高速公路路面坑槽修補技術(shù)的研究

景 春 生

(山西省靈丘公路管理段，山西 靈丘 034400)

高速公路路面破壞形式中坑槽是一種比較常見的病害，它對路面的行車存在一定的安全隱患。對于路面坑槽產(chǎn)生的原因進行研究，可以更好的預(yù)防路面坑槽的發(fā)生。同時對路面坑槽的修補研究分析，可以延長路面的使用壽命。

1 路面坑槽的表現(xiàn)形式

高速公路路面出現(xiàn)坑槽之前一定會出現(xiàn)征兆：如唧漿、泛水、白斑等現(xiàn)象。路面出現(xiàn)的征兆不是單一的形式出現(xiàn)，也可能是一些組合形式?？硬垡税l(fā)生的路段多為道路表面整體蒼白，伴隨著白斑點的發(fā)生?？硬鄣某跗诔霈F(xiàn)的時候表面出現(xiàn)泛水現(xiàn)象，逐步發(fā)展為唧漿、表面顆粒脫漏，部分路段形成車轍。隨著行車荷載的作用以及汽車尾部形成的真空吸力造成病害處繼續(xù)破壞擴大，最終形成坑槽影響路面行車安全。位于行車道的坑槽一旦形成在雨水充沛的條件下會快速發(fā)展，3 d～5 d的時間可以擴大到原來的4倍～5倍的面積。同時路面的鋪筑起步位置。

2 坑槽破壞前混合料的性能

混合料破壞必然是在外力的作用下產(chǎn)生疲勞破壞形成的。為更好的減少坑槽的發(fā)生，必須研究坑槽處混合料的性能。為此在坑槽破壞處附近以及路肩處的混合料鉆芯取樣，進行混合料試驗分析比對。抽提試驗、壓實度試驗、凍融劈裂試驗、馬歇爾試驗、殘留穩(wěn)定度試驗。然后比較兩處的技術(shù)指標(biāo)，得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。兩處比較油石比相差0.35%，壓實度相差0.7%，凍融劈裂相差13.4%，殘留穩(wěn)定度相差12.4%?？障堵氏嗖?.2%。從指標(biāo)上看破壞前的凍融劈裂指標(biāo)相差較大，殘留穩(wěn)定度相差的數(shù)據(jù)也能反映差距。這兩個指標(biāo)都是反映路面水損害的指標(biāo)，這兩個指標(biāo)都受到油石比的影響是必然的。礦料的級配影響是有局限性的。因為坑槽的破壞是局部位置，不是大面積破壞，說明礦料級配局部不穩(wěn)定，側(cè)重于施工過程造成的主因。從分析中可以看出油石比的大小是坑槽出現(xiàn)的關(guān)鍵。在施工過程中高速公路的油石比控制在±0.3%范圍是有道理的。

這樣可以采取以下措施：拌制的瀝青混合料不能采用再生的混合料，必須是新拌和的混合料。在修補坑槽的瀝青混合料的油石比要控制在最佳油石比上限，混合料的級配細集料稍微偏多，設(shè)計的過程中以數(shù)據(jù)指標(biāo)為控制方向，保證填筑混合料的質(zhì)量，減少坑槽發(fā)生的幾率。

3 坑槽修補工藝

目前坑槽修補工藝主要有冷切挖補法就地?zé)嵩偕盍戏▏娡糠ǖ?，其中冷切挖補法是使用最多的方法[1]，施工的工藝如下：

1)確定病害的面積：確定坑槽的修補面積不是坑槽破壞的面積，而是要確定坑槽與四周平順不變化的位置，用粉筆畫出所需修補的矩形面積。在此基礎(chǔ)上擴大10 cm作為維修的標(biāo)準面積。

2)鑿除坑槽：利用沖擊鉆對劃線處進行鑿除，鑿除的截面是鋸齒形狀。利于新舊路面的結(jié)合。鑿除的深度一般為中上面層，病害一般很難涉及到下面層。

3)清掃基坑：保持坑槽底面和四周干燥潔凈，必要時對坑槽采用紅外加熱處理。保證新混合料與舊混合料增強粘結(jié)力。

4)涂刷粘層油：涂刷粘層油的時候最好采用煤焦油基的材料其滲透能力強。在坑槽四周以及底槽涂刷乳化改性瀝青，厚度不超過1 mm,待到乳化瀝青破乳以后表面形成一層黑色的瀝青時，再進行鋪筑。涂刷的用量大約在0.4 kg/m2～0.6 kg/m2。

5)瀝青混合料拌制與保溫：瀝青混合料的填筑需要保持合適的碾壓溫度。混合料的溫度控制有兩種方式：一種是專門的維修車輛進行現(xiàn)場拌合，由于拌合的數(shù)量較少，混合料的溫度不宜控制。另一種方式是運輸車輛采取保溫措施。小的數(shù)量可以采用保溫桶進行保溫。高速公路混合料的維修要求是需要專門機械拌制。這里建議采用專門的大型拌合樓拌制的瀝青混合料作為填筑混合料。改性混合料的出廠溫度控制在180 ℃～190 ℃之間，生產(chǎn)的油石比比最佳油石比高0.2%，礦粉添加一般為石灰?guī)r磨制的粉料。填筑的混合料一般為密級配混合料，拌合的過程中必須添加3 mm～5 mm的碎石，增加混合料的穩(wěn)定性。

6)混合料的填筑：填筑混合料時，先將混合料填筑坑槽的四個角落，然后再將混合料填筑到坑槽中去，填筑的速度要快，盡量減少混合料溫度的散失。

7)混合料的壓實：碾壓的設(shè)備選配的壓實設(shè)備激震力應(yīng)不小于10 kN[1]，先順著車道快速穩(wěn)壓瀝青混合料1遍，然后再垂直路面方向碾壓瀝青混合料1遍。然后再開振動碾壓3遍～4遍，觀察坑槽表面的凹凸?fàn)顩r。表面呈現(xiàn)凸面為合理的狀態(tài)，然后再圓弧形碾壓將混合料壓平到與原路面一致的情況。最后采用靜壓的方式消除輪跡。

8)封邊處理：碾壓完畢以后，清掃坑槽四周的浮動的瀝青混合料。然后再采用密封膠帶密封坑槽四周，形成5 cm～10 cm寬的防水層。

9)壓實度的質(zhì)量控制：坑槽的壓實度控制不同于規(guī)范要求的控制方法，在坑槽表面取芯進行壓實度測定，二次對路面造成破壞，有滲水的潛在危害。一般是在施工的過程中，利用體積計算法的方法進行壓實度控制。用體積法控制的壓實度按照100%去控制。碾壓時表面以平整為標(biāo)準比再進行碾壓。當(dāng)碾壓溫度低于80 ℃的時候禁止碾壓[2]。

4 常溫環(huán)氧混合料的修補

熱拌瀝青混合料施工過程比較麻煩，需要加熱拌合、振動碾壓，它的性能隨著碾壓溫度的變化而變化，本身存在一定的缺陷。為了解決修補的問題，現(xiàn)在采用環(huán)氧樹脂混合料在常溫下修補，解決了熱拌瀝青混合料的缺陷。作為瀝青結(jié)合料使用的常溫型環(huán)氧改性瀝青由組分E、組分F共兩組分組成。組分E是一種由環(huán)氧樹脂及增韌劑、增容劑、活性稀釋劑組成的勻質(zhì)合成物，組分F是一種由石油瀝青、固化劑、固化促進劑和流變助劑組成的勻質(zhì)合成物[3]。選用的環(huán)氧樹脂流動性宜在20 mm以上，在常溫下固化時間在4 h以上。

常溫型環(huán)氧改性瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)：馬歇爾穩(wěn)定度(kN)不小于40，流值(0.1 mm)20～40;殘留穩(wěn)定度(%)不小于85；動穩(wěn)定度(次/mm)不小于3 000；低溫彎曲應(yīng)變με≥2 800[4]。拌合的過程中采用瀝青拌合樓環(huán)氧混合料直接計量，碎石不需要加熱，拌合45 s,對于修補的混合料要求設(shè)計的混合料空隙率在1%～3%之間,設(shè)計的空隙率宜偏低限。必要的時候人工抹平混合料即可，該工藝簡單實用但是成本較高。

5 修補的注意事項

1)修補坑槽后，經(jīng)過一段時間觀察，發(fā)現(xiàn)修補的混合料會出現(xiàn)以下狀況，修補的瀝青混合料質(zhì)量良好，而和它接觸的混合料發(fā)生變形。在四周接縫的位置出現(xiàn)裂縫和松散現(xiàn)象。這是由于新舊瀝青混合料的剛度不一致，導(dǎo)致出現(xiàn)啃邊現(xiàn)象。因此在修筑坑槽的時候，觀察坑槽四周混合料質(zhì)量的性能。如果坑槽四周混合料的質(zhì)量較好的時候，按照規(guī)范的要求進行施工。如果四周的混合料的質(zhì)量較差的時候，需要調(diào)整混合料的流值、空隙率。使混合料的勁度模量降低，保持與原來的混合料性能一致。

2)如果坑槽四周的混合料處于半松散狀態(tài)，施工完畢以后可以在混合料表面噴灑乳化瀝青，降低水對路面的損害，減少坑槽的破壞。

6 結(jié)語

通過對坑槽的病害形式以及產(chǎn)生的原因進行初步分析，再尋找出形成坑槽的因素。在施工過程中嚴格施工工藝，保證坑槽修補的性能。同時介紹了常溫環(huán)氧混合料的性能，簡單易行，便于維修。通過以上的介紹增強了對坑槽病害處理的認識，為以后坑槽處理進行良好的鋪墊。