浅谈沥青路面坑槽用冷补沥青混合料修补路面技术及应用

蔡 斌

摘要：坑槽是沥青路面的典型病害，严重影响路面的平整度和行车的舒适性。著不及时修补，在交通荷载和水的综合作用下。破坏会较快发展，造成养护费用的增加并严重危及驾乘人员的安全。根据沥青混凝土路面坑槽的破坏原理及沥青路面坑槽修补的最终目的，结合沥青路面日常养护中坑槽用冷补沥青混合料修补路面坑槽材料和工艺的应用研究，具有方便、快捷、安全易施工等优点。在配制上与热拌沥青混合料有很大区别，在使用上性能良好。又易在冬季低温季节修补路面坑槽，是公路养护方面较为理想的冷补材料，分析和总结要达到理想维修效果的具体要求。

关键词：沥青路面坑槽常温沥青混合料修补技术工艺费用

1沥青路面坑槽的维修原理

沥青路面产生坑槽破损不仅严重影响路面的表面功能和使用性能。对安全也有很大的影响。需及时修补坑槽的功效，息的来说可以概括为以下几点：1坑槽使结构层变薄，及时修补能恢复路面的局部强度和承载力。2恢复沥青路面的表面功能，恢复行车的平稳性和舒适性。3弥补坑槽破损处原有路面的强度和耐水性的不足，具有补强作用。4改善破损处承受车辆和水等外部荷载的进一步破坏，做到防、治结合。

2坑槽破损的主要表现形式

2.1表面层产生坑槽，由于沥青路面上面层混合料局部空隙率较大、沥青与石料间的粘附力不强，路表水(雨水或雪水)进入并滞留在表面层沥青混合料中，在行车荷载尤其是重载车辆的不断作用下，产生的动水压力使表面层的沥青从石料表面剥落下来，沥青路面便会出现局部松散破损。散落的石料被车轮甩出，路面自上而下逐渐会形成坑槽。这类坑槽通常深度为2～5cm，是产生数量最多的一类。

2.2表面层和中面层同时产生坑槽，当沥青路面表面层和中面层都是空隙率较大的半开级配沥青混合料，而底面层为空隙率较小的密级配沥青混合料时，路表的自由水较易渗入并滞留在表面层和中面层内。行车荷载的作用使得中、上面层内的沥青剥落，沥青混合料失去粘结强度，导致路表面产生网裂、形变(局部沉陷)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，此类坑槽完全形成后深度一般为8～10cm。由于近年来高速公路的中上面层均采用密级配混合料，同时对预防性养护的重视，对坑槽及时修补，因而此类坑槽产生数量不是太多。

2.3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大于10cm，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亦表现出其他破坏现象而需要治理。该种病害相对来说很少。

2.4桥面铺装层等构造物产生坑槽，由于水泥混凝土梁与沥青铺装层的材料差异较大，层间粘结处的变形不一致，为了减少桥面的水损坏，对桥面防水层和粘结层的要求越来越高。但由于种种原因，使得层间局部粘附性较差，并出现分层，使得沥青铺装层在车辆荷载和水的共同作用下形成剥落和税皮，最终产生坑槽。在日常养护中，桥面翻浆现象比较严重，每次连续雨天过后桥面容易出现坑槽，由于桥面铺装层一般在10cm，因而该类坑槽相对来说都不算深，约3-5cm。

3坑槽修补工艺的研究

3.1冷料冷补工艺该施工工艺主要用于应急性修补，目前，大部分公路养护部门修补路面坑槽都采用冷拌沥青混合科，通常先要开槽成型，测定破坏部分的范围与深度，按“圆洞方补、斜洞正补”的原则，先将路面坑槽挖方整、拉毛清底，待补坑槽松散物、灰尘或淤泥清除，喷洒乳化沥青，倒入冷补料。松铺系数为1.2～1.5，摊铺均匀，保证坑槽周边材料充足。但不要漫散至坑槽边沿外的路面。后用夯锤或振动式路碾机压实，深度在6cm以上的坑槽必须分层投料夯实。若密实度不足，用自带的实机将其压实，能够达到很好的修补效果。则经车辆行驶碾压，修补处会略有下沉，此时不必挖除坑内原填冷补材料，只需将更细一级的冷补料铺上压实即可。为防止此类情况的发生，通常使修补后坑槽地表面略高于周围路面约5—10mm。运行一段时间修补处即会与路面持平。每袋25kg装的冷补材料可修补面积约为50cm～50cm、深4.5cm左右的坑槽。使用冷补材料只需要大约1 0min即可开放交通。

3.2事先经过将沥青混合料预拌好，在常温下袋装储存、运输，不需再加工，当路面上出现坑槽等病害时，随时运至施工现场，进行即时修补，一年四季均可应用。

3.3冷补沥青混合料工艺适合于政治任务、雨天抢救性快速修复。冷补沥青混合料配制必须具有良好的疏松性和压实性，这是冷补沥青混合料配制技术的难点，但也是配制技术的关键和依据。原因是冷补材料是通过掺加溶剂而使其在封闭的袋子中长时间保存，而不凝固，一旦进行路面修补，铺筑后要保证其快速凝固与压实。影响冷铺沥青材料性能主要有以下因素。

3.3.1沥青的粘度沥青在混合料中起着粘结松散集料成为整体的作用。根据粘附理论，沥青要充分粘附在集料表面，必要条件是沥青必须具备一定的流动性以易于铺展。液体沥青在不很高的温度下成为流动液体，利于浸润集料表面。当温度降至常温时，粘度增大，内聚力也增大，于其它物体粘结性降低，使所拌沥青混合料易于分散。同时在低温下沥青又不致粘度过大而使混合料无法操作，因此必须使用液体沥青，但其轻质油分应不致挥发过快。根据研究，液体沥青应属于一种中凝或慢凝的液体沥青，而且其粘度宜控制在1Pa／s～10Pa／s范围内。

3.3.2沥青采用及用量在90#道路石油沥青，其技术指标应符合(JTJ 052-93)要求。冷铺沥青混合料有适宜的沥青用量，但不能用常规马歇尔试验方法确定。根据试验归纳适宜结合料用量可按以下经验公式估算：P=0.021a+O.056b+O.099c+0.12d+1.2(式中P———冷铺沥青混合料结合料用量；a———大于2.36mm颗粒重量百分率；b———0.3mm～2.36mm颗粒百分率：c———0.075mm-0.3mm颗粒百分率没，d———小于0.075mm颗粒百分率)。

3.3.3沥青中的添加剂在沥青中掺加添加剂，有利于提高混合料的强度，增强其粘结力、耐高温、抗低温，改善储存性，尤其是改善混合料使用初期的稳定性。掺量为冷补成品混合料的0.22％～0.25％。(如广东路洁添加剂)

4冷铺沥青混合料现场应用

某公路经过两年多对冷铺沥青混合料生产和使用，经过夏季、冬季的高温、低温考验，修补路面保持良好状态，没有脱粒、松散等现象。在施工时，为考验这种材料的抗水性，还曾特地在雨中作业，至今路面未发现损坏，说明其具有较好的抗水性。

4.1冷修补技术根据养护的大量实践，对于冷补材料修补坑槽，可以充分发挥施工方便、开放交通快的优点，但由于与原路面较薄弱的粘结性，在行车荷载和雨水的不断冲刷下其最终的修补寿命通常达到2个月左右即需要再次处理。对于50cm×50cm的表面层坑槽，通常需要一桶25kg的冷料。这是一种应急性的修补措施。可以解决临时性的影响安全的坑槽修补。但作为全线的日常使用，相对来说价格偏高。

4.2热修补技术就地热修补技术通常需要配备较昂贵的修路设备，一次性投资较大，但是每次的原始材料成本非常低，相当于沥青混合料的材料价格加上所耗费的液化气价格，通过对路面病害修补的合理安排、统筹规划，日常养护成本将可以降到最低。通常采用热修补技术修复的坑槽能达到1年以上才需要再次修补，而有的已达到了永久性修复的水平。对于具有独立养护职能的高速公路养护单位，采用大型热再生修路设备，无论从经济效益，还是公路养护质量，均具有明显的优势。