韓震 （華北高速公路股份有限公司 北京100176）

高速公路瀝青路面坑槽修補方法研究

韓震 （華北高速公路股份有限公司 北京100176）

高速公路瀝青路面由于各種原因容易產(chǎn)生多種病害，其中坑槽是常見病害之一，嚴(yán)重地影響路面的質(zhì)量和使用壽命，為行車造成了安全隱患。旨在對瀝青路面坑槽病害形成原因、修補方法、工藝等進(jìn)行論述，探索方便、簡易的施工方法以用于高速公路瀝青路面的日常養(yǎng)護維修中。

高速公路 瀝青路面 瀝青混合料 坑槽修補

0 引言

近年來，高速公路在我國有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，截止到2009年底，我國高速公路通車總里程達(dá)到6.5萬km，居于世界第二位。長期以來，公路建設(shè)一直是我國公路發(fā)展的首要任務(wù)，但是如今我國早期修建的高等級公路大量進(jìn)入養(yǎng)護期，新建路面由于各種原因出現(xiàn)病害，這些問題值得我們關(guān)注。根據(jù)對實際瀝青路面破損形式的分析資料可知，在各類破損形式中，坑槽所占比重最大，在瀝青路面養(yǎng)護維修工作當(dāng)中，對坑槽的維修工作也最為普遍，而且頻率最高、難度較大。這類破損對瀝青路面的使用性能和使用壽命影響也較大。

坑槽是瀝青路面典型的病害，它不僅嚴(yán)重影響路面的表面功能和使用性能，對安全也有很大的影響。坑槽修補主要是針對坑槽、局部網(wǎng)裂、龜裂等病害的修補和加強，同時還可對局部沉陷、擁包以及滑移裂縫等病害進(jìn)行修補。通常瀝青路面坑槽修補的施工工藝為：測定破壞部分的范圍和深度，按“圓洞方補”的原則，劃出大致與路中心線平行或垂直的挖槽修補輪廓線（正方形或長方形）。開槽應(yīng)開鑿到穩(wěn)定部分，槽壁要垂直，并將槽底、槽壁清除干凈。在干凈的槽底、槽壁薄刷一層粘結(jié)瀝青，隨即填鋪備好的瀝青混合料；新填補部分應(yīng)略高于原路面，待行車壓實穩(wěn)定后保持與原路面相平。

1 坑槽的表現(xiàn)形式及形成機理

1.1 表面層產(chǎn)生坑槽

由于瀝青路面上面層混合料局部空隙率較大、瀝青與石料間的粘附力不強，路表水（雨水或雪水）進(jìn)入并滯留在表面層瀝青混合料中，在行車荷載尤其是重載車輛的不斷作用下產(chǎn)生的動水壓力使表面層的瀝青從石料表面剝落下來，瀝青路面便會出現(xiàn)局部松散破損。散落的石料被車輪甩出，路面自上而下逐漸會形成坑槽。這類坑槽是數(shù)量最多的一類。

1.2 表面層和中面層同時產(chǎn)生坑槽

當(dāng)瀝青路面表面層和中面層都是空隙率較大的半開級配瀝青混合料，而底面層為空隙率較小的密級配瀝青混合料時，路表的自由水較易滲入并滯留在表面層和中面層內(nèi)。行車荷載的作用使得中、上面層內(nèi)的瀝青剝落，瀝青混合料失去粘結(jié)強度，導(dǎo)致路表面產(chǎn)生網(wǎng)裂、形變（局部沉陷）和向外側(cè)推擠，并最終出現(xiàn)粒料分離。粒料被行車作用帶離，最終形成坑槽。由于近年來高速公路的中上面層均采用密級配混合料，同時對預(yù)防性養(yǎng)護加強，對坑槽及時修補，因而此類坑槽產(chǎn)生數(shù)量不是太多。

1.3 底面層和基層間產(chǎn)生坑槽

此類病害容易發(fā)生在翻漿現(xiàn)象非常嚴(yán)重的路面，在重載車輛作用下，自由水產(chǎn)生很大的壓力沖刷基層混合料表層細(xì)料，形成灰白色漿。在動水壓力和孔隙水壓力的反復(fù)作用下，使得整個面層范圍內(nèi)的基層粒料出現(xiàn)松散，并反射到面層形成惡性循環(huán)，最終會導(dǎo)致坑槽出現(xiàn)。這類坑槽完全形成后通常深度都大于10 cm，并且絕大多數(shù)都在車流量較大的行車道上或重載車輛較多的道路上。發(fā)生該類病害時，通?；鶎右惨褔?yán)重破壞，而且在形成坑槽之前路面亦表現(xiàn)出其他破壞現(xiàn)象而需要治理。該種病害相對來說很少。

1.4 橋面鋪裝層等構(gòu)造物產(chǎn)生坑槽

由于水泥混凝土梁與瀝青鋪裝層的材料差異較大，層間粘結(jié)處的變形不一致，為了減少橋面的水損壞，對橋面防水層和粘結(jié)層的要求越來越高。但由于種種原因，使得層間局部粘附性較差，并出現(xiàn)分層，瀝青鋪裝層在車輛荷載和水的共同作用下形成剝落和蛻皮，最終產(chǎn)生坑槽。在日常養(yǎng)護中，橋面翻漿現(xiàn)象比較嚴(yán)重，每次連續(xù)雨天過后橋面容易出現(xiàn)坑槽。

歸根結(jié)底瀝青路面形成坑槽病害主要是因為路面瀝青的粘附性差、瀝青路面和結(jié)構(gòu)層的空隙率過大、鋪裝層開裂等原因?qū)е滤譂B入，而瀝青路面面層排水系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)，滲入的水分又無法及時排出，防水層被破壞，形成坑槽。

除了水損壞造成瀝青路面形成坑槽以外，在高速公路建設(shè)過程中質(zhì)量控制不足也有重要影響：①施工時混合料溫度太高，使瀝青老化，粘結(jié)力降低，脆性增加，在行車載荷作用下易形成坑槽；混合料溫度太低，使攤鋪不夠均勻，壓實不充分，導(dǎo)致壓實度不夠，也易形成坑槽。②路面的下面層標(biāo)高控制不嚴(yán)，導(dǎo)致瀝青上面層結(jié)構(gòu)厚度不夠，從而在行車載荷作用下，這部分混合料易被“帶走”，形成坑槽。

2 修補工藝論述

瀝青路面坑槽修補方法有許多種，大體上可分為3種：冷料冷補工藝、熱料熱補工藝和熱料冷補工藝。每種方法都有各自的特點，適應(yīng)的情況也不同，施工人員要根據(jù)實際情況選擇相應(yīng)適當(dāng)?shù)姆椒ā?/p>

2.1 冷料冷補工藝

適用于應(yīng)急性維修。首先要將坑槽內(nèi)的污物、泥漿等清除干凈，將調(diào)配好的冷補料倒入坑槽，鋪涂均勻，保證坑槽內(nèi)的冷補料材料充足，但不要漫出坑槽。再使用路碾機壓實路面，比較深的坑槽要進(jìn)行分層填補冷補料和分層壓實。如果修補的壓實度達(dá)不到要求，投入使用后會出現(xiàn)路面下沉現(xiàn)象，此時需進(jìn)一步填充冷補料再壓實。所以在實際操作過程中為避免出現(xiàn)下沉的現(xiàn)象，通常用冷補料填充的坑槽要比周邊路面高出5～10 mm。冷補工藝操作時間短，修補10 min后即可投入使用。它還有施工方便的優(yōu)點，但是修補后的材料與原路面的粘結(jié)性不好，在雨水沖刷和行車載荷作用下，修補后的路面通常2個月后要再次進(jìn)行修補。這只是一種臨時性的修補措施，可以及時解決影響安全的路面破壞。

2.2 熱料熱補工藝

熱修補技術(shù)比冷修補技術(shù)更能滿足質(zhì)量要求。熱修補技術(shù)的原理是應(yīng)用輻射加熱的方式加熱瀝青路面坑槽處，使瀝青材料恢復(fù)到熔融狀態(tài)，通過再生，再填充新料，使用壓路機將路面壓實，能夠達(dá)到比冷修補更好的修補效果。但是施工的時間要比冷修補周期長，而且成本也相對高些。熱修補技術(shù)通常需要配備昂貴的修護設(shè)備，原始性投資較大，但是每次修補的原料價格較低廉，通常修補后的坑槽路面可再次使用一年以上時間。這種修補技術(shù)適用于具有獨立養(yǎng)護職能的高速公路養(yǎng)護單位，可以發(fā)揮長久優(yōu)勢。

2.3 熱料冷補工藝

熱料冷補工藝適合雨季對相應(yīng)的受損路面進(jìn)行搶修。瀝青路面在投入使用后如果碰上雨季就會出現(xiàn)大量坑槽現(xiàn)象，如果不及時進(jìn)行修補，這種坑槽就會惡化，嚴(yán)重影響路面的使用。熱料冷補工藝的原理是暫時使用冷補料沿高速公路沿線填充坑槽，用壓路機壓實，使路面暫時滿足通車要求，等雨停后再用熱修補的技術(shù)設(shè)備及輻射加熱的方式在坑槽處修補瀝青路面的坑槽。這種工藝結(jié)合了兩種修補技術(shù)的優(yōu)點，使路面的修補不受時間和溫度的限制。

2.4 其他工藝

除了上述幾種坑槽修補方法外，還有一些特殊方法。比如采用瀝青混合料預(yù)制塊修補，對瀝青路面破損處開槽修補的尺寸應(yīng)等于預(yù)制塊的倍數(shù)，預(yù)制塊之間的接縫用填縫料填塞。此種坑槽修補方法較為簡單，修補料的配比較易控制，密實度能得到保證。日本還研究出一種稱為“荒川式斜削施工法”，此法是在返土、壓平和補鋪瀝青混合料前，先將被切坑槽的邊緣用特制工具切成45°斜坡形，然后再用噴燃器將邊緣燒成粗糙形狀，接著再鋪壓瀝青混合料。這樣可使新料和舊料緊密吻合在一起，不易出現(xiàn)裂縫。

3 結(jié)語

瀝青路面的坑槽修補與選擇的修補工藝有很大的關(guān)系外，還與選擇的修補材料相關(guān)。高速公路養(yǎng)護管理單位要根據(jù)實際情況適當(dāng)選擇相應(yīng)的修補方法，對路面坑槽不僅要做到及時修補，同時要提前做好病害的預(yù)防。

本文通過對瀝青路面的坑槽形成原因及修補工藝的研究分析，總結(jié)經(jīng)驗，比較各種修補方法的優(yōu)缺點，以改善高速公路的行車性能，延長高速公路瀝青路面的使用年限?！?/p>

2010-11-08