沥青路面冷补材料在公路养护中的应用实践

2023-01-07 06:07闫好海
居业 2022年2期
关键词:碾压沥青路面沥青

闫好海

(甘肃省武威公路局天祝公路段,甘肃 武威 733000)

沥青路面坑槽、脱皮问题是目前国内沥青公路较常见的道路病害,随着我国交通的发展,这个问题表现得越来越突出。坑槽是沥青路面典型病害,严重影响路面的平整度和行车舒适度,若不及时修补,在交通荷载和自然环境因素的综合作用下,路面的破坏会较快发展,造成养护费用的增加,并严重危及驾乘人员的生命财产安全。在传统的公路养护施工中,以热拌沥青材料混合料的应用为主。如果外界环境温度较低,热拌沥青材料混合料很容易出现冷凝现象,并对公路养护施工的顺利进行产生影响,如果使用冷补材料,则可以有效避免这一现象。所谓沥青冷补材料,其实就是将没有加热的矿料与改质沥青经过拌和而形成的一种混合料,适用于高等级公路面层、一般公路、城市道路、市政开槽面层、底层及坑槽的修补。将热拌沥青材料混合料替换成沥青冷补材料,不仅可以提升公路路面的养护效率,还可以为公路路面的养护质量提供保证。

1 冷补沥青混合料应用机理

所谓的冷补沥青混合料,是指没有加热的矿料(骨料)与稀释的沥青经过拌和而形成的一种混合料。在开展公路养护的过程中,冷补是相对于传统热态高温修补而言,实施常温或者低温冷态公路养护修补时,统称之为冷补。冷补沥青混合料在公路养护当中应用,结合材料拌和形式,主要分为工厂拌合和现场拌合。冷补沥青混合料在进行公路养护时,具备一定的优势,在上世纪末我国引入该技术之后,便将该技术不断拓展到我国公路养护领域当中,在市政、国道公路养护工作中得到了较好的推广。冷补沥青混合料应用时,主要使用改性沥青材料,冷补沥青混合料的轻度形成具备过程性,在摊铺、碾压的过程中具备可塑性与流动性,可以对公路当中的不规则位置与凹槽进行填补。在公路行车和空气的作用之下,可以促使冷补沥青混合料当中一部分材料挥发,沥青则会逐渐变得粘稠,冷补混合料颗粒之间的分布更加紧密,空隙率减少,矿料相互的黏结更牢固,在此基础上确保公路养护工作的牢固性与稳定性。

2 沥青冷补材料的应用优势

2.1 修复时效性快

在公路养护中,沥青冷补材料的应用,不容易受到外界环境的影响。即便是在冰冻天气条件下,也可以正常开展摊铺施工和初压施工。与传统的养护施工技术相比,不会因为恶劣的外界环境而影响沥青路面修复的及时性。沥青路面病害问题的修复越及时,过往车辆和行人的生命财产安全就越有保障。

2.2 材料利用率高

在公路养护中,如果使用热拌沥青材料混合料,准备的材料过多,就会出现材料浪费现象。如果不对这些材料进行妥善的处理,还会对周围环境造成污染,就可以按需取料;如果不慎取料过多,那么修补完受损路面后剩余的材料还可以被全部收回再利用,利用率可高达100%。

2.3 生产集约型

沥青冷补材料的生产只需要进行简单的拌和与机械生产,既不需要专门的生产机械,也没有对生产环境提出过高的要求。而且,在生产的过程中,还可以一次性将长时间所需要的沥青冷补材料生产出来,或者将一整条公路病害修补所需的材料量生产出来,所以既不需要临时生产,也不需要多次重复生产,生产成本更低。而且,经过实验生产出来的沥青混合料即便是存放三个月,也不会出现分层现象、凝聚现象或者离析现象。对其进行重新加温并检测,发现各项数据指标不降反升,性能更好[1]。

2.4 工艺要求不高

在公路养护中,沥青冷补材料的应用,对于操作人员的要求并不高。一般情况下,只需要技术人员在旁指导,一般的施工人员就可以完成相关操作。另外,在施工过程中,仅需要使用“五小”机械设备,就可以满足沥青冷补材料的施工需求。

2.5 环保节能效果好

在公路施工中,沥青冷补材料的应用,需要添加的稀释剂、添加剂等均符合国家规定的安全标准,既不会对人体的身体健康产生影响,也不会对周围的生态环境造成污染。另外,沥青冷补材料的应用不需要多次重复的生产,所以施工现场的条件也可以得到明显的改善。施工现场的污染排放量明显减少,对于施工人员的身体健康威胁也就更低。

3 沥青路面冷补材料在公路养护中的应用要点

3.1 正确选择沥青冷补材料类型

随着养护技术的发展,公路要求的提高,许多新型沥青材料诞生,但是在诸多修补材料中,AC-13沥青冷补混合料结构稳定,使用性能较优。它的强度主要由两部分共同构成:其一,改性沥青自身所具有的良好粘结性与矿料所产生的相互作用,由此而形成一个共同的整体,这样可以使混合料与原表面产生具有较强粘着力且不易产生剥离或产生推移;其二,混合材料在经过长时间的碾压之后,由于矿料颗粒与颗粒之间产生的嵌挤锁结作用,以此形成的混合材料其自身的摩擦阻力大大增加。在正式实施修补之后,这种材料会具有极强的抗老化能力,同样其自身的关键性功能极强,修补之后的坑穴也不会轻易产生脱落、龟裂等诸多不良现象,进而不需要采取重新修补措施。这种材料与沥青混合土、水泥混合土等不同基质的材料都有着非常良好的粘接力,因此可将这种材料广泛应用于多种路面的修补与养护。其三,节约养护成本并且提高施工进度,它可以在不同的气候条件下实现对路面病害全天候的修补,并且使用方便,不需要重型施工机械,并且实施修补之后的区域无需再进行封闭交通操作,修补措施完成之后可立即开放此区域内的交通,这样可以大大缓解因修补而造成的部分区域交通堵塞。它在生产和使用过程中不会产生粉尘和黑烟,且材料不溶于水,有利于环境保护。

3.2 做好交通规划

一般情况下,沥青冷补材料的应用主要集中在已经投入运营的公路路面上。在对这类型公路进行养护施工的时候,通常会使用沥青冷补材料,其重点应用于已经正式投入营运的路面,而对这种类型的公路路面实施养护施工操作时,应当重点保证其交通运输的正常通行,所以必须要对交通规划工作的开展予以重视。首先,对养护时间进行合理的选择。如果公路路面的受损程度较轻,那么可以优先选择车流量较少的时间段;如果公路路面的受损程度比较严重,那么不仅要在车流量较少的时间段施工,还需要设置好隔离带。其次,隔离带上还要标记警示灯,并对交通作业带进行延长[2]。这样才能够为施工工作人员的生命安全提供切实可靠的保障。最后,如果需要在车流量高峰期实施修补,这就需要有交警根据现场实际情况进行实时指挥,借助交警的专业性来提升施工环境的安全性。

3.3 做好测量放样

在公路养护中,沥青冷补材料的应用,还需要做好测量放样工作。首先,为了避免后期产生大量的作业量,这就需要提前对施工区域的基础材料进行准确采集,这样是为了能够充分了解施工路面产生的病害问题、具体位置以及路面受损实际状况等;其次,对产生损伤的部位修复操作时,需要运用开槽填充的修复施工方式,而且技术工作人员需要根据实际需求实施放线操作,也就是在现阶段已有产生损伤范围的基础上扩大10~15cm。然后将此范围作为养护范围,可以有效保障公路养护效果,有效延长沥青路面的实际使用时长;最后,在实施放线期间还需要根据实际需要提前做好相应规划,标注好需要修复的区域,并按照顺序进行测量放线,并在需要开槽施工的位置画轮廓线。

3.4 做好开槽施工管理

在开槽施工管理阶段,一般情况下会以“切割机+人工”的方式作为主要施工方式,也就是沿着预先画好的轮廓线,运用切割机实时切割操作,然后在切割操作完成之后再利用人工镐凿的方式,将已经产生损伤的沥青材料清除干净,之后再将作业截面完全露出来。在实施具体操作的过程中,为了能够有效提高轮廓线的整齐度,还需要严格控制切割机的切割深度[3]。由于当前公路路面沥青材料实际铺设厚度都超过8cm,所以如果选择相对较小的切割机,那么就需要进行反复多切割,这样才能够确保切割公路厚度并维护相应的切割面。

3.5 做好基础作业面的清理

在针对基础作业面实施清理操作时,需要预先做好以下几方面内容:首先,运用工具将坑槽内产生的废料清理干净,然后提高整个轮廓线的平整度和垂直度;其次,彻底清理干净切割过程中产生的泥浆,然后将清理的废物集中放到运输车辆上,进行统一处理;最后,对基层面进行彻底清洗,在清洗完成之后实施吹风操作,然后再对基层面进行干燥处理,尽可能不要让基层面长时间暴露于外界环境中,只有这样才能够明显延长沥青路面的使用寿命。

3.6 做好沥青冷补材料的摊铺施工

针对沥青冷补材料的摊铺施工,需要注意以下几方面。首先,加强沥青冷补材料的质量检验,如果沥青冷补材料放置时间过长,可以先加热升温,再投入使用;其次,将沥青冷补材料填充到坑槽内,严格按照实际需求控制沥青冷补材料的使用量。一般情况下,填充的材料高度超过公路路面1.5cm即可。坑槽中间位置需要填充更多的材料,使其呈现出弧形状;然后,如果坑槽深度在5cm以上,那么在填充沥青冷补材料的时候,可以选择分层填筑法;最后,在完成材料填充之后,如果发现沥青冷补材料有剩余,还需要将这些剩余的沥青冷补材料集中放置到运料车上,并在下一作业区域继续使用。

3.7 做好基础碾压操作

针对基础碾压操作,需要注意以下几方面。首先,正确选择碾压设备,结合修补区域的大小和施工现场的车流量进行设备参数的确定。目前,最常用的碾压设备主要有以下三种:第一人力夯、第二小型振动平板、第三压路机等。其次,整个碾压操作主要分为三个阶段。在初压阶段,要从开槽中心部位向两侧碾压,并使碾压速度控制在较慢的状态,防止鼓包问题的出现。在复压阶段,要从两侧向开槽中心部位碾压,以保证新旧路面接茬平顺,碾压速度可适当加快[4]。在终压阶段,需要在每一次碾压后进行结构平整度的验收。如果某处有凹陷,那么在填充完材料后,还需要继续碾压,直至路面平整度符合相关标准。

3.8 做好铺砂施工操作

在完成碾压施工后,虽然受损路面已经得到修复,但是材料与切割轮廓线之间,依然存在着一些缝隙。在无法使用沥青冷补材料对其进行填充的情况下,就可以采取铺砂施工方式。首先,将石粉或细沙过筛,并均匀的洒到公路路面表面;其次,使用专业工具进行清扫,不要清扫过快,可以进行反复多次的清扫,使这些石粉或者细沙均匀的填充到缝隙中,用以增强路面摩擦力;最后,多余的石粉或细沙也要做好相应的清理回收工作。

3.9 做好质量验收管理

在公路养护中,对修复路面的表面情况进行质量验收,确保修补后的坑槽表面干净、平整;确保开槽四周压实良好,没有出现松散情况。其次,对修复路面的压实度进行检查,确保其压实度在93%以上[5]。如果是高速公路,其压实度则不能低于95%。

4 结 语

综上所述,在公路养护中,沥青冷补材料的有效应用着重在于提升整个沥青路面的整体运行性能,进一步延长沥青路面的实际使用时长,促进沥青路面进一步发展方面有着积极的影响。对此,施工人员要结合施工现场的实际情况采取科学合理的技术措施,将沥青冷补材料的优势充分发挥出来。

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