摘 要：根據瀝青混凝土路面坑槽破壞的機理以及瀝青路面坑槽修補的最終目的，結合高速公路日常養護中坑槽修補的各種材料和工藝的應用研究，提出獲得理想維修效果的具體要求。

　　引言

　　坑槽是瀝青路面的典型病害，嚴重影響路面的平整度和行車(chē)的舒適性。若不及時(shí)修補，在交通荷載和水的綜合作用下。破壞會(huì )較快發(fā)展，造成養護費用的增加并嚴重危及駕乘人員的安全。由于其安全隱患大，通常在高速公路的養護管理中明確提出了“坑槽不過(guò)夜”的養護要求。本文根據瀝青路面坑槽修補的最終目的，對比研究日常養護中坑槽的不同修補材料和修補工藝f冷料冷補、熱料熱補和熱料冷補），使之能達到理想的維修效果。以期對坑槽修補材料和修補工藝的應用具有一定的指導作用。

　　1、坑槽破損和維修機理

　　1.1坑槽破損主要表現形式

　�。�1）表面層產(chǎn)生坑槽由于瀝青路面上面層混合料局部空隙率較大、瀝青與石料問(wèn)的粘附力不強，路表水（雨水或雪水）進(jìn)入并滯留在表面層瀝青混合料中，在行車(chē)荷載尤其是重載車(chē)輛的不斷作用下，產(chǎn)生的動(dòng)水壓力使表面層的瀝青從石料表面剝落下來(lái)，瀝青路面便會(huì )出現局部松散破損。散落的石料被車(chē)輪甩出，路面自上而下逐漸會(huì )形成坑槽。這類(lèi)坑槽通常深度為2～5cm，在中國瀝青路面早期破壞中是各類(lèi)坑槽中最早產(chǎn)生，也是產(chǎn)生數量最多的一類(lèi)。

　�。�2）表面層和中面層同時(shí)產(chǎn)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(kāi)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(shí)，路表的自由水較易滲入并滯留在表面層和中面層內。行車(chē)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(chǎn)生網(wǎng)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(chē)作用帶離，最終形成坑槽，此類(lèi)坑槽完全形成后深度一般為8-10cm.由于近年來(lái)高速公路的中上面層均采用密級配混合料，同時(shí)對預防性養護的重視，對坑槽及時(shí)修補，因而此類(lèi)坑槽產(chǎn)生數量不是太多。

　�。�3）底面層和基層問(wèn)產(chǎn)生坑槽此類(lèi)病害容易發(fā)生在翻漿現象非常嚴重的路面，在重載車(chē)輛作用下，自由水產(chǎn)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(dòng)水壓力和孔隙水壓力的反復作用下，使得整個(gè)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(huán)。最終會(huì )導致坑槽出現。這類(lèi)坑槽完全形成后通常深度都大于10cm，并且絕人多數都在車(chē)流量較大的行車(chē)道上或重載車(chē)輛較多的道路上。發(fā)生該類(lèi)病害時(shí)，通�；鶎右惨褔乐仄茐�，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。因而該種病害相對來(lái)說(shuō)很少。

　�。�4）橋面鋪裝層等構造物產(chǎn)生坑槽由于水泥混凝土梁與瀝青鋪裝層的材料差異較大，層問(wèn)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(lái)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，使得瀝青鋪裝層在車(chē)輛荷載和水的共同作用下形成剝落和稅皮，最終產(chǎn)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(guò)后橋面容易出現坑槽，由于橋面鋪裝層一般在10cm，因而該類(lèi)坑槽相對來(lái)說(shuō)都不算深，約3-5cm.

　　1.2瀝青路面坑槽的維修機理瀝青路面產(chǎn)生坑槽破損不僅嚴重影響路面的表面功能和使用性能。更對安全有很大的影響�？硬奂皶r(shí)修補的功效，總的來(lái)說(shuō)可以概括為如下幾點(diǎn)：

　�。�1）恢復瀝青混凝土路面的表面功能，恢復行車(chē)的、平順性和舒適性。

　�。�2）坑槽的破壞減薄了結構層，及時(shí)修補能恢復路面的局部強度和承載能力。

　�。�3）彌補坑槽破損處原有路面的強度和耐水性的不足，具有明顯的補強作用。

　�。�4）改善破損處承受車(chē)輛和水等外部荷載的進(jìn)一步破壞擴展，做到防治結合。

　　2、坑槽修補材料的研究

　　2.1坑槽冷修補材料這類(lèi)快速補路材料呈黑色顆粒狀固體，有石油溶劑氣味。不溶于水，無(wú)腐蝕性，符合環(huán)保要求。一般有2種集料規格。第一種主要骨料粒徑為8-10mm，可用來(lái)修補深度在30mm以上的坑槽：另一種主要骨料粒徑為3-5mm，可用來(lái)修補深度在30mm以下的坑槽。

　　該種材料無(wú)需加熱或攪拌，無(wú)需特別工具或技能，操作簡(jiǎn)單方便，自由流動(dòng)性高，與其他材料粘結性強，可以在低溫、酷暑等氣候下實(shí)現對路面坑槽的24h修補。修補完工可立即開(kāi)放交通，解決了傳統路面因受養護期、氣候、材料最低購買(mǎi)量的制約，而使路面坑槽不能及時(shí)修補�；蛘咴谛扪a過(guò)程中嚴重影響交通的固有弊病。其一般為桶裝，密封桶裝儲存可長(cháng)達10個(gè)月以上。開(kāi)桶后，用剩余料不會(huì )短時(shí)硬化固結，在1個(gè)月內仍可正常使用。

　　2.2坑槽熱修補材料用于日常養護的熱修補材料主要為各種規格的瀝青混合料，由于一般的坑槽只有5cm左右，為了保證修補處的壓實(shí)度，不發(fā)生離析現象。根據實(shí)際經(jīng)驗，選擇日常用的熱料規格主要為AC-16或AC-13及添加改性劑的這類(lèi)粒徑較小的集料。

　　3、坑槽修補工藝的研究

　　3.1冷料冷補工藝該施工工藝主要用于應急性修補，通常先要開(kāi)槽成型，將待補坑槽松散物、灰塵或淤泥清除，倒入冷補料。松鋪系數為1.2-1.5，攤鋪均勻，保證坑槽周邊材料充足。但不要漫散至坑槽邊沿外的路面。后用夯錘或振動(dòng)式路碾機壓實(shí)（日常施工時(shí)通常采用平板夯，如遇特殊情況可直接使用夯錘），深度在6cm以上的坑槽必須分層投料夯實(shí)。若密實(shí)度不足，則經(jīng)車(chē)輛行駛碾壓，修補處會(huì )略有下沉，此時(shí)不必挖除坑內原填冷補材料，只需將更細一級的冷補料鋪上壓實(shí)即可。為防止此類(lèi)情況的發(fā)生，通常使修補后坑槽地表面略高于周?chē)�路面約5～10mm）。運行一段時(shí)間修補處即會(huì )與路面持平。每桶25kg裝的冷補材料可修補面積約為50 cm～50cm、深4.5cm左右的坑槽。使用冷補材料只需要大約10min即可開(kāi)放交通。

　　3.2熱料熱補工藝隨著(zhù)養護設備的發(fā)展，逐漸采用加熱設備進(jìn)行路面的就地熱修補，能較好地解決接縫的問(wèn)題，并且熱修補技術(shù)明顯提高施工質(zhì)量。市場(chǎng)上使用的設備如英達科技公司生產(chǎn)的“修路王”設備以及河南高遠養護公司生產(chǎn)的熱修補設備等，其主要原理是采用100％高強度輻射熱加熱墻，先將瀝青路面加熱、耙松、噴灑乳化瀝青，使瀝青料再生，再加入熱的新料，用自帶的壓路機將其壓實(shí)，能夠達到很好的修補效果。這類(lèi)就地熱修補設備的主要工藝包括：

　�。�1）測定破壞部分的范圍與深度，按“圓洞方補、斜洞正補”的原則，劃出坑槽修補輪廓線(xiàn)（正方形或長(cháng)方形），適當外移5 cm左右，使得接縫處理效果更好。

　�。�2）將加熱板調整到合適的位置，選擇適當的加熱區域。

　�。�3）用加熱板加熱待修的區域，可以自行設定時(shí)間，一定時(shí)間后路面被軟化。

　�。�4）耙松軟化的路面，切邊。

　�。�5）噴灑乳化瀝青形成一層粘接瀝青，從料倉中輸出一直保溫的新的瀝青混合料。

　�。�6）攤鋪整平，再?lài)姙⑦m量乳化瀝青作為再生劑。

　�。�7）由邊部向中間反復壓實(shí)4～6遍。

　�。�8）清理作業(yè)區域，開(kāi)放交通，通常夏季開(kāi)放交通略晚。

　　一般情況下修路王修補加熱墻面積范圍內的病害大概需要20 min，修復后接縫密合、平整、美觀(guān)、耐久。

　　3.3熱料冷補工藝熱料冷補適合于雨天搶救性修復。通常路面在通車(chē)幾年后，一場(chǎng)雨會(huì )引起全線(xiàn)路面出現幾百、上千個(gè)坑槽。為了確保行車(chē)安全，可以利用熱修補設備的加熱倉保溫熱料，沿線(xiàn)填補坑槽。此時(shí)不用對原始坑槽進(jìn)行處理，填滿(mǎn)后直接壓實(shí)，待好天后用加熱墻對原修補坑槽接縫處進(jìn)行加熱處理。這樣既達到了道路安全防范的應急處理，同時(shí)也不影響路面的修補質(zhì)量，此措施越來(lái)越多地被高速公路養護單位在雨天施工時(shí)所采用。

　　4、修補工藝的壽命周期費用分析

　　4.1冷修補技術(shù)根據養護的大量實(shí)踐，對于冷補材料修補坑槽，可以充分發(fā)揮施工方便、開(kāi)放交通快的優(yōu)點(diǎn)，但由于與原路面較薄弱的粘結性，在行車(chē)荷載和雨水的不斷沖刷下其最終的修補壽命通常達到2個(gè)月左右即需要再次處理。對于50 cmx50 em的表面層坑槽，通常需要一桶25kg的冷料。這是一種應急性的修補措施�？梢越鉀Q臨時(shí)性的影響安全的坑槽修補。但作為全線(xiàn)的日常使用，相對來(lái)說(shuō)價(jià)格偏高。

　　4.2熱修補技術(shù)就地熱修補技術(shù)通常需要配備較昂貴的修路設備，一次性投資較大，但是每次的原始材料成本非常低，相當于瀝青混合料的材料價(jià)格加上所耗費的液化氣價(jià)格，通過(guò)對路面病害修補的合理安排、統籌規劃，日常養護成本將可以降到最低。通常采用熱修補技術(shù)修復的坑槽能達到1年以上才需要再次修補，而有的已達到了永久性修復的水平。對于具有獨立養護職能的高速公路養護單位，采用大型熱再生修路設備，無(wú)論從經(jīng)濟效益，還是公路養護質(zhì)量，均具有明顯的優(yōu)勢。

　　5、結語(yǔ)

　　瀝青路面坑槽的修補質(zhì)量除與修補材料的性能有很大關(guān)系外，還在很大程度上取決于坑槽修補的工藝方法。本文研究了實(shí)際養護作業(yè)中的冷料冷補、熱料冷補以及熱料熱補3種工藝，認為冷料冷補作為應急性修補具有很好的適用性；而熱料冷補適合雨天大量的坑槽修補；熱料熱補盡管初期設備投資較大，但通過(guò)病害修補的合理安排，其每次的養護成本并不高，并且修補的質(zhì)量明顯優(yōu)于其他工藝，是高速公路養護單位日常養護的首選工藝。