2024-09-18
 
沥青路面就地热再生技术在路面裂缝修补中的应用
2024年09月18日   阅读量:407558

摘 要:

当前路面裂缝修补工作中,摊铺处理均为独立环节,处理速度较慢,导致后期测定的渗水系数增大,为此提出沥青路面就地热再生技术在路面裂缝修补中的应用分析。根据当前的测定需求,先进行工程概况简述,结合就地热再生技术,进行施工准备及加热整形再生原路面之后,按照路面翻松、旧料拌合与新沥青料多层级添加进行裂缝修补环境的设定,基于此,复拌再生,采用组合的方式,提升处理速度,完成摊铺 + 加铺处理,通过碾压增加路面的压实度,最终以养生与开放交通的方式来修补处理裂缝。实例分析结果表明:针对选定的 4 个测试路段,结合裂缝修补的实际情况,进行三个阶段的测试,测定其最终的渗水系数被较好地控制在 1.5 以下,说明此次结合地热再生技术,所设计的路面裂缝修补方法更加灵活、多变,针对性较强,具有实际的应用价值沥青网sinoasphalt.com


关键词:沥青路面 ;地热再生技术 ;路面裂缝 ;裂缝修补 ;施工应用 ;地热搭接


0 引言

沥青路面就地热再生技术具有施工方便、节省材料、降低成本等优势,在路面裂缝修补中,可以有效地修复裂缝,提高路面的平整度和使用寿命 [1]。为此提出沥青路面就地热再生技术在路面裂缝修补中的应用与分析。结合实际的施工场景与建设需求,利用高温热熔沥青,进行缝隙填补与处理,有效修复裂缝,提高路面的防水性能和整体强度 [2]。不仅如此,在地热再生技术的辅助与支持下,此种填补裂缝的方式还能够更好地提高路面的平整度,在原有路面上形成一层新的防水层,有效阻止水分渗透,将旧路面材料再生利用,节省了材料和能源,降低了成本 [3]。

此外,在实际工程中,沥青路面就地热再生技术的施工工艺主要包括清理路面、加热路面、添加再生剂、拌合路面等步骤。将路面的杂质和尘土清理干净,确保路面的平整度、清洁度、防水性能和整体强度,推动相关技术及行业迈入一个新的发展台阶 [4]。


 1  工程概况

此次主要针对沥青路面就地热再生技术在路面裂缝修补中的应用进行分析与验证比对,选定 H 路面处理工程作为测试的主要目标对象,结合实际的施工建设需求,对路面的基础情况做出分析。首先,对该路面进行基础标定与平面识别检测 [5]。此高速路段经过多年运营,沥青路面出现了不同程度的裂缝,大致可以划分为横向裂缝和纵向裂缝两种类型,具体如下图 1 所示:

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结合图 1,实现对沥青路面裂缝类型实物的分析与研究。当前路面的裂缝数量较多,这也导致当前的施工难度不断增加,甚至影响了路面日常的平整度和防水性能 [6]。造成这一问题的主要原因多为温度变化、路基不均匀沉降等,如果不及时处理,极有可能造成不可控的安全隐患,促使路基的承载效果受到影响,现状较难把控 [7]。


2 设计沥青路面裂缝地热再生修补方法

2.1  施工准备及加热整形再生原路面

沥青路面一旦出现裂缝,修补工作是相对困难的,因此,在处理维护之前,需要先进行施工准备并加热原路面。开始修复之前,要对裂缝进行详细的调查和记录,确定裂缝的位置、长度、宽度和深度等信息,对数据信息进行整合,为后续的修补处理奠定基础,一定程度上有助于为修复工作提供准确的依据,确保修复质量和效果。

接下来,对存在裂缝的原路面进行加热准备。先对裂缝位置进行标定处理,并划分为多个阶段,每一个路段设置监测装置,便于实时数据的采集。使用红外线式加热器和热风循环式加热器对路面组合加热,加热到一定温度时,开始基础性的裂缝清理处理工作。

使用吹风机或毛刷清理裂缝内的杂物和灰尘,确保修复材料能够与裂缝壁粘合良好,在侧面设置辅助架,对裂缝的位置锁定,降低裂缝移位、下沉等情况的出现,避免出现裂缝延伸或者扩展等问题,确保当前施工环境的稳定及安全。

2.2  路面翻松、旧料拌合与新沥青料多层级添加

完成对与原路面加热处理之后,需要对路面进行翻松、旧料拌合与新沥青料多层级添加处理。其一是路面翻松,这其实是路面修复裂缝的初步工作。使用专业的路面翻送机,将裂缝附近的路面进行翻松,形成一定范围的施工面积,为后续的修复工作打下基础。操作时,要对翻松的深度和宽度进行设定,如下表 1 所示:

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结合表 1,实现对沥青路面翻松处理基础数值的设置,基于此,完成路面翻松后,接下来是旧料的拌合。这部分先将翻松后的旧沥青路面材料进行破碎和筛分,去除其中的大块和杂质,然后与适量的再生剂进行拌合。旧料拌合完成后,进行新沥青料的多层级添加。沥青料被分为若干层级,逐层添加到旧料上,以确保新旧材料之间的紧密结合。每一层的添加都需要严格控制温度,并对其实际的厚度限值进行计算,如下公式 1 所示:

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公式 1 中:D 表示厚度限值,m 表示搅拌密度,n 表示融合比,e 表示温度差,λ 表示重复堆叠位置。结合当前测定,实现对厚度限值的计算,将其设定为新沥青添加厚度标准值,形成均匀的路面结构,适当的压实可以提高路面的密实度和防水性能,进而有助于延长路面的使用寿命并提升其性能。

2.3  复拌再生及摊铺 + 加铺处理

复拌再生是就地热再生技术的一个分支,主要是对路面新旧沥青及铺路材料进行更为紧密地搅拌处理,增加材料的混合密度,进而强化路面的支撑效果。使用设备对各个路段进行复拌再生处理,温度控制在首次拌合的标准值之内,时间为10~15min之间,形成均匀的混合料。完成二次拌合后,接下来是基础的摊铺工作。具体结构如下图 2 所示:

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结合图 2,实现对裂缝修补摊铺处理流程的设计与执行。基于此,先利用专业的装置对路段的裂缝位置进行标定,清理裂缝之后,采用就地热再生技术中的加铺再生,使用摊铺机将混合料均匀铺设在裂缝处。逐层铺设的方式,可以进一步确保厚度和平整度达到要求,形成路面的再生结构。此时,需要结合获取的数据,测算出混合料填充裂缝的密度,如下公式 2 所示:

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公式 2 中:L (x) 表示混合料填充裂缝的密度,b 表示压实范围,η 表示单向路段宽度,h 表示裂缝深度,ε 表示重叠区域。结合计算得出的混合料填充裂缝的密度,判定当前摊铺 + 加铺再生处理的实际效果。摊铺时要特别注意接缝处的处理,尽量增加缝隙之间的关联性,缩短接缝之间的缝隙,避免出现高低差或厚度不均的情况。

2.4  碾压

碾压是裂缝修补处理的支撑环节,也是对前期环节的一种验证和调整。为进一步提高路面的密实度和防水性能,需要对各个路段进行多次碾压处理,将路面材料压实,使路面更加平整、密实和防水。碾压前,对路面进行清理,确保路面上没有杂物和灰尘。

结合路面宽度和厚度等相关数据和信息,选择合适的压路机型号和吨位,标定好碾压的位置支撑点和核心点,进行施工碾压作业。设置当前的碾压次数为 12 次,行驶速度调整比为 3.2,碾压单元耗时为 3.5~4.5min 之间,确保路面材料得到充分的压实,完成碾压之后,进行孔隙率的计算,如下公式 3 所示:

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公式 3 中:Q 表示碾压后的孔隙率,φ 表示碾压面积,T 表示碾压频率,z 表示碾压速度。结合得出的孔隙率,判定实际的碾压效果,进而分析路段上裂缝的修补情况,以及高路面的质量和性能。

2.5  养生与开放交通

在完成沥青路面裂缝的修复后,需要进行养生与开放交通。对路面进行适当的养护,以促进路面材料的固化和稳定,采用水养护或乳化沥青养护的方式,保持路面湿润,避免阳光直射和污染。在养生期间,要限制车辆和行人进入,以免影响路面的修复效果。养生期结束后,开放交通。在这之前,对路面的修复质量进行最后的检查,确保没有遗漏问题。在开放交通初期,要限制车辆的行驶速度,避免对刚修复的路面造成过大的冲击。同时,要加强对路面的监测和维护,及时发现和处理可能出现的问题。

此外,通过合理的养生和开放交通管理,可以确保沥青路面裂缝修复后的质量和性能达到设计要求,提高路面的使用寿命和安全性。同时,也需要注意养生和开放交通过程中的环境保护和安全措施,减少对周围环境和行人的影响。


3 实例分析结果研究

结合上述施工修补,针对裂缝的处理效果,在该工程中随机选定 4 个路段进行比对测试,分三个周期测定,在裂缝修补完成之后,计算出各个路段的渗水系数,如下公式 4所示:

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公式 4 中:P 表示渗水系数,γ 表示路段宽度,S 表示修补位置间距,ζ 表示定向宽度。结合当前测定,实现对渗水系数的测定,结合选定的 4 个路段,进行测试结果数据的比对,如下表 2 所示:

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结合表 2,得出以下施工结论:针对选定的 4 个测试路段,结合裂缝修补的实际情况,进行三个阶段的测试,测定其最终的渗水系数被较好地控制在 1.5 以下,说明此次结合地热再生技术,所设计的路面裂缝修补方法更加灵活、多变,针对性较强,具有实际的应用价值。


4 结束语

总而言之,以上便是沥青路面就地热再生技术在路面裂缝修补中具有显著的应用分析。此次结合实际的施工建设需求,通过有效修复裂缝、提高路面的防水性能和整体强度,实现了对路面的高效修复。另外,应用并融合再生利用旧路面材料,进一步节省了材料和能源,大幅度降低了成本。在未来的路面维护中,随着相关技术的不断发展和完善,沥青路面就地热再生技术将在路面裂缝修补中发挥更加重要的作用,为提高路面的使用寿命和性能提供更加高效、环保的解决方案。


参考文献 :

[1] 纪海涛 . 混凝土路面裂缝修补聚合物改性灌浆料制备研究 [J]. 交通科技与管理 ,2023,4(06):74-77.

[2] 于明辉 . 高速公路沥青混凝土路面裂缝修补技术 [J]. 工程机械与维修 ,2023(02):156-158.

[3] 陈峻 . 论沥青路面裂缝修补及效果的评价 [J]. 科学技术创新 ,2022(23):148-151.

[4] 陈志杰 . 市政道路沥青混凝土路面裂缝修补技术 [J]. 中国新技术新产品 ,2022(08):111-113.

[5] 宋振辉 , 洪德红 , 万里 .TST 弹塑体材料在沥青路面裂缝修补中的应用 [J]. 山西建筑 ,2022,48(08):115-117.

[6] 苗军号 . 非开挖注浆技术在沥青路面裂缝修补中的应用及工艺研究 [J]. 交通世界 ,2021(33):105-106.

[7] 王少萍 . 论市政道路沥青路面裂缝修补技术及效果评价[J]. 绿色环保建材 ,2021(09):97-98.

原创作者:叶挺、张 敏,林州建筑职业技术学院,河南 安阳 456550。



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