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生多種病害，其中坑槽是常見病害之一，嚴重地影響路面的質量和使用壽命，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的發展，截止到2009年底，我國高速公路通車總里程達到6.5萬km，居于世界第二位。長期以來，公路建設一直是我國公路發展的首要任務，但是如今我國早期修建的高等級公路大量進入養護期，新建路面由于各種原因出現病害，這些問題值得我們關注。根據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，在瀝青路面養護維修工作當中，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）。開槽應開鑿到穩定部分，槽壁要垂直，并將槽底、槽壁清除干凈。在干凈的槽底、槽壁薄刷一層粘結瀝青，隨即填鋪備好的瀝青混合料；新填補部分應略高于原路面，待行車壓實穩定后保持與原路面相平。

1 坑槽的表現形式及形成機理

1.1 表面層產生坑槽

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。這類坑槽是數量最多的一類。

1.2 表面層和中面層同時產生坑槽

當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。行車荷載的作用使得中、上面層內的瀝青剝落，瀝青混合料失去粘結強度，導致路表面產生網裂、形變（局部沉陷）和向外側推擠，并最終出現粒料分離。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，同時對預防性養護加強，對坑槽及時修補，因而此類坑槽產生數量不是太多。

1.3 底面層和基層間產生坑槽

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

1.4 橋面鋪裝層等構造物產生坑槽

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，最終產生坑槽。在日常養護中，橋面翻漿現象比較嚴重，每次連續雨天過后橋面容易出現坑槽。

歸根結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、瀝青路面和結構層的空隙率過大、鋪裝層開裂等原因導致水分滲入，而瀝青路面面層排水系統設計不當，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，在高速公路建設過程中質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，導致壓實度不夠，也易形成坑槽。②路面的下面層標高控制不嚴，導致瀝青上面層結構厚度不夠，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，適應的情況也不同，施工人員要根據實際情況選擇相應適當的方法。

2.1 冷料冷補工藝

適用于應急性維修。首先要將坑槽內的污物、泥漿等清除干凈，將調配好的冷補料倒入坑槽，鋪涂均勻，保證坑槽內的冷補料材料充足，但不要漫出坑槽。再使用路碾機壓實路面，比較深的坑槽要進行分層填補冷補料和分層壓實。如果修補的壓實度達不到要求，投入使用后會出現路面下沉現象，此時需進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下沉的現象，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點，但是修補后的材料與原路面的粘結性不好，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

熱修補技術比冷修補技術更能滿足質量要求。熱修補技術的原理是應用輻射加熱的方式加熱瀝青路面坑槽處，使瀝青材料恢復到熔融狀態，通過再生，再填充新料，使用壓路機將路面壓實，能夠達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。熱修補技術通常需要配備昂貴的修護設備，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。這種修補技術適用于具有獨立養護職能的高速公路養護單位，可以發揮長久優勢。

2.3 熱料冷補工藝

熱料冷補工藝適合雨季對相應的受損路面進行搶修。瀝青路面在投入使用后如果碰上雨季就會出現大量坑槽現象，如果不及時進行修補，這種坑槽就會惡化，嚴重影響路面的使用。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設備及輻射加熱的方式在坑槽處修補瀝青路面的坑槽。這種工藝結合了兩種修補技術的優點，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制塊修補，對瀝青路面破損處開槽修補的尺寸應等于預制塊的倍數，預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，不易出現裂縫。

3 結語

瀝青路面的坑槽修補與選擇的修補工藝有很大的關系外，還與選擇的修補材料相關。高速公路養護管理單位要根據實際情況適當選擇相應的修補方法，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，總結經驗，比較各種修補方法的優缺點，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。■

2010-11-08