達瓦澤仁 支喜蘭 劉龍旗
摘要:通過對西藏昌都地區(qū)國道214線昌都至機場路段、318線昌都至江達路段、317線類烏齊至丁青路段等干線公路的實地調查和分析,總結了昌都地區(qū)公路瀝青路面坑槽病害的特點,分析了產(chǎn)生原因;對比了傳統(tǒng)瀝青路面坑槽熱補和冷補方法,并分析了產(chǎn)生的效果及優(yōu)缺點;提出了冷補材料在昌都地區(qū)的施工工藝。結果表明:對于大面積密集的坑槽用熱補,小面積分散的坑槽用冷補。
關鍵詞:冷補材料;路面病害;坑槽特點;坑槽修補
中圖分類號:U214.75文獻標志碼:B 文章編號:1000033X(2016)06006704
0引言
由于西藏昌都地區(qū)特殊的地理位置,在車輛及各種自然因素(如強紫外線照射、常年積雪、雨水侵蝕等)的長期作用下,瀝青路面出現(xiàn)松散、剝落、坑槽等病害。路面坑槽不僅降低了瀝青路面的行車舒適性和速度,還可能在公路等級低、技術指標低的昌都地區(qū)引發(fā)交通事故。因此路面出現(xiàn)的坑洞、破損需要及時加以修補,昌都地區(qū)瀝青路面日常養(yǎng)護工作中最重要的就是路面的坑槽修補。
目前,對冷補技術的應用研究比較廣泛。例如李書芳等對瀝青混合料冷補技術的特點進行研究,對其組成、形成過程、施工工藝及應用作了詳細的說明[1];李峰等指出冷補料性能評價應兼顧施工性能和馬歇爾強度,重視粘聚性能和水穩(wěn)定性,據(jù)此提出了評價指標和技術要求[2];楊朋等提出評價冷補瀝青混合料疲勞性能的簡化試驗方法[3];張衛(wèi)亮對青藏地區(qū)冷補瀝青混合料多功能養(yǎng)護設備進行了設計與研究[4];劉建宇等對廢舊瀝青混合料生產(chǎn)冷補瀝青混合料的配合比進行了設計[5];李延猛對高性能冷補瀝青混合料的組成與及性能進行了評價[6];劉亮對路面冷補瀝青混合料的技術性能及試驗方法做了詳細研究[7];王雁對坑槽破損的主要表現(xiàn)形式進行了分析,并進一步對冷補瀝青混合料的修補工藝做出具體的闡述[8];譚憶秋等針對當前冷補瀝青混合料抗凍性能較差的問題,確定了抗凍型冷補瀝青混合料的配方[9];謝琳對瀝青路面冷補材料及修補技術進行了研究[10];王新華對冷補材料使用過程中的性能特點、材料組成、形成過程以及與其他材料的比較及應用前景進行了說明[11];霍朋欽對冷補瀝青混合養(yǎng)護技術進行了各方面的研究[12],但大多數(shù)研究都是關于內地瀝青路面坑槽的修補應用,而在高海拔地區(qū)冷補材料的鋪筑和檢測還不夠完善,需要通過長期的使用、檢測和實驗室研究解決施工工藝和試驗檢測技術上存在的問題。
1瀝青路面坑槽的調查
1.1調查情況
經(jīng)過對昌都地區(qū)國道214線昌都至機場路段、318線昌都至江達路段、317線類烏齊至丁青路段等干線公路的實地調查,得出無論交通量大小或公路竣工年限遠近,瀝青路面都存在坑槽、龜裂、車轍、松散、露骨等病害,而且病害都較為嚴重,如圖1所示。
對國道214線昌都至機場路段、317線類烏齊至丁青路段的坑槽病害進行統(tǒng)計,2015年G214線昌邦公路修補坑槽12 404.01 m2,G317線妥昌公路修補坑槽364.33 m2。根據(jù)調查得出各路面病害所占的比例如圖2所示。從圖2中可以看出,坑槽病害在路面病害類型中占有相當大的比例,是路面病害的主要形式,因此對路面坑槽病害的道路養(yǎng)護工作應足夠重視。
1.2瀝青路面坑槽的特點及其原因
經(jīng)過對昌都地區(qū)幾條干線公路的實地調查分析,得出瀝青路面坑槽的特點及原因主要有以下幾種。
(1)坑槽面積小,分布散且不集中,有些路段更是反復性出現(xiàn)。這些坑槽主要集中在高填方路段和軟土地基路段,形成原因初步分析是西藏特殊的海拔、氣候及溫度使壓實度未能達到相關要求,造成面層內部孔隙率較大,使得瀝青混合料的粘結力和防水性能下降。在混合料拌和攤鋪時,由于下層表面含有泥、灰等雜物,使上下層不能有效粘結,而形成坑槽。
(2)昌都地區(qū)由于山高谷深,公路線形受地形限制依山傍水而建。在山區(qū)經(jīng)常有山體邊坡坍塌或泥石流沖刷,石塊滾落到瀝青路面上,砸出小凹洞后因行車等原因慢慢形成坑槽。因西藏獨特的地理環(huán)境,落石路段也較多,且無法做到立即修補。
(3)水損害性坑槽,這種坑槽是瀝青混凝土路面早期破壞中較常見的。水損害破壞往往是從瀝青面層的中面層開始的,因為西藏海拔高、日照時間長,瀝青路面老化速度遠遠高于內地。路面老化導致瀝青路面出現(xiàn)很多細微裂痕,昌都地區(qū)雨季降水頻繁且量大,冬季經(jīng)常有大面積降雪,養(yǎng)護單位無法將路面積雪一次性清除,這使雨水及融化的雪水順著細微裂痕進入路基,致使瀝青混合料穩(wěn)定性被破壞,出現(xiàn)較多的水損壞坑槽。
(4)因為昌都地區(qū)距離內地遙遠,山高路陡,過往車輛為了能多拉貨物,幾乎都嚴重超載,而這些車輛經(jīng)常跑高原,車況差,車內柴油、機油等滴漏在瀝青路面上,瀝青被稀釋,粘結力降低,路面集料出現(xiàn)松散、剝落,從而造成路面坑槽。
2冷補材料的效果分析及施工工藝
2.1傳統(tǒng)瀝青路面坑槽修補方法
由于昌都地區(qū)地域遼闊、晝夜溫差大、管養(yǎng)線路長、資金有限,公路養(yǎng)護單位只能在一百多公里處設置瀝青拌和站。傳統(tǒng)瀝青路面坑槽修補大都采用熱拌瀝青混合料,這對于路面病害集中,破損面積較大的路面修補工作是可行的。但對路面坑槽比較分散,工程量小的病害修補時,由于修補材料用量少,拌和站不便生產(chǎn),而且施工單位難以保證對熱補瀝青混合料的保溫及養(yǎng)護機械的調配,所以修補離拌和站較遠的小面積坑槽時,通常采用路旁就地支鍋,用廢舊輪胎作燃料,人工加熱炒拌少量瀝青混合料,進行現(xiàn)場修補工作。
經(jīng)過調查,這樣施工不僅效率低下,無法準確控制油石比,修補的坑槽難以達到質量要求,而且廢舊輪胎燃燒所產(chǎn)生的有毒煙霧,嚴重危害到養(yǎng)護工人的身體健康,還會造成環(huán)境污染。另外,由于熱拌瀝青混合料施工受環(huán)境溫度、雨雪等自然因素和技術原因的限制,無法及時開展施工。在雨水較多的春季和降雪頻繁的冬季,必須等雨季過后及氣溫轉暖后才能進行集中修補,如此,在半年多時間內道路不能進行修補坑槽工作。隨著行車作用和自然環(huán)境的影響,破損面積逐步擴大,加大了工作強度和養(yǎng)護成本,同時留下嚴重的安全隱患。
2.2瀝青路面坑槽冷補之后的效果
(1)選取G317線妥昌某一公路段作為跟蹤調查路段,經(jīng)過對冷補之后坑槽的長期觀察和檢測(圖3),并將其與G214線昌邦公路傳統(tǒng)坑槽修補方法(圖4)對比,分析總結了瀝青路面坑槽冷補之后的效果,并和傳統(tǒng)熱補效果作了比較,如表1所示。
(2)昌都地區(qū)從2009年開始在瀝青路面養(yǎng)護工作中使用冷補瀝青混合料修補坑槽。為了更好的利用熱補瀝青混合料和冷補瀝青混合料各自的優(yōu)點,在坑槽修補中大面積且修補區(qū)域密集的用熱補,小面積且分散的用冷補的方法進行施工。
(3)采用冷補料修補坑槽后,取得較好的效果,但也出現(xiàn)了一些問題,如低溫下冷補料結塊嚴重,雨水季節(jié)修補的坑槽容易松散剝落,部分坑槽修補效果不好,出現(xiàn)補了又爛,爛了又補的問題,所以有必要分析原因,提出改進的方法與措施,提高瀝青路面的養(yǎng)護水平,延長瀝青路面的使用壽命,增強經(jīng)濟效應。
2.3冷補材料的施工工藝
瀝青路面坑槽修補的施工工藝為:測定破壞部分的范圍和深度,劃出大致與路中心線平行或垂直的挖槽修補輪廓線;開槽到穩(wěn)定部分,在槽底、槽壁涂刷一層粘結瀝青,填鋪準備好的冷補瀝青混合料;新填補部分用機械壓實。
修補原則是圓坑方補、淺坑深補。修補時應注意,當開槽開鑿到穩(wěn)定部分時,槽壁要垂直于路面,并且要把槽底和槽壁清除干凈;新填補部分應略高于原路面,必須要在機械壓實穩(wěn)定后保持與原路面相平,以免產(chǎn)生跳車。
3結語
經(jīng)過對西藏昌都地區(qū)國道214線昌都至機場路段、318線昌都至江達路段、317線類烏齊至丁青路段實地調查和分析,得出瀝青路面病害的幾種類型,提出坑槽病害是主要的瀝青路面病害類型。總結了昌都地區(qū)幾條干線公路瀝青路面坑槽的特點,并分析了產(chǎn)生的原因。 對比了昌都地區(qū)傳統(tǒng)瀝青路面坑槽修補和冷補方法,并分析了2種方法產(chǎn)生的效果;結合各自的特點得出大面積且密集的坑槽用熱補,小面積且分散的坑槽用冷補的方法。提出了冷補材料在昌都地區(qū)的施工工藝、施工原則及修補的注意事項。
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