种养护模式。其特点是:养护成本的投入被动地反映了道路生命周期中路况损坏恶化的演变过程。以往我国大多数道路养护是根据路况水平状态进行的矫正性养护,先进行路况巡查,发现路况损坏恶化情况,然后根据恶化情况安排日常维护、专项工程或中修。

预防性养护是指主动参照道路生命周期而提前实施的,旨在有效延缓路况恶化的一种养护模式。其中心思想是通过对道路寿命周期路况水平的预测,并结合路况调查中的相应数据,分析判定并选择合适的时机对路段进行预防性养护处理,以达到维护道路系统,延缓路段未来可能发生的恶化,维护和提升系统的功能状况。

图1不同阶段养护成本曲线图

简单的来说,矫正性养护是高速公路损坏之后被动进行的维修保养,预防性养护是事前就主动参与的,提前实施的有预防目的的维修保养。

根据美国战略公路研究计划(SHRP)估算,在整个路面寿命周期内进行3~4次的预防性养护可以延长公路使用寿命10~1 5年,节约养护费用45%~50%。据SHRP的研究结果,在进行路面处理时路面条件越好,养护维修的效果越好且更具成本效益,1美元的预防性养护维修费可节省3~4美元的日后修复费。通过两种养护模式的比较,预防性养护模式显然更具有优越性,可以有效延长公路的使用寿命,降低公路全寿命周期养护成本(见图1)。随着城市规模的不断扩大和出行人数的日益增加,城市道路交通问题日益引起公众及舆论的重视,减少道路维修带来的交通拥堵,成为了各地市政道路养护单位日益重视的课题。

二、几种沥青路面病害的预防性养护工艺介绍

目前,国内外普遍采用的路面修补和预防性养护技术措施有以下种类:

1、开槽灌缝

裂缝填封是常规的养护措施。及时对沥青路面裂缝实施有效的填封,可大大减少坑槽的形成和裂缝的进一步发展,防止因水的渗透使路面裂缝扩大,反映在PCI指数(Pavement Condition Index,路面破损状况指数)上,即下降速率降低,从而使道路的寿命延长。根据我们的养护工作实践,对沥青路面的裂缝及时选用性能优越的密封胶进行有效的填封处理相当重要,否则雨季后路面裂缝将迅速发展,并发坑槽、唧浆等一系列路面病害。

(1)施工步骤为:①利用开槽机将裂缝扩至深一般为为1.5-2cm、宽为1-1.5cm的封缝槽。②利用热气喷枪吹去封缝槽中的碎石、灰尘,除去水分及潮气。③利用灌缝机向封缝槽灌注温度高达190-194℃的道路专用新美瑞密封胶材料(见图2~图3)。

(2)选用的设备有辛美来亚开槽机、热气喷枪、灌缝机等备选(见图2~图3)。

图2开槽扩缝,清缝除潮

图3灌缝施工及施工后效果

2.2、就地热再生修补

坑槽修补是一种常见的路面维护方式。就地热再生修补和喷补修补工艺对修补质量有较好的保证。

(1)就地热再生修补工艺:①将沥青老路面用加热板进行加热耙松。②添加乳化沥青及新的热沥青混合料,摊平。③压路机或平板夯压实。(见图4~图6)

.图4加热路面、耙松

图5喷洒乳化沥青、添加新料、摊平

图6压实及修补后的效果

就地热再生工艺修补及时、快捷、方便,同时旧料实现了就地再生利用,节能环保,热修补后不会产生弱接缝,可延长路面使用寿命36至48个月。

(2)喷补修补工艺:①用喷补设备喷出的高压空气将坑槽内的松散的石子、污物等清理干净。②在坑槽底部喷洒一层沥青含量在65%以上的快裂快凝型的改性乳化沥青,形成粘层。③然后喷洒改性乳化沥青和骨料混合料。④最后利用压路机将混合料压实,开放交通。

喷补修补过程无需切割、开凿、清运,施工速度快、效率高,5~15分钟即可完成施工,基本不影响交通。(见图7)

(3)使用的设备针对不同的路面情况而定,有辛美来亚加热板,如涵井盖修补型加热板、修补长裂缝加热板、可连接摊铺机的加热板以及辛美来亚多功能热补车和喷补王等备选(见图7~图11)。

图7喷补王施工图图8拖挂式沥青路面热补车

图9涵井盖修补型加热板图10修补长裂缝加热板

图11可连接摊铺机的加热板

2.3、稀浆封层

稀浆封层技术是路面养护中应用较广的一种预防性养护手段,它能恢复路面的平整度和抗滑性能,修复轻微车辙,快速封闭旧路面的各种裂缝,防止雨水对路基路面的进一步损坏,延长道路的使用寿命,经济效益显著。稀浆封层不能提高路面的承载力,对路基变形较大、已严重损坏的路面不宜使用。

2.4、微表处

微表处是近年来在国内沥青路面养护中应用最广的预防性养护手段,是在稀浆封层基础上发展起来的,由慢裂快凝的高分子聚合物改性乳化沥青、集料、矿粉、水和添加剂组成的稀浆混合料。微表处技术具有良好的防水、抗滑性能,并且成本低、施工简便、路面性能好、开放交通快,一般可延长路面使用寿命3-5年。目前微表处技术应用领域不断扩大,广泛地应用于旧路面加铺的抗滑磨耗层、2cm以下的轻度车辙修补工作、作为路面防水用的封层等。2010年辛美来亚公司从美国引进的美国CPM公司的稀浆封层/微表处设备,先后在江西昌金高速公路、贵州凯麻高速公路、深圳惠盐高速公路完成了微表处施工,在改善路面性能、减少路面水损坏方面起到了较为明显的效果。(见图12)

图12深圳惠盐高速公路微表处施工图13长沙城市道路超表封层处理施工照片

2.5、超表封层处理

超表处是使用由乳化产品,SBS,SBR,轮胎橡胶成分及细骨料充分混合而成的材料对路面进行机械化封层处理的工艺。适用于普通沥青路面、碎石封层路面。可 为路面提供防水层;减少路面灰尘,使行驶更加安静;增加对比度,提高路面美观性;提高碎石牢固性、延长碎石封层使用寿命以及提高排水效率等优点(见图13)。

3、结语

为了保持沥青路面良好的使用性能,有效解决路面早期病害,养护管理部门必须科学地认识预防性养护的重要性,学习和利用好开槽灌缝、就地热再生修补、微表处、超表处封层处理等先进的预防性养护措施,并结合当地道路实际情况,做好预防性养护技术的应用、总结和推广工作,促使道路养护走向理性化、科学化。

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