小议冷补材料在路面坑槽修补中的应用

刘燕 钱邵平

摘 要：沥青路面具有无接缝、行车舒适、便于维修等优势，在各地公路施工中得到了大量使用。但在使用过程中，沥青路面因长期行车荷载及自然因素作用，将出现各类不同程度的病害，如松散、坑槽等，从而对路面使用质量造成严重影响。特别是在冬季、雨季等低温、潮湿环境下极易产生坑槽病害，通常难以实施一般修补方法，或修补后耐久性极差。但不及时维修此类病害，同样会对道路使用寿命造成严重影响，甚至危害行车安全，为此，必须重视沥青路面坑槽维修施工。

关键词：冷补材料；路面坑槽；工程概况

1 沥青路面坑槽病害原因

路面坑槽是指行车作用下，路面骨料局部脱落而产生坑洼。坑槽病害原因如下：

第一，施工过程中拌和后的沥青混合料温度较高，致使沥青提前产生老化现象，并呈硬脆状态，进而导致混合料粘结力的下降。

第二，当温度环境较低情况下，沥青混合料温度极易下降，导致压实度不符合设计要求。

第三，施工過程中，如无法均匀搅拌沥青混合料，或沥青掺加量不足，都会降低沥青混合料粘结性能，当车辆高速通行时，极易出现泵吸作用，则细集料将被吸附出来，进而产生坑槽。

第四，因无法有效控制基层与下面层标高，导致上面层厚度不足，进而无法满足设计结构厚度要求。

2 工程概况

某公路工程总长度为205.4km，起止桩号为K695+600～K901+100。本路段为双向四车道，24.5m为其路基宽度，2m为中央分隔带，行车道为2×2×3.75m，左侧路缘带2×0.5m，硬路肩宽度为2×2.5m，土路肩为2×0.75m。按照从上到下的顺序路面结构分别为中粒式改性沥青混凝土AC-16（5cm）+中粒式改性沥青混凝土AC-20（5cm）+粗粒式改性沥青混凝土AC-25（7cm）+水泥稳定碎石基层（34cm）+水泥稳定砂砾底基层（20cm）。因交通量的不断增加，导致本路段路面损坏程度较为严重，坑槽为其主要病害类型，为保证改造工程质量，决定选择冷补沥青混合料进行坑槽修补，以此提高路面平整度，恢复路面使用性能，保证工程施工整体质量。

3 冷补沥青混合料结构特点

通过沥青分子作用力增强沥青粘结强度的粘结体系即为冷补沥青。沥青凝集力大小主要依靠沥青分子的密集水平。同时，沥青的温度和压力也决定着分子热布朗的运动强度，随着温度和压力时间的逐渐递增，压力越来越大，扩散力不断增强，颗粒之间的凝集力也持续变大所以冷补沥青混合料与沥青性能之间的关系密切。其一是沥青附着力大小主要受沥青与矿料混合料的强度影响，水稳定性也起着至关重要的作用。再一个是不一样的矿物颗粒之间存在相互凝结作用，它们影响着混合料的疏松性、压实性和强度大小。与此同时，影响冷补沥青混合料性能的主要因素还是级配组成。当冷补沥青混合料由不同级配组成时，它的空间结构类型也就各不相同。当“镶挤构成”与“密集成分”在冷补沥青混合料结构中占有比例的不同，可分为三种类型，一种是悬浮密集结构，另一种是骨架空隙机构，再一种是骨架密实结构。

4 冷补材料在路面坑槽修补中的应用措施

4.1 冷补材料生产

1）调试拌和设备。沥青混合料拌和前应对拌和设备进行调试，确保沥青、矿料等材料能够达到使用的基本要求温度范围，以此保证矿料级配稳定，不会出现较大波动。

2）稀释添加剂。由于添加剂初始粘度较大，所以在混合料生产之前需要进行添加剂的稀释工作，稀释剂柴油用量应根据添加剂最终粘度要求和试验路现场环境温度进行确定，对已一般的试验路柴油添加量为添加剂用量的40-60%左右。

3）混合料拌和。根据设计要求设定沥青和矿料用量和沥青与矿料加热拌合的温度等基本参数指标。根据采用的沥青标号不同使得沥青材料的加热温度有所不同，选取的试验路使用的沥青为AH-110号克拉玛依，一般要求加热温度控制在120-125℃左右。根据含水量的大小要求矿料成分的加热温度也不同，如果矿料较湿，加热温度则要求达到90-100℃左右，以保证矿料充分干燥；如果矿料较干，加热温度则不需太高，一般为75-85℃即可。

4）出料。冷补沥青混合料的出料温度一般为90-100℃左右，沥青混合料在搅拌到预定的时间后就可以出料。

4.2 路面坑槽修补措施

1）坑槽开挖。坑槽开挖的操作一般可以采用人工或小型机械设备进行，对于试验路采用切割机进行坑槽的开挖。开挖前先沿画好的修补线切割出一个整齐的切割缝，然后再使用破碎机将坑槽内旧混合料破碎松散。开槽时首先确定路面坑槽各个边界和坑槽深度，再按照“圆洞方补”原则，画出大致与路面中心线平行或垂直的开槽修补线，在开槽时每边应至少进入完好路面8cm左右，成型的坑槽壁面应尽可能保持与路平面垂直，坑槽底部要求具有一定的平整性和稳定性，最后将挖掉的旧混合料清理出坑槽。

2）坑槽清理。清理坑槽一般采用手动工具清扫。将坑槽内及四周的碎石、废渣清理干净，坑穴内不得存有泥浆、雨雪和冰块等杂物。对于高速公路、市政掘路工程的修补，被修补的洞穴、沟槽应有整齐的切边，废渣的清除要见到固体坚固面为止。

为了使冷补沥青混合料与坑槽壁面和底面具有良好的粘附性，利于提高摩阻力，使铺筑上的冷补沥青混合料同原路面结合的更牢固，应当清理出坑槽的松散颗粒和其它残余物，并对坑槽壁面和底面采用凿毛处理。

3）喷洒粘层油。摊铺冷补沥青混合料之前，应先向坑槽壁面和底面上均匀地喷洒一层粘结材料，浸润坑槽内表面裸露出的石料，从而提高冷补沥青混合料与原有路面材料间的粘结效果。以免槽壁面和底面会因缺少粘结材料导致冷补沥青混合料与原有路面材料之间的粘结力不足，从而形成明显的壁面缝隙，降低修补路面的抗水损害能力的现象发生。

4）材料摊铺。摊铺前要确定冷补沥青混合料的投料量，测量修补坑槽的尺寸，计算其体积，将修补坑槽的体积乘以混合料压实成型后的密度和松铺系数，得出所需的混合料质量，最后将计量好的冷补沥青混合料投入到修补坑槽中进行摊铺，填满后坑槽中央处应稍高于四周路面并呈弧形。

5）坑槽压实。从坑槽边缘部分进行压实；逐渐移向坑槽中部进行压实，过程中需要确保每次压实时有一定的重叠部分，以防止漏压，压实2-3遍后即可。为了达到有利于车辆荷载对于混合料的进一步压实，能够充分使混合料挤压到坑槽四周，使其与坑槽壁面更加结合紧密，并以防在车辆荷载作用下出现脱落等压实效果，压实后期所达到的状态为中间部分略高于坑槽四周部分。

5 结束语

综上所述，在公路建设规模持续扩大的今天，交通量也随之增加，进而加剧了路面早期病害程度。坑槽作为沥青混凝土路面常见病害类型，在全面了解坑槽病害产生原因的基础上，应根据工程实际情况，做好坑槽修补工作，只有这样才能最大限度降低病害损失，才能提高路面行车的舒适性及安全性。

参考文献

[1]彭恩奎.国省干线公路沥青路面坑槽病害的成因及修补工艺[J].科技信息，2013（21）.

[2]李小库.浅谈沥青路面坑槽病害修复失效的原因及其对策[J].甘肃科技，2013（10）.

[3]杜亚军.如何保障高速公路沥青路面坑槽修补质量[J].交通世界，2017（16）.