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沥青路面坑槽修补工艺的研究
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。
  引言
  坑槽是沥青路面的典型病害,严重影响路面的平整度和行车的舒适性。若不及时修补,在交通荷载和水的综合作用下。破坏会较快发展,造成养护费用的增加并严重危及驾乘人员的安全。由于其安全隐患大,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
  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。
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