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'公路养护的解决方案作者曲辉交通部在《公路养护与管理发展纲要(2001-2010年)》中提出到2010年公路养护与管理发展的总体目标是:公路网总体技术水平显著提高,服务水平明显改善;公路养护技术进步的主导作用显著增强,公路管理的信息化程度与发达国家的差距明显缩小;公路管理法规体系基本健全,公平竞争、规范有序的公路养护工程市场体系基本建立,公路养护与管理工作实现跨越式发展。一、公路部门养护机械现状。1、设备配套不合理。长期以来,由于受自身财力所限,公路养护部门忽视机械设备的系统性规划,计划变更的随意性较大,且受管理人员的主观意愿影响较大,机械设备配置不尽合理。机械设备的配置不能完全满足公路养护作业的需要,养护作业需用的设备没有,而现有的设备不能为公路养护作业服务,除公路抢险保通机械外,运输机械和工程机械占大多数,真正从事养护作业的机械却极其短缺。2、系统内部协调不力。由于公路养护基层点多、线长、面广、量大,施工作业流动且分散,机务管理部门难以及时掌握养护机械的运行状况及分布动态,对机械维修、保养、使用、核算、管理等各个环节难于形成一体化管理,只得听任于基层养护部门自行维护,使操作与管理脱节,不利于从整体上提高机械的系统性和相互协调性,不利于公路养护工作的开展。3、人员素质偏低,设备利用率不高。基层公路养护机械操作手多为拖拉机驾驶员,大部份道班工人对现代化的养护机械设备操作知识掌握很少。加之基层道班工人的文化水平较低,在实际使用中往往忽视机械性能、专用功能等技术要求,只追求速度快、数量多,不具备科学操作的能力和资格,只懂得使用,不知道维护和保养,在极短的时间内设备就失去了使用价值。4、机械使用的成本过高。专业养护机械设备的使用能大大降低基层养护工人的劳动强度,同时也能提高劳动工作量和路面养护施工质量。但机械使用过程中的成本过高,致使基层单位对设备的使用积极性受到限制。如热墙养护车的热墙加热系统,一天所耗的液化气较大。这对于大多数公路养护单位来说都是无法承受的,因此只有放弃加热墙不用而继续采用传统的冷补方式。二、充分了解道路养护的工艺过程,为养护单位提供更好的解决方案。A、水泥路面的养护。1、水泥路面的养护维修方法。水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散荷载能力强、适应性较广的路面结构。由于施工、养护及设计理论等的局限,路面往往过早地损坏,其中比较常见的是由于水渗入路面基层,使基层强度降低,加之板底水分难以排出,在重复荷载作用下,板底水受到反复挤压、抽吸,致使板块纵横向接缝、板块边缘与路肩内侧结合部产生卿泥,随着卿泥的排出,逐渐形成空隙和错台,板底脱空逐步增大,最终导致板块损坏。板底脱空初期还未严重影响到路面的正常使用,但随着时间的推移、荷载作用次数的增多,损坏逐渐加剧,若不及时维修,将为以后的修补带来很大困难。水泥混凝土路面平常所采用的养护方法无非就是当发现有裂缝时进行灌缝处理。这种处理方法只能解决路面防水问题,从根本上没有解决水泥混凝土路面的病害。正确的解决方法是:填充板底脱空、添补空隙整治错台现象。
采用的施工方法为:板底压浆。2、水泥路面养护工艺即板底压浆工艺介绍。2.1板块调查。水泥混凝土路面板块和基层之间出现空隙、空洞而导致路面损坏,对这种脱空的判断一般是通过板角弯沉测定和板块使用状况综合确定。(1)板块状况。将所有的板块编号,区分完好板、断板(断裂成两块、断角)、破碎板(破裂成三块以上)等几种类型。完好板、断板形成脱空大致有几种情形:下雨之后,板块周边接缝有卿泥;当重型车辆驶过时能感觉到两板之间有明显相对垂直位移;当重轴车辆行过,人站在板边能听到空洞声;错台逐渐加重的板块。(2)弯沉测定。在每块板板角布置测点,用标准轴载和轮压的100kN测试车测出四个板角的单点弯沉值,将全线除破碎板块以外的每块板的弯沉值测好后,以1---2km为一段,按95%的保证率计算该段代表弯沉值,每块板实测单点弯沉值若大于该段代表弯沉值,这块板就有可能脱空。2.2压装材料选择与用量。(1)材料选择。采用水泥、粉煤灰混合料,并掺外加剂,另外还可根据具体情况添加其它掺和料。考虑到黑龙江省情况和防水、增强柔性的需要,施工时添加了一定剂量的乳化沥青。水泥一般采用525#普通硅酸盐水泥。粉煤灰必须符合路用标准,不含土块、砂石等杂质,其颗粒级配和球形形状使它具有填充细小空隙所需要的流动性。外掺剂包括减水剂、早强剂、膨胀剂,以补偿收缩,提高早期强度。(2)砂浆用量。每块板的灌浆量随板下空隙大小而变,一般为0.03一0.09MI.(3)砂浆配比。水泥:粉煤灰:水=1:2-3:1.5-2.7d的抗压强度不小于5MPa。2.3压浆设备与人员1、设备一个工作台班需要的设备为空压机1台、钻孔机1台、压浆机1台、小型农用车2一3台。2、人员一个工作班需要人员共12人,其中班长1人,钻孔2人(钻孔1人、驾驶员1人),压浆7人(控制压力1人、拌和砂浆1人、灌浆2人、卸压嘴2人、驾驶员1人),封孔与维持交通2人。2.4压浆工艺1、准备阶段在板的四个角选择孔位,距板边各50cm为宜,进行钻孔,钻头直径5cm,孔应保持垂直,其深度要穿透板块并稍经过稳定的基层,用吹气的方法形成空腔以便于砂浆初始分布。用5cm长橡胶管安插在孔口作为衬垫,橡胶管外径与孔径一致为宜,以便使灌浆栓塞与孔口紧密结合,防止漏浆。钻孔后用红漆在板面标注各孔压浆顺序,对于单车道需压浆的板块,沿纵向按弯沉值由大到小顺序压浆;对于双车道板块均需压浆的,沿纵向由弯沉值最大的一点开始顺序压浆,先中部,后边部,两板间各增加一孔。2、压浆阶段
首先制备砂浆。将水泥、粉煤灰按比例放人搅拌筒内,搅拌15s,然后加人所需的外加剂等搅拌15s,再加水或乳化沥青等搅拌均匀。将灌浆栓塞打人孔中,栓塞底部适当离开基层,软管出料口套在栓塞上并固定好,开始连续地向泵内送砂浆,直至观察到砂浆从一个孔流人另一个孔。当砂浆泵压力迅速升高达2.0MPa时停止泵送,然后将压力值降至1.5-1.8MPa,保持约2min,打开卸荷开关,压力回零;再次泵送,压力又达2.0MPa,停止泵送,待压力稳定在某值约2min时卸荷,压力回零。停止泵送由压力计自动保护装置控制。一个孔灌满浆后,应拔出灌浆栓塞,插上木塞。3、养生阶段灌浆后,残留在板面上的浆料要及时冲扫掉,应避免浆液流人缝隙。当相邻板均灌浆完毕后,取出木塞,用快凝水泥砂浆或快硬密封胶密封孔口并抹平。灌浆后的2h内应避免车辆通过灌浆区。一般养生期3d。达到养生期后,通过弯沉检测,若板块出现单点弯沉值大于控制代表值再一次钻孔补灌。2.5实例分析压浆板块确定原则为:(1)对于2条或2条以上裂缝的破碎板、缝隙较大的断板、弯沉值大于40的板块不予压浆处理,可凿除重浇;(2)对于单点弯沉值20<1<40的板块,采取压浆处理;(3)弯沉值在20以内,但伴有卿泥现象或形成错台的板块,采取压浆处理。压浆效果:养生一周后,实测单点弯沉值均小于200。2.6结论综上所述,对板底压浆工艺在水泥混凝土路面养护中的应用,可以得出以下结论:(1)适用于完好板、断板,可以减少卿泥、脱空,从而减缓板块的破损,延长使用寿命。(2)能减小弯沉,提高基层和板块结构的整体支承作用。(3)便于小型机械和人工作业。(4)可以降低综合维修成本。(5)与修筑排水盲沟、封堵板块裂缝或接缝一起实施,是旧水泥路面综合整治的有效措施之一。但板底压浆也存在一些有待完善的问题:如压浆过程易漏浆、压浆通道易阻塞、压浆是否饱满的现场判定比较困难,需要积累经验等。应在今后的维修实践中不断探索更有效的板底压浆技术和施工工艺。3、相关设备介绍。水泥注浆车水泥注浆车是由河南省某企业生产的主要用于水泥路面的养护施工,以解决板底脱空、板块沉陷、错台等病害,还可用于边坡处理等工艺。该车为自主研制,历经多年施工实践,不断优化,具有很强的实用性,性价比高。该车特点:1.结构紧凑、移动灵活,适合城市化道路施工。2.独立电源,双缸搅拌,确保连续施工,提高工效。3.搅拌系统动力强劲、搅拌效果好、成浆快,提高施工质量。4.双泵注浆,变频调节,使板底脱空彻底充盈且不易断板。5.可选配电子流量仪,实时监控注浆量。
B、沥青路面的养护。沥青路面在长期的使用过程中,由于车辆的反复作用及气候和环境的影响,必然会出现各种各样的损坏现象。同时,由于超载车辆长期超负荷运营,更加快了道路病害的产生。因此,沥青路面养护的目的是:“经常保护公路公共设施的完好状态,及时恢复损坏部分,保障行车安全、舒适、畅通”。养护方针是“预防为主、防治结合”。养护工作一般分为两种:预防性养护和修复性养护。预防性养护工作旨在保护路面并减小路面质量下降速度,修复性养护工作旨在修复特定的路面破坏或损坏区域。及时的预防性养护能延缓在交通与环境施加的荷载作用下路面损坏的时间,从而提高沥青路面的使用寿命。1、沥青路面病害及成因。沥青路面的损坏所表现出的形态和特征是多种多样的,这是因为导致路面出现损坏的原因是多方面的。根据沥青路面损坏的形态、特征和因素,可将路面的损坏分为裂缝、变形、表面损坏三大类。(1)横向裂缝:即与路面中线近于垂直的裂缝。裂缝起初大多出现在路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯通全路幅。贯通裂缝沿路面大致呈均匀分布。横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的,而是由于低温收缩或半刚性基层收缩产生的。冬季低温冻缩是诱发横向裂缝的重要因素。(2)纵向裂缝:即与路面中线大致平行的裂缝。大多出现在半填半挖路基或路面加宽处。其原因是由于压实度不够,高填方路段路基土滑移,路基或基层出现不均匀沉降而产生纵向裂缝。混合料摊铺时纵向施工搭接质量不好,也会出现纵向裂缝。(3)龟裂:即相互交错的疲劳裂缝,形成一系列多边形小块组成的网状开裂。龟裂的初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝,而后,在纵缝间出现横向和斜向连接缝,形成网裂。(4)车辙:即路面表面沿轮迹的纵向凹陷。车辙严重是公路病害不同于一般公路的一个显著特点。沥青路面上的车辙,除了影响行车舒适性外,还对交通安全有直接影响。(5)波浪:即路面表面有规律的纵向起伏。产生波浪的主要原因是,路面材料组成设计不合理和施工质量差,使路面材料不足以抵抗车轮水平力的作用。(6)松散:即集料和沥青逐渐脱开并散失。松散可出现在整个路面表面,但由于行车的作用,一般轮迹处比较严重。产生松散的主要原因是由于混合料中沥青含量偏低。沥青与集料粘附性差,或是由于沥青的老化,水的浸入也是产生松散的主要原因。(7)坑槽:即路面上出现的坑洞,是龟裂、松散等其它损坏进一步发展的结果。由于表面水从这些损坏处浸入,停留在基层表面上,在车辆载荷反复作用下动水冲刷基层的细料并逐渐形成灰浆,使沥青面层与基层脱开,灰浆被车辆载荷挤压,通过面层裂缝或面层混合料中的空隙挤到表面,使沥青面层产生网裂,一些碎裂的小块面层或基层材料被车轮带走,而逐步形成坑洞,并不断的扩大。(8)沉陷:即路面表面的局部不均匀凹陷。其产生的主要原因是由于路基土压实度不够,导致路面在横向和纵向产生不均匀沉陷和严重的纵向开裂,同时由于路基压实度差导致路基强度显著降低和路面承载能力不足而产生路面早期损坏现象。(9)泛油:即沥青混合料中的沥青在天气炎热时向上迁移到路面表面,而在冷天时又不存在回逆过程,因而沥青积聚在路面表面,形成一层有光泽的沥青膜。沥青混合料中沥青含量过多,混合料空隙率过小,沥青的高温稳定性差,是产生泛油的主要原因。(10)磨光:即沥青路面在行车作用下集料棱角被磨成圆滑或平滑状。路面表面纹理丧失,路面抗滑能力下降。路面磨光,是由于路面抗滑层集料组成设计和采用集料抗磨性能差所造成。2、沥青路面的养护维修方法。
对沥青路面出现的裂缝、坑槽、松散、变形等常见病害,应针对病害的产生原因,并根据路面的结构类型、维修季节、气候条件等实际情况,采取相应的维修措施及时进行处治。⑴.裂缝类病害的维修。沥青路面裂缝类病害分为龟裂,不规则裂缝,纵向裂缝和横向裂缝。对于路面的纵向或横向裂缝,应根据裂缝的轻重按以下要求进行处治:(1)高温季节全部或大部分可愈合的轻策裂缝,可不加处理。(2)轻微裂缝(缝宽<<5mm)的处理:①将缝隙刷干净,并用压缩空气(气压500-700kPa)吹去缝隙中的堵塞物和裂缝周边路面的尘土。②沿裂缝间隔1-1.5m设置灌注孔,直径5mm,深度大于50mm。③采用灌缝机械将乳化沥青或其他灌缝材料灌满缝隙。④裂缝表面匀洒干净石屑或粗砂。⑤将溢出缝外的沥青及石屑、砂清除。⑥待灌缝材料凝固后,即可开放交通。(3)严重裂缝(缝宽>5mm)的处理:①采用切割机械对裂缝进行整修,应按切割段裂缝宽度并对准中线切割出均匀的凹槽,深度大于20mm,并去除已松动的裂缝边缘。②裂缝切缝后用压缩空气(气压500-700kPa)对裂缝周边和开槽至少进行两遍高压喷气流清理。第一遍清除裂缝杂物时喷咀应把持在距离裂缝不少于5cm的位置,第二遍距离可以较远些,以便清除裂缝中和裂缝周边的所有松散颗粒和杂物。③采用灌缝机将灌缝材料灌满缝隙,再匀洒干净石屑或粗砂,并随即将溢出缝外的灌缝材料和石屑、砂清除。或采用热拌沥青混合料填入缝中,并捣实。④冷却后,即可开放交通。(4)轻、中度龟裂或轻度不规则裂缝,若路面基层强度尚好,可选用下列维修方法:①乳化沥青稀浆封层,封层厚度宜为5-10mm。②沥青混合料罩面处理,罩面厚度宜为3-4cm。③沥青表面处治。④改性沥青薄层罩面。(5)严重龟裂或严重不规则裂缝,若路面基层强度尚好时,视病害的破损情况使用铣刨机进行原路面的铣刨,然后进行铣刨面的整修和清扫,均匀喷洒乳化沥青,用量为0.3-0.6kg/m2,并采用与原路面级配基本相同的沥青混合料进行面层的摊铺施工,摊铺系数为1.2-1.25;或采用挖补方法进行面层的修补处理。由于土基、基层强度不足等原因引起的严重龟裂或严重不规则裂缝,应先处治好基层或土基,然后再重铺面层。⑵.松散类病害的处治。沥青路面松散类病害分为坑槽、脱皮、啃边、麻面与松散。(1)仅涉及到面层的坑槽、脱皮、啃边和松散等路面病害,按以下要求进行处治:①确定修补范围,其纵横边线与路中心线平行或垂直。②当小面积的病害多或密集时,应将多个病害合并修补范围。③使用铣刨机进行原路面的铣刨,其深度不小于原病害的深度,然后用切割机进行边线的整修,或用切割机开槽,使用小型机械凿除原路面。④清除修补面的施工废料,然后均匀喷洒乳化沥青,用量为0.3-0.6kg/m2。⑤采用与原路面级配基本相同的沥青混合料进行面层摊铺,松铺系数为1.2-1.25。如果摊铺厚度大于上面层结构时,应将沥青混合料分层摊铺和压实。⑥
用压实机械对已摊铺的沥青混合料进行碾压,表面应平整、密实,并略高于原路面。如果病害面积较小且深度>7cm,无法用压实机具一次成型时,应分层铺筑,下层可采用人工夯实,上层则应采用压实机具压实。⑦摊铺时应注意新老路面的接缝,做到线型顺直,接缝平整,联接紧密。⑧如在低温或多雨季节,不能采用热拌沥青混合料材料时,宜采用热修补养护车修补,用加热板加热病害处路面,翻松被加热软化的面层,喷洒乳化沥青,加入新的沥青混合料,然后搅拌摊铺,压实机械压实成型。也可用冷拌(铺)沥青混合料修补面层病害。施工时应充分压实,并与原路面联接紧密。⑨由于沥青面层与上封层之间粘结不好,或初期养护不良引起的脱皮,应清除已脱落和松动的部分,再重做封层,封层的沥青用量及矿料粒径规格应视封层的厚度而定。(2)因基层或土基局部强度不足等原因引起松散类路面病害,应先按以下要求先处治好基层或土基病害,再参照要求重铺面层。①去除损坏的面层和基层,换填新料并压实。如土基中含有淤泥,还应将淤泥彻底挖除。②地下水位较高的潮湿地段,应采取措施引出地下水泥并在基层下面加铺一层水稳性好的材料,厚度不得小于15cm。③修补的基层应有足够强度和良好的水稳定性,坚实平整。如原为半刚性基层,可采用早期强度较高的水泥稳定碎石等修筑,但其层厚不得小于15cm,并应在新修补的基层上铺设土工合成材料,与周边基层搭接宽度不少于25cm。4)面层结构修补时宜采用与原路面级配基本相同的材料。如受条件限制,采用乳化沥青混合料或冷铺沥青混合料,但应严格控制矿料的级配和沥青用量。(3)沥青路面麻面,应按以下要求进行处治:①因嵌缝料散失出现轻微麻面,在沥青面层下贫油时,二级及二级以下的公路可在高温季节撒适当的嵌缝料,并用扫帚扫匀,使嵌缝料填充到石料的空隙中。②大面积麻面高速及一级公路可采用沥青混合料罩面或乳化沥青稀浆封层等方法予以处治,其他等级公路可喷洒稠度较高的沥青,并撒适当粒径的嵌缝料,应使麻面部分中部的嵌缝料稍厚,周围与原路面接口要稍薄,定型整齐,并碾压成型。(4)防止路面出现啃边,宜采用以下措施:①用砂石、工业废渣等改善、加固路肩或设硬路肩,使硬路肩平整、坚实。②可在路面边缘增设路缘石,或将路面基层加宽到其面层宽度外20-25cm处。③在平交道口或曲线半径较小的路面内侧,可适当加宽路面。⑶.变形类病害的处治。沥青路面变形类病害分为沉陷、车辙、波浪、搓板和拥包。(1)沥青路面的沉陷,按以下要求进行处治:①路面轻微下沉,深度(H<20mm),且无破损,可不加处理。②路面严重下沉,深度(H>20mm)但土基和基层密实稳定,可只修补面层,并根据路面的破损状况采取相应的处治措施。若路面下沉后,无破损或仅有少量轻微裂缝,可在沉陷下喷洒或涂刷粘层沥青,再用热沥青混合料将沉陷部分填补,并压实平整。若路面破损严重,矿料己松动、脱落形成坑槽的,,应采用挖补的方法进行面层的修复处理。③因土基或基层结构遭到破坏而引起路面沉陷,先处治好基层后再重铺面层。(2)沥青路面的车辙、波浪与搓板,按以下要求进行处治:①路面轻微变形,深度或高差(H≤10mm)使用铣刨机对原路面进行拉毛处理。高速及一级公路的轻微车撤可采用乳化沥青稀浆封层予以处治。②轻微变型,深度或高差(0<H≤20mm),高速及一级公路使用铣刨机对原路面进行铣刨后,要求重铺面层。其他等级公路如凸出路面部分高度(h≤10mm
),可使用铣刨机对原路面进行拉毛处理,或在波谷部分喷洒沥青,并匀撒适当粒径的矿料,找平后压实。如凸出路面部分高度(h≥10mm),可使用铣刨机对原路进行铣刨后,再重铺面层。或顺行车方向将凸出部分铣刨平,并低于路表。③路面严重变形,深度或高差(H>20mm),要求重铺面层。④因面层与基层之间存在不稳定的夹层而形成车辙,波浪与搓板,应将面层铣刨或挖除,清除不稳定的夹层后,喷洒粘层沥青,重铺面层。⑤在高速及一级公路上宜用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)或其他改性沥青材料修补路面的车辙,波浪与搓板。⑥因土基或基层局部强度不足而造成的上述病害,应先处治土基或基层,再重铺面层。(3)沥青路面的拥包,按以下要求进行处治:①因施工操作不慎将沥青漏洒在路面上形成的拥包,或已趋于稳定的轻微拥包,使用机械(具)将拥包刨削或挖除。如果除去拥包后,路面不够平整,应予以处治。②因面层沥青用量过多或细料集中而产生的拥包,或路面连续多处出现拥包,但路基层仍较稳定,使用机械(具)将拥包全部除去,并低于路表面约l0mm。清扫修补表面并喷洒粘层沥青后,用与路面级配结构基本相同的热沥青混合料重辅面层。③因土基或基层局部含水量过大,使面层与基层间结合不良而被推移变形造成的拥包,应将拥包连同面层或基层挖除,将水分晾晒干,用水稳定性较好的材料更换已变形的土基或基层,再重铺面层。④因土基或基层局部强度不足等原因造成的拥包,应先处治土基或基层,再重铺面层。施对病害予以处治。3、对沥青路面养护的展望。①.对沥青路面必须进行预防性、经常性和周期性的养护。必须严格按照养护规范的要求进行养护管理。无论是小修保养,还是专项工程和大修工程,都要按照既定的程序,做好工程期日的方案设计、原材料的质量试验,加强施工过程的检查和质量监督,工程的验收必须按相关规范的要求进行,确保养护工程能符合公路的设计标准。②.加强路面的日常巡查,随时掌握路面的使用状况,根据路面的实际情况指定日常小修保养以及经常性、预防性和周期性养护工程计划。对于较大范围路面的严重病害的应及时安排大中修工程;对整线、整段需提高技术等级的应安排改建工程。沥青路面应采用养护机械化,提高养护工程的质量和服务水平。③.沥青路面的养护应依靠科学进步,加强养护技术管理,采用先进的检测仪器设备采集路况数据,应用路面管理地理信息系统,准确评价路况现状,预估路况发展趋势,提出科学的、养护对策,为编制养护维修计划提供辅助决策。应积极的推广新技术、新材料、新工艺、新设备、发展现代化的沥青路面的养护技术。4、沥青路面养护设备及材料介绍。⑴应用于沥青路面养护用的设备有:切割机、开槽机、灌缝机、多功能路面养护车、热修补养护车、稀浆封层车、沥青撒布车、路面冷铣刨机、小型摊铺机、振动压路机、划线机械、打拔桩机、W板校直机等。⑵应用于沥青路面养护用材料有:灌缝剂、接缝带、补缝带、沥青、骨料、热熔型道路标线涂料、常温型道路标线涂料、金属材料等。5、用于沥青路面养护的部分机械及施工介绍。微表处修复车辙
微表处修复车鏾施工技术是以聚合物改性乳化沥青为粘结料,借助专用的摊铺设备进行施工的一种冷拌沥青混合料不等厚薄层摊铺技术,具有施工进度快、成本低效果好等特点,可以迅速恢复改善原沥青路面的平整度,提高防水性合抗滑性。 车辙横端面一般为下凹型曲线,其填补厚度为变量,这就需要混合料中的骨料粒径按照辙槽的断面正态分布。这种近乎理想化的技术要求只有微表处工艺可以做到。因为用于微表处的稀浆封层机配置一个“V”形摊铺槽,在摊铺过程中混合浆体中各种粒径的骨料就会在“V”形摊铺箱内经搅拌按照厚度变化呈正态分布进行摊铺,同时在辙槽上方形成一定的预留拱度,为混合料经受行车载荷进一步压密作出预留。路面微表处路面微表处是采用专用设备将聚合物改性乳化沥表、集料、填料、水和添加剂等按合理配合比拌和成稀将混合料并迅速摊铺到原路面上,在摊铺后1-2H开放交通的薄层结构.目前微表处罩面技术主要是用于建立和恢复道路表面功能,在正确的技术工艺条件下微表处应该成为防水、抗滑、耐磨、耐久的道路表面功能层。
复式路面微表处
复式微表处是细级配底层和粗粒径断级配表层的叠合,这个叠合而成的表面功能层不仅密实防水而且具有良好的抗滑性。复式微表处可以作为高速公路路面合桥面处治的一个重要工艺措施。 复式微表处需要两次摊铺,第一层以细集料为主的配合比底层,具有良好的防水性,应力吸收作用合抗裂性。第二层把坚硬石料以多碎石断级配形式来作为复合表层,这个表层可以实现理想化的纹理深度与耐磨性。路面微表处技术相关实验
碎石封层碎石封层是一种建立道路表面功能的薄层施工技术。基本方法是先把适量的沥青结合料通过专用的设备均匀的涂布在道路表面,然后把粒径相对据运的碎石密播在沥青层尚,经过碾压使大约平均碎石粒径的五分之三嵌入油层。优良的碎石封层应该使优质的材料与先进的工艺、设备的完美组合。沥青材料在不断改良,施工机械合工艺在不断进步,碎石封层的技术优势越来越突出。现在的碎石封层已经成为一种良好的抗滑、抗裂、抗水、耐磨的道路表面功能层。
双层式碎石封层碎石封层的缺点集中表现在早期表面石料的不稳定性,因为在多面体石料需要通过足够稳压才能达到最大平面为底的稳定状态。为克服碎石封层的这个缺点,在交通量较大的路面尚,可以采用双层式碎石封层,双层式加强了石料的嵌锁作用,能够有效的提高路面的稳定性。雾封层沥青路面的很多病害都是由于水的原因造成的,有效的预防路面进水是非常必要的,而路面雾封层技术是一种很直接、有效和经济的预防性养护措施。雾封层是在沥青表面喷洒一层薄薄的。高渗透性改性乳化力沥青,形成一层严密的防水层将路面的水破坏,增大路面集料间的粘结力,延长路面使用寿命。雾封层作为一种沥青路面的预防性养护措施,其经济、迅捷,能有效的防止沥青路面的水破坏,比较适合用于高速公路的特殊养护条件和要求。
透层
为使沥青面层与非沥青合料基层结合良好,在基层上喷洒液体石油沥青、乳化沥青、煤沥青而形成透入基层表面一定深度的薄层。下封层
高等级公路沥青路面防水层一般是设在有机结合料面层与基层间有一定厚度的隔水层。严格意义上的下封层应包括透层,设在养生后的透层上面,与透层油结合,在基层和面层之间形成一道共同抵御水害的防护层。下封层从工艺上可分为石屑封层下封层和稀浆封层下封层下封层的作用:层间联结、传递荷载、防水抗渗、提高强度、承担临时交通、保护基层及养生的作用。粘层为加强路面沥青层与沥青层之间,沥青层与水泥混凝土路面之间的粘结而洒布的沥青材料薄层。
中置封层中置封层是一种前置防水措施,与下封层施工方法相同,采用SBS改性沥青做为粘结材料。设在沥青砼路面的上面层和中间层之间,特别是在大空隙率疏水或降噪面层下一定要设立中间防水层。不仅是良好的层间防水层,同时具有层间粘结、应力吸收等功能。 桥面防水桥面防水的重要性主要在于它对造价昂贵的桥梁本体结构进行保护。在交通荷载和温度作用下,优良的桥面防水层能够长期保持良好的层间结合和抗水害能力,提高面层抗推移能力。因此,桥面防水层是区别于其他静载结构物防水措施的特殊功能层。近年来,随着道路工程及其材料技术的迅速发展,SBS改性沥青碎石封层和改性稀浆封层技术已经作重要的桥面防水工艺措施,广泛应用于高等级公路桥面防水工程中。
路面裂缝修补新产品路面裂缝贴缝带的优点:1、操作简便使用路面裂缝贴缝带修补路面裂缝时,不需要对贴缝带进行任何加工或处理,就象日常生活中使用“创可贴”一样,一贴即可。普通工人5分钟就能掌握施工技巧。2、施工速度快路面裂缝贴缝带处理裂缝的速度是用密封胶灌缝的数倍。“泰科”路面裂缝贴缝带施工时不需要对裂缝进行开槽处理,只要将裂缝周边清扫干净即可进行铺贴。降低了工人的施工强度,提高了施工效率。3、质量可靠,美观耐用路面裂缝贴缝带处理路面裂缝后,一般可保证贴缝带两年内不变形不脆裂,有效防止路表面裂缝的扩散,克服了开槽灌缝后出现的啃边现象。利用贴缝带修补的裂缝,横平、竖直、边沿整齐,与密封胶灌缝产生的“皱纹”相比达到了路面“美容”的效果。4、成本低廉使用路面裂缝贴缝带不仅可以减少路面裂缝带来的病害,相对使用密封胶灌缝施工,还省去了加热、开槽等养护支出,这也将为养护部门节约不少的资金。路面裂缝贴缝带施工方法:1、将路面、面层裂缝清理干净,并将裂缝两侧20cm范围内的路面同时清理干净。2、取出面层贴缝带,剪取长度略长于裂缝长度的一段面层贴缝带。3、揭去隔离纸。(在重交通地区,建议在揭去隔离纸的一面均匀涂刷胶粘剂或在待修补的裂缝两侧涂刷乳化沥青,保证铺贴效果)4、根据气温待3-5分钟后,用手指按压贴缝带和裂缝两侧,待略粘手指时将面层贴缝带从一端碾压粘贴,直至覆盖整个裂缝,粘贴时要注意裂缝处于贴缝带中间部位,并注意尽量不要将空气压在贴缝带于路面之间而形成气泡。说明:面层贴缝带属于预防性养护产品,仅适用于因面层本身引起的路面自然裂缝,并且裂缝宽度不大于0.5cm。基层引起的反射裂缝应处理基层后使用。
水泥路面出现不规则的裂缝 沥青路面出现的裂缝 裁剪贴缝带,准备处理裂缝 清理沥青裂缝准备粘快速贴缝带 随裂缝的走向铺设贴缝带 在沥青路面铺设贴缝带 水泥路面裂缝铺设贴缝带后的效果 沥青路面铺设贴缝带通车后的效果
6、利用多功能养护车,结合路面修补新材料,是降低公路养护成本,提高路面修补质量的根本出路。⑴路面坑槽修补的现状。①冷补料修补工艺这几年流行的冷补料,粤东高速亦进行了尝试,因为冷补料方便快速,如果使用完后长时间无雨水的话,冷补料还是能起一定作用的。问题是冷补料修补过的路面坑槽,在雨后很快会再次出现,有些甚至产生更大的破坏,必须重新修补,这样所造成的成本和影响就更大了。这是因为坑槽冷补过程中没有消除坑壁坑底的沉泥与松散,坑壁坑底与新的沥青冷补材料无法进行密实粘结,很容易进水和积水,沥青冷补材料只是简单地填满坑槽而已。②热拌料修补工艺热拌料修补的具体操作工艺流程为:测量、切割路面、破碎、人工清除、卸料摊铺、整平碾压、清扫现场、开放交通。这种做法的缺点是在坑槽切割凿边及压实过程中,坑槽四周容易产生松散和崩缝,同时坑壁为冷热接缝,导致不同的沥青板块在外力作用下弱接缝会开裂,雨水会顺着裂缝缝壁渗透到面层下,从而产生坑槽再破坏,危害路基层的稳定性,影响道路的整体寿命。目前采用的坑槽修补方法都很难克服因弱接缝、松散、进水、积水而引起坑槽再破坏的问题。③沥青路面热再生修补工艺沥青路面热再生修补工艺采用沥青路面热再生养护车俗称热墙养护车,用高效辐射热能的加热墙将待修补路面加热,然后人工耙松,喷洒乳化沥青,使原有的沥青混合料现场再生,再从该车料仓中输出热的沥青料,摊铺、找平,用该车配有的自行式振动压路压实路面,完成修补工作,避免了传统修补方法造成的弱接缝。热墙养护车可全天候工作,修补速度快,降低劳动强度等性能特点,特别是其对坑槽修补能迅速作出反应,能满足高速公路沥青路面修补快速、节约、环保的要求,延长了道路的使用寿命。但目前购买一台南京产选用国产底盘的热墙养护车,价格在240万元人民币左右,较高的初期投入费用限制了热墙养护车的进一步推广应用。因此,路面养护更需要实用性强、经济性好的设备和新的材料、新的技术,使得坑槽修补维护变得有效、持久、经济。⑵路面接缝带、贴缝带技术在坑槽修补中的应用坑槽问题是多方面的,除改善排水系统外,亦应认真积极地对不同坑槽修补方法进行分析总结,要防止坑槽,就要认真解决渗水、积水问题,最重要的是首先要进行防水处理。传统修补并不能彻底解决坑槽区域的防水问题,而热墙养护车的前期投入又太高,由此必须加强新技术、新工艺、新材料的应用。广东省普惠高速公路公司在2006年9月利用多功能养护车结合接缝带和贴缝带的新技术处理揭普惠高速路面坑槽就取得了很好的效果。针对常见的路面坑槽、坑槽弱接缝、脱粒及小凹坑,利用多功能养护车结合接缝带
、贴缝带技术的主要处理工艺主要如下:①路面坑槽在传统修补方法中用利用多功能养护车提供的热沥青喷涂坑槽里表,再把接缝带粘贴在坑壁立面上,然后用热补料填充并压实。注意:测量划线要适当外移5~10cm,使得接缝处理效果更好。②坑槽弱接缝传统处理过的坑槽,普遍存在弱接缝问题。这时可以使用贴缝带对弱接缝进行封缝处理,防止弱接缝开裂和产生松散。如今公路养护多采用这种方法处理弱接缝:采用多功能养护车处理坑槽后,立即使用贴缝带烘烤粘贴在弱接缝缝面上。这样的处理工艺简单方便,容易掌握,且效果可与热墙养护车的修补质量相媲美,此法越来越受到养护工人的青睐。③脱粒和小凹坑对沥青表面的脱粒和小凹坑,可直接把贴缝带烤融后,立即撒上干净的石粒压实。这样可以有效防止脱粒和小凹坑继续恶化发展成为坑槽。⑶各种坑槽修补方法的效果对比①传统坑槽的修补效果坑槽内填补热拌料后由于与原路面的粘结性较薄弱形成弱接缝,在行车荷载和雨水的不断冲刷下,弱接缝的地方很快又会出现二次破坏,两侧沥青又较松散,容易渗水破坏基层。如图1-a所示,修补坑槽被破碎镐凿松后,可以看到里面的石料全是湿的,底部更可以看到有大量的积水存在(图1-b)。这说明了坑槽弱接缝及松散都存在渗水现象。通常情况下,冷修补工艺的坑槽寿命大约两个月,热补工艺的坑槽寿命大约半年。1-a1-b图1传统坑槽修补效果②沥青路面热修补热墙养护车的热再生技术保证了无弱接缝产生,防止水破坏,进一步提高了坑槽修补质量。但因修补成本过高,只适合大面积使用,不适合经常性的小修小补。③贴缝带的修补效果a、坑槽修补效果:消除了坑槽弱接缝,填补料与原路面紧密结合,无接缝痕迹,与整体路面相当,路面不再渗水。
图2接缝带处理效果2-a涂刷底油2-b粘贴接缝带2-c成型b、弱接缝修补效果:贴缝带不仅嵌入弱接缝内与之充分粘结,而且加强了该区域的强度,防止了弱接缝啃边、崩边、脱粒等进一步的破坏。(如图3)。图3弱接缝处理效果c、小坑洞效果:经过几个月的车轮碾压后,坑洞表面密实无松散,修补区域与原有路面形成一个整体,防止了弱接缝区域渗水、开裂的可能。烘烤压缝带撒石粒三个月后半年后图4小坑洞修补⑷效果分析传统的坑槽修补工艺无法消除弱接缝问题,且因为小面积压实的密实度不足,导致表面层松散。坑槽修补后多出现弱接缝开裂,表面渗水,短期内即需要再次挖补。而渗水、积水造成坑槽的二次破坏、扩挖都会造成养护成本的急剧上升。热墙养护车的热再生技术能够很好地使新旧料形成有机的结合,消除弱接缝问题,但小面积的压实不足同样会导致修补后的面层松散。利用多功能养护车和接缝带、贴缝带相结合的路面处理技术,成功地解决了坑槽修补的难点。这是因为:第一,接缝带消除了弱接缝;第二,贴缝带的渗透和粘结,使整个坑槽区域密实和无渗水,处理后效果显著。多功能养护车和接缝带、贴缝带相结合的路面处理技术的效果总的来说可以概括为以下几点:
(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)弥补坑槽破损处原路面的强度和耐水性的不足,具有明显的补强作用。(3)改善破损处承受车辆和水等外部荷载的进一步破坏扩展,消除了弱接缝,做到防治结合。(4)广东省普惠高速公路公司利用多功能养护车结合接缝带和贴缝带的新技术处理揭普惠高速公路病害路面,可以看到下雨后,原有裂缝和唧浆病害的路面不再产生裂缝和唧浆,即这一技术能有效防治路面裂缝和唧浆病害。⑸经济成本分析表1热再生法与传统修补方法(人工+风镐+运料车)经济成本比较表项目需购置设备操作工液化气处理时间(分钟/㎡)单价(元/m3)使用寿命热墙养护车两、三百万的大型设备5~7名技术工人100kg/m315~1833001~2年传统修补三十万的大中型设备5~7名技术工人无15~2026004~6个月接缝带、贴缝带技术30元的喷火枪现场利用1kg/m31~22002~3年利用多功能养护车结合接缝带和贴缝带的新技术,在弱接缝处理时,不必再增加操作工,只需在坑槽修补成型后,沿接缝烘烤粘贴贴缝带即可。每立方米的养护成本只增加200元,使用寿命却大大延长至两到三年,与热墙养护车的养护维修费用相比还是比较经济实惠的。根据交通部在全国公路养护管理工作会议上提倡的实施公路预防性养护精神,在当前养护任务重、资金不足的情况下,运用新技术、新材料等手段,积极推进绿色环保型预防性养护,从而整体上提高公路与城市道路的安全、舒适、高速、耐用的使用要求,成为了养护工作的重中之重。多功能养护车和接缝带、贴缝带相结合的技术是一种较为科学的、有针对性的修补工艺,它使修补后坑槽的稳定性提高,寿命大大地延长,减少了重复维修的次数,更重要的是减少了对交通的影响。这是预防性养护的又一次成功尝试,值得在公路养护单位的日常养护中推广使用。'
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