复合沥青冷补料在高速公路日常养护中的应用分析论文_丁德平1,黄犀纯2,张玥3

复合沥青冷补料在高速公路日常养护中的应用分析论文_丁德平1,黄犀纯2,张玥3

1.2.路桥建设重庆丰涪高速公路发展有限公司 重庆市 401147;3.重庆工业职业技术学院 重庆市 401120

摘要:随着我国道路里程的不断剧增,人们对出行要求的不断提高,现对道路养护的策略已发生巨大调整,某些传统的工艺和材料已不能满足现实要求造成养护压力巨大的现状。因此本文对复合沥青冷补料在高速公路日常养护中的应用分析进行了有效的研究,希望可以很好的弥补现有技术及材料的不足。

关键词:高速公路;养护;材料;分析

引言

复合沥青冷补料一种高科技道路修补材料,由KP添加剂、沥青和集料按一定的加工工艺混合制成,外观为黑色颗粒状固体,有轻微石油气味、不溶于水,对机动撞击、静电等不敏感,性质稳定。这种材料可全天候使用,主要用于沥青路面坑洞的紧急维修,适用于沥青混凝土道路、水泥混凝土道路、停车场、机场跑道、桥梁伸缩缝等不同道路面层在任何天气和环境下的修补。

1主要传统工艺

1.1传统冷补料修补

传统冷补料施工时需要对底层涂粘层油,由于材料本身的性能所限,低温施工时需要配套加热,存在施工和易性差、成型强度差、粘结力小、遇水则散、寿命短等致命缺陷,使用寿命不超过3个月。

1.2热沥青修补

(1)热沥青挖补

对坑槽进行开挖后采用热沥青混合料填补,并采用大吨位压路机压实。其施工工艺为:(1)先将坑槽开挖,并将槽底、槽壁的废料及粉尘清除干净;(2)用烘枪烘干槽底,并均匀喷洒粘层油;(3)将热拌沥青混合料填补至坑槽中,然后摊平;(4)采用大吨位压路机压实,压实度不小于98%;(5)采用贴缝带对新旧路面接缝进行密封。从整个工艺控制过程来看,工艺较繁琐,质量要求较严,施工组织周期长且困难,综合施工成本超过4000元/m³。

(2)综合养护车热补

一般综合养护车具备以下几种类型:

TP4型全液压设备。它是在西安筑路机械厂引进美国阿克苏诺贝尔公司技术生产后由国内各企业开发的产品。该产品经过实践证明,在我国,它是高等级公路不愿使用但普通公路又用不起的产品,因此它在中国市场的前景并不乐观。

沥青混合料再生功能维护车的特点是旧材料的再生功能,通过在普通旧沥青中加入一些新材料和再生剂,实现旧材料的新分布,具有粉碎、再生等功能;因为这些设备的再加工材料不能用于高等级公路的维修,所以使用场合受到限制。

一般的综合养护车能实现对缺陷路面自动修补作业。其主要技术指标为:破碎能力8㎡/h,混合料生产能力1t/h,修铺能力5㎡/h。整机配套使用,由熟练操作工8人操作,配以1个能每次装2~3t的骨料拖斗或1辆小型农用车。总体来说采用综合养护车热补的方式除早期的设备投入较高外,在实际修补中比较方便组织,但施工效率比较低下。

2高速公路沥青路面坑洞的分析

2.1高速公路沥青路面坑洞发生现状及成因分析

本文主要采用调研及理论分析相结合的方式进行研究。影响沥青路面坑洞发生的内在因素:沥青混合料类型、沥青及集料类别、施工工艺、养护管理等;影响沥青路面坑洞发生的外在因素:通车运行时间、车辆荷载、交通量水平、降雨、温度、交通事故等;采用单因素或多因素分析相结合的方法,分析沥青路面坑洞发生的具体成因,为优选沥青路面应急性修补技术提供理论支持。

2.2沥青路面坑洞应急修补技术研究

本文主要采用理论分析及室内试验相结合的方式进行研究。查阅相关文献资料,从环保性、耐久性、经济性等方面总结国内外沥青路面坑洞应急修补技术的优势与不足,扬长避短,提出1种能适应高速公路技术特点的新型沥青路面坑洞应急修补技术。目前市场上的普通冷补材料耐久性差,传统热补工艺复杂,技术要求高,施工组织难度大,成本高,实用性不强。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在此基础上开发出一种沥青路面快速修补材料及配套的新型沥青路面坑洞应急修补技术。

本研究结合重庆山区多雨的特点,通过前期研究和实地调研,再结合理论分析,系统研究复合沥青冷补料在修复路面坑洞发生的作用机理,通过室内配合比设计及评价,形成一套可行的配合比施工工艺;系统评价复合沥青冷补料的界面粘结及耐久等性能,在此基础上系统评价该材料的特点、适用范围及作用机理,为复合沥青冷补料在高速公路沥青路面坑洞发生处理应用提供依据。

2.3坑洞快速修补技术适应性研究

依托重庆涪丰石示范工程,分别将室内试验确定的复合沥青冷补料最优配合比方案对路面坑洞部位进行专项修补,对其施工设备、工艺流程、质量控制等进行研究并跟踪观测。

通过对示范工程的系统评价,分析沥青路面坑洞发生关键恢复技术优势和不足,进行改进、优化并推广应用于多省市高速公路中,对其应用效果及效益进行评价。根据《公路沥青路面设计规范》、《公路沥青路面养护技术规范》等现行规范基础上,结合本项目的研究成果,提出沥青路面坑洞应急修补技术的评价指标及方法,编写具有重庆地方特色的《重庆公路沥青路面坑洞应急修补技术指南》。

3复合沥青冷补料的特点分析

3.1复合沥青冷补料的在高速公路沥青路面养护工程中的创新点

本创新点属高分子材料学。通过室内试验和机理研究对复合沥青冷补料的物理力学性能、界面粘结、耐久性能及施工中的作用机理等展开系统研究,从机理和实际性能表现上为本项目提供了坚实理论基础和实践经验。

本创新点属高分子材料学。基于示范工程及推广应用,通过室外试验及跟踪观测,对高速公路不同线型、气候及交通量水平等条件下的路面坑洞发生成因进行了系统的研究和评价,对比研究新型复合沥青冷补料应用效果及效益,最终形成了可以指导产品产业化的《重庆公路沥青路面坑洞应急修补技术指南》。

本创新点属材料合成与加工工艺。针对路面坑槽坑深和损坏面积,提出了合理的材料技术指标及修补工艺;采用《公路沥青路面设计规范》、《公路沥青路面养护技术规范》等行业标准,以常温施工的方式,根据路面坑洞的实际情况进行现场工艺设计及材料配比,对路面坑洞进行有针对性的处理,达到明显提高路面的粘结力、耐久性,保护基层不受损,能很好的解决道路坑洞发生彻底难以修复的难题,延长道路1年以上的使用寿命,弥补了现有冷补料、热沥青修补等养护技术使用寿命短(一般3~6个月)、易松散剥落、成本高、功效低、实用性不强等固有技术缺陷,同时具有环保节能,美化路面的特点。

3.2与当前国内外同类技术主要参数、效益、市场竞争力的比较

目前对坑槽的修补一般采用热补和冷补的方式。市场上传统的冷补材料由于生产配方及材料问题,在使用过程中常常遇到以下几点问题,以至于传统上认知冷补料修补质量不如热补料:

(1)遇到高温容易变软。(2)遇到水容易松散。(3)开袋有刺鼻气味。(4)在冬季容易板结,施工时需要加热(5)与原路面结合性差,形成强度慢。

KP复合沥青冷补料解决了普通冷补料的难题,同时进行了优化其施工性能,KP复合冷补料在实际施工操作中具有以下特点:

(1)堪比高温热料的流动性。(2)冬季不板结。(3)无刺激性气味。(4)不怕水(实验室检测遇水强度不减反增)。(5)形成强度快,压实后通车(3天后可达到热补料强度)。

结语

总而言之,沥青路面作为一种常见的路面,在实际使用过程中也经常会产生各种问题,要想有效的避免类似问题的影响,就要紧密结合产生问题的原因,只有在了解原因之后,保证对症下药,才能够有效延长沥青路面的稳定性和使用寿命,更好的保证车辆行驶的安全性,避免各种不必要的经济损失。

参考文献

[1]叶玲.国内沥青路面综合养护车的技术现状及发展方向[J].轻工科技,2014(1):54-54

[2]耿跃海,林晓磊.我国沥青路面综合养护车的现状和发展方向[J].工程机械,2002,33(1):38-39

[3]毛玮芸.冻土地区沥青路面冷补材料路用性能研究.长安大学,2005

论文作者:丁德平1,黄犀纯2,张玥3

论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期

论文发表时间:2019/3/12

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