吳道新

(河南省交通運(yùn)輸廳公路管理局，河南鄭州 450016)

0 引言

坑槽屬于瀝青路面最常見(jiàn)的病害之一，它不僅會(huì)明顯加快路面損壞速度，還會(huì)導(dǎo)致道路基層的破壞，嚴(yán)重影響行車舒適度，甚至威脅行車安全［1-3］?？硬郛a(chǎn)生的直接原因是路面局部區(qū)域內(nèi)的瀝青混合料出現(xiàn)松散、脫落，而其誘因是水損害，在水的浸泡和行車載荷的作用下，路面瀝青黏結(jié)膜逐漸失效，同時(shí)水分滲入路面下的結(jié)構(gòu)層，也會(huì)破壞整個(gè)路面的強(qiáng)度，形成網(wǎng)狀裂縫，最終混合料脫落產(chǎn)生坑槽［4-8］。此外，混合料的級(jí)配設(shè)計(jì)、原材料的質(zhì)量和路基施工質(zhì)量等其他因素也會(huì)導(dǎo)致路面坑槽的產(chǎn)生。

目前坑槽修補(bǔ)工藝主要有冷切挖補(bǔ)法、就地?zé)嵩偕?、填料法、噴涂法等，其中冷切挖補(bǔ)法是使用最多的方法［9-11］。本文以此工藝為研究對(duì)象，依據(jù)全面質(zhì)量管理的方法，分析影響坑槽修補(bǔ)質(zhì)量的因素，進(jìn)而提出施工過(guò)程中主要注意事項(xiàng)及關(guān)鍵控制點(diǎn)，從而提高坑槽修補(bǔ)的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)真正意義上的精細(xì)修補(bǔ)。

1 坑槽修補(bǔ)的質(zhì)量影響因素

1.1 施工人員

公路養(yǎng)護(hù)施工的時(shí)間主要集中在每年4月至11月，而且瀝青混合料的施工溫度一般都在160℃左右，施工人員一直處于暴曬、炎熱的施工環(huán)境中，工作條件惡劣。施工人員以農(nóng)民工為主，文化水平較低。因此，在整個(gè)施工過(guò)程中，務(wù)必配備一名負(fù)責(zé)任的工長(zhǎng)，管理好施工隊(duì)伍，嚴(yán)格按每一道工序的要求施工;現(xiàn)場(chǎng)做好交通預(yù)警和防暑措施，避免施工過(guò)程中出現(xiàn)車禍、暈厥等安全事故。

1.2 施工機(jī)械

坑槽修補(bǔ)是一項(xiàng)綜合性工作，用到的施工工具和機(jī)械繁雜，具體見(jiàn)表1。

表1 坑槽修補(bǔ)所需的施工工具及機(jī)械

施工機(jī)械伴隨著整個(gè)施工過(guò)程，直接影響坑槽修補(bǔ)質(zhì)量，尤其是施工的關(guān)鍵設(shè)備，如果采用較先進(jìn)的機(jī)型，會(huì)明顯提高施工質(zhì)量《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTG H10—2009)中要求:高速公路和一級(jí)公路路面病害的維修應(yīng)采用機(jī)械作業(yè)，所使用的瀝青混合料宜集中廠拌，并采取保溫措施，其他等級(jí)的公路應(yīng)逐步提高維修作業(yè)的機(jī)械化水平。在坑槽修補(bǔ)的整個(gè)過(guò)程中，直接影響施工質(zhì)量的主要設(shè)備是保溫運(yùn)輸箱(或綜合養(yǎng)護(hù)車)和壓實(shí)設(shè)備。由于坑槽的不連續(xù)性，整個(gè)施工持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，一車料的施工時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1個(gè)工作日，若保溫運(yùn)輸設(shè)備不能很好地實(shí)現(xiàn)保溫功能，導(dǎo)致成品料溫度過(guò)低，將會(huì)嚴(yán)重影響壓實(shí)度。相反，如果混合料溫度過(guò)高，瀝青將發(fā)生離析，影響成品料中的油石比，降低混合料的黏結(jié)性能。壓實(shí)設(shè)備直接影響坑槽修補(bǔ)后的壓實(shí)度，壓實(shí)度不足，混合料在坑槽中的黏結(jié)力不夠，路面強(qiáng)度明顯降低，修補(bǔ)料極易脫落，施工質(zhì)量得不到保證［12-14］。

1.3 施工材料

冷切挖補(bǔ)法使用的瀝青混合料主要來(lái)源于拌合站出品的成品料和現(xiàn)場(chǎng)再生料。養(yǎng)護(hù)單位需提前搜索養(yǎng)護(hù)標(biāo)段原路面的施工資料，記錄好原始路面級(jí)配。對(duì)于使用超過(guò)5年的路段，建議提前取樣分析，記錄好路面材料的級(jí)配。采用同級(jí)配材料進(jìn)行修補(bǔ)更有利于提高坑槽修補(bǔ)的質(zhì)量。選擇拌合站的成品料，關(guān)鍵是選配好合適的瀝青混合料保溫箱;對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)再生料，主要控制瀝青加注量，若瀝青加注過(guò)多，會(huì)引起泛油等次生病害［15-16］。目前市場(chǎng)上銷售的綜合養(yǎng)護(hù)車，主要存在以下問(wèn)題。

(1)舊料加熱過(guò)程中，過(guò)分追求加熱速率，導(dǎo)致瀝青老化，嚴(yán)重影響坑槽修補(bǔ)質(zhì)量。

(2)攪拌鍋容積不足導(dǎo)致單鍋加熱料不能完成單個(gè)坑槽的修補(bǔ)，延長(zhǎng)施工時(shí)間，使首鍋料降溫幅度過(guò)大，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。

(3)養(yǎng)護(hù)車自帶的旋風(fēng)除塵設(shè)備效果較差，施工過(guò)程中煙氣大。

(4)舊料現(xiàn)場(chǎng)熱再生后的質(zhì)量沒(méi)有拌合站出品料好，因此行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)明確指出，高等級(jí)公路養(yǎng)護(hù)不用現(xiàn)場(chǎng)再生料。

1.4 施工工藝

圖1 冷切挖補(bǔ)法工藝

冷切挖補(bǔ)坑槽的主要施工工藝如圖1所示，該工藝為目前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)推廣的工藝。通過(guò)施工調(diào)查及資料收集了解到，所有施工隊(duì)均認(rèn)可該工藝，只是施工過(guò)程中為了節(jié)省成本、提高施工速度，大多數(shù)施工均未嚴(yán)格按照此標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行，最突出的表現(xiàn)有2個(gè)方面，合格修補(bǔ)料的來(lái)源和界面劑的涂刷?？硬坌扪a(bǔ)施工沒(méi)有得到足夠的重視和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，導(dǎo)致不能嚴(yán)格執(zhí)行施工工藝，每一個(gè)環(huán)節(jié)都容易出現(xiàn)“偷工減料”的現(xiàn)象，因此施工現(xiàn)場(chǎng)的自我監(jiān)督尤其重要，現(xiàn)場(chǎng)工長(zhǎng)責(zé)任重大。界面黏結(jié)劑涂刷不均勻的情況如圖2所示，部分區(qū)域及坑槽底部均未涂抹，且坑槽的周邊切割不均勻。此外，施工環(huán)境潮濕不宜進(jìn)行坑槽修補(bǔ)，否則新舊結(jié)合面強(qiáng)度較差，極易再次損壞。坑槽修補(bǔ)原材料不合理的情況如圖3所示，一般10 d左右修補(bǔ)會(huì)徹底失效，造成極大的浪費(fèi)。

圖2 界面黏結(jié)劑涂刷不均勻

圖3 坑槽修補(bǔ)原材料不合理

1.5 施工環(huán)境

坑槽修補(bǔ)施工起始于每年的4、5月份，11月份前基本會(huì)停止施工。不利的施工環(huán)境主要指雨天，雨水會(huì)嚴(yán)重影響坑槽內(nèi)新舊料的黏合，并加劇拌合料溫降，影響坑槽修補(bǔ)料的質(zhì)量?？硬坌扪a(bǔ)施工一般位于交通主干道上，施工前務(wù)必做好警示工作，施工后做好瀝青混合料的養(yǎng)生，待坑槽修補(bǔ)處溫度降低至50℃后方可開(kāi)放交通，并設(shè)置告示牌，開(kāi)放交通2 h之內(nèi)在修補(bǔ)處不得緊急制動(dòng)。

2 控制坑槽修補(bǔ)質(zhì)量的主要策略

由以上分析可知，要提高坑槽的修補(bǔ)質(zhì)量，應(yīng)主要在施工前、施工中、施工后3個(gè)時(shí)間段加強(qiáng)控制。

2.1 做好施工前的準(zhǔn)備工作

養(yǎng)護(hù)單位加強(qiáng)對(duì)責(zé)任路段的監(jiān)測(cè)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的坑槽或路面開(kāi)裂較嚴(yán)重的區(qū)域，應(yīng)及早進(jìn)行修補(bǔ)，避免坑槽的進(jìn)一步擴(kuò)大，嚴(yán)防路面中層和基層的損壞［17］。養(yǎng)護(hù)單位還需記錄好路面修建時(shí)的相關(guān)資料，重點(diǎn)記錄路面材料的級(jí)配情況以及路面鋪層的厚度，以便指導(dǎo)修補(bǔ)料的選用、修補(bǔ)料數(shù)量的儲(chǔ)備和施工過(guò)程中坑槽切割深度的設(shè)計(jì)。

施工前需做好準(zhǔn)備工作，如調(diào)試好施工設(shè)備，帶齊相應(yīng)的施工工具、機(jī)械及安全警示標(biāo)識(shí)，做到進(jìn)場(chǎng)便施工，施工過(guò)程順暢，離場(chǎng)工地整潔。

2.2 加強(qiáng)施工過(guò)程的管理

組建一套較穩(wěn)定的施工隊(duì)伍，選派一位懂施工、負(fù)責(zé)任且安全意識(shí)高的人員為施工隊(duì)長(zhǎng)，嚴(yán)格按照坑槽修補(bǔ)工藝流程實(shí)施，對(duì)于不合格的地方要堅(jiān)決返工［18］。施工前，務(wù)必按要求布置好現(xiàn)場(chǎng)施工警示標(biāo)識(shí)，確保施工人員、工具、料渣不超過(guò)施工警示區(qū)域。整個(gè)施工環(huán)節(jié)的主要控制點(diǎn)如下。

(1)坑槽切邊務(wù)必要超出損壞面(包括龜裂、網(wǎng)裂部位)周圍10 cm，在未損壞部位切槽時(shí)切槽要規(guī)整，切深設(shè)置與面層厚度一致，盡量避免切縫相交處過(guò)切。

(2)破碎時(shí)務(wù)必將整個(gè)面層清除，保證坑底平整，清除坑底黏結(jié)不牢固的毛料，將坑槽清掃干凈，不得留有任何殘?jiān)?/p>

(3)現(xiàn)場(chǎng)界面黏結(jié)劑要涂刷均勻，尤其是坑槽四壁，涂層厚度盡量不超過(guò)1 mm。

(4)瀝青混合料攤鋪時(shí)注意坑槽邊角的填充，人工攤鋪時(shí)優(yōu)先鋪好邊角混合料。

(5)鋪好混合料后，第一時(shí)間開(kāi)始?jí)簩?shí)，可優(yōu)先壓實(shí)坑槽邊角結(jié)合處，然后逐一按順序壓實(shí)，在瀝青混合料溫度低于80℃之前，可一直持續(xù)壓實(shí)，選配的壓實(shí)設(shè)備激震力應(yīng)不小于10 kN［19］。

(6)壓實(shí)完畢后，清理現(xiàn)場(chǎng)，待混合料溫度降至50℃左右后開(kāi)放交通。

2.3 加強(qiáng)施工后的記錄及巡檢

施工完成后做好施工記錄，包括混合料的級(jí)配、坑槽面積和深度、施工天氣、日期等關(guān)鍵參數(shù)，為下次同工段的坑槽修補(bǔ)提供參考。觀測(cè)并記錄每個(gè)坑槽修補(bǔ)后的質(zhì)量，每半年定期對(duì)比坑槽的修補(bǔ)質(zhì)量，分析影響坑槽修補(bǔ)質(zhì)量的關(guān)鍵因素，持續(xù)改進(jìn)施工，實(shí)現(xiàn)精細(xì)修補(bǔ)，提高整個(gè)道路的通暢性、舒適性，延長(zhǎng)道路的使用壽命。

3 坑槽精細(xì)修補(bǔ)主要施工機(jī)械推薦

坑槽修補(bǔ)過(guò)程所用到的工具及施工機(jī)械(表1)，除了綜合養(yǎng)護(hù)車和瀝青保溫運(yùn)輸箱之外，其他設(shè)備均為市場(chǎng)上常見(jiàn)的設(shè)備。

3.1 瀝青混合料保溫運(yùn)輸箱

瀝青混合料保溫運(yùn)輸箱主要用來(lái)對(duì)瀝青混合料進(jìn)行保溫，如圖4所示，其主要特點(diǎn)是:環(huán)保，溫度控制精確、合理，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象。該設(shè)備主要用于高速公路、一級(jí)公路及城市道路的坑槽修補(bǔ)。

圖4 瀝青混合料保溫運(yùn)輸箱

3.2 單滾筒綜合養(yǎng)護(hù)機(jī)

單滾筒綜合養(yǎng)護(hù)機(jī)主要用作破碎后的舊料加熱，如圖5所示。在將舊料重新拌勻的過(guò)程中添加一定量的瀝青及其他輔助添加劑，提高再生料的質(zhì)量。其主要特點(diǎn)是:雙燃燒器工作，加熱速度快，細(xì)長(zhǎng)滾筒結(jié)構(gòu)避免混合料發(fā)生老化。單滾筒綜合養(yǎng)護(hù)機(jī)主要用于省道及以下低等級(jí)公路。

圖5 單滾筒綜合養(yǎng)護(hù)機(jī)

4 結(jié)語(yǔ)

坑槽的修補(bǔ)質(zhì)量是路面狀況指數(shù)PCI的重要影響因子。隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車數(shù)量激增，人們對(duì)路面質(zhì)量的要求越來(lái)越高，全國(guó)已出現(xiàn)數(shù)起因?yàn)榭硬蹖?dǎo)致的交通事故，受害者將相關(guān)養(yǎng)護(hù)單位告上法庭的案例。道路坑槽引起的關(guān)注程度越來(lái)越高，許多地方養(yǎng)護(hù)施工標(biāo)準(zhǔn)均明確提到坑槽修補(bǔ)的相關(guān)管理規(guī)定。本文就如何提高坑槽修補(bǔ)質(zhì)量，從而延長(zhǎng)路面的使用壽命，真正意義上實(shí)現(xiàn)坑槽精細(xì)修補(bǔ)，提出了合理的施工控制方法，并推薦了合適的施工機(jī)械，為養(yǎng)護(hù)施工一線作業(yè)提供切實(shí)可行的參考。隨著社會(huì)進(jìn)步，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)、施工舒適性、勞動(dòng)強(qiáng)度等方面的關(guān)注度提高，坑槽的機(jī)械化、智能化、綠色化修補(bǔ)技術(shù)將會(huì)是未來(lái)養(yǎng)護(hù)工程的發(fā)展方向。

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