瀝青混凝土路面早期病害的表現(xiàn)

王曉燕

(河北省衡水市桃城區(qū)交通局公路管理站)

1 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的重要意義

圍繞建設(shè)與養(yǎng)護(hù)、維修與預(yù)防的關(guān)系,我們認(rèn)為,隨著路網(wǎng)的不斷完善,只有長(zhǎng)期保持良好的路面使用性能,公路建設(shè)的巨額投資才能充分發(fā)揮其投資效益,而長(zhǎng)期保持路面良好的技術(shù)狀況必須有一個(gè)強(qiáng)有力的養(yǎng)護(hù)維修支持系統(tǒng)來(lái)保障,從這一意義上來(lái)說(shuō),養(yǎng)護(hù)維修實(shí)際上是公路建設(shè)的一種繼續(xù)。在路面養(yǎng)護(hù)和維修的關(guān)系上,長(zhǎng)期以來(lái)人們總是習(xí)慣于等到路面開(kāi)始出現(xiàn)損壞后,才想起要對(duì)它進(jìn)行維修,而對(duì)于路面還處于良好狀態(tài)下進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的意義則往往認(rèn)識(shí)不足。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)質(zhì)上是一種周期性的強(qiáng)制保養(yǎng)措施,它并不考慮路面是否已經(jīng)有了某種損壞。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)最佳實(shí)施時(shí)機(jī)應(yīng)該是在路面尚處于良好狀況,或者只有某些病害先兆時(shí)進(jìn)行。雖然預(yù)防性養(yǎng)護(hù)需要投入某些費(fèi)用,但它是一種費(fèi)用—效益比非常良好的養(yǎng)護(hù)措施。美國(guó)科氏路面解決方案中提到,美國(guó)道路業(yè)曾通過(guò)對(duì)幾十萬(wàn)公里不同等級(jí)道路的跟蹤,發(fā)現(xiàn)這些道路的使用性能和壽命有一個(gè)共同的變化特征:一條質(zhì)量合格的道路,在使用壽命 75%的時(shí)間內(nèi)性能下降 40%,這一階段稱之為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)階段。如不能及時(shí)養(yǎng)護(hù),在隨后 12%的使用壽命時(shí)間內(nèi),性能再次下降 40%,從而造成養(yǎng)護(hù)成本大幅度的增加,這一階段稱之為矯正性養(yǎng)護(hù)階段。并通過(guò)調(diào)查統(tǒng)計(jì)得出每投入 1元預(yù)防性養(yǎng)護(hù)資金可節(jié)約 3-l0元矯正性養(yǎng)護(hù)資金的結(jié)論。江蘇省公路養(yǎng)護(hù)統(tǒng)計(jì)資料表明:國(guó)產(chǎn)改性稀漿封層厚度為 1cm時(shí),其成本為13.105元/m2;而對(duì)路面維修時(shí)其上、中、下及補(bǔ)強(qiáng)層的銑刨成本分別為 4.63元/m2、6.508元/m2、6.618元/m2和16.133元/m2,合計(jì)為 33.89元/m2;瀝青混凝土其上、中、下及補(bǔ)強(qiáng)層攤鋪成本分別為 46.349元/m2、59.724元/m2、60.734元/m2和 148.054元/m2,合計(jì)為 314.86元/m2(還不包括銑刨?gòu)U料及瀝青混凝土的運(yùn)輸成本2.08元/m3·km),這些數(shù)字從另一側(cè)面說(shuō)明了重視預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)意義。

美國(guó)SHRP計(jì)劃一個(gè)重要成果就是指出了預(yù)防性養(yǎng)護(hù)在延緩路面使用性能惡化速率、延長(zhǎng)其使用壽命和節(jié)約壽命周期費(fèi)用方面的重要意義。正確實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可保持路面良好的使用性能,延長(zhǎng)路面的使用周期,減少壽命周期費(fèi)用和節(jié)約養(yǎng)護(hù)維修資金。根據(jù)SHRP計(jì)劃估算,在整個(gè)路面壽命周期內(nèi)進(jìn)行 3～4次的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可以延長(zhǎng)使用壽命10～15a,節(jié)約養(yǎng)護(hù)費(fèi)用 45%～50%,這些國(guó)外的有益經(jīng)驗(yàn)是值得我們借鑒的。需要強(qiáng)調(diào)的是,僅僅對(duì)一、二條道路實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)并不能充分發(fā)揮其潛在的效益和作用,而只有將它置于公路網(wǎng)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)支持體系的高度上,才能充分體現(xiàn)出它的重要戰(zhàn)略意義和作用。

2 選擇合適的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)機(jī)械

在路面出現(xiàn)病害先兆之時(shí)即進(jìn)行養(yǎng)護(hù),使其不發(fā)生或不繼續(xù)發(fā)展、擴(kuò)大,影響到基層的穩(wěn)定,就應(yīng)該進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。通常預(yù)防性養(yǎng)護(hù)主要設(shè)備有灌縫機(jī)械、路面局部修補(bǔ)作業(yè)機(jī)械、大面積表面處治機(jī)械等。

壓力式灌縫機(jī):采用人工的方式進(jìn)行灌縫作業(yè),雖然可以防止雨水對(duì)路面基層的滲透,緩解裂縫進(jìn)一步的發(fā)展,但由于密封材料灌得不夠深,很難達(dá)到持久的效果。而采用壓力式灌縫機(jī)則可將密封材料灌到裂縫的深層,灌縫效果較好,能延長(zhǎng)路面的使用壽命,提高行駛車(chē)輛的安全性與舒適性。

灌縫作業(yè)前一般先要進(jìn)行清縫后再進(jìn)行灌縫,大于3mm的裂縫一般還需要開(kāi)槽作業(yè)。灌縫機(jī)主要應(yīng)配有壓力控制裝置、密封材料的加熱或保溫裝置,為防止噴槍軟管堵塞還應(yīng)采取相應(yīng)的加熱、保溫(如纏繞電熱帶等)措施。國(guó)產(chǎn)的有鞍山森遠(yuǎn)和北京政路通公司生產(chǎn)的拖掛式灌縫機(jī)、南京雙立元公司生產(chǎn)的手推式灌縫機(jī)等。拖掛式的主要特點(diǎn)是:加熱倉(cāng)容積為 470L,功能較齊全,適用于大面積灌縫作業(yè)。雙立元公司手推式熱灌縫機(jī)的加熱倉(cāng)容積為 40L,體積小、操作方便、使用靈活、造價(jià)低,并可根據(jù)工作量視情另增配加熱釜,主要適用于熱填縫料的灌縫作業(yè);還有不帶加熱功能的冷灌縫機(jī),主要使用聚合物改性水質(zhì)填縫料。如科氏改性乳化瀝青冷灌縫料,當(dāng)乳化瀝青固化后,高分子改性瀝青與裂縫緊密粘結(jié),能保證灌縫料與裂縫有良好的粘附力。由于冷灌縫工藝簡(jiǎn)單,使用方便,在瀝青路面予防性養(yǎng)護(hù)中具有廣闊的前景。

噴射式補(bǔ)坑機(jī):噴射式瀝青路面修補(bǔ)技術(shù)是一種高效、快速修補(bǔ)路面坑塘的養(yǎng)護(hù)技術(shù),主要原理是利用高壓噴射方式,將已加熱的乳化瀝青經(jīng)過(guò)噴管與輸送帶傳送來(lái)的骨科相混合,通過(guò)高速壓縮空氣將混合料均勻地噴射到路面坑塘中,由于貫性的作用達(dá)到密實(shí)粘結(jié)的效果。由于工藝簡(jiǎn)單,又無(wú)需再進(jìn)行碾壓,補(bǔ)坑作業(yè)時(shí)間短,能很快開(kāi)放交通。

噴射式路面補(bǔ)坑機(jī)主要由汽車(chē)底盤(pán)(或拖掛式);乳化瀝青罐及其加熱保溫裝置、輸送管道;骨料貯存?zhèn)}及輸送帶;清洗液儲(chǔ)罐;液壓驅(qū)動(dòng)裝置;空壓機(jī)與噴管等組成。在對(duì)坑塘進(jìn)行清理、修整以后,操作人員只需掌握一根噴管(操作按鈕均在噴管手柄上)就可以完成路面坑塘修補(bǔ)作業(yè)。在使用中要注意控制好骨料的質(zhì)量與級(jí)配;選擇好乳化瀝青的破乳速度;掌握好噴射量以保證修補(bǔ)后的路面平整度等。

路面熱再生修補(bǔ)機(jī)械:為了節(jié)約寶貴的路用材料,以及減少銑刨下來(lái)的這些舊料對(duì)環(huán)境的污染,不少地方大力推廣舊路用材料的再生利用,其中瀝青就地?zé)嵩偕に囉捎谂c冷銑—廠拌再生工藝相比,減少了舊料運(yùn)輸費(fèi)用以及廠拌再生一般須使用連續(xù)式拌和設(shè)備等原因,在江蘇省高速公路的養(yǎng)護(hù)與維修上,得到廣泛的應(yīng)用。根據(jù)英達(dá)公司提供的資料,其“修路王”修補(bǔ)方法與傳統(tǒng)方法相比,修補(bǔ)時(shí)間可節(jié)省六分之五,作業(yè)人員節(jié)省一半,舊路用材料完全利用,新瀝青混合料用量可節(jié)省一半。

就地?zé)嵩偕O(shè)備的關(guān)鍵部分主要是加熱板,它要提供高效的輻射熱能,對(duì)舊路面加熱既要時(shí)間短、并達(dá)到一定的深度;又不能過(guò)熱,使瀝青老化,失去再生的意義。英達(dá)公司修路王加熱板采取間隙式加熱方式,既能幅射到路面深層,而路面表層瀝青又不過(guò)熱老化,就很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。另外,根據(jù)修補(bǔ)面積的大小不等,加熱板最好有分區(qū)功能。

能對(duì)整條車(chē)道進(jìn)行連續(xù)就地再生作業(yè)的設(shè)備一般具有路面預(yù)熱功能、熱銑刨功能、新料填加功能、拌和功能、攤鋪功能等。江蘇省京滬公司購(gòu)買(mǎi)的ROADMIXKRM2000RS就地再生機(jī)可進(jìn)行單層再生和雙層再生作業(yè)。它配有 2臺(tái)路面預(yù)熱器,能使銑刨鼓前路面表層溫度達(dá)到 160℃,路面下60mm處達(dá) 50℃。單層再生作業(yè)是新料與熱銑刨下來(lái)的舊料在攪拌器中充分?jǐn)嚢韬?再進(jìn)入攪拌器與熨平板之間的儲(chǔ)料倉(cāng),通過(guò)攤鋪和振動(dòng)熨平板形成新的路面,最終壓實(shí)由振動(dòng)壓路機(jī)或靜壓壓路機(jī)完成。雙層再生作業(yè)是在單層再生混合料作為底層,又通過(guò)第二熨平板將新料攤鋪形成 1～2cm的磨耗層。由于底層與摩耗層均是由就地再生機(jī)進(jìn)行熱攤鋪和振動(dòng)熨平預(yù)壓作業(yè),再通過(guò)壓實(shí)機(jī)械終壓成形,所以能保證路面的修補(bǔ)質(zhì)量及平整度得到很好地控制。

稀漿封層與改性乳化瀝青稀漿封層攤鋪機(jī):稀漿封層技術(shù)對(duì)于新、舊路面的老化、裂縫、光滑、松散、坑槽等病害能起到預(yù)防和維修的作用,使路面的防水、抗滑、平整、耐磨性能迅速提高。近年來(lái),由于稀漿封層施工的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,施工質(zhì)量提高和成本的降低,稀漿封層已廣泛應(yīng)用于普通公路和高速公路的早期維修養(yǎng)護(hù)上。

改性乳化瀝青稀漿封層是一種由水質(zhì)高分子改性乳化瀝青與軋碎密集料、礦物填料、水和添加劑組成的表面處治層,特點(diǎn)是可以進(jìn)行薄層攤鋪,凝固快,施工后一小時(shí)內(nèi)就可開(kāi)放交通,由于改性乳化瀝青稀漿比普通的稀漿封層固化時(shí)間快,所以改性乳化瀝青稀漿封層可以比傳統(tǒng)的稀漿封層厚。主要用于路面構(gòu)造修整、龜裂、車(chē)轍等病害的處治,也可用于密封和提高路面的抗滑處治。但改性乳化瀝青稀漿和其它薄層處治一樣,只適用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的路段,彎沉值不夠時(shí)必須補(bǔ)強(qiáng)后再施工。為了保證改性乳化瀝青稀漿封層后路面的平整度,必須在施工前對(duì)路面坑塘、裂縫進(jìn)行修整、清理。由于改性乳化瀝青稀漿材料粘度大、攤鋪層較厚,一般情況下,改性乳化瀝青比不改性的乳化瀝青粘度要提高30%～50%,導(dǎo)致制漿阻力大,速度減慢。因此要求改性乳化瀝青稀漿封層設(shè)備的制漿裝置相應(yīng)加大動(dòng)力儲(chǔ)備,布料速度快、流動(dòng)性好、布料速度與攤鋪厚度調(diào)節(jié)的范圍大,以滿足改性乳化瀝青稀漿封層的施工要求。西安筑路機(jī)械公司和沈陽(yáng)北方交通工程公司的改性乳化瀝青稀漿封層機(jī)分別具有四螺旋雙向布料攤鋪器、布料螺旋離地間隙可調(diào)(封層厚度3～20mm可調(diào))、攤鋪寬度可調(diào)(2.4～3.8m可調(diào))、配以大扭矩低速液壓馬達(dá)和纖維材料、液體染料添加裝置等特點(diǎn),能滿足各種改性乳化瀝青稀漿封層的要求。

瀝青路面養(yǎng)護(hù)機(jī)械還有綜合養(yǎng)護(hù)車(chē)、多功能養(yǎng)護(hù)車(chē)等,在高等級(jí)公路的養(yǎng)護(hù)上均發(fā)揮了各自不同的特點(diǎn)。隨著高等級(jí)公路的不斷增加、尤其是高速公路的增多,以及養(yǎng)護(hù)作業(yè)工藝及材料上的不斷創(chuàng)新,對(duì)養(yǎng)護(hù)機(jī)械的生產(chǎn)廠家,包括設(shè)計(jì)、制造、售后服務(wù)等方面均提出越來(lái)越高的要求。而養(yǎng)護(hù)機(jī)械使用單位同樣也應(yīng)該從設(shè)備的保養(yǎng)、操作人員的素質(zhì)、養(yǎng)護(hù)材料的選用等方面給予足夠的重視,做到多方面,多學(xué)科密切配合,才能最大限度地推動(dòng)公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)機(jī)械化的發(fā)展。

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