公路養(yǎng)護(hù)新材料、新技術(shù)、新工藝綜述-免費(fèi)閱讀

　　

【正文】 總的來(lái)說(shuō)，目前對(duì)各類措施防反射效果評(píng)價(jià)缺乏系統(tǒng)性，所得的結(jié)論在定量上也不一致。就防止反射裂縫效果而言，無(wú)紡?fù)凉げ純?yōu)于有紡?fù)凉げ迹佋O(shè)土工布優(yōu)于接縫處局部鋪設(shè)。在國(guó)外，為了有效的防治反射裂縫，研究人員進(jìn)行了大量的試驗(yàn)，并嘗試了多種防治反射裂縫的措施。 灑布粘層瀝青應(yīng)該說(shuō)在所有的剛性層上加鋪瀝青混凝土?xí)r，都應(yīng)該在剛性層上灑布粘層瀝青。為此，廣東省交通科學(xué)研究所組織科技人員全力攻關(guān)，開(kāi)發(fā)了PCR混凝土路面修補(bǔ)材料，該材料具有早期粘結(jié)強(qiáng)度高、硬化速度快、粘度低、滲透性強(qiáng)、耐久性好、抗腐蝕性好及抗老化性強(qiáng)等特點(diǎn)，是一種很好的路面修補(bǔ)材料。SBR改性水泥砂漿， MPa； MPa。交通部025課題組推薦了兩種修補(bǔ)裂縫材料，其一時(shí)聚氨脂灌封料：由兩部分構(gòu)成A組為多元醇和二異氰酸脂的預(yù)聚體；B組為固化劑，按100∶，用于灌寬縫。在施工中，PVC膠泥的加熱和灌人都是人工的，加熱溫度難以嚴(yán)格控制，保溫溫度也不能證，往往造成材料的各項(xiàng)路用技術(shù)性能都較差，達(dá)不到應(yīng)有的密封防水效果。 真空吸水工藝可以有效地減少硅路面的早期裂縫，是一項(xiàng)值得推廣的先進(jìn)技術(shù)，今后要在吸水的設(shè)備上再作進(jìn)一步的研制以提高其機(jī)械化、自動(dòng)化的水平， 使這項(xiàng)新技術(shù)在高等級(jí)公路的水泥混凝土路面工程中擴(kuò)大推廣應(yīng)用。在碾壓混凝土中摻加鋼纖維，可提高碾壓混凝土開(kāi)裂后的強(qiáng)度和耐久性。在路面工程中，許多種類的外加劑得到了廣泛的應(yīng)用。水泥與水的水化作用生成的產(chǎn)物與粉煤灰反應(yīng)可提高混凝土的最終強(qiáng)度和耐久性。日本廣泛地應(yīng)用調(diào)凝水泥（或稱噴射水泥），這種噴射水泥的終凝時(shí)間為15min，而普通硅酸鹽水泥為190min。4 混凝土板塊快速施工技術(shù)混凝土路面早日通車是近幾年來(lái)的重點(diǎn)研究課題之一。國(guó)內(nèi)外都有使用乳化瀝青作填隙材料的經(jīng)驗(yàn)，雖具有較好的流動(dòng)性，但強(qiáng)度偏低，且受溫度影響大，溫度高時(shí)易軟化，在荷載作用下容易從板底唧出，因而不宜選用。許多工程實(shí)踐表明：當(dāng)混凝土板處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，即使其上部加鋪15cm乃至20cm的補(bǔ)強(qiáng)層，也不能有效防止底部接裂縫的向上輻射，因而要使路面結(jié)構(gòu)處于良好的受力狀態(tài)，有效地控制病害發(fā)展，就必須填充混凝土板底的脫空，使其有一穩(wěn)定均勻的承托，并能在基層頂面形成保護(hù)層，增強(qiáng)防水浸蝕的能力。(8)密封用水泥漿作粘結(jié)材料時(shí)，密封補(bǔ)坑與原路面板的界面是一項(xiàng)重要的工序，這一點(diǎn)常為人們所忽略。建議從修補(bǔ)區(qū)中心向邊界刮平，如有坡度則逆坡度刮平。嚴(yán)格按程序操作十分重要。最常用的接縫處理方法是隔離法。(2)混凝土清除 沖鉆是清除修補(bǔ)區(qū)破損混凝土的常用方法，其他方法包括冷磨法和水射法。傳賣補(bǔ)坑材料的優(yōu)點(diǎn)是速凝，在低溫和惡劣條件下性能良好。如果病害延伸深度超過(guò)面板厚度的1／3，那么就應(yīng)改用全厚修補(bǔ)。 最新技術(shù)小結(jié)局部修補(bǔ)能否成功取決于應(yīng)用、設(shè)計(jì)和施工的合理性。2 局部修補(bǔ)局部修補(bǔ)旨在消除混凝土路面表面局部病害。如期望快速養(yǎng)生，尤其是在寒冷氣候條件下，建議使用隔溫層 最新發(fā)展在現(xiàn)代修補(bǔ)技術(shù)的發(fā)展中，更加強(qiáng)調(diào)修補(bǔ)區(qū)或更換板的長(zhǎng)期性能和早期通車能力。一是凝結(jié)要充分，二是要和周圍路面保持齊平。下面對(duì)兩種方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。炎熱氣候條件下，無(wú)法直接鋸開(kāi)橫向隔離縫，應(yīng)先在劃定修補(bǔ)區(qū)內(nèi)鋸應(yīng)力釋放縫，保證高壓縮應(yīng)力不會(huì)卡鋸。修補(bǔ)區(qū)應(yīng)足夠大以避免修補(bǔ)區(qū)擴(kuò)散和縱向開(kāi)裂。總之，輕度病害在兩年內(nèi)不必使用全厚修補(bǔ)。混凝土路面修復(fù)程序正在許多國(guó)家應(yīng)用，其中全厚修補(bǔ)方案成本最高。2）應(yīng)用效果經(jīng)乳化瀝青與非織造布罩面后的瀝青路面，經(jīng)過(guò)4個(gè)月的使用外觀質(zhì)量良好，無(wú)泛油現(xiàn)象，消除了路面網(wǎng)裂，路面防水能力大大提高。但缺點(diǎn)是修補(bǔ)路面平整度、密實(shí)度質(zhì)量難以保證，且施工基本是人工操作，不適合高速公路高質(zhì)量快速修補(bǔ)要求。目前，國(guó)內(nèi)應(yīng)用較好的是香港英達(dá)公司的“修路王”，“修路王”的加熱墻采用100%高強(qiáng)度輻射式加熱方法對(duì)瀝青路面進(jìn)行程序控制下的間隙性熱輻射加熱，約需15ｍｉｎ～20ｍｉｎ即可完成，對(duì)于坑槽、翻漿、沉陷、壅包、松散、脫皮、龜裂等小面積病害處治非常適合。美國(guó)、澳大利亞等歐州國(guó)家20世紀(jì)80年代初即開(kāi)始應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，該技術(shù)被國(guó)際公認(rèn)為是修復(fù)道路車轍、輕度裂縫等病害，防止路面水損害，改善瀝青路面表面功能，提高抗滑性，最有效、最經(jīng)濟(jì)的手段之一。施工后6～20h可開(kāi)放交通，一般取8h。瀝再生RejuvaSealTM包裝如罐裝油漆，因運(yùn)輸或存放時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)出現(xiàn)部分沉淀。它應(yīng)該在瀝青路面裂縫5mm時(shí)使用，能達(dá)到預(yù)期效果；當(dāng)路面裂縫隙≥5mm時(shí)須對(duì)裂縫采用填補(bǔ)劑填補(bǔ)處理后再使用瀝再生RejuvaSealTM，即應(yīng)在瀝青路面處于第二期或以前使用為最佳時(shí)期。瀝再生RejuvaSealTM簡(jiǎn)介瀝再生RejuvaSealTM作為一種預(yù)防性的瀝青路面維護(hù)產(chǎn)品，徹底改變了以往路面養(yǎng)護(hù)維修的老觀念，在路面未出現(xiàn)病害時(shí)即對(duì)路面進(jìn)行一定的保養(yǎng)。但是，經(jīng)過(guò)幾年使用后出現(xiàn)的裂縫難以自行愈合。由于價(jià)格問(wèn)題，影響了冷施工瀝青混合料的使用。無(wú)論采用涂刷還是噴灑方式施工，要求表面滲透深度要達(dá)到15ｃｍ，使?jié)B透部分的瀝青得到溶解、改性，以增加柔韌性和黏結(jié)性，提高路面的致密性，使瀝青路面的抗老化性能增強(qiáng)。經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試、分析和瀝青路面再生的施工技術(shù)可能，終于取得以上如表2較為滿意的試驗(yàn)結(jié)果。石油工業(yè)生產(chǎn)中，根據(jù)瀝青是混合物的原理，將幾種不同組分的瀝青進(jìn)行調(diào)配，可得到性質(zhì)各異的調(diào)合瀝青；或?qū)⒛撤N富芳香分抽出油與某種高粘度的瀝青相調(diào)配，都可以獲得具有不同性質(zhì)的新瀝青材料。3 瀝青路面的養(yǎng)護(hù)材料針對(duì)瀝青路面養(yǎng)護(hù)管理中存在的一些問(wèn)題，結(jié)合實(shí)際情況，在此提出一些關(guān)于瀝青路面的養(yǎng)護(hù)材料及養(yǎng)護(hù)技術(shù)。路基修補(bǔ)路面的松散和裂縫大部分是由于路基的松散和裂縫引起的，如果只處理路面的松散和裂縫，病害沒(méi)有徹底根除，過(guò)不長(zhǎng)時(shí)間，又會(huì)重復(fù)出現(xiàn)，要徹底解決，必須對(duì)出現(xiàn)病害的基層進(jìn)行處理，而路基處理很復(fù)雜、費(fèi)時(shí)。另外，選用中小型攤鋪機(jī)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)可以減少攤鋪離析現(xiàn)象。切邊、打邊工序可以用一臺(tái)設(shè)備來(lái)完成，也可用兩臺(tái)設(shè)備分別完成，一般為了減少設(shè)備數(shù)量，用一臺(tái)設(shè)備來(lái)完成兩道工序，這兩道工序雖是一個(gè)輔助工序，但必不可少。大面積修補(bǔ)的施工工藝見(jiàn)圖3。但它的價(jià)格較昂貴，單位修補(bǔ)面積的造價(jià)高。對(duì)龜裂塊裂邊緣裂縫縱向裂縫反射裂縫橫向裂縫修補(bǔ)不良橫向裂縫縱向裂縫龜裂塊裂局部裂縫縱向不平整性于功能性破損的處理，可分為小面積修補(bǔ)和大面積修補(bǔ)，小面積修補(bǔ)局部裂縫、坑洞、擁包和修補(bǔ)病害等，大面積修補(bǔ)主要有平整性，大面積泛油、波浪、車轍、沉陷及橋頭跳車等，將這4種修補(bǔ)方法按工程處理面積的大小和施工方法的難易程度分為維修保養(yǎng)工程和大中修工程。我國(guó)由于高等級(jí)公路尚在起步階段，各地的水文地質(zhì)條件、公路設(shè)計(jì)和施工狀況不一，在高等級(jí)公路使用初期，由于路基的不穩(wěn)定或?yàn)r青路面施工質(zhì)量導(dǎo)致的路面局部沉陷和松散等病害也常有發(fā)生。根據(jù)造成破損的原因、病害的嚴(yán)重程度和幾何形狀的不同，各國(guó)對(duì)路面破損有不同的分類方法。對(duì)由于路基承載原因?qū)е侣访鎿p壞的，首先要對(duì)路基進(jìn)行處理，使其達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的承載能力，再對(duì)路面修復(fù)。小面積修補(bǔ)的工藝流程見(jiàn)圖1。補(bǔ)縫處理是維修保養(yǎng)工程，要求快速、機(jī)動(dòng)靈活，而且所有設(shè)備都較小，目前小型補(bǔ)縫設(shè)備一般都安裝在一個(gè)拖式平板上，便于現(xiàn)場(chǎng)施工，由于高速公路維修保養(yǎng)是經(jīng)常性的，除非水毀或突發(fā)自然災(zāi)害引起的大的裂縫，一般情況下，發(fā)現(xiàn)裂縫，立即修補(bǔ)，所以可以選用不帶碎石撒布設(shè)備的小型補(bǔ)縫設(shè)備。銑刨機(jī)型號(hào)較多，它最主要的三個(gè)參數(shù):銑刨深度、銑刨寬度和銑刨速度決定了銑刨機(jī)的工能能力，一般情況下，銑刨深度在100～300mm之間，～，銑刨速度在0～10m/min之間。攤鋪工序使用攤鋪機(jī)。瀝青拌和設(shè)備按拌和形式分為間歇強(qiáng)制式和連續(xù)滾筒式，根據(jù)我國(guó)石料質(zhì)量較差的現(xiàn)狀，選用間歇強(qiáng)制式拌和設(shè)備容易滿足級(jí)配要求。水泥混凝土攪拌設(shè)備按現(xiàn)場(chǎng)安裝和搬運(yùn)方式可分固定式和移動(dòng)式。瀝青的老化就是輕質(zhì)油分揮出，分子氧化、縮和移相的過(guò)程。再生使用抽出油(再生劑)和低粘度瀝青進(jìn)行調(diào)配。如果在路面表面涂刷或噴灑一種防老劑或再生劑之類的材料，以補(bǔ)充瀝青中的輕質(zhì)成分，可使瀝青變軟，增加它的柔韌性和彈性，提高瀝青的黏結(jié)性和使用壽命。這種材料是利用改性瀝青與110℃左右的瀝青拌和均勻后，再與50℃左右的礦料拌和均勻，制成可存放的瀝青混合料成品。瀝青的改性以及混合料的生產(chǎn)工藝都較簡(jiǎn)單，養(yǎng)護(hù)單位利用養(yǎng)護(hù)用的小型拌和設(shè)備拌制冷補(bǔ)料，不需要增加設(shè)備。它們不受施工氣溫影響，與瀝青混合料的黏結(jié)性好，具有良好的耐高溫、低溫能力和抗老化性，流動(dòng)性能好，施工時(shí)可以用專門的灌縫槍，將材料注入裂縫中，注入深度至少要達(dá)到4ｃｍ。它不僅是一種高效密封劑，而且是一種充滿活性、能滲透瀝青表層，并將瀝青激活的結(jié)合劑，可使瀝青路面表層約15mm厚的瀝青的硬化程度和脆性顯著降低，從而可增強(qiáng)路面的柔韌性和彈性。(2)氣候條件。使原瀝青路面恢復(fù)柔韌性和彈性，并可抵抗外來(lái)物質(zhì)的侵蝕，保持原有的凝聚性、粘聚性和穩(wěn)定性。(6)瀝再生RejuvaSealTM是一種預(yù)防性的瀝青路面維護(hù)產(chǎn)品。遠(yuǎn)紅外熱輻射又分為加熱墻和加熱管兩種。2)銑刨加鋪新料法這種方法解決大面積補(bǔ)修路面病害徹底，但施工工序多，瀝青廢料對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染嚴(yán)重，且由于瀝青廢料未能再利用，所以投資大、浪費(fèi)多，相對(duì)施工周期也長(zhǎng)。技術(shù)關(guān)鍵包括乳化瀝青的選擇；非織造布的選擇；貼布的速度、時(shí)間；路面成型期平整度的保持。嚴(yán)重開(kāi)裂和接縫嚴(yán)重破損是最常見(jiàn)的需要全厚修補(bǔ)或面板更換的病害。諸多因素影響全厚修補(bǔ)，包括修補(bǔ)面積、混凝土清除方法、排水條件、荷載傳遞設(shè)計(jì)、修補(bǔ)材料、交通以及施工條件與施工質(zhì)量等。2)施工(1)修補(bǔ)范圍選定修補(bǔ)范圍要將所有重要病害包括在內(nèi)。(2)清除區(qū)的隔離為隔離修補(bǔ)區(qū)，用金剛鋸沿邊界劃線將路面面層全厚鋸開(kāi)。其中，起吊方法較受歡迎。安裝傳力桿之前，在鋸縫表面鉆孔，插入傳力桿后，用環(huán)氧樹(shù)脂或砂漿固定。傳統(tǒng)接縫填縫料和填縫方法可以繼續(xù)使用。面板快速清除和快速澆注混凝土的全厚修補(bǔ)可在夜間或交通低峰時(shí)期完成。如果使用得當(dāng)，施工材料合適，施工工藝合理，局部修補(bǔ)可保證良好的長(zhǎng)期性能。需根治的病害一般包括接縫與板角剝落；路面面層剝落；輕度的耐久性開(kāi)裂和堿集料病害。在性能方面，外來(lái)專賣材料稍優(yōu)于傳統(tǒng)普通水泥混凝土。2)施工(1)修補(bǔ)區(qū)界定不穩(wěn)固混凝土區(qū)常常超越可見(jiàn)病害區(qū)的界線。任何表面污染都會(huì)降低修補(bǔ)材料與路面板之間的粘結(jié)性，因此，保證粘結(jié)是局部修補(bǔ)施工成敗的關(guān)鍵。當(dāng)24h～72h之內(nèi)修補(bǔ)區(qū)不通車時(shí)，水泥砂漿粘結(jié)劑最適合于普通水泥混合料，通常在攤鋪前，在坑底和坑壁上噴灑或掃刷水泥砂漿。當(dāng)修補(bǔ)區(qū)較小時(shí)，可用棒搗實(shí)或夯實(shí)，然后用工具刮平。對(duì)普通水泥混凝土混合料而言，一旦表面析出的水蒸發(fā)后，立即施加白顏料養(yǎng)生混合料最為有效。 3 脫空板處治技術(shù)許多早期修建的水泥混凝土路面基層多采用石灰土，實(shí)踐表明這種材料的水穩(wěn)性與抗沖刷能力較差，受水侵蝕后強(qiáng)度便會(huì)下降，并因沖刷引起流失，加之我國(guó)目前公路管養(yǎng)部門對(duì)混凝土路面養(yǎng)護(hù)——尤其是接縫養(yǎng)護(hù)重視不