陕西中霖微波坑槽养护车性能分析与修补工艺

陕西中霖微波坑槽养护车性能分析与修补工艺

朱先存

陕西中霖集团工程设计研究有限公司 西安市 710100

陕西中霖微波坑槽养护车全称陕西中霖集团DFZ5180TYHEX8微波坑槽养护车，是一台用于沥青路面坑槽日常修复的多功能养护车。养护车长×宽×高（9000×2550×3770），总重量1.8t，排量6200ml，功率154Kw，最高设计车速89Km/h。配备微波加热设备用于沥青混合料加热和再生，并集成了切割、破碎、坑槽预热、粘结层撒铺、摊铺碾压等多种功能，一台车即可实现坑槽修补的所有作业工序，属于高科技产品。

一、微波养护车各项工作性能

1.基础性能：一次加热沥青混合料（冷材料）重量600Kg，加热时间大约20分钟，可修补坑槽5-6平方米（厚度50-70毫米）。

2.电源性能：装备有发电机组，给用户开挖破损路面提供动力电源。

3.操控性能：炉内被加热材料温度由操作面板上的智能数字温度仪表直接显示，炉内材料加热温度和时间可以由传感器和电子定时器控制，并可根据需要随时调整。

4.温控性能：加热温度在180度范围内可连续电脑自动控制。

5.恒温性能：不需要人工干预，由于采用了微波加热机理，材料由内部向外发热，因此材料加热均匀。并且被加热后恒温保持时间长。

二、微波坑槽养护车修补工艺

陕西中霖集团DFZ5180TYHEX8微波坑槽养护车进行坑槽修复主要施工工艺过程归纳为以下六大步:(1)坑槽的成型；(2)坑槽的清理和干燥；(3)涂粘结层；(4)修补材料的准备和摊铺；(5)坑槽的压实；(6)封边修整工作

1、坑槽的成型

在对沥青路面局部破损修补前，将破损处开槽成型。首先确定路面破损部分的深度和边界，按“圆洞方补”原则，划出大致与路面中心线(即行车方向)垂直和平行的开槽修补轮廓线(长方形或正方形)，每边至少应进入完好路面300mm(即挖去路面破碎、松散的旧料直至坚实部分)，并沿划好的修补轮廓线开挖坑槽，要求成型的坑槽壁应尽可能与路平面保持垂直，坑槽底部平整、坚实，最后再将挖掉的旧料刨出坑槽。将形状不规则的局部破损开挖成与行车方向一致的矩形坑槽，除因为这种形状的坑槽整齐、美观外，更主要是因这样更有利于提高路面行驶的平顺性和舒适性。

2、坑槽的清理和干燥

坑槽中总会有一些灰尘、水分、碎屑和杂物，只不过开过槽的坑洞内(特别是坑槽壁面上)水分、碎屑、杂物减少了很多。因此，开过槽的坑洞清理和干燥起来相对容易一些。为了使修补材料与坑槽壁面和底面具有良好的粘附性，坑槽壁面和底面必须彻底清理出灰尘、水分、松散颗粒和其它残余物，从而使坑槽彻底清洁与完全干燥。而且为保证修补坑槽的有效性和耐久性，提供一个彻底清洁、完全干燥的坑槽是关键。

清理坑槽采用压缩空气的方法。压缩空气可以较有效地吹出坑槽中的灰尘、碎屑、杂物和少量水分。为了使坑槽完全干燥，并使坑槽壁面和底面材料被加热软化，采用电加热装置。通过对坑槽的预热，可以使新料与旧料间的接缝不再是冷接缝，而是热接缝，而且可以促进新料与旧料间的相互嵌挤和融合，提高坑槽修补的耐久性。

因此，坑槽的清理和干燥(包括加热)这一步工艺在整个修补工艺过程中显得最为重要。通过这一步工艺，可为下面工艺(包括粘结层的喷涂、修补材料的摊铺)提供一个彻底清洁，完全干燥及具有较高壁面温度的坑槽，以此来大幅提高坑槽修补的使用寿命。

3、涂粘结层

在给坑槽中摊铺修补材料之前，先向坑槽壁面和底面上喷涂一层薄薄地、均匀地粘结材料。通过喷涂的粘结层，来浸润坑槽内表面裸露出的集料，以此来提高新料与旧料间的粘结效果。

通常热沥青、热改性沥青、乳化沥青及改性乳化沥青都可作为坑槽壁面的粘结层材料。由于本养护车是采用永久性修补的热拌沥青混合料，所以采用热沥青、热改性沥青为粘结层材料。对于粘结层材料的喷涂，采用气压的方式，将其从储料罐中排出，通过专用的沥青喷洒杆，将粘结层材料均匀地喷涂在坑槽壁面和底面上。

4、修补材料的准备和摊铺

在开始进行坑槽修时，启动微波设备，加入从坑槽中凿除的可利用旧料，并补充部分新料，开始加热搅拌。将沥青结合料和骨料现场拌合，形成的混合料就地用于修补。这种供料方式使修补材料制备量易于控制，避免材料浪费。

修补材料备好后，可通过自动卸料装置，将料卸入待修补的坑槽中。然后，采用人工摊铺的方法，用整平板将修补材料均匀地摊铺整平。摊铺料时，应缓慢、连续、均匀，尽量避免混合料的离析。对于新建沥青路面，混合料摊铺温度和压实温度过高，会造成料的严重推移，使较大吨位的压实无法进行。而坑槽修补与新建沥青路面不同，大部分修补材料都在挖好的坑槽内，高温压实时不怕修补材料产生推移，反而料的推移还有利于促进新旧料间的嵌挤、融合，提高坑槽修补的质量。

5、坑槽的压实

将定量投入到坑槽内的修补材料摊铺、整平后，必须再对修补材料进行充分的压实。增加修补坑槽的密实性，不仅可以提高修补材料的承载能力和抗压强度，防止修补坑槽在交通荷载作用下产生松散、沉陷等破损;而且还可以使修补材料的空隙率达到3%～5%的最佳范围(即压实度达到修补材料理论最大密度的(95%～97%)，使空气和水分不易进入修补材料内部，提高了修补坑槽的耐久性和耐水性。

在对坑槽进行压实时，首先压实坑槽边缘的修补材料，使其填入坑槽中，再压实中间的修补材料，并连续不断地向边缘移动压实，且每次应重叠压实一定的宽度。压实装置的压实头应稍小一些，一般最好不要超过坑槽的尺寸。压实头小一些，有利于增加压实应力，提高压实效果。假如坑槽尺寸比压实头还小，可能会使修补材料不能完全压入坑槽内，从而造成修补坑槽表面略高于原有路面。

6、封边修整工作

为了提高坑槽边缘新旧料接缝的耐水性和粘结强度，对其进行封边处理。坑槽修补的封边材料与裂缝填封材料类似，可以是热沥青、热改性沥青(用于热拌料的永久性修补)，也可以是乳化沥青和改性乳化沥青(用于冷拌料的修补)，并通过专用的喷洒杆将封边材料均匀、连续地喷洒在新料与旧料接缝上，再用“U"，形或“V”形橡胶辊，将封边材料成型为无槽帖封式的结构型式，只是其厚度可以再薄一些，而宽度不变。同时，为了防止封边材料出现轮印或引起溜滑问题，可以在其上均匀地、薄薄地覆盖一层干净的石屑或砂，对其加以保护。

对于用热拌沥青混合料填补维修的坑槽，应采取自然冷却的办法，待坑槽表面修补材料温度低于50℃后方可开放交通。

三、微波养护车独特优势

1.修补坑槽快捷，不影响交通或对交通影响小。5平方米以下的坑槽修补时间可以控制在20分钟内以完成。单坑或连续多坑，但总面小于5平方米的修补作业，封堵交通，半小时内开放。一条路上同时封堵多处或夜间封堵交通的情况彻底解决。

2.高效。高速公路上坑槽分布的特点是，坑小，间距大，一般利用该技术平均每天可以修补30—40平方米，且可连续作业。是其他办法无法达到的高效。

3.低碳，环保。发电机组采取静音隔离。整个修补过程对环境没有任何影响。病变料随车运走，其他料可以再生使用。采用独有专利技术，彻底解决了微波泄漏问题

4. 降低劳动强度。能够大大降低劳动强度，改善工作环境。每个作业班组仅需4人，一辆通勤车，一辆微波养护车即可。

5. 施工覆盖范围大。一个班组可以承担方圆300公里内总里程500-800公里的高速路坑槽修补工作，大大降低养护成本。

6. 连续作业时间长。一次出工，带满一车材料，可以完成150-200平方米的修补任务。

7. 综合养护成本低。目前公路养护方式，各段高速公路均有坑槽修补队伍和修补设备，利用该技术多条高速公路可以共用一个商业队伍。可以节省养人，养设备的大笔开资。实现资源共享。

8. 施工质量高，无返修。在路基完好的情况下，使用该技术修补的坑槽质量高，无破损。

目前，陕西中霖集团DFZ5180TYHEX8微波坑槽养车已承担完成了多条高速公路的坑槽养护任务，施工效果非常好。