现阶段,在高等级公路建设中,沥青路面的应用相对较为广泛。但是沥青路面在行车荷载和外在自然环境的影响下,松散、坑槽等病害十分容易发生。一旦出现上述病害,必然会对车辆的安全行驶产生威胁,且带来的车辆颠簸以及振动冲击荷载,是正常路面状况下的1-5-2.0倍,可见其危害之大,若不及时进行养护维修,轻则影响到车辆的行驶舒适度,重则引发交通事故。特别是在冬季和雨季等低温潮湿环境下,路面坑槽无法得到及时的维修,即便简单维修,也需进行二次修补,耗时耗财。因此,对于冬季和雨季沥青路面坑槽维修展开深入探讨十分必要。
在冬季和雨季开展沥青路面坑槽修补工作时,关键点在于以下两点:①要合理选择坑槽修补界面材料;②要合理选择坑槽所需要填筑的冷补沥青混合料。在冬季和雨季,低温以及潮湿的环境对坑槽的修补质量影响极大,针对传统的热拌沥青混凝土而言,需要大型的拌和设备在施工现场进行拌和以及摊铺作业,对于环境的要求较高,施工成本也较高,当外界环境为低温潮湿情况时,其施工多受限制。而冷补沥青混合料就能更好地弥补上述不足,在坑槽修补中得到广泛应用。具体表现为:①环境适应性较强。在实际施工工程中,冷补沥青混合料无需加热,其温差范围在-30%-40T均可,环境适应能力极强;②操作简单,冷补沥青混合料预先拌和好之后可以直接进行修补操作,无需加热,修补完成能够立即开放交通;③修补质量较高,因添加了冷补添加剂,能够提升沥青材料的抗老化性能和粘结性能,同时辅以界面粘结剂,能够降低坑槽出现二次病害的概率;④绿色环保无污染,冷补沥青混合料无需加热,温度较低,不至于产生烟尘,是一种绿色环保的施工方法;⑤成本低廉,冷补沥青混合料施工时,不受外界气候条件限制,施工效率较高,修补质量较好,无需二次修补,未使用完的施工材料还可以循环利用,能够节约大量的施工成本。
本文选择三种类型的冷补混合料(级配见表1),对其粘聚性、水稳性和高温稳定性等三个方面展开分析,对其性能进行进一步探讨。
2.1冷补混合料黏聚性对比分析
在冷补沥青混合料添加适当的稀释剂,有利于低温潮湿环境中混合料的拌和施工,但是却会对沥青混合料的粘聚性产生一定的影响。这时就需要对沥青混合料的粘聚性展开分析,避免修补完毕后再次出现坑槽和松散病害。针对本文中选取的三种冷补沥青混合料,经过粘聚性试验(结果见表2),可知,在三种材料中,冷补料B的粘聚性能最佳,主要原因在于其中含有较多细料,油石比相对较大。
2.2冷补混合料高温稳定性对比分析
为了测定冷补混合料的高温稳定性,在25弋的常温环境中,将冷补沥青混合料注入到模内,并在轮碾仪上进行反复多次碾压,然后养生3天,最终得到其动稳定度。由于冷补料A的时间比较短,仅为15分钟,未能获得其有效的试验数据,没能得出动稳定度。
2.3冷补混合料水稳性对比分析
冬季雨季低温潮湿环境中,坑槽修补之后可能出现积水现象。若冷补混合料的水稳性不佳,则极为可能出现二次病害,因此,水稳性务必高度重视。本文通过冷补沥青与石料粘附性试验,来对其水稳性予以判断。按照相关规范要求,可通过沥青与粗集料的粘附性水煮法试验方法进行冷补沥青混合料粘附性试验。
3.1工程概况
某公路工程总长度为3.2 hn,因长期超载重载影响,致使路面出现较多病害现象。其中坑槽病害最为突出,必须对坑槽予以修补。该公路病害修补时间为冬季,气候条件不佳,最终决定选用冷补沥青混合料予以修补。
3.2冷补沥青混合料生产
因施工处于冬季,拌和场大多已经关闭。于是采用拌和锅,提前在室内进行混合料的拌制。依据25-30 kg的规格,利用密封塑料袋予以保存,并选用60%的添加剂进行稀释处理,拌和时,控制沥青的温度为120七-130T,加热矿料的温度为75弋〜85弋。出料温度也需要控制在90〜130%。
3.3坑槽修补施工
1)做好施工标记,进行交通管制。严格遵循“圆洞方补”的原则,科学设置开槽修补线,应平行或者垂直进行开槽,确保坑槽的深度符合设计要求。及时将路面上的杂物清理干净,保障修补位置的干净整洁。
2)借用小型机械设备,同时辅以人工进行坑槽的开挖,做好坑槽体积测量,确保冷补沥青混合料的用量充足。完成坑槽开挖后,及时将坑槽内部的松散颗粒清理干净,及时清理干净坑槽内部的积水。
3)待坑槽清理干净,就可以在作业面适当地涂刷界面材料。完成涂刷后,将之前混和好的冷补沥青混合料全部摊铺到坑槽内部,若坑槽的深度比较大,还需要进行多次填筑。一般来说,经过终压后,坑槽顶面会略高于原路面,便于后续车辆荷载的作用下,进一步对混合料进行压实。
4)由于施工时处于冬季,气温较低,冷补沥青混合料的流动性也较低。因此,需要从坑槽两侧边缘位置开始施工,然后逐步过渡到坑槽中心位置,每次碾压均需要进行部分重叠,避免漏压。
5)压实作业完毕,需要对坑槽四周以及边角位置进行再次加固处置,还需要做好防水工作。通常可以利用灌缝法或者粘贴止水压条。待上述工序完毕,且质量检验合格后,才可以开放交通。
3.4工程观测
该路段在选用冷补沥青混合料修补后,经过20天的观察(期间有阵雨),观测结果表明:修补的路段密实度很好,未出现渗漏现象。坑槽修补位置经过车辆的荷载作用,略微有点下沉,然而并未出现脱落现象。可见,选用冷补沥青混合料进行坑槽修补,路面的密实度和耐久性均好,无需二次修补,成本低廉,效果良好。
冬季雨季环境下,路面坑槽病害修补的难度相对更大。此时选用冷补沥青混合料,就能很好地克服一些难题,且成本低廉,施工简单,施工完毕后能够立即开放交通,值得推广应用。
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