半柔性冷補(bǔ)路面坑槽技術(shù)的應(yīng)用

（四川高速公路建設(shè)開發(fā)集團(tuán)有限公司，四川 成都 610041）

一、概述

瀝青冷補(bǔ)料是指沒有加熱的集料與稀釋瀝青（或乳化瀝青）經(jīng)過拌和而形成的一種混合料。冷補(bǔ)是一種路面坑槽應(yīng)急修補(bǔ)技術(shù)，與傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料修補(bǔ)技術(shù)相比，冷補(bǔ)技術(shù)通常在常溫或低溫狀態(tài)下施工，適用于不具備熱拌瀝青混合料鋪筑條件，但必需開展相關(guān)作業(yè)的路面修補(bǔ)工程或規(guī)模較小的零散路面修補(bǔ)工程。

乳化瀝青冷補(bǔ)料由于受含水量的影響，只適用于常溫修補(bǔ)，下文討論的瀝青冷補(bǔ)料，主要是稀釋瀝青的冷補(bǔ)料，目前，這種材料，被廣泛應(yīng)用于南方地區(qū)的高等級(jí)路面應(yīng)急修補(bǔ)工程中。

二、瀝青冷補(bǔ)料存在的問題

冷補(bǔ)料的初期強(qiáng)度由稀釋瀝青的粘結(jié)力和骨料間的摩阻力構(gòu)成，隨著時(shí)間推移和氣溫逐漸升高，溶劑不斷揮發(fā)，可達(dá)到提高強(qiáng)度的目的。但對(duì)于溫暖潮濕多雨的南方地區(qū)，這種材料卻存在以下問題：

1.由于氣溫不夠低，導(dǎo)致冷補(bǔ)料中的稀釋瀝青黏度小，混合料較軟，初期強(qiáng)度較低；

2.連續(xù)密級(jí)配冷補(bǔ)料空隙率小，溶劑揮發(fā)速度慢，材料達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度的用時(shí)較長(zhǎng)；

3.間斷開級(jí)配冷補(bǔ)料空隙大，溶劑揮發(fā)速度快，但其透水性較強(qiáng)，容易被雨水浸泡；

4.南方地區(qū)氣溫較高，冷補(bǔ)料初期強(qiáng)度較低時(shí)，容易產(chǎn)生凹陷、推移等問題；

5.南方地區(qū)多雨，大空隙冷補(bǔ)料被雨水浸泡后，容易出現(xiàn)松散、坑槽等問題，影響使用壽命。

針對(duì)傳統(tǒng)冷補(bǔ)料在高溫多雨的南方地區(qū)應(yīng)用時(shí)存在的問題，筆者提出了解決方案的關(guān)鍵內(nèi)容：弱化稀釋溶劑對(duì)冷補(bǔ)料初始強(qiáng)度的影響；增加初始強(qiáng)度；減小成型空隙率；降低溫度敏感性；降低水敏感性。

經(jīng)過多方比較、反復(fù)試驗(yàn)，最終確定解決方案為：采用早強(qiáng)水泥漿作為補(bǔ)強(qiáng)填充劑，形成半柔性的冷補(bǔ)料，即可解決上述問題。

三、半柔性冷補(bǔ)料設(shè)計(jì)

（一）級(jí)配設(shè)計(jì)

級(jí)配設(shè)計(jì)原則：采用連續(xù)級(jí)配，防止材料離析；增加粗骨料用量，在成型初期形成嵌擠骨架，增強(qiáng)通車初期強(qiáng)度；減少礦粉用量，使混合料具有適當(dāng)?shù)目紫堵剩阌陧樌嘧⑺酀{；孔隙率不宜過大；為了減少表觀差異，最大公稱粒徑采用與表面層一致的13.2mm。

依此原則，筆者初擬了表1中的級(jí)配I、級(jí)配II、級(jí)配III，經(jīng)比表面積計(jì)算、油石比預(yù)估、瀝青膜厚度核驗(yàn)，計(jì)算出三個(gè)級(jí)配混合料的孔隙率分別為14～18%、2～6%、0～3%。

表1.半柔性冷補(bǔ)料級(jí)配設(shè)計(jì)

由上表數(shù)據(jù)可知，級(jí)配III無法灌注水泥漿；級(jí)配I的水泥漿灌注量過大；級(jí)配II水泥漿灌注工作存在一定困難；適宜的設(shè)計(jì)級(jí)配介于級(jí)配I和級(jí)配II之間，如表1中的設(shè)計(jì)級(jí)配LB-13K所示。

對(duì)設(shè)計(jì)級(jí)配LB-13K用瀝青混合料進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)坑槽驗(yàn)證，其孔隙率為10～14%，水泥漿灌注順暢，表面紋理與原路面SMA-13比較協(xié)調(diào)。因此，推薦LB-13K為半柔性冷補(bǔ)料級(jí)配。

（二）瀝青材料設(shè)計(jì)

半柔性冷補(bǔ)料的瀝青材料應(yīng)具有黏度大、瀝青膜較厚、抗剝落能力較好等特點(diǎn)；水泥漿的剛度、強(qiáng)度都遠(yuǎn)大于瀝青，因此可降低其軟化點(diǎn)、低溫延度、彈性恢復(fù)等指標(biāo)性能。

廢橡膠粉改性瀝青的黏度較高，能滿足半柔性冷補(bǔ)料的瀝青材料要求，并且廢橡膠粉改性瀝青符合舊料利用的環(huán)保政策，因此推薦采用廢橡膠粉改性瀝青作為半柔性冷補(bǔ)料的瀝青原材料。

橡膠改性瀝青在很多行業(yè)都有各自的指標(biāo)體系，筆者經(jīng)比較分析認(rèn)為，中石化《廢橡膠粉改性道路瀝青》中第III類的指標(biāo)符合半柔性冷補(bǔ)料的瀝青原材料要求，建議將其作為質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。

（三）灌注用水泥漿材料設(shè)計(jì)

為了順利灌注水泥漿，盡早開放交通，灌注用水泥漿材料應(yīng)該滿足其稠度，且與壓實(shí)后冷補(bǔ)料孔隙率相適應(yīng)；水泥漿應(yīng)該具有較高的早期強(qiáng)度；表面殘留余漿易于清理、防止污染周圍路面。

筆者經(jīng)過多次現(xiàn)場(chǎng)灌注試驗(yàn)，總結(jié)出灌注路面坑槽冷補(bǔ)料的水泥漿技術(shù)指標(biāo)如下：

1.水灰比為0.7～2，空隙率越大，水灰比越小；

2.水泥標(biāo)號(hào)大于32.5即可；

3.孔隙率大于12%時(shí)，宜在水泥漿中加入粉煤灰、礦粉等，增加稠度；

4.孔隙率小于10%時(shí)，采用R型普通硅酸鹽水泥；孔隙率大于14%時(shí)，宜使用硫鋁酸鹽水泥提高通車強(qiáng)度；孔隙率在10～14%時(shí)，可采用快硬硅酸鹽水泥；當(dāng)孔隙率小于8%時(shí)，宜在水泥漿中添加“雙基的活性劑”，增強(qiáng)灌注水泥漿的滲透性。

四、半柔性冷補(bǔ)料填補(bǔ)路面坑槽的施工工藝

經(jīng)過多年探索，筆者總結(jié)出了以下半柔性冷補(bǔ)料填補(bǔ)路面坑槽的施工要點(diǎn)：

1.管制交通、準(zhǔn)備施工材料；

2.用風(fēng)鎬徹底清理路面坑槽周圍的病害混合料；

3.用強(qiáng)力吹風(fēng)機(jī)清除松散混合料、清潔坑槽面；

4.將瀝青冷補(bǔ)料填充至坑槽中，然后用橡皮錘壓實(shí)，形成凸型料堆狀，高度超過路表2～3cm；

5.用平板夯碾壓冷補(bǔ)料，使其與路表平齊；

6.根據(jù)碾壓成型后冷補(bǔ)料表觀情況預(yù)估孔隙率，選擇合適水泥類型；依據(jù)坑槽大小，確定水泥漿拌制用水量，然后將水倒入拌漿桶中；

7.將水泥加入拌漿桶，用10ml勺子迅速舀起8ml左右水泥漿，倒入碾壓成型后的冷補(bǔ)料表面，觀察水泥漿滲入的時(shí)間，若水泥漿在表面停留時(shí)間小于2秒，應(yīng)繼續(xù)增加水泥，直至水泥漿在表面停留時(shí)間為2～4秒，并全部滲入，此時(shí)的水泥漿用量即為灌注此坑槽的最佳用量；

8.盡快將上述稠度的的水泥漿灌入冷補(bǔ)料中，直至坑槽邊緣溢出渾濁水泥漿；

9.用濕毛巾擦拭清理冷補(bǔ)料表面的余漿，在表面空隙中灑入少量水泥干粉，收干表面水分；雨天施工時(shí)，用干毛巾覆蓋冷補(bǔ)坑槽表面養(yǎng)生30min；

10.開放交通。

五、結(jié)語

瀝青路面坑槽冷補(bǔ)是一種常用的快速路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)，本文用水泥漿灌注多空隙冷補(bǔ)料，解決了高溫多雨的南方地區(qū)應(yīng)用該技術(shù)時(shí)存在的問題。四川巴南高速已將上述冷補(bǔ)技術(shù)運(yùn)用在日常路面坑槽修補(bǔ)工程中，修補(bǔ)后的路面不滲水、無開裂、使用壽命長(zhǎng)，可供同行借鑒。