高速公路瀝青路面坑槽修補(bǔ)與質(zhì)量控制研究

潘 春 娟

(山西交通控股集團(tuán)有限公司運(yùn)城北高速公路分公司，山西 運(yùn)城 044000)

1 瀝青路面坑槽形成原因

1.1 水損害

調(diào)查表明，在瀝青路面坑槽產(chǎn)生的諸多原因中，水損害是最主要的原因之一。瀝青路面的強(qiáng)度構(gòu)成包括骨料間的嵌擠作用和瀝青的黏聚力，其中黏聚力的大小主要取決于瀝青的自身性能。瀝青路面在運(yùn)營(yíng)使用一段時(shí)間后，路面結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)開裂等損壞，水就會(huì)沿著破損的位置滲入到瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部。由于骨料對(duì)水的吸附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)瀝青的吸附能力，水會(huì)透過(guò)瀝青膜進(jìn)入到骨料中，在瀝青與骨料間形成一層水膜，使瀝青膜從骨料表面剝離。瀝青膜從骨料表面剝離，造成瀝青對(duì)骨料的粘結(jié)作用失效，最終導(dǎo)致骨料從瀝青路面結(jié)構(gòu)剝離，出現(xiàn)局部松散。如果沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，在車輛荷載的重復(fù)作用下，長(zhǎng)時(shí)間導(dǎo)致瀝青路面坑槽的產(chǎn)生。

在多雨季節(jié)，由于瀝青路面的積水沒(méi)有及時(shí)排出，雨水浸泡路面，從路表空隙滲入到路面結(jié)構(gòu)中，最終導(dǎo)致瀝青路面坑槽的產(chǎn)生。在瀝青路面設(shè)計(jì)與施工中，沒(méi)有做好路面排水設(shè)計(jì)，施工中排水坡度不合格，排水設(shè)施設(shè)置不合理，都是導(dǎo)致路面排水效果差，造成路面水損害的原因。

1.2 施工質(zhì)量控制不當(dāng)

瀝青路面的施工質(zhì)量直接影響瀝青路面的使用壽命，沒(méi)有嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行質(zhì)量控制，給路面結(jié)構(gòu)留下很多質(zhì)量隱患。

1)在瀝青混合料拌和過(guò)程中，對(duì)瀝青或骨料的加熱溫度過(guò)高，導(dǎo)致瀝青出現(xiàn)嚴(yán)重的熱老化，其使用性能大大降低，從而導(dǎo)致與骨料的粘結(jié)性能大大降低。

2)瀝青混合料拌和和運(yùn)輸過(guò)程中造成骨料離析，出現(xiàn)混合料不均勻，局部大粒徑骨料集中的現(xiàn)象，導(dǎo)致瀝青路面結(jié)構(gòu)密實(shí)度差，大大降低穩(wěn)定性。

3)瀝青混合料拌和質(zhì)量差，局部瀝青含量低，造成粘結(jié)性能差，出現(xiàn)松散，進(jìn)而產(chǎn)生坑槽。

4)瀝青混合料運(yùn)輸或存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溫度過(guò)低，強(qiáng)制施工造成壓實(shí)度不足，導(dǎo)致出現(xiàn)大面積的松散和坑槽。

5)對(duì)瀝青路面進(jìn)行罩面施工時(shí)，沒(méi)有將原路面表面清理干凈或?yàn)⒉嫉耐笇佑筒痪鶆颍斐缮舷陆Y(jié)構(gòu)層粘結(jié)效果差。

6)另外，在施工中由于種種原因?qū)е聻r青路面厚度不足，這也是導(dǎo)致瀝青路面坑槽的原因之一。

1.3 養(yǎng)護(hù)不及時(shí)

瀝青路面出現(xiàn)裂縫后，沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行灌縫，造成水分滲入到路面結(jié)構(gòu)中。在車輛荷載的重復(fù)作用下，導(dǎo)致瀝青路面材料出現(xiàn)松散、剝落形成坑槽。在進(jìn)行瀝青路面罩面施工前，沒(méi)有對(duì)路面上的坑槽、沉陷、松散等病害進(jìn)行徹底處理，造成路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)軟夾心現(xiàn)象，在使用一段時(shí)間后容易破壞產(chǎn)生坑槽。另外，路面結(jié)構(gòu)排水不暢，雨水積存在路表面，使路面產(chǎn)生水破壞，在車輛荷載的作用下，導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)坑槽。

2 高速公路瀝青路面坑槽修補(bǔ)施工技術(shù)

2.1 確定修補(bǔ)范圍和深度

根據(jù)日常調(diào)查記錄，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，合理確定瀝青路面坑槽的修補(bǔ)范圍。根據(jù)坑槽的破損情況，測(cè)量確定修補(bǔ)范圍和修補(bǔ)深度，并按照“圓洞方補(bǔ)”的原則進(jìn)行修補(bǔ)。根據(jù)坑槽的破損形狀，在坑槽周邊劃出修補(bǔ)區(qū)域。通常坑槽的開挖修補(bǔ)輪廓線為正方形或長(zhǎng)方形，并保證其中一條邊與道路中線平行或垂直。為了保證修補(bǔ)質(zhì)量，修補(bǔ)輪廓線應(yīng)布置在坑槽邊緣以外5 cm。根據(jù)坑槽的破損情況，結(jié)合路面結(jié)構(gòu)層的厚度確定修補(bǔ)深度。實(shí)踐表明，坑槽的破損深度以上面層破損最為常見，局部出現(xiàn)破壞深度達(dá)到中面層，破壞達(dá)到下面層的情況很少出現(xiàn)。如果坑槽破損深度較大時(shí)，通常采用分臺(tái)階開槽的方式，每級(jí)臺(tái)階高度控制在5 cm～8 cm，并采用分臺(tái)階填料壓實(shí)修補(bǔ)的方式。

2.2 開挖坑槽

坑槽開挖可以使用液壓鏟或風(fēng)鎬，按照劃定的修補(bǔ)區(qū)域和修補(bǔ)深度進(jìn)行開挖。開挖過(guò)程中應(yīng)保證坑槽邊緣整齊、垂直，并按照修補(bǔ)深度控制開挖深度。鑿除的廢料應(yīng)及時(shí)裝車運(yùn)走，不得隨意堆放，污染環(huán)境。坑槽內(nèi)必須清理干凈，不得殘留廢渣，以保證修補(bǔ)質(zhì)量。

2.3 坑槽清理與烘干

為了保證坑槽內(nèi)新舊料的良好結(jié)合，必須對(duì)坑槽進(jìn)行徹底清理。施工中采用鋼刷對(duì)坑槽側(cè)壁和底部的松散廢料進(jìn)行清理，并使用吹風(fēng)機(jī)吹凈浮塵。清理干凈后對(duì)坑槽進(jìn)行加熱，去除坑槽內(nèi)多余水分，保證修補(bǔ)材料和路面結(jié)構(gòu)的良好結(jié)合。

2.4 涂刷粘結(jié)層

在坑槽底部和側(cè)壁涂刷一層粘結(jié)層，通常選用乳化瀝青或石油瀝青。涂刷或噴射的瀝青必須均勻，厚度適中，厚度過(guò)大會(huì)造成修補(bǔ)后的坑槽瀝青含量過(guò)大，不利于新舊料的結(jié)合。

2.5 攤鋪新拌瀝青混合料

將新拌瀝青混合料從瀝青路面修補(bǔ)車上卸下，倒入坑槽后采用人工攤鋪并刮平。為了提高修補(bǔ)后坑槽內(nèi)混合料的密實(shí)度，攤鋪中應(yīng)注意將較大粒徑(粒徑大于13 mm)的骨料剔除。攤鋪后的新料應(yīng)比路面略高出3 mm～5 mm，以保證碾壓后的標(biāo)高。

2.6 壓實(shí)

坑槽壓實(shí)過(guò)程中嚴(yán)格按照先邊后中、由外到內(nèi)的碾壓順序，先進(jìn)行坑槽邊緣的碾壓，再對(duì)坑槽內(nèi)部進(jìn)行碾壓，采用“環(huán)繞形”的碾壓方式，直至將坑槽內(nèi)部的混合料碾壓密實(shí)平整為止。碾壓完成后應(yīng)保證坑槽邊緣與路面銜接良好，達(dá)到“無(wú)痕化”養(yǎng)護(hù)效果。

2.7 坑槽邊緣密封

坑槽邊緣是最容易滲水的部位，必須對(duì)坑槽邊緣進(jìn)行密封。為了防止水分從坑槽與路面的接縫處滲入，在接縫處涂抹寬度為8 cm的防水瀝青，并撒布一層細(xì)砂。通車初期加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止汽車輪胎將細(xì)砂帶走。

3 瀝青路面坑槽修補(bǔ)質(zhì)量控制措施

3.1 原材料質(zhì)量控制

坑槽修補(bǔ)前，對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)和控制。對(duì)瀝青、碎石、填料等原材料進(jìn)行嚴(yán)格抽檢，杜絕使用不合格材料。嚴(yán)格進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，合理選擇骨料級(jí)配和油石比。拌和過(guò)程中嚴(yán)格控制拌和時(shí)間、原材料加入量，保證配合比準(zhǔn)確，防止離析。

3.2 嚴(yán)格控制接縫處的施工質(zhì)量

接縫處是坑槽修補(bǔ)的薄弱部位，處治不當(dāng)容易出現(xiàn)開裂，滲水現(xiàn)象，導(dǎo)致二次破壞。施工中必須保證接縫處干燥，并噴射粘結(jié)劑，修補(bǔ)完成后按要求施作防水構(gòu)造，以保證接縫施工質(zhì)量。

3.3 平整度和標(biāo)高控制

坑槽修補(bǔ)應(yīng)嚴(yán)格控制平整度和標(biāo)高，以保證行車舒適性和行車安全。通常，修補(bǔ)后的坑槽表面標(biāo)高應(yīng)略高于原路面0 mm～5 mm，在行車荷載的作用下逐步使其標(biāo)高降低到0 mm～3 mm，這樣可以在保證行車舒適安全的前提下，防止水分積聚。

4 結(jié)語(yǔ)

坑槽嚴(yán)重破壞瀝青路面的各方面使用性能，必須針對(duì)其產(chǎn)生原因進(jìn)行有效的處治。坑槽修補(bǔ)前，首先對(duì)坑槽的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，為合理制定養(yǎng)護(hù)維修方案提供依據(jù)。在日常養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)瀝青路面出現(xiàn)的病害進(jìn)行詳細(xì)記錄，并及時(shí)制定方案進(jìn)行修補(bǔ)。坑槽修補(bǔ)的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)其各個(gè)工序進(jìn)行嚴(yán)格的過(guò)程質(zhì)量控制，并建立質(zhì)量管理體系。通過(guò)對(duì)瀝青路面坑槽進(jìn)行修補(bǔ)，可有效恢復(fù)路面使用性能，改善行車質(zhì)量，提高高速公路的使用壽命，提升高速公路運(yùn)輸水平，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。