■高明月

(長沙理工大學 交通運輸工程學院，長沙 410000)

0 引言

隨著我國高速公路的建設發(fā)展， 瀝青路面憑借行車舒適性高、 耐久性好等優(yōu)點在我國公路建設中占主體地位。瀝青路面的種類、鋪筑工藝以及使用性能不斷拓展和改善，并較多的用于高等級道路，現(xiàn)代化的道路建設技術促進了道路系統(tǒng)的快速發(fā)展， 同時也使道路養(yǎng)護技術出現(xiàn)很多新的特點。

傳統(tǒng)公路養(yǎng)護大體上分為冷補、 熱補和熱再生修補[1]，操作流程復雜、造價高、施工時間長，易造成交通擁堵及環(huán)境污染。 而瀝青路面坑槽快速養(yǎng)護方法采用修補材料預制的方式，首先確保修補材料達到足夠的壓實度，保證其材料性能良好；其次，減少了對材料進行加熱的環(huán)節(jié)，在某種程度上可以節(jié)約施工時間。交通需求的增強使如何采用簡便有效的手段對路面進行養(yǎng)護， 已成為公路養(yǎng)護中的重要課題。

目前對坑槽養(yǎng)護的研究主要集中在修補材料的研發(fā)，研發(fā)出LB 溶劑型稀釋瀝青[2]、AH 型冷補混合料[3]、水性環(huán)氧冷補瀝青［4］、多種礦質(zhì)黏土和3 種稀釋劑制備出的冷補瀝青混合料［5］、改性樹脂冷拌混合料［6］以及鋼橋面鋪裝使用的環(huán)氧樹脂混凝土等[7]多種材料，克服了傳統(tǒng)冷補瀝青初期強度不高、接縫粘結(jié)力弱、耐久性差等缺陷，使坑槽冷補在保證時間的同時進一步提高了坑槽冷補的質(zhì)量。若采用熱補法，使用瀝青瓦[8]，改進了坑槽修補后路面耐久性問題。 本文采用修補塊預制方式對瀝青路面坑槽進行快速修補，并對其進行經(jīng)濟效益分析。

1 坑槽修補機理分析

瀝青路面坑槽修補后， 坑槽中的修補材料在交通以及外界因素的作用下承受各種力的作用[9]。因交通原因會受壓應力、拉應力、剪應力的作用，由于下雨等因素，坑槽修補后還易受到動水壓力和真空吸力的作用。

1.1 受壓、拉應力

在交通荷載的作用下， 坑槽內(nèi)的修補材料受到壓應力的作用，上層0～5cm 承受的壓應力最大，軸載越大，形成的壓密形變越大；當車輛駛近或者駛離坑槽位置，坑槽內(nèi)材料出現(xiàn)拉壓循環(huán)，可能會造成疲勞破壞，同時接縫處的拉應力存在新舊材料被拉開的風險。

1.2 受剪應力作用

在車輛荷載的作用下， 修補材料在不同深度受到不同大小的剪應力影響，車輛荷載越大，坑槽易產(chǎn)生剪切破壞。同時接縫處在剪應力的作用下，新舊材料存在被剪開的可能。 對于坑槽底面，底面邊緣處存在拉彎應力，水平方向的作用效果在底緣縫隙被傳遞， 加之自身剪應力的作用，修補材料底面易與舊路面失去粘結(jié)作用。

2 坑槽快速養(yǎng)護

2.1 現(xiàn)場試驗

本文中的試驗地點位于廣東深圳， 氣候類型是亞熱帶季風氣候，雨熱同期，降水充沛，夏季高溫多雨，加之深圳交通量大，瀝青路面易產(chǎn)生車轍、坑槽、裂縫等病害，現(xiàn)場主要針對坑槽進行快速養(yǎng)護試驗。

文中涉及的修補材料包括三大類:找平層、修補塊、灌縫材料。由于修補塊為實驗室預制，所以對坑槽底部需要進行找平，采用的找平材料為環(huán)氧砂漿，灌縫材料為自主研發(fā)。施工過程如圖1 所示?？硬劭焖傩扪a技術主要步驟主要包括坑槽清除、找平、修補塊拼裝、接縫處理，與傳統(tǒng)的方法比較， 此方法可節(jié)約施工時間同時降低修補成本。 此外，該方法還可處理瀝青路面龜裂、網(wǎng)裂等局部病害。

環(huán)氧砂漿采用干燥普通河砂， 粒徑小于等于2.36mm。 修補快材料采用環(huán)氧樹脂混凝土，集料是石灰?guī)r碎石和石灰?guī)r加工的機制砂， 粗集料和細集料的質(zhì)量均符合 《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTG F40-2017)有關規(guī)定。 其級配類型如表1 所示。

表1 碎石級配表

圖1 坑槽修補施工步驟

2.2 施工質(zhì)量控制

采用快速養(yǎng)護技術對坑槽進行修補時， 需要采取一定的控制措施， 保證坑槽修補后能夠達到預期的修補效果，主要對修補塊的預制、找平層、灌縫材料三方面進行施工質(zhì)量控制。

(1)修補快預制控制。 修補塊中的粘結(jié)料分為A、B 兩個組分，其中A 為E-41 型環(huán)氧樹脂，B 組分為固化劑和其他添加劑的混合物，B 組分長期放置會存在分層現(xiàn)象，在使用過程中需攪拌均勻后使用。 由于混合物有著良好的化學穩(wěn)定性，分層現(xiàn)象的產(chǎn)生并不會影響力學方面的性能。 環(huán)氧樹脂混凝土的拌合采用冷拌法，混合后直接拌合。最后用輾壓成型儀進行碾壓，保證混合了中骨料密實。

(2)找平層?？硬矍懈铊彸螅硬壑車缮⒌念w粒以及雜物要清掃干凈， 坑槽底部要平整， 突兀的部位要鏟平，無明水。環(huán)氧砂漿中的粘結(jié)材料要按照一定的比例進行配制，配制好的環(huán)氧砂漿倒入坑槽中，保證砂漿面與切縫壁的標記線平齊。 后放置修補塊， 并用橡膠錘輕輕擊打，至板與路面平齊。

(3)灌封材料。 灌封材料A、B 組分采用攪拌器順時針攪拌，至顏色為淡黃色停止攪拌，表明攪拌均勻。 操作灌封槍，吸入混合液，槍頭對準縫隙進行接縫處理，直至縫中膠面高度不再下降并且與路面平齊。 40min 后，每隔5min檢查膠面，保證在灌封料達到表干時才能開放交通。

坑槽修補完成后做好施工記錄， 包括坑槽面積和深度、施工天氣、日期等參數(shù)，為后期施工技術的改進提供參考。同時每隔一周觀測坑槽的修補質(zhì)量，分析其影響因素，持續(xù)改進施工，保證交通的暢行，提高道路的使用壽命。

3 經(jīng)濟效益

瀝青路面坑槽修補工藝大體上有冷料冷補、 熱料熱補、熱料冷補，結(jié)合深圳高速公路實際維修方式，本文以熱補、冷補與快速養(yǎng)護技術進行對比分析，如表2 所示。

表2 快速養(yǎng)護與傳統(tǒng)養(yǎng)護對比

關于以上數(shù)據(jù)，說明如下：

(1)工程造價以1m3坑槽為例，材料單價均參考試驗時材料的市場價格；

(2)表中數(shù)據(jù)只對坑槽的修補材料和修補質(zhì)量進行統(tǒng)計。

以一個修補面積為1m2， 深度為7cm 的坑槽修補為例，以一年為一個周期分析各修補方式的全周期成本，如表3 所示。

表3 一個周期快速養(yǎng)護與傳統(tǒng)養(yǎng)護對比(單位:元)

結(jié)合表2 和表3 結(jié)果可以看出， 快速養(yǎng)護方式的修補材料單價大于冷補、熱補，但快速養(yǎng)護方式修補效果優(yōu)于冷補和熱補，可以減少坑槽修補次數(shù)，從而減少施工成本，節(jié)約施工時間，緩解因施工帶來的交通擁堵問題。

4 結(jié)論

本文提出一種對瀝青路面坑槽快速養(yǎng)護的方法，并進行現(xiàn)場試驗，針對關鍵步驟提出質(zhì)量控制，并與坑槽熱補、冷補兩種方式進行經(jīng)濟效益對比分析，快速養(yǎng)護的效果優(yōu)于熱補和冷補，可以減少坑槽的修補次數(shù)，一定周期內(nèi)可節(jié)約施工成本， 同時也可緩解因道路病害產(chǎn)生的交通擁堵問題。隨著社會的進步與發(fā)展，瀝青路面的養(yǎng)護技術將更加的先進、智能、綠色，全面保證交通暢行。