冬季雨季瀝青路面坑槽及時維修技術(shù)研究

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摘 要：作為瀝青路面的典型病害之一，坑槽將對路面平整度、舒適性造成嚴(yán)重影響，如果維修不及時，在交通荷載與水的相互作用下，將進(jìn)一步加劇路面破壞程度，增加養(yǎng)護(hù)費用，甚至?xí)π熊嚢踩斐蓢?yán)重威脅。對坑槽進(jìn)行及時維修，可及時恢復(fù)路面表面功能及使用功能，還能消除安全隱患。

關(guān)鍵詞：瀝青路面；坑槽修補；冷補瀝青混合料

中圖分類號：U416 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

瀝青路面具有無接縫、行車舒適、便于維修等優(yōu)勢，在各地公路施工中得到了大量使用。但在使用過程中，瀝青路面因長期行車荷載及自然因素作用，將出現(xiàn)各類不同程度的病害，象松散、坑槽等，從而對路面使用質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。特別是在冬季、雨季等低溫、潮濕環(huán)境下極易產(chǎn)生坑槽病害，通常難以實施一般修補方法，或修補后耐久性極差。但不及時維修此類病害，同樣會對道路使用壽命造成嚴(yán)重影響，甚至危害行車安全，為此，必須重視冬季雨季瀝青路面坑槽維修施工。

1 冷補瀝青混合料性能分析

1.1 級配分析

為了更好地了解冷補瀝青混合料性能，該文以3種最具代表性的冷補混合料為例進(jìn)行分析，對其黏聚性、水穩(wěn)性及高溫穩(wěn)定性進(jìn)行分析，通過綜合考慮，建議選用整體性能最好的冷補瀝青混合料用于修補路面坑槽。

1.2 冷補混合料黏聚性對比分析

冷補瀝青混合料的使用場地，對其在常溫或低溫下必須具備可拌合功能起決定作用。將稀釋劑摻入冷補材料內(nèi)，可確保低溫潮濕環(huán)境下冷補料進(jìn)行拌合施工，然而加入稀釋劑將影響瀝青混合料黏聚性，因此在完成坑槽施工后，應(yīng)保證冷補料具備良好的黏聚性，只有這樣才不會在行車荷載與自然因素條件下出現(xiàn)松散等現(xiàn)象。

按照《公路瀝青路面施工技術(shù)》相關(guān)要求，冷補料黏聚性經(jīng)試驗可得，結(jié)果見表1。由此可知，按照從小到大的順序排列，3種冷補料黏聚性為冷補料A<冷補料C<冷補料B。主要原因在于冷補料B內(nèi)具有較多細(xì)料，油石比大于其他兩種，因此，集料和結(jié)合料間的黏結(jié)力較大，具有良好的黏聚性。要求在10%以內(nèi)控制冷補瀝青混合料的黏聚性指標(biāo)破損率。

1.3 冷補混合料高溫穩(wěn)定性對比分析

因冷補瀝青混合料自身特殊性，與我國當(dāng)前《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTG E20—2011）（以下稱《規(guī)程》）中熱拌瀝青混合料車轍試驗不適應(yīng)，因此，應(yīng)根據(jù)要求將拌和好的冷補瀝青混合料注入模內(nèi)，于25 ℃常溫下，在輪碾儀上反復(fù)多次，隨后進(jìn)行3 d自然養(yǎng)生，經(jīng)多次試驗后，可測得其動穩(wěn)定度，結(jié)果見表2。其中在試驗輪碾壓過程中，冷補料A、B都在60分鐘以內(nèi)，已產(chǎn)生25mm變形；冷補料A、B達(dá)到該變形所用試驗輪加載次數(shù)可有不同，即260次、450次，但在時間方面，冷補料A時間更短，僅為15分鐘以內(nèi)，因此無法獲取車轍試驗數(shù)據(jù)，也無法測得其動穩(wěn)定度。冷補料B動穩(wěn)定度為218.5次/mm，冷補料C動穩(wěn)定度為524.6次/mm。由此可見，冷補料A、B具有較差高溫穩(wěn)定性，但兩者相比，冷補料B還相對較好一些，按照從好到差的順序，3種冷補料次序為冷補料C>冷補料B>冷補料A。其主要原因在于各類冷補料內(nèi)所含稀釋劑量各不相同，則揮發(fā)時間也有所不同，同時極可能存在稀釋劑揮發(fā)未完成的可能，但更傾向于原材料或級配問題。按照相關(guān)規(guī)定要求動穩(wěn)定度在500次/mm以上，則冷補料C可滿足要求。

1.4 冷補混合料水穩(wěn)性對比分析

在冬季雨季使用瀝青路面時，降水多是影響路面質(zhì)量的主要因素。坑槽修補后如出現(xiàn)積水現(xiàn)象，在環(huán)境溫度及行車荷載等影響下，當(dāng)冷補料水穩(wěn)性較差時，極易產(chǎn)生二次坑槽病害，基于此必須重視冷補料的水穩(wěn)性。

（1）冷補瀝青與集料黏附性

按照《規(guī)程》要求，可通過瀝青與粗集料的黏附性水煮法試驗方法進(jìn)行冷補瀝青混合料黏附性試驗，試驗評定標(biāo)準(zhǔn)見表3。

經(jīng)試驗可得，冷補料A黏附性等級為4，冷補料B黏附性等級為5，冷補料C黏附性等級為4。3種冷補料內(nèi)，黏附性最好的為冷補料B，其他2種冷補料基本相似，因此，建議選用黏附性4級以上的冷補瀝青混合料。

（2）冷補瀝青混合料殘留穩(wěn)定度

按照試驗要求，需測定冷補瀝青混合料殘留穩(wěn)定度，試驗為先制作馬歇爾試件，共6個，按3個一組分為2組，一組浸泡到10 ℃水內(nèi)，時間為30 min，對其馬歇爾穩(wěn)定度S1進(jìn)行測定；另一組同樣浸泡到10 ℃水內(nèi)，時間為48 h，對其馬歇爾穩(wěn)定度S2測定，以S0表示所測試件殘留穩(wěn)定度，則計算公式如下：

S0=S2/S1×100%

試驗結(jié)果見表4。

由此可知，3種冷補料中，冷補料A相對較差，最好的為冷補料C，達(dá)到要求值80 %以上。

通過上述分析，決定選用冷補料C用于施工。

2 實體工程施工及觀測分析

該公路工程總長度為3.4 km，自建成通車后，因交通量持續(xù)增長及重載超載現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致路面病害突顯。其中坑槽問題較為嚴(yán)重，為了更好地提升路面使用性能，必須采取科學(xué)有效的維修方法進(jìn)行坑槽處理。為了快速恢復(fù)路面使用狀況，有時不得不在冬季雨季進(jìn)行路面及時維修，該文選用冷補瀝青混合料修補路面坑槽，具體施工情況如下：

2.1 冷補瀝青混合料生產(chǎn)

因季節(jié)性因素，大部分拌合場已關(guān)閉，因此，可通過拌合鍋在試驗時內(nèi)提前拌制，按照25 kg～30 kg的規(guī)格選取密封塑料袋進(jìn)行保存。結(jié)合工程項目氣候情況，該工程選用添加劑的60 %作為該次拌合稀釋劑用量，拌和時可在120 ℃～130℃合理控制瀝青溫度，礦料加熱溫度則需控制在75 ℃～85 ℃。完成拌和施工后，同樣需要控制出料溫度，范圍為90 ℃～130 ℃。

2.2 坑槽施工

（1）施工場地不僅要設(shè)置施工標(biāo)識，還應(yīng)做好交通管制工作，通過養(yǎng)護(hù)施工隊做坑槽預(yù)處理。嚴(yán)格遵循“圓洞方補”的原理，合理設(shè)置包裹路面病害的方形開槽修補線，開槽邊需平行或垂直于行車道，同時保證坑槽深度滿足設(shè)計要求，保證清理干凈損壞的路面。

（2）一般可通過小型機(jī)械+人工的方式完成坑槽開挖施工，同時需做好坑槽體積測量工作，保證界面所需材料與冷補瀝青材料用量充足。當(dāng)坑槽初步成型后，需及時清理干凈坑槽內(nèi)的松散粒料與垃圾，避免對修補質(zhì)量、界面黏結(jié)性造成嚴(yán)重影響。完成上述施工作業(yè)后，如坑槽內(nèi)存有積水，需及時清除。

（3）清理干凈坑槽后，可將適量界面材料涂抹作業(yè)面，通常可選用毛刷、滾筒工具，涂刷時需重視涂刷厚度，在平整度不佳部位，需按照表面積的多少做好用量調(diào)整工作。涂抹完界面材料后，需及時填筑坑槽，事前翻松冷補瀝青混合料，隨后向坑槽內(nèi)全部攤?cè)耄缈硬凵疃容^大，則需分次完成填筑，且在5cm以內(nèi)合理控制各次填筑高度。待終壓后，相比原路面，坑槽頂面應(yīng)高一些，便于在行車荷載影響下，進(jìn)一步壓實混合料。除此之外，還應(yīng)保證冷補瀝青混合料充分黏貼坑壁面，避免在應(yīng)用過程中出現(xiàn)脫落問題。

（4）壓實施工中，需合理配置壓實機(jī)械組。因施工溫度低，冷補瀝青混合料流動性較低，因此，為達(dá)到和熱料同等的壓實度，需消耗更大的壓實功。如冷補瀝青混合料與壓實度要求不符，不僅會出現(xiàn)坑槽填筑過高等問題，還會對行車舒適性造成一定影響，或在通行一段時間后，出現(xiàn)車轍病害問題，從而對其使用壽命造成不利影響。因此，在壓實施工中，必須由坑槽兩側(cè)邊緣位置逐步施工到坑槽中心部位，且每次均有重疊，避免漏壓。

（5）完成壓實施工后，需再次加固坑槽四周與邊角部位，做好防水處理工作。一般可選用灌縫法施工，也可根據(jù)部位特點黏貼止水壓條。完成上述作業(yè)后，即可清理施工現(xiàn)場，隨后開放交通。

2.3 工程觀測分析

在試驗路鋪筑20 d之后，做現(xiàn)場觀測，期間有陣雨，經(jīng)觀測可見，試驗路段表面密實度良好，通過滴水試驗，并未出現(xiàn)下滲情況。因試驗坑槽處于行車道靠邊側(cè)位置，經(jīng)行車荷載長期作用，且該路段交通量的不斷增長，相比另一側(cè)出現(xiàn)輕微下沉，但未見有脫落現(xiàn)象出現(xiàn)于坑槽四周壁面，由此說明，選用此維修技術(shù)，路面密實性及耐久性良好，整體施工效果俱佳。

3 結(jié)語

綜上所述，該文結(jié)合以往施工經(jīng)驗，決定選用冷補瀝青混合料用于冬季雨季瀝青路面坑槽及時維修處理，該技術(shù)的應(yīng)用，可有效增加行車安全，降低道路養(yǎng)護(hù)成本，可實現(xiàn)工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

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