冷補(bǔ)瀝青混合料在路面坑槽修補(bǔ)中的運(yùn)用

1、第22卷第2期森林工程Vol 122No 122006年3月FOREST EN GIN EERIN GMar.,2006冷補(bǔ)瀝青混合料在路面坑槽修補(bǔ)中的運(yùn)用劉海蘋(píng)1,楊揚(yáng)1,2,董希斌1(1.東北林業(yè)大學(xué),哈爾濱150040;2.黑龍江工程學(xué)院,哈爾濱150050摘要:著重介紹了路面坑槽產(chǎn)生的原因,冷補(bǔ)瀝青混合料的特點(diǎn)及今后的發(fā)展趨勢(shì)。瀝青混凝土路面在高等級(jí)公路中所占的比例越來(lái)越大,路面坑槽病害是一種非常嚴(yán)重的病害,傳統(tǒng)的坑槽修補(bǔ)方法多是熱拌瀝青混合料的修補(bǔ)方法,這種方法對(duì)溫度的要求很高,技術(shù)復(fù)雜。冷補(bǔ)瀝青混合料不需加熱,適應(yīng)能力強(qiáng),是一種方便可行的坑槽修補(bǔ)材料。關(guān)鍵詞:坑槽;冷補(bǔ);瀝青混合料

2、中圖分類(lèi)號(hào):U4161217文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1001-006X (200602-0036-03Usage of Cold R epair Asphalt Mixture in Pothole Distresses of P avement Liu Haiping (Northeast Forestry Universi 2ty ,Harbin 150040,Y ang Y ang (1.Northeast Forestry University ,Harbin 150040;2.Heilongjiang Institute of Tech 2nology ,Harbin 150050

3、,Dong Xibin (Northeast Forestry University ,Harbin 150040Abstract :The asphalt-concrete pavement takes up more and more proportion in the construction of high-grade ex 2pressway.Pavement pothole disease is a kind of very serious disease.The traditional pothole repair method mostly adopts heat asphal

4、t mixture ,which needs higher temperature and complicated techniques.Cold repair asphalt mixture doesn t need heating ,and has strong adaptability to the surroundings ,which is a convenient and feasible pothole distresses material.K ey w ords :pothole ;cold repair ;asphalt mixture 收稿日期:2005-09-28.基金

5、項(xiàng)目:哈爾濱市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目第一作者簡(jiǎn)介:劉海蘋(píng)(1982-,女,黑龍江省拜泉人,碩士研究生,研究方向:道路工程。1前言在高等級(jí)公路的建設(shè)中,大多采用瀝青混凝土路面。瀝青混凝土路面具有表面平整、無(wú)接縫、行車(chē)舒適、耐磨、振動(dòng)小、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便、適于分期修建等優(yōu)點(diǎn),獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但是,瀝青混凝土路面建成之后,也會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量病害,坑槽就是其中最為顯著的一種。目前,對(duì)坑槽的修補(bǔ)多采用熱拌瀝青混和料的方法,這種方法最大的缺點(diǎn)就是受施工季節(jié)的影響較大,瀝青混和料在氣溫較低時(shí)不易壓實(shí)。尤其在寒冷地區(qū),每年11月至次年4月,因氣溫較低,不能進(jìn)行施工,只有等到氣溫達(dá)到10以上時(shí)才

6、能修復(fù)。瀝青路面破損的發(fā)展速度愈來(lái)愈快,在這期間會(huì)產(chǎn)生局部坑槽松散,如不及時(shí)處理,積雪融化后雪水將沿著路表面的裂縫不斷滲入路基,會(huì)導(dǎo)致路基翻漿等更為嚴(yán)重的病害。實(shí)踐證明,坑槽引起行車(chē)顛簸、振動(dòng)產(chǎn)生的沖擊荷載是正常荷載的116215倍,在沖擊荷載的作用下,松散、坑槽很快連成一片,致使局部路段大面積損壞,影響道路使用壽命及車(chē)輛的正常行駛,并大大增加了道路的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用,見(jiàn)圖1;同時(shí)也降低了車(chē)輛的行駛速度,見(jiàn)圖2。近些年來(lái),有些地區(qū)在道路養(yǎng)護(hù)中也使用乳化瀝青混合料進(jìn)行坑槽修補(bǔ),但這種材料的保存期短,使用后的保質(zhì)期也短,加之乳化瀝青的質(zhì)量不穩(wěn)定,實(shí)際使用效果不盡人意。圖1養(yǎng)護(hù)費(fèi)用與破損時(shí)間關(guān)系尋求一種操作

7、簡(jiǎn)便、易于儲(chǔ)存,特別是在較低的溫度下依然能進(jìn)行施工的新型路面坑槽修補(bǔ)材料是必須的。 圖2行車(chē)速度與坑槽修補(bǔ)時(shí)間關(guān)系2坑槽產(chǎn)生的原因分析瀝青路面的坑槽往往都有一個(gè)形成過(guò)程,起初是局部龜裂松散,在行車(chē)載荷和雨水等自然因素作用下逐步形成坑槽。形成的原因主要有以下幾種:(1施工溫度不合理導(dǎo)致的坑槽。一種情況是施工時(shí)混合料溫度過(guò)高,加熱過(guò)程中使瀝青老化,粘結(jié)力降低,脆性增加,粘結(jié)不牢,在行車(chē)載荷作用下,形成坑槽;另一種情況是混合料溫度過(guò)低,攤鋪不均勻,不能夠達(dá)到良好壓實(shí)效果而形成的坑槽。(2厚度不夠?qū)е碌目硬?。路面下面層局部?biāo)高控制不嚴(yán),表面不平整,導(dǎo)致瀝青上面層施工中個(gè)別地方厚度不夠,在行車(chē)作用下,部

8、分混合料易被“卷走”,形成坑槽。(3水損害導(dǎo)致的坑槽。瀝青混凝土路面在動(dòng)水壓力的作用下,或在北方地區(qū)受凍融循環(huán)的影響,使水分逐漸滲入瀝青與集料的界面上,導(dǎo)致瀝青的性能下降,粘結(jié)力降低,瀝青膜與石料產(chǎn)生剝離,混合料松散,形成瀝青混凝土路面水損害性坑槽。(4其它原因?qū)е碌目硬?。如?chē)輛事故停留造成燃油的泄漏,溶解瀝青,使瀝青與石料喪失粘結(jié)力;超載車(chē)輛緊急制動(dòng)造成局部應(yīng)力過(guò)大,破壞路面著力點(diǎn)結(jié)構(gòu);瀝青長(zhǎng)時(shí)間老化作用;基層反射裂縫的影響,都會(huì)形成坑槽。3冷補(bǔ)瀝青混合料的產(chǎn)生及特點(diǎn)在國(guó)外,前蘇聯(lián)、美國(guó)于20世紀(jì)二、三十年代便開(kāi)始了冷補(bǔ)瀝青混合料的研究與應(yīng)用,日本、歐洲也不遺余力地對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料進(jìn)行了研究

9、。國(guó)內(nèi)許多單位和部門(mén)對(duì)低溫混合料的研究做了大量的工作,國(guó)內(nèi)學(xué)者也先后研制了多種瀝青冷補(bǔ)產(chǎn)品,并已運(yùn)用于工程實(shí)踐中,大大提高了瀝青路面的路況水平,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。冷補(bǔ)瀝青混合料適用于任何天氣和環(huán)境,可在常溫和雨雪天氣下施工,且材料不需加熱,使用方便;施工簡(jiǎn)單,所需施工機(jī)械和人員較少,可以直接推廣至公路養(yǎng)護(hù)段道班使用;適用廣泛,不僅可以修補(bǔ)瀝青路面,亦可用于修補(bǔ)水泥混凝土路面坑洞,還能與木材、金屬材料迅速粘合,并不被車(chē)輪粘帶;混合料可一次拌好后袋裝存貯,路用時(shí)可直接使用,不需要二次加工。與傳統(tǒng)熱補(bǔ)材料相比,其性能及特點(diǎn)具有顯著的優(yōu)勢(shì),見(jiàn)表1。由此可見(jiàn),采用冷補(bǔ)瀝青混合料進(jìn)行修補(bǔ),可減少

10、環(huán)境污染、改善工人的勞動(dòng)條件,有良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)其進(jìn)行研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。表1冷補(bǔ)與傳統(tǒng)熱補(bǔ)材料性能和特點(diǎn)對(duì)比項(xiàng)目冷補(bǔ)熱補(bǔ)施工季節(jié)全年不受氣候影響低溫的冬季和雨季不能施工最低溫度最低施工溫度可達(dá)-4010以上對(duì)坑槽的處理簡(jiǎn)單處理,積水坑槽可直接填補(bǔ)清理干凈,排除積水并烘干,刷粘層油存放露天存放,袋裝存放更久不能存放施工性能不需熟練工人,不需專(zhuān)用機(jī)械需要熟練工人和專(zhuān)用機(jī)械施工環(huán)境可就地生產(chǎn),或工廠預(yù)先拌和,沒(méi)有熱瀝青氣味需在工廠拌和,有濃重?zé)釣r青氣味開(kāi)放交通修補(bǔ)完畢立即通車(chē)修補(bǔ)完畢需封閉交通一段時(shí)間資源的消耗一般不需加熱石料,節(jié)約能源加熱瀝青、石料社會(huì)效益隨時(shí)修補(bǔ)保持路面常新,保

11、證道路暢通,減少交通事故,減少修補(bǔ)次數(shù),延長(zhǎng)道路使用壽命不能隨時(shí)修補(bǔ)致使損害加劇,影響交通安全,減少道路使用壽命4我國(guó)冷補(bǔ)瀝青混合料的應(yīng)用前景目前,國(guó)外產(chǎn)品屬通用型,主要在化工廠化學(xué)合成,因而性能全面、穩(wěn)定;與國(guó)外的產(chǎn)品相比,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品地域性較強(qiáng),對(duì)某些特定要求考慮較多,大部分為半合成或復(fù)配產(chǎn)品,性能不夠穩(wěn)定。所以,我國(guó)在研究冷補(bǔ)材料時(shí)應(yīng)該在如下幾個(gè)方向上有所發(fā)展:(1冷補(bǔ)瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)。不同的坑槽大小與深度,不同的生產(chǎn)及施工溫度,不同的交73第2期劉海蘋(píng),等:冷補(bǔ)瀝青混合料在路面坑槽修補(bǔ)中的運(yùn)用 通量等因素都與配合比有一定的關(guān)系。應(yīng)該對(duì)不同情況提出適合的配合比設(shè)計(jì)。所以配合比設(shè)計(jì)仍需作

12、進(jìn)一步研究。(2真正形成強(qiáng)度后,是否會(huì)出現(xiàn)裂縫還未進(jìn)行深入研究。冷補(bǔ)材料真正形成強(qiáng)度一般都需要一年的時(shí)間,故對(duì)冷補(bǔ)瀝青混合料的低溫抗裂性需要較長(zhǎng)研究時(shí)間。因此,冷補(bǔ)瀝青混合料的低溫抗裂性能尚需做進(jìn)一步研究。(3冷補(bǔ)瀝青混合料產(chǎn)品性能的研究。如產(chǎn)品的最低適合施工溫度,產(chǎn)品的儲(chǔ)存時(shí)間,養(yǎng)護(hù)要求,使用壽命等,這些因素直接影響產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)及穩(wěn)定性。(4冷補(bǔ)瀝青混合料路用性能的評(píng)價(jià)方法與指標(biāo)體系。這需要大量的數(shù)據(jù)支持,需要大量的理論知識(shí)作為依托。5結(jié)束語(yǔ)路面坑槽病害的危害性極大,一旦出現(xiàn)必須進(jìn)行及時(shí)的修補(bǔ),傳統(tǒng)的坑槽修補(bǔ)方法繁瑣,限制條件多,而且使用壽命短。冷補(bǔ)瀝青混合料的產(chǎn)生,打破了諸多條件的限制,適用

13、條件廣,生產(chǎn)及施工簡(jiǎn)便,使用期限長(zhǎng),具有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1J TJ073-96,公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范S.應(yīng)用J.廣東公路交通,2003,(4:11-13.3楊楓,張洋.冷補(bǔ)材料在道路養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用J.華東公路,2003,(8:4-6.4吳天齊.美國(guó)對(duì)冷拌瀝青混合料采取的質(zhì)量控制措施J.國(guó)外公路,1998,(2:53-54.5李青春.高速公路瀝青路面坑槽成因及修補(bǔ)工藝J.遼寧省交通高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào),2005,(6:9-11.6岳現(xiàn)闖.瀝青混凝土路面坑槽修補(bǔ)方法J.平頂山工學(xué)院學(xué)報(bào),2005,(3:76-77.驗(yàn)研究J.公路,2004,(5:175-178.8孫增彥,趙寶柱.瀝

14、青混合料修補(bǔ)路面坑槽J.森林工程,2002,18(5:46-47.9王玉亮.瀝青路面冬季補(bǔ)坑槽技術(shù)研究與實(shí)踐J.山西交通科技,2000,(4:11-13.10高啟聚.路面裂縫和坑槽產(chǎn)生的原因與防治J.國(guó)外公路,1999,(2:16-18.11易文,陸冬梅.水泥混凝土路面施工要點(diǎn)分析J.森林工程,2003,19(6:45-46.責(zé)任編輯:肖生苓(上接第18頁(yè)人工集材對(duì)生態(tài)影響甚微,但在山勢(shì)較陡地段,人工拖運(yùn)的原木可能與地表面互相沖擊,使表層土壤松動(dòng)或移走,遇到雨水后,容易沖刷而造成部分水土流失。3集材后采伐跡地塌方及泥石流比較每逢雨季時(shí)間長(zhǎng)時(shí),雨量集中對(duì)林地破壞嚴(yán)重。經(jīng)過(guò)對(duì)近5年三明市郊國(guó)有林場(chǎng)

15、30個(gè)小班造林跡地和幼林地的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)三明市郊國(guó)有林場(chǎng)采伐跡地都屬紅壤地。當(dāng)坡度20°40°時(shí),人工集材采伐跡地的小班塌方及泥石流面積小,在2%以下;板車(chē)集材的采伐跡地小班塌方及泥石流面積,在5%以下。農(nóng)用車(chē)集材采伐跡地塌方及泥石流面積大,水土流失嚴(yán)重。當(dāng)坡度20°30°時(shí),農(nóng)用車(chē)集材采伐跡地,塌方及泥石流面積達(dá)5%10%;當(dāng)坡度30°40°時(shí),農(nóng)用車(chē)集材采伐跡地,塌方及泥石流面積高達(dá)10%20%。采伐后,森林中的降水以徑流和透冠水的形式,降低了雨水對(duì)土壤侵蝕能力,造成泥石流,使河水年流量增加。減少集材作業(yè)對(duì)林地生態(tài)的影響,要結(jié)合各地經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn),通過(guò)改進(jìn)作業(yè)機(jī)械,完善作業(yè)技術(shù)予以解決。4小結(jié)通過(guò)農(nóng)用車(chē)、板車(chē)和人工集材3種集材方式的集材效率和集材成本比較,對(duì)森林環(huán)境因子和采伐后對(duì)山體滑坡影響的對(duì)比研究認(rèn)為,農(nóng)用車(chē)集材成本居中,效率高,采伐跡地塌方及泥石流面積大,水土流失嚴(yán)重;板車(chē)集材3000m以?xún)?nèi)成本低,集材效率、采伐跡地塌方和泥石流影響居中;人工集材成本高,效率低,采伐跡地塌方及泥石流小?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】J.森林工程,1996,12(3:1-4.2周新年.考慮生態(tài)的伐區(qū)作業(yè)研究J.中南林學(xué)院學(xué)報(bào),1996,16(3:71-75.3葉金俊.山地森林采集作業(yè)