吳莉萍

（上海市浦東公路養(yǎng)護(hù)建設(shè)有限公司，上海市200137）

0 引言

坑槽是瀝青路面局部破損中最常出現(xiàn)的一種，而坑槽修補(bǔ)是瀝青路面日常養(yǎng)護(hù)維修工作中一項(xiàng)難度很大而又費(fèi)工費(fèi)時的工作。瀝青路面出現(xiàn)坑槽，其引起行車顛簸、振動產(chǎn)生的沖擊荷載是正常荷載的1.5～2倍。假如對路面坑槽不進(jìn)行及時修補(bǔ)和加強(qiáng)，在荷載沖擊作用下，坑槽破損速度會加快并且連成一片，導(dǎo)致路段局部大面積破壞，從而嚴(yán)重影響行駛荷載的安全性和瀝青路面的使用壽命。對瀝青路面坑槽損壞形式進(jìn)行研究，有助于在維修養(yǎng)護(hù)時對不同類型坑槽的識別，進(jìn)而有利于開展坑槽修補(bǔ)工作，同時也可以依據(jù)不同類型、不同嚴(yán)重程度的坑槽采取相應(yīng)的維修養(yǎng)護(hù)措施。

1 瀝青路面坑槽破損的類型

1.1 表面層產(chǎn)生坑槽

由于瀝青路面表面的水進(jìn)入并滯留在表面層瀝青混合料中，在很多快速行駛荷載的作用下，多次產(chǎn)生的動水壓力使表面層的瀝青膠結(jié)料從集料表面剝落下來，路面自上而下漸漸會形成坑槽，如圖1所示。這類坑槽深度通常為2～4 cm，是各類坑槽中最早出現(xiàn)，也是出現(xiàn)數(shù)量最多的一種。由于瀝青混合料的不均勻性，坑槽總是首先產(chǎn)生于局部瀝青混合料空隙率較大處，故它經(jīng)常是隨機(jī)分布的一個個孤立的坑槽。這類坑槽通常最多出現(xiàn)于以半開級配瀝青混合料為表面層的瀝青路面。

1.2 上面層和中面層同時產(chǎn)生坑槽

當(dāng)瀝青路面上面層和中面層都是空隙率較大的半開級配瀝青混合料，而下面層為空隙率較小的密級配瀝青混合料時，路表的水比較容易滲入并且滯留在上面層和中面層內(nèi)；當(dāng)上面層是半開級配、中面層為密級配瀝青混合料時，降水時間較長或路表有積水，水滲入上面層后有較長時間通過中面層的薄弱處滲入到中面層，并且滯留在上面層和中面層內(nèi)。大量快速行駛的荷載使此兩面層內(nèi)的瀝青混合料上的瀝青從集料上剝落，從而使瀝青混合料失去粘結(jié)強(qiáng)度，導(dǎo)致路表面產(chǎn)生變形、網(wǎng)裂和推擠，最后出現(xiàn)崩解，許多大塊破碎料被荷載帶離，形成坑槽（見圖2）。這類坑槽完全形成后深度一般為9～10 cm。此類坑槽產(chǎn)生的數(shù)量不是很多，但也時常見到。

1.3 下面層和基層間產(chǎn)生坑槽

路表水透過瀝青面層（兩層式或三層式）滯留在下面層和基層之間，在大量高速行駛荷載作用下，自由水產(chǎn)生很大的壓力并沖刷基層混合料表層細(xì)料，形成灰白色漿?；覞{又被荷載壓擠，通過各種寬窄不同和形狀不同的裂縫（橫縫、縱縫、斜縫、網(wǎng)縫）壓擠到路表面；荷載經(jīng)過后，自由水和部分灰漿又回流到下面層和基層之間，這樣一上一下，好像唧筒的吸排水作用，反復(fù)沖刷裂縫，致使裂縫兩側(cè)周圍產(chǎn)生新裂縫及碎裂破壞，而且時間一久會出現(xiàn)以裂縫為中心的局部下陷形變。當(dāng)擠出的灰漿數(shù)量多時，可能立即產(chǎn)生坑槽；在數(shù)量少時，可使路面形成局部形變或網(wǎng)裂，這樣路表水更容易滲入到基層頂面，并形成惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致坑槽出現(xiàn)（如圖3）。這類坑槽完全形成后，通常深度都大于10 cm，并且大多數(shù)都出現(xiàn)在荷載量較大的行車道上或重載車輛較多的公路上。

1.4 剛性組合式路面上產(chǎn)生坑槽

在水泥混凝土板上鋪筑薄瀝青面層的剛性組合式路面也是瀝青路面的一種，為改善雨天行車安全性和降低噪聲鋪筑的薄瀝青面層的厚度通常為3.5～4.0 cm；而為了改善行車舒適性及提高路面的平整度時，其鋪設(shè)厚度一般為5～8 cm。瀝青面層與水泥混凝土板之間的粘附性不太好，假如路表水透過瀝青面層滯留在耐水性較好的水泥混凝土板上，在行駛荷載作用下會產(chǎn)生唧水壓力，致使兩者之間的粘附性變得更差，并且出現(xiàn)分層。由于瀝青混合料攤鋪厚度的不均勻性，瀝青面層局部厚度過?。ㄐ∮? cm），從而使得面層在行駛荷載的水平推力作用下推移而出現(xiàn)剝落和脫皮，最終產(chǎn)生坑槽（如圖4）。

這類坑槽一般常出現(xiàn)在橋面上，且大多數(shù)是成片出現(xiàn)。雖然橋梁、立體交叉和通道等構(gòu)造物上瀝青混合料面層鋪裝的面積不大，但其單位面積出現(xiàn)坑槽的數(shù)量最多。按坑槽破損的大小及嚴(yán)重程度分類如下：

（1）輕微破損：瀝青表面層局部剝落、松散而產(chǎn)生的小而淺的坑槽，坑深不大于2.5 cm，坑槽面積小于1 m2。

（2）中等破損：瀝青表面層小面積剝落、松散而產(chǎn)生的小面積坑槽，坑深為2.5～4 cm，坑槽面積為 1～3 m2。

（3）較嚴(yán)重破損：瀝青表面層和中面層出現(xiàn)網(wǎng)裂和局部沉陷而產(chǎn)生的較深的小面積坑槽，坑深為4～l0 cm，坑槽面積為3 m2。

（4）嚴(yán)重破損：整個瀝青面層出現(xiàn)網(wǎng)裂和局部下陷變形而產(chǎn)生的深坑槽，坑深大于10 cm；或小面積坑槽連成一片成為大面積坑槽，坑槽面積大于3 m2。

2 坑槽修補(bǔ)方法

坑槽修補(bǔ)主要是針對坑槽、局部網(wǎng)裂、龜裂等病害的修補(bǔ)和加強(qiáng)，同時還可以對擁包、局部沉陷以及滑移裂縫等病害進(jìn)行修補(bǔ)。通常瀝青路面坑槽修補(bǔ)的施工工藝為：測定破壞部分的深度和范圍，按“圓洞方補(bǔ)”原則，劃出大概與路中心線垂直或平行的坑槽修補(bǔ)輪廓線。開槽應(yīng)開鑿到穩(wěn)定部分，槽壁要垂直，并將槽壁與槽底清除干凈。在干凈的槽壁與槽底薄刷一層粘結(jié)瀝青，隨即填鋪備好的瀝青混合料。新填補(bǔ)部分應(yīng)略高于原路面，待行駛荷載壓實(shí)穩(wěn)定后保持與原路面相平。具體的坑槽修補(bǔ)方法較多，目前，根據(jù)維修工藝和維修設(shè)備的不同，一般可以分為挖補(bǔ)法、填料法，噴補(bǔ)法、熱再生法等四種方式。

2.1 挖補(bǔ)法

挖補(bǔ)法，是當(dāng)前使用最廣的一類路面坑槽修補(bǔ)方法。它是將不規(guī)則的瀝青路面坑槽切割成矩形，并將坑槽底面挖到完好部分（或?qū)⒌酌娌『μ幚韽氐祝?，從而為添加的新料提供?jiān)實(shí)可靠的支撐，進(jìn)而延長維修的壽命。其修補(bǔ)步驟：首先用破碎工具鏟除需補(bǔ)部位的舊路面；然后，噴灑瀝青粘結(jié)層，填充新的熱拌瀝青混合料；最后，攤平、壓實(shí)。由于該工藝對病害處理徹底，維修后使用壽命較長（一般可達(dá)到2～5 a），而且可維持到路面罩面或中修，所以一般將之稱為永久性修補(bǔ)。

2.2 填料法

填料法，是一種臨時性坑槽修補(bǔ)方法。其修補(bǔ)工序首先對坑槽內(nèi)雜物、散料等進(jìn)行簡單清理后（緊急時也可以不用清理），填放瀝青混合料，通常每層厚度不宜超過10～12 cm，然后將料推勻、整平，碾壓成型。

填料式坑槽修補(bǔ)是一種臨時性的坑槽修補(bǔ)方法，但當(dāng)采用某些高效的修補(bǔ)材料時也能取得較滿意的效果。常用的填補(bǔ)材料有冷拌瀝青混合料（粘結(jié)料多用乳化瀝青、泡沫瀝青等）、密級配熱拌瀝青混合料以及一些專利產(chǎn)品等，選用粘結(jié)性能好、均勻和易性好及易碾壓密實(shí)的材料，可以延長修補(bǔ)坑槽的使用壽命。

2.3 噴補(bǔ)法

噴補(bǔ)法，這種技術(shù)是利用坑槽修補(bǔ)車進(jìn)行路面坑槽機(jī)械化修補(bǔ)的新工藝。它是利用坑槽修補(bǔ)車自帶的鼓風(fēng)機(jī)噴出的高強(qiáng)空氣流實(shí)現(xiàn)對坑槽內(nèi)部的清潔，將乳化瀝青通過噴管噴出與輸送來的骨料相混合，通過控制噴管上的乳液、骨料和壓縮空氣3個開關(guān)，把混合料均勻、高速地噴灑到坑槽中，達(dá)到密實(shí)粘結(jié)效果，無需碾壓，也不需瀝青混凝土拌合廠配合，而且不受氣候變化影響。

2.4 熱再生法

熱再生法，將高效熱輻射加熱板放置到需修補(bǔ)區(qū)域，使舊瀝青路面軟化，然后耙松被軟化的舊瀝青材料，通過噴灑乳化瀝青使舊料就地再生，同時補(bǔ)充新瀝青混合料拌合，并攤鋪、壓實(shí)。這種方法可對舊料進(jìn)行就地再生利用，減少了資源浪費(fèi)與環(huán)境污染，降低了維修成本，且進(jìn)行修補(bǔ)時不受氣候變化影響。

3 坑槽修補(bǔ)工藝研究

瀝青路面坑槽修補(bǔ)質(zhì)量的好與壞，除了與修補(bǔ)材料的性能有很大關(guān)系外，還很大程度上決定于坑槽修補(bǔ)的工藝過程、工藝要求是否合理、正確。好的、精細(xì)的修補(bǔ)工藝，會使坑槽修補(bǔ)的壽命得到很大的提高，對于坑槽修補(bǔ)工藝的確定，通常是根據(jù)施工的實(shí)際情況來確定的。瀝青路面坑槽修補(bǔ)的施工工藝主要針對坑洞、局部網(wǎng)裂、龜裂等病害的修補(bǔ)和加強(qiáng)，以及對局部沉陷、擁包、滑移裂縫等病害的修補(bǔ)。結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)有的坑槽修補(bǔ)工藝，本文按永久性修補(bǔ)要求，將坑槽修補(bǔ)的主要施工工藝過程歸納為以下六大步：（1）坑槽的成型；（2）坑槽的清理和干燥；（3）涂粘結(jié)層；（4）修補(bǔ)材料的準(zhǔn)備和攤鋪；（5）坑槽的壓實(shí)；（6）封邊修整工作。

3.1 坑槽的成型

在對瀝青路面局部破損修補(bǔ)前，應(yīng)將破損處開槽成型。首先確定路面破損部分的深度和邊界，按“圓洞方補(bǔ)”原則，劃出大致與路面中心線（即行車方向）垂直或平行的開槽修補(bǔ)輪廓線（長方形或正方形），每邊至少應(yīng)進(jìn)入完好路面300 mm（即挖去路面破碎、松散的舊料直至堅(jiān)實(shí)部分），并沿劃好的修補(bǔ)輪廓線開挖坑槽，要求成型的坑槽壁應(yīng)盡可能與路平面保持垂直，坑槽底部平整、堅(jiān)實(shí)，最后再將挖掉的舊料刨出坑槽。

3.2 坑槽的清理和干燥

坑洞無論開過槽還是未開過槽，坑洞中總會有一些灰塵、水分、碎屑和雜物，只不過開過槽的坑洞內(nèi)（特別是坑槽壁面上）水分、碎屑、雜物減少了很多。因此，開過槽的坑洞清理和干燥起來相對容易一些。為了使修補(bǔ)材料與坑槽壁面和底面具有良好的粘附性，坑槽壁面和底面必須徹底清理出灰塵、水分、松散顆粒和其它殘余物，從而使坑槽徹底清潔與完全干燥。

清理坑槽一般采用壓縮空氣或熱空氣吹、手動工具清掃等方法。壓縮空氣可以較有效地吹出坑槽中的灰塵、碎屑、雜物和少量水分，而熱空氣吹還能將一些水分、潮氣蒸發(fā)掉，使坑槽變得干燥。人工清掃是作為一種輔助手段，將較大塊的破碎料與其它不易吹出的殘余物清理出坑槽。

為了使坑槽完全干燥，并使坑槽壁面和底面材料被加熱軟化，應(yīng)采用某種加熱裝置和方法。通過對坑槽的加熱，可以使新料與舊料間的接縫不再是冷接縫，而是熱接縫，而且可以促進(jìn)新料與舊料間的相互嵌擠和融合，提高坑槽修補(bǔ)的耐久性。借助加熱裝置對坑槽加熱，可使坑槽修補(bǔ)不受潮濕、低氣溫的限制，只要不下雨，就能隨時進(jìn)行修補(bǔ)作業(yè)。一般將坑槽壁面和底面材料加熱至140～160℃，5 cm深處加熱至70～80℃較為適宜，同時最好使加熱區(qū)域比坑槽外輪廓寬10～15 cm，以保證碾壓時修補(bǔ)材料能與原有路面材料較好融合。

3.3 涂粘結(jié)層

瀝青路面坑洞破損部分通過銑刨機(jī)或破碎機(jī)開槽成型后，在坑槽壁面和底面上可以看到裸露出的集料斷面，集料的斷面是光光的，沒有瀝青粘結(jié)了。假如這時直接填入級配優(yōu)良、油石比恰當(dāng)?shù)男扪a(bǔ)材料，由于坑槽壁面和底面集料缺少粘結(jié)材料，會使新料與舊料間的接縫處油石比偏低，造成新料與舊料間粘附性不強(qiáng)。因此，在給坑槽中攤鋪修補(bǔ)材料之前，應(yīng)先向坑槽壁面和底面上噴涂一層薄薄的、均勻的粘結(jié)材料。通過噴涂的粘結(jié)層浸潤坑槽內(nèi)表面裸露出的集料，以此來提高新料與舊料間的粘結(jié)效果。當(dāng)然，這時要求噴涂的粘結(jié)層材料必須與舊瀝青混合料中的集料有較好的相容性。

熱瀝青、熱改性瀝青、乳化瀝青及改性乳化瀝青都可作為坑槽壁面的粘結(jié)層材料。只是對于采用永久性修補(bǔ)的熱拌瀝青混合料，應(yīng)以熱瀝青、熱改性瀝青為粘結(jié)層材料。粘結(jié)層材料與裂縫填封材料的準(zhǔn)備方式一樣，不同類型粘結(jié)層材料，其備料方式是不同的。

對于粘結(jié)層材料的噴涂，一般是采用氣壓或泵吸的方式，將其從儲料罐中排出，通過專用的瀝青噴灑桿，將粘結(jié)層材料均勻地噴涂在坑槽壁面和底面上。一般要求粘結(jié)層材料噴灑量為0.4～0.6 kg/m2，噴灑量不能過多，絕對禁止在坑槽底部出現(xiàn)粘層油贊積，否則容易使坑槽修補(bǔ)后出現(xiàn)泛油現(xiàn)象，而且還會使新料與舊料間的粘結(jié)效果降低。

涂粘結(jié)層對瀝青路面坑槽修補(bǔ)耐久性的提高是很重要的，在完成這步工藝過程中，應(yīng)注意始終保持路表面及坑槽內(nèi)的清潔，避免可能的灰塵、碎屑和雜物進(jìn)入坑槽中，造成粘結(jié)層被污染、弄臟，影響新鋪修補(bǔ)材料與原有路面舊料的粘結(jié)效果。

3.4 修補(bǔ)材料的準(zhǔn)備和攤鋪

在開始進(jìn)行坑槽修補(bǔ)前，修補(bǔ)設(shè)備必須提前啟動，并裝載修補(bǔ)所需的各種材料，如粘結(jié)層材料、瀝青結(jié)合料、骨料或預(yù)先拌好的瀝青混合料，其裝載量應(yīng)至少滿足正常工作日的坑槽修補(bǔ)需求量。

修補(bǔ)材料備好后，可通過自動卸料裝置，將料卸入待修補(bǔ)的坑槽中。然后，采用人工攤鋪的方法，用整平板將修補(bǔ)材料均勻地?cái)備佌?。攤鋪料時，應(yīng)緩慢、連續(xù)、均勻，盡量避免混合料的離析。對于鋪設(shè)熱拌瀝青混合料來說，其料的攤鋪溫度應(yīng)提高一些。一般修補(bǔ)坑槽的用料量很少，修補(bǔ)材料填入坑槽后，料溫下降得較快，為保證下一步工藝中修補(bǔ)材料具有較高的壓實(shí)溫度，必須將攤鋪的料溫提高一些，一般可將修補(bǔ)材料的攤鋪溫度設(shè)為160℃～170℃較為合適。對于新建瀝青路面，混合料攤鋪溫度和壓實(shí)溫度過高，會造成料的嚴(yán)重推移，使較大噸位的壓實(shí)無法進(jìn)行?？硬坌扪a(bǔ)與新建瀝青路面不同，大部分修補(bǔ)材料都在挖好的坑槽內(nèi)，高溫壓實(shí)時不怕修補(bǔ)材料產(chǎn)生推移，反而料的推移還有利于促進(jìn)新舊料間的嵌擠、融合，提高坑槽修補(bǔ)的質(zhì)量。

3.5 坑槽的壓實(shí)

將定量投入到坑槽內(nèi)的修補(bǔ)材料攤鋪、整平后，必須再對修補(bǔ)材料進(jìn)行充分的壓實(shí)。在對坑槽進(jìn)行壓實(shí)時，首先壓實(shí)坑槽邊緣的修補(bǔ)材料，使其填入坑槽中，再壓實(shí)中間的修補(bǔ)材料，并連續(xù)不斷地向邊緣移動壓實(shí)，且每次應(yīng)重疊壓實(shí)一定的寬度。這種壓實(shí)辦法不僅使坑槽邊的料不會掉落出坑外，而且還有助于將坑槽內(nèi)的修補(bǔ)材料向四周擠壓，使其與原有路面的壁面壓緊。壓實(shí)裝置的壓實(shí)頭應(yīng)稍小一些，一般最好不要超過坑槽的尺寸。壓實(shí)頭小一些，有利于增加壓實(shí)應(yīng)力，提高壓實(shí)效果。假如坑槽尺寸比壓實(shí)頭還小，可能會使修補(bǔ)材料不能完全壓入坑槽內(nèi)，從而造成修補(bǔ)坑槽表面略高于原有路面。

3.6 封邊修整工作

為了提高坑槽邊緣新舊料接縫的耐水性和粘結(jié)強(qiáng)度，可對其進(jìn)行封邊處理?？硬坌扪a(bǔ)的封邊材料與裂縫填封材料類似，可以是熱瀝青、熱改性瀝青（用于熱拌料的永久性修補(bǔ)），也可以是乳化瀝青和改性乳化瀝青（用于冷拌料的修補(bǔ)），并通過專用的噴灑桿將封邊材料均勻、連續(xù)地噴灑在新料與舊料接縫上，再用“U”形或“V”形橡膠輥，將封邊材料成型為無槽帖封式的結(jié)構(gòu)型式，只是其厚度可以再薄一些，而寬度不變。同時，為了防止封邊材料出現(xiàn)輪印或引起溜滑問題，可以在其上均勻地、薄薄地覆蓋一層干凈的石屑或砂，對其加以保護(hù)。

對于用熱拌瀝青混合料填補(bǔ)維修的坑槽，應(yīng)采取自然冷卻的辦法，待坑槽表面修補(bǔ)材料溫度低于50℃后方可開放交通。

4 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，公路交通建設(shè)也取得了舉世矚目的成就，但隨著交通量的日益增長以及一些自然災(zāi)害的影響，瀝青路面都出現(xiàn)了不同程度的損傷。本文通過研究以往瀝青路面坑槽修補(bǔ)的一些方法，結(jié)合微波對瀝青路面材料性能影響的研究，提出了一種全新的瀝青路面坑槽修補(bǔ)工藝?yán)砟睢?/p>

[1]楊新亮，熊志江，劉安剛.瀝青路面坑槽產(chǎn)生的原因與修補(bǔ)工藝研究[J].中國水運(yùn)，2007,（5）:81-82.

[2]茅荃.瀝青混凝土路面坑槽修補(bǔ)技術(shù)研究[J].公路，2004,(10):158-163.

[3]李紅群.微波應(yīng)用于瀝青路面養(yǎng)護(hù)的試驗(yàn)研究[J].中外公路，2007,(01):229-233.

[4]李春雷，張?zhí)?，季曉東.瀝青路面坑槽修補(bǔ)工藝的研究田[J].養(yǎng)路機(jī)械與施工技術(shù)，2006，(8):34-38.

[5]張青哲，賈國華，王亞兵.微波加熱技術(shù)在瀝青加熱系統(tǒng)中的應(yīng)用初探[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2006，(1)：5-7.