1、浅析沥青路面坑槽的成因及修补 摘 要：本文通过对沥青路面坑槽类型及成因的分析，结合日常养护生产中坑槽修补材料、工艺的应用研究，探讨沥青路面坑槽修补新工艺，提出获得理想、科学的维修效果的坑槽修补技术。 关键词：沥青 坑槽 成因 修补 研究 1 引言 坑槽是沥青路面的典型、常见病害，而坑槽修补是沥青路面日常养护维修工作中一项难度很大而又费工费时的工作。沥青路面出现坑槽，其引起行车颠簸、振动产生的冲击荷载是正常荷载的 1.52倍。假如对路面坑槽不进行及时修补和加强，在荷载冲击作用下，坑槽破损速度会加快并且连成一片，导致路段局部大面积破坏，从而严重影响行驶荷载的安全性和沥青路面的使用寿命。对沥青路面坑
2、槽损坏形式、修补技术进行研究，有助于在维修养护时对不同类型坑槽的识别，进而有利于开展坑槽修补工作，从而提高公路养护质量。 2 沥青路面坑槽破损的 类型及成因 2.1 表面层产生坑槽 由于沥青路面表面的水（雨水或雪水）进入并滞留在表面层沥青混合料中，在很多快速行驶荷载的作用下，多次产生的动水压力使表面层的沥青胶结料从集料表面剥落下来，路面自上而下渐渐会形成坑槽。这类坑槽深度通常为 25cm，是各类坑槽中最早出现，也是出现数量最多的一种。 2.2 上面层和中面层同时产生坑槽 当沥青路面上面层和中面层都是空隙率较大的半开级配沥青混合料，而下面层为空隙率较小的密级配沥青混合料时，路表的自由水比较容易渗
3、入并且滞留在上面层 和中面层内；当上面层是半开级配、中面层为密级配沥青混合料时，降水时间较长或路表有积水，水渗入上面层后有较长时间通过中面层的薄弱处渗入到中面层，并且滞留在上面层和中面层内。大量快速行驶的荷载使此两面层内的沥青混合料上的沥青从集料上剥落，从而使沥青混合料失去粘结强度，导致路表面产生网裂、形变和向外侧推挤，并最终出现粒料分离，粒料被行车作用带离，最终形成坑槽。这类坑槽完全形成后深度一般为 810cm。此类坑槽产生的数量不是很多，但也时常见到。 2.3 下面层和基层间产生坑槽 底面层和基层间产生 坑槽此类病害容易发生在翻浆现象非常严重的路面，在重载车辆作用下，自由水产生很大的压力冲
4、刷基层混合料表层细料，形成灰白色浆。在动水压力和孔隙水压力的反复作用下，使得整个面层范围内的基层粒料出现松散，并反射到面层，形成恶性循环，最终会导致坑槽出现。这类坑槽完全形成后通常深度都在 10cm 以上，并且绝大多数都在车流量较大的行车道上或重载车辆较多的道路上。发生该类病害时，通常基层也已严重破坏，而且在形成坑槽之前路面已表现出其他破坏现象而需要治理。因而该种病害相对来说很少。 2.4 刚性组合式路面上产生坑槽 在水泥混凝土板上铺筑薄沥青面层的刚性组合式路面也是沥青路面的一种，为改善雨天行车安全性和降低噪声铺筑的薄沥青面层的厚度通常为3.54.0cm；而为了改善行车舒适性及提高路面的平整度
5、时，其铺设厚度一般为 58cm。沥青面层与水泥混凝土板之间的粘附性不太好，假如路表水透过沥青面层滞留在耐水性较好的水泥混凝土板上，在行驶荷载作用下会产生唧水压力，致使两者之间的粘附性变得更差，并且出现分层。由于沥青混合料摊铺厚度的不均匀性，沥青面层局部厚度过薄 (小于 4cm)，从而使得面层在行驶荷载的水平推力作用下推移而 出现剥落和脱皮，最终产生坑槽。这类坑槽一般常出现在桥面上，且大多是成片出现。 3 坑槽修补材料研究 3.1 坑槽冷修补材料 这类快速补路材料呈黑色颗粒状固体，有石油溶剂气味，不溶于水，无腐蚀性，符合环保要求。一般有两种集料规格：第一种主要骨料粒径为 810mm，可用来修补深
6、度在 30mm 以上的坑槽；另一种主要骨料粒径为 3 5mm，可用来修补深度在 30mm 以下的坑槽。该种材料无需加热或搅拌，无需特别工具和技能，操作简单方便，自由流动性高，与其他材料粘结性强，可以在低温、酷暑等气候下 实现对路面坑槽的 24h修补。修补完工可立即开放交通，解决了传统路面因受养护期、气候、材料最低购买量的制约，而使路面坑槽不能及时修补。或者在修补过程中严重影响交通的固有弊病。其一般为桶装，密封桶装储存可达 10 个月以上。开桶后，用剩余料不会短时硬化固结，在 1 个月内仍可正常使用。 3.2 坑槽热修补材料 这类材料经常性用于日常养护，主要为各种规格的沥青混合料，由于一般的坑槽
7、只有 5cm左右，为了保证修补处的压实度，不发生离析现象。根据实际经验和研究，选择日常用的热料规格主要为 AC-16或 AC-13及添加改性剂的这类粒径较小的集料。 4 坑槽修补工艺研究 沥青路面坑槽修补质量的好与坏，除了与修补材料的性能有很大关系外，还很大程度上决定于坑槽修补的工艺过程、工艺要求是否合理、正确。对于坑槽修补工艺的确定，通常是根据施工的实际情况来确定的。结合国内外现有的坑槽修补工艺，本文按永久性修补要求，将坑槽修补的主要施工工艺过程归纳为以下六大步： 4.1 坑槽的开挖 在对沥青路面局部破损修补前，应将破损处开槽成型。首先确定路面破损部分的深度和边界，按 “ 圆洞方补、斜洞正补
8、 ” 原 则，划出大致与路面中心线 (即行车方向 )垂直或平行的开槽修补轮廓线 (长方形或正方形 )，每边至少应进入完好路面 300mm(即挖去路面破碎、松散的旧料直至坚实部分 )，并沿划好的修补轮廓线开挖坑槽，要求成型的坑槽壁应尽可能与路平面保持垂直，坑槽底部平整、坚实，最后再将挖掉的旧料刨出坑槽。 4.2 坑槽的清理和干燥 坑洞无论开过槽还是未开过槽，坑洞中总会有一些灰尘、水分、碎屑和杂物。为了使修补材料与坑槽壁面和底面具有良好的粘附性，坑槽壁面和底面必须进行彻底清理，使坑槽彻底清洁与完全干燥。清理坑槽一 般采用压缩空气或热空气吹、手动工具清扫等方法。压缩空气可以较有效地吹出坑槽中的灰尘、
9、碎屑、杂物和少量水分，而热空气吹还能将一些水分、潮气蒸发掉，使坑槽变得干燥。人工清扫是作为一种辅助手段，将较大块的破碎料与其它不易吹出的残余物清理出坑槽。 为了使坑槽完全干燥，并使坑槽壁面和底面材料被加热软化，应采用某种加热装置和方法，可以使新料与旧料间的接缝不再是冷接缝，而是热接缝，促进新料与旧料间的相互嵌挤和融合，提高坑槽修补的耐久性。借助加热装置对坑槽加热时，一般将坑槽壁面和底面材料加热至 140160 ，5cm 深处加热至 7080 较为适宜，同时最好使加热区域比坑槽外轮廓宽1015cm，以保证碾压时修补材料能与原有路面材料较好融合。 4.3 涂粘结沥青层 沥青路面坑洞破损部分通过铣刨
10、机或破碎机开槽成型后，在给坑槽中摊铺修补材料之前，应先向坑槽壁面和底面上喷涂一层薄薄的、均匀的粘结材料。通过喷涂的粘结层浸润坑槽内表面裸露出的集料，以此来提高新料与旧料间的粘结效果。当然，这时要求喷涂的粘结层材料必须与旧沥青混合料中的集料有较好的相容性。 热沥青、热改性沥青、乳化沥青及改性乳化沥青都 可作为坑槽壁面的粘结层材料。只是对于采用永久性修补的热拌沥青混合料，应以热沥青、热改性沥青为粘结层材料。对于粘结层材料的喷涂，一般是采用气压或泵吸的方式，通过专用的沥青喷洒杆，将粘结层材料均匀地喷涂在坑槽壁面和底面上。一般要求粘结层材料喷洒量为 0.4o.6kg/m2，喷洒量不能过多，绝对禁止在坑
11、槽底部出现粘层油攒积，否则容易使坑槽修补后出现泛油现象，而且还会使新料与旧料间的粘结效果降低。 4.4 材料的准备和摊铺 在开始进行坑槽修补前，修补设备必须提前启动，并装载修补所需的各种材料，如 粘结层材料、沥青结合料、骨料或预先拌好的沥青混合料。然后通过自动卸料装置，将料卸入待修补的坑槽中，用整平板将修补材料均匀地摊铺整平。摊铺料时，应缓慢、连续、均匀，尽量避免混合料的离析。对于铺设热拌沥青混合料来说，其料的摊铺温度应提高一些。一般修补坑槽的用料量很少，修补材料填入坑槽后，料温下降得较快，为保证下一步工艺中修补材料具有较高的压实温度，必须将摊铺的料温提高一些，一般可将修补材料的摊铺温度设为
12、160170 较为合适。 4.5 压实 将定量投入到坑槽内的修补材料摊铺、整平后，必须 再对修补材料进行充分的压实。在对坑槽进行压实时，首先压实坑槽边缘的修补材料，使其填入坑槽中，再压实中间的修补材料，并连续不断地向边缘移动压实，且每次应重叠压实一定的宽度。这种压实办法不仅使坑槽边的料不会掉落出坑外，而且还有助于将坑槽内的修补材料向四周挤压，使其与原有路面的壁面压紧。压实装置的压实头应稍小一些，一般最好不要超过坑槽的尺寸，有利于增加压实应力，提高压实效果。 4.6 封边修整 为了提高坑槽边缘新旧料接缝的耐水性和粘结强度，可对其进行封边处理。坑槽修补的封边材料与裂缝填封材料类 似，可以是热沥青、
13、热改性沥青 (用于热拌料的永久性修补 )，也可以是乳化沥青和改性乳化沥青 (用于冷拌料的修补 )，并通过专用的喷洒杆将封边材料均匀、连续地喷洒在新料与旧料接缝上，再用 “U” 形或 “V” 形橡胶辊，将封边材料成型为无槽帖封式的结构型式，只是其厚度可以再薄一些，而宽度不变。同时，为了防止封边材料出现轮印或引起溜滑问题，可以在其上均匀地、薄薄地覆盖一层干净的石屑或砂，对其加以保护。对于用热拌沥青混合料填补维修的坑槽，应采取自然冷却的办法，待坑槽表面修补材料温度低于 50 后方可开放交通。 5 结语 坑槽病害虽严重影响路面的平整度和行车的舒适性，但只要我们在修补坑槽时按照规范、规程作业，同时对以上几点进行重点控制，相信沥青路面坑槽修补技术会得到进一步提高，从而创造出良好的交通环境，公路养护也会带来更好的经济效益和社会效益。
