高等级公路养护新材料、新技术、新工艺综述(3)

2019-08-30 19:47

为10℃以上时操作,换言之,在雨天或雨后不宜对沥青路面涂涮沥再生RejuvaSealTM。(3)施用沥再生RejuvaSealTM的操作要点。沥再生RejuvaSealTM包装如罐装油漆,因运输或存放时间长,会出现部分沉淀。使用前需用搅拌棒将其搅拌均匀,然后如涂油漆般将沥再生RejuvaSealTM均匀涂涮在沥青路面上即可。在大范围施用沥再生RejuvaSealTM时可使用专门的喷洒设备,设备的喷嘴采用电脑控制流量以保证均匀喷涂。(4)施用沥再生RejuvaSealTM后的效果。施用沥再生RejuvaSealTM后,路面呈均匀黝黑覆盖层,并在24h内稳固。渗透深度1个月后达到1.5cm以上,使原沥青路面恢复柔韧性和弹性,并可抵抗外来物质的侵蚀,保持原有的凝聚性、粘聚性和稳定性。

4、几点补充

(1)通常用于道路路面养护的涂涮用量为4m2/kg,具体要视路面表面的粗糙程度、原沥青的配合比、沥青路面的使用年限和沥青本身的使用情况而定。(2)施用沥再生RejuvaSealTM的待干涸时间与沥青的配合比设计、天气和施用量有关,通常在24h内达到稳固。施工后6~20h可开放交通,一般取8h。(3)沥再生RejuvaSealTM能保护已渗透的范围,故涂涮沥再生RejuvaSealTM的沥青路面的表面磨损不会损毁密封层。(4)涂涮沥再生RejuvaSealTM后的路面抗滑性能不变。(5)沥再生RejuvaSealTM对沥青没有特殊要求。沥再生RejuvaSealTM产品还能配合沥青的成分、气候条件、环境条件和客户要求调整产品成分。(6)沥再生RejuvaSealTM是一种预防性的沥青路面维护产品。当沥青路面出现严重病害或在水泥混凝土路面上铺设的沥青路面出现反射裂缝时,涂涮沥再生RejuvaSealTM并不能将这些病害消除,只能改善路面沥青的性能。 4.2修补性养护

1、聚合物改性乳化沥青稀浆封层(微表处)

聚合物改性乳化沥青稀浆封层技术(以下简称微表处)是一种采用高分子聚合物使乳化沥青改性的沥青路面铺筑技术。美国、澳大利亚等欧州国家20世纪80年代初即开始应用这项技术,该技术被国际公认为是修复道路车辙、轻度裂缝等病害,防止路面水损害,改善沥青路面表面功能,提高抗滑性,最有效、最经济的手段之一。

2、沥青混凝土路面现场热再生补修技术

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目前欧、美一些发达国家采用该技术较多。特别是在美国高速公路沥青路面维修养护工程招投标中,现场热再生被列为优秀的施工方法。我国随着高速公路使用年限的延长,高速公路路面出现大面积病害的时段也在逼近,江苏、吉林、天津、山西等省市也引进或开发研制了一部分沥青路面热再生修补机械设备。

沥青路面现场热再生修补技术根据加热源的不同有加热板热辐射传热和远红外热辐射两种方式。远红外热辐射又分为加热墙和加热管两种。远红外热辐射热量传导速度快、热效率高,但缺点是热量输出不易控制,热能源损失大,容易造成路面冒烟烧焦现象。相比之下,加热板辐射传热对路面加温均匀,易控制,热能损失少、修补效果较好。目前,国内应用较好的是香港英达公司的“修路王”,“修路王”的加热墙采用100%高强度辐射式加热方法对沥青路面进行程序控制下的间隙性热辐射加热,修补1.5m×1.5m的坑洞,约需15min~20min即可完成,对于坑槽、翻浆、沉陷、壅包、松散、脱皮、龟裂等小面积病害处治非常适合。

沥青现场热再生设备根据路面修补面积的大小不同又分为连续式作业方式和间断式作业方式两种。对于修补里程较长的工程选用连续式作业方式的设备较宜,如加拿大生产的热再生设备机组(称热力坦克),它集路面加热、铣刨、摊铺、碾压等一系列功能于一体,在现场对原路面进行铣刨,废沥青料热再生,重新摊铺碾压,从而实现了整个车道的热再生翻新,代表了国际热再生技术的最高水平;对于坑槽、沉陷等局部病害采用间断式作业的设备较宜,如前述香港英达公司的修路王。

沥青路面现场热再生修补技术由于其施工周期短、工艺简单、施工成本低,对环境产生的污染小等优点,目前是世界上沥青路面养护维修最先进、最佳的施工方法。

3、直接罩面法、铣刨加铺新料法和挖补法

1)直接罩面法此种方法的优点是对于大面积修补情况下,原路面不必处理,施工周期短,但缺点是投资大,且由于提高了路面标高,故对路面排水带来了问题,若是桥面,则增加了桥梁荷载。

2)铣刨加铺新料法这种方法解决大面积补修路面病害彻底,但施工工序多,沥青废料对环境产生的污染严重,且由于沥青废料未能再利用,所以投资大、浪

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费多,相对施工周期也长。

3)挖补法挖补法是修补局部路面病害冷补最常用、最传统的方法。随着冷补材料的不断推陈出新,该方法不失为一种经济的补修方法。但缺点是修补路面平整度、密实度质量难以保证,且施工基本是人工操作,不适合高速公路高质量快速修补要求。

4、热补板法

热补板法较传统方法养护有较大优势:节省时间;废弃沥青料全部再生,利于环保;节省一半新料;有效延长公路使用寿命;减少工作人员;可随时修补;大幅度提高工作效率和作业距离;在我国北方地区可实现冬季养护,在南方地区实现雨季、冬季养护。

1)工作原理

用丙烷为燃料,经过已获专利的发热元件,产生100%的热辐射能(如同太阳发光一样),对沥青路面进行循环加热,将路面软化,然后进行修补作业。

2)使用范围

以下沥青路面任何一种或几种病害,都可以采用热补板系列产品进行快速修补:1坑洞、啃边;2车辙;3龟裂、网裂,麻面松散,脱皮等;4拥包、泛油;5各种开挖后的修复;6市政井盖周围的路面病害(无法用传统方法铣刨或破碎);7桥面病害(沥青面层下有钢板,无法铣刨)等。

5、非织造布与乳化沥青

非织造布与乳化沥青结合应用于沥青路面养护中主要是对基层强度较高,平整度较好,而网裂、龟裂、老化等病害集中在面层的沥青路面进行治理,通过铺设非织造布与乳化沥青形成复合材料层,改善路面结构。技术关键包括乳化沥青的选择;非织造布的选择;贴布的速度、时间;路面成型期平整度的保持。

1)材料的选择

(1)乳化沥青:乳化沥青宜选择慢裂快凝阳离子乳化沥青,沥青含量在55%左右,油水比约6:4。(2)非织造布:非织造布宜选用70g/ ,软化点为130℃,经向抗拉强度≥87N,纬向抗拉强度≥110N的丙纶非织造布,此种非织造布比涤沦非织造布造价低。

2)应用效果

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经乳化沥青与非织造布罩面后的沥青路面,经过4个月的使用外观质量良好,无泛油现象,消除了路面网裂,路面防水能力大大提高。加之面层采用石屑封层,使其强度有所提高,加大了路面的耐磨性。经实测检验路面的强度系数SSI=0.71;路面状况指数PCI=100;路面抗滑系数SFC=0.7。由于非织造布较好的抗断裂性与乳化沥青结合后,将会延长沥青路面使用年限5年以上。

二、水泥混凝土路面

1全厚修补和面板更换

混凝土板块全厚修补的目的是恢复具有局部修补无法恢复的某种混凝土路面病害的结构整体性,并改进其行驶质量。严重开裂和接缝严重破损是最常见的需要全厚修补或面板更换的病害。

混凝土路板块全厚修补是混凝土路面修复(CPR)技术的方式之一。在混凝土路面修补中,各种修复方案,如全厚修补、局部修补、金刚石研磨等,均旨在改进破损路面的路况。混凝土路面修复程序正在许多国家应用,其中全厚修补方案成本最高。 1.1 当代技术

现场路面全厚修补的性能结果并不一致。有些项目性能结果令人满意,而有些项目在一年后便发生破坏。造成这些早期破坏的主要原因包括设计失误(特别是荷载传递设计较差),施工条件差,施工质量低劣等。联邦公路局1987年调查表明,只要设计合理,施工保证质量,全厚修补可提供良好的长期性能(10年以上)。诸多因素影响全厚修补,包括修补面积、混凝土清除方法、排水条件、荷载传递设计、修补材料、交通以及施工条件与施工质量等。

全厚修补或面板更换方案用来根治几种在接缝及裂缝处或附近出现的病害,如剥落、耐久性开裂、接缝荷载传递装置破坏(传力杆锈蚀)、面板开裂(角隅碎裂或接缝处对角开裂)、以及面板块裂等。病害程度是决定是否修补和修补规模的主要依据。总之,轻度病害在两年内不必使用全厚修补。

1)材料

全厚修补使用的材料主要是水泥含量高的传统混凝土混合料。拌和料的水泥用量为390kg/m3-558kg/m3。从铺筑到通车一般需要6h-48h,除非添加促凝剂。如果希望及早通车,可使用氯化钙或其他促凝剂。

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2)施工

(1)修补范围选定

修补范围要将所有重要病害包括在内。为了保证将所有不坚固混凝土包括在选定的修补范围之内,一般将边界扩展到至少离可见病害两侧0.6m处。边界位置还取决于荷载传递水平。修补区应足够大以避免修补区扩散和纵向开裂。最小修补长度为1.8m,最小修补宽度为3.6m或整车道宽,从而可保证在重载作用下路面的稳定,同时可防止纵向开裂。如果接缝间距短,病害严重,应进行面板更换。如修补长度超过4.6m,应加筋或者安装中间横向传力接缝。如修补长度过长,可按4.6m间距设置附加横向接缝。

(2)清除区的隔离

为隔离修补区,用金刚锯沿边界划线将路面面层全厚锯开。锯缝表面平滑,没有传递荷载的能力。一旦锯开边界,在修补完成前,修补区内禁止通车,以防止路面板下出现唧泥和冲刷病害。炎热气候条件下,无法直接锯开横向隔离缝,应先在划定修补区内锯应力释放缝,保证高压缩应力不会卡锯。碳钢轮锯可用来锯应力释放缝。轮锯横向应力释放缝应离开金刚锯横向隔离缝457mm,以避免破坏相邻路面板。轮锯锯入基层深度不能超过13mm,以避免破坏基层。 (3)混凝土清除

两种常见混凝土清除方法是碎裂法和起吊法。其中,起吊方法较受欢迎。起吊法可在相同成本或较低成本条件下达到最佳效果,获得最大生产率,且对基层扰动最小。两种方法均要求沿修补区周边进行全厚锯缝。下面对两种方法进行简要的介绍。

(4)荷载传递

荷载传递装置的设计与安装是全厚修补达到设计性能的关键。传力杆在修补接缝处传递荷载。I级、Ⅱ级钢筋均可用作传力杆。I级钢筋允许自由移动,一般用于接缝间距长的路面。

安装传力杆之前,在锯缝表面钻孔,插入传力杆后,用环氧树脂或砂浆固定。在插人传力杆之前,先将环氧树脂或砂浆挤入孔内。

(5)混凝土浇筑

修补区混凝土浇筑和修整有两个关键。一是凝结要充分,二是要和周围路面

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