高速公路路面坑槽修补技术的研究

景 春 生

(山西省灵丘公路管理段，山西 灵丘 034400)

高速公路路面破坏形式中坑槽是一种比较常见的病害，它对路面的行车存在一定的安全隐患。对于路面坑槽产生的原因进行研究，可以更好的预防路面坑槽的发生。同时对路面坑槽的修补研究分析，可以延长路面的使用寿命。

1 路面坑槽的表现形式

高速公路路面出现坑槽之前一定会出现征兆：如唧浆、泛水、白斑等现象。路面出现的征兆不是单一的形式出现，也可能是一些组合形式。坑槽宜发生的路段多为道路表面整体苍白，伴随着白斑点的发生。坑槽的初期出现的时候表面出现泛水现象，逐步发展为唧浆、表面颗粒脱漏，部分路段形成车辙。随着行车荷载的作用以及汽车尾部形成的真空吸力造成病害处继续破坏扩大，最终形成坑槽影响路面行车安全。位于行车道的坑槽一旦形成在雨水充沛的条件下会快速发展，3 d～5 d的时间可以扩大到原来的4倍～5倍的面积。同时路面的铺筑起步位置。

2 坑槽破坏前混合料的性能

混合料破坏必然是在外力的作用下产生疲劳破坏形成的。为更好的减少坑槽的发生，必须研究坑槽处混合料的性能。为此在坑槽破坏处附近以及路肩处的混合料钻芯取样，进行混合料试验分析比对。抽提试验、压实度试验、冻融劈裂试验、马歇尔试验、残留稳定度试验。然后比较两处的技术指标，得出相应的数据。两处比较油石比相差0.35%，压实度相差0.7%，冻融劈裂相差13.4%，残留稳定度相差12.4%。空隙率相差3.2%。从指标上看破坏前的冻融劈裂指标相差较大，残留稳定度相差的数据也能反映差距。这两个指标都是反映路面水损害的指标，这两个指标都受到油石比的影响是必然的。矿料的级配影响是有局限性的。因为坑槽的破坏是局部位置，不是大面积破坏，说明矿料级配局部不稳定，侧重于施工过程造成的主因。从分析中可以看出油石比的大小是坑槽出现的关键。在施工过程中高速公路的油石比控制在±0.3%范围是有道理的。

这样可以采取以下措施：拌制的沥青混合料不能采用再生的混合料，必须是新拌和的混合料。在修补坑槽的沥青混合料的油石比要控制在最佳油石比上限，混合料的级配细集料稍微偏多，设计的过程中以数据指标为控制方向，保证填筑混合料的质量，减少坑槽发生的几率。

3 坑槽修补工艺

目前坑槽修补工艺主要有冷切挖补法就地热再生填料法喷涂法等，其中冷切挖补法是使用最多的方法[1]，施工的工艺如下：

1)确定病害的面积：确定坑槽的修补面积不是坑槽破坏的面积，而是要确定坑槽与四周平顺不变化的位置，用粉笔画出所需修补的矩形面积。在此基础上扩大10 cm作为维修的标准面积。

2)凿除坑槽：利用冲击钻对划线处进行凿除，凿除的截面是锯齿形状。利于新旧路面的结合。凿除的深度一般为中上面层，病害一般很难涉及到下面层。

3)清扫基坑：保持坑槽底面和四周干燥洁净，必要时对坑槽采用红外加热处理。保证新混合料与旧混合料增强粘结力。

4)涂刷粘层油：涂刷粘层油的时候最好采用煤焦油基的材料其渗透能力强。在坑槽四周以及底槽涂刷乳化改性沥青，厚度不超过1 mm,待到乳化沥青破乳以后表面形成一层黑色的沥青时，再进行铺筑。涂刷的用量大约在0.4 kg/m2～0.6 kg/m2。

5)沥青混合料拌制与保温：沥青混合料的填筑需要保持合适的碾压温度。混合料的温度控制有两种方式：一种是专门的维修车辆进行现场拌合，由于拌合的数量较少，混合料的温度不宜控制。另一种方式是运输车辆采取保温措施。小的数量可以采用保温桶进行保温。高速公路混合料的维修要求是需要专门机械拌制。这里建议采用专门的大型拌合楼拌制的沥青混合料作为填筑混合料。改性混合料的出厂温度控制在180 ℃～190 ℃之间，生产的油石比比最佳油石比高0.2%，矿粉添加一般为石灰岩磨制的粉料。填筑的混合料一般为密级配混合料，拌合的过程中必须添加3 mm～5 mm的碎石，增加混合料的稳定性。

6)混合料的填筑：填筑混合料时，先将混合料填筑坑槽的四个角落，然后再将混合料填筑到坑槽中去，填筑的速度要快，尽量减少混合料温度的散失。

7)混合料的压实：碾压的设备选配的压实设备激震力应不小于10 kN[1]，先顺着车道快速稳压沥青混合料1遍，然后再垂直路面方向碾压沥青混合料1遍。然后再开振动碾压3遍～4遍，观察坑槽表面的凹凸状况。表面呈现凸面为合理的状态，然后再圆弧形碾压将混合料压平到与原路面一致的情况。最后采用静压的方式消除轮迹。

8)封边处理：碾压完毕以后，清扫坑槽四周的浮动的沥青混合料。然后再采用密封胶带密封坑槽四周，形成5 cm～10 cm宽的防水层。

9)压实度的质量控制：坑槽的压实度控制不同于规范要求的控制方法，在坑槽表面取芯进行压实度测定，二次对路面造成破坏，有渗水的潜在危害。一般是在施工的过程中，利用体积计算法的方法进行压实度控制。用体积法控制的压实度按照100%去控制。碾压时表面以平整为标准比再进行碾压。当碾压温度低于80 ℃的时候禁止碾压[2]。

4 常温环氧混合料的修补

热拌沥青混合料施工过程比较麻烦，需要加热拌合、振动碾压，它的性能随着碾压温度的变化而变化，本身存在一定的缺陷。为了解决修补的问题，现在采用环氧树脂混合料在常温下修补，解决了热拌沥青混合料的缺陷。作为沥青结合料使用的常温型环氧改性沥青由组分E、组分F共两组分组成。组分E是一种由环氧树脂及增韧剂、增容剂、活性稀释剂组成的匀质合成物，组分F是一种由石油沥青、固化剂、固化促进剂和流变助剂组成的匀质合成物[3]。选用的环氧树脂流动性宜在20 mm以上，在常温下固化时间在4 h以上。

常温型环氧改性沥青混合料技术指标：马歇尔稳定度(kN)不小于40，流值(0.1 mm)20～40;残留稳定度(%)不小于85；动稳定度(次/mm)不小于3 000；低温弯曲应变με≥2 800[4]。拌合的过程中采用沥青拌合楼环氧混合料直接计量，碎石不需要加热，拌合45 s,对于修补的混合料要求设计的混合料空隙率在1%～3%之间,设计的空隙率宜偏低限。必要的时候人工抹平混合料即可，该工艺简单实用但是成本较高。

5 修补的注意事项

1)修补坑槽后，经过一段时间观察，发现修补的混合料会出现以下状况，修补的沥青混合料质量良好，而和它接触的混合料发生变形。在四周接缝的位置出现裂缝和松散现象。这是由于新旧沥青混合料的刚度不一致，导致出现啃边现象。因此在修筑坑槽的时候，观察坑槽四周混合料质量的性能。如果坑槽四周混合料的质量较好的时候，按照规范的要求进行施工。如果四周的混合料的质量较差的时候，需要调整混合料的流值、空隙率。使混合料的劲度模量降低，保持与原来的混合料性能一致。

2)如果坑槽四周的混合料处于半松散状态，施工完毕以后可以在混合料表面喷洒乳化沥青，降低水对路面的损害，减少坑槽的破坏。

6 结语

通过对坑槽的病害形式以及产生的原因进行初步分析，再寻找出形成坑槽的因素。在施工过程中严格施工工艺，保证坑槽修补的性能。同时介绍了常温环氧混合料的性能，简单易行，便于维修。通过以上的介绍增强了对坑槽病害处理的认识，为以后坑槽处理进行良好的铺垫。