冬季雨季公路瀝青路面坑槽快速維修技術分析

陳章杰

（廣州市道路養護中心北城養護所，廣東廣州510000）

0 引言

瀝青路面作為當前公路建設的常見路面，在各項影響因素的長期綜合作用下，會逐漸產生坑槽病害，一般情況下，此類路面養護開展時節為高溫季節，不僅便于施工，還能夠為實現預期的養護效果提供保證。但是坑槽出現具有隨機性，施工作業難免會在冬季雨季情況下展開，而常規維修方法難度大、效果也較差，因此需要落實以冷補混合料為核心的快速維修技術，從而增強修補耐久性。

1 探討冬季雨季公路瀝青路面坑槽維修難點

公路瀝青路面較為容易出現質量病害，在季節、天氣原因的影響下，坑槽維修難度較大，在冬季雨季，主要病害因素是濕度和溫度，這兩個因素不僅單獨作用，也具有綜合作用，導致快速維修技術開展難度較高，其具體難點如下。

1.1 溫度影響下的施工難點

瀝青混合料自身就具有溫度屬性，無論是施工過程中還是路面后期使用中，都會受到環境溫度的影響。由于坑槽病害的出現是不確定的，而且出于對公路通車的考慮，修補質量的同時還要提供較快的維修速度，整體上維修難度較大。在該情況下，溫度會影響材料黏結性能，尤其是常用的熱拌瀝青混合料，其強度性能將會受到低溫環境的較大影響，進而導致維修效果不理想[1]。

1.2 濕度影響下的施工難點

一直以來，水分都是影響瀝青路面質量的主要因素，在開展公路坑槽維修工作時，冬季雨季帶來的水分將會降低材料黏結性能，導致冷補料與坑槽壁面之間出現松散現象，外加水分的滲入與凝結，可能造成二次坑槽。此外，多余的水分會影響混合料質量，降低其固化速率，不利于坑槽維修預期質量目標的實現。另外，水分浸入修補的坑槽中，也為集料和瀝青的剝落提供了客觀條件，最終導致冷施工混合料耐久性較差。

2 分析冬季雨季下快速維修公路瀝青路面坑槽的施工技術

2.1 材料性能對比選擇

針對冬季雨季下的公路路面坑槽快速修補作業，在應對溫度和濕度兩大影響因素時，重點工作是科學選用維修混合料，主要分為公路坑槽修補界面材料和坑槽填筑冷補瀝青混合料，通過掌握混合料的各項性能并對比分析，以此保證混合料的使用符合施工要求與修補需求，具體分析如下。

2.1.1 坑槽修補界面材料選擇

（1）開展力學特性分析

為保證界面材料黏結性能優良，施工人員應選用三種以上的界面材料開展力學特性試驗研究，以乳化瀝青、改性乳化瀝青、界面黏結劑A 和界面黏結劑B 以及輕質瀝青為試驗對象，其抗剪強度分別為0.102MPa、0.314MPa、0.533MPa、0.565MPa 和0.213MPa，抗拉強度分別為0.053MPa、0.135MPa、0.187Mpa、0.217MPa和0.101MPa。由此可見，界面黏結劑A 和B 可以明顯改善坑槽與路面之間的黏結效果。從荷載位移特性來看，測試5oC、界面潮濕情況下5 種材料的荷載和位移數據，具體如表1所示。

由表1 可見，界面黏結劑A 和B 的應用效果更為理性。

表1 不同界面材料的荷載和位移參數

（2）開展界面材料固化時間分析

與夏季高溫天氣不同，冬季雨季具有低溫潮濕的特點，修復坑槽所用的混合料碾壓成型后就需要具備通車功能，因此施工人員還需要分析界面材料固化時間，立足材料質量選擇固化速率快的界面材料。通過營造零下10oC 的溫度環節發現，界面黏結劑A 和B 固化時間最短，時間參數在1～3h 范圍內，最慢的是輕質瀝青，固化時間超過24h。

（3）開展界面材料工作性研究

在該方面主要分析界面材料黏度特性和動態剪切流變特性，這主要是保證界面材料能夠滿足冬季雨季這一較為特殊的公路坑槽修補環境。在專業儀器和不同溫度環境下的試驗發現，輕質瀝青黏度最高，其次是界面黏結劑A，最后是乳化瀝青。此外，在相對低溫的施工條件下，界面黏結劑A 的黏度較低，工作性較為理想，因此在開展公路瀝青路面坑槽維修工作時，應選用界面黏結劑A 作為界面材料。

2.1.2 冷補瀝青混合料選擇

相較于傳統熱拌瀝青混凝土，冷補瀝青混合料無須加熱，溫度范圍較大，-30～40oC 均可，且整體施工方便，完成修補工作后即可開放公路交通，同時材料綠色環保，不容易出現脫落等二次病害，整體工程效益和修補成本都十分理想。為保證公路瀝青路面坑槽維修質量，施工人員應對三種以上的冷補混合料進行性能分析，主要是黏聚性、水穩性和高溫穩定性。該次選用的冷補混合料礦料級配如表2所示。

表2 冷補混合料礦料級配

（1）對比分析冷補混合料黏聚性

將合理劑量的稀釋劑加入冷補瀝青混合料中會影響其黏聚性，但也有利于冬季雨季下混合料的拌和施工，因此，為保證后續修補質量，施工人員應分析瀝青混合料黏聚性，避免二次病害的出現。根據上述三種冷補混合料規格參數，冷補料A 的總質量、大塊質量、掉下質量分別為800g、765.2g 和34.8g，破損率為4.35%；冷補料B 的總質量、大塊質量、掉下質量分別800g、787.7g 和12.3g，破損率為1.54%；冷補料C 的總質量、大塊質量、掉下質量分別800g、774.7g 和25.4g，破損率為3.17%。由此可見，黏聚性能最為理想的是冷補料B，這是因為其細料含量相對較多，油石比較大。

（2）對比分析冷補混料高溫穩定性

將冷補瀝青混合料在25oC 的常溫環境下注入模內，反復碾壓后養生3 天發現，冷補料B 動穩定度為218.5 次·mm-1，冷補料C 為524.6 次·mm-1，而冷補料A 時間短，并未呈現有效數據。由此，冷補料C 具有理想的高溫穩定性，符合相關規定的500 次·mm-1的動穩定度要求。

（3）對比分析冷補混合料水穩性

由于冬季雨季使得公路路面維修需要在潮濕低溫的環境中展開，所以在完成維修作業后可能面臨積水情況，如果選用的冷補混合料不具有良好的水穩性，則會給二次病害的出現埋下隱患。在開展冷補混合料水穩定分析工作時，主要采用黏附性水煮法開展試驗，從試驗結果來看，冷補料A 的黏附性等級為4，冷補料B 的黏附性等級為5，冷補料C 的黏附性等級為4。由此可見，冷補料B 的黏附性最為理想，因此在開展公路坑槽維修工作時，選用該冷補瀝青混合料。

2.2 坑槽快速修補工藝

為及時、快速修補冬季雨季下的瀝青公路路面坑槽，在完成界面材料和填筑材料各項性能的分析工作后，應嚴格按照相關標準落實坑槽修補工藝流程，具體施工措施如下。

2.2.1 科學拌和冷補瀝青混合料

根據前期的性能試驗調試拌和設備，保證瀝青溫度在110～120oC 范圍內，控制礦料溫度在75～100oC之間，從而避免過高的溫度影響冷補添加劑所發揮的作用效果，保證礦料級配穩定。最終冷補瀝青混合料出料溫度應控制在90oC 以上，100oC 以下。開展具體拌和作業時，應將時間控制在80～100s 之間，具體時間長度應由施工人員結合實際施工條件和拌和效果自行調整，最終使混合料均勻、無花白料即可，工藝流程如圖1所示。

圖1 冷補瀝青混合料拌和流程

2.2.2 科學存儲冷補瀝青混合料

從當前工藝發展現狀來看，該混合料的存儲方式分為兩種，一種是長期存儲，以袋裝為主，時間在7 天以上。將出料后的新拌和冷補瀝青混合料堆放至空曠場硬質干凈場地，直至其溫度降低為室溫后裝袋存儲。選用內層厚、密封性好的聚氯乙烯塑料袋和外層結實的編織袋雙層包裝袋裝存，每袋質量控制在25kg以下，密封后放入倉庫，堆放高度控制在1m 以下，避免結團。第二種是短期存儲，即時間在7 天以內，以直接堆放為主。堆放場地仍為干凈、硬質空曠場地，為保證存儲質量，防止冬季雨季對其造成影響，應加蓋覆蓋物，高度同樣控制在1m 左右。除此之外，存儲還要注意防火安全、包裝袋破損、取用密封以及場所干燥通風等。

2.2.3 坑槽準備

明確公路路面坑槽邊界規格和深度，落實“圓洞方補”原則繪制開槽修補線，該線條要與路面中心線保持平行或垂直關系，確認無誤后使用切割機將原本不規則的公路坑槽修整為成型坑槽，保證后續施工的平整性和穩定性。之后，開展底部和壁面的鑿毛作業，清理干凈坑槽內部，攤鋪混合料前于坑槽底面和壁面刷涂一層界面材料，浸潤石料。此外，做好水分處理，使用海綿吸水或者拖把均可，保證坑槽內沒有明顯水分即可。

2.2.4 開展冷補瀝青混合料鋪筑作業

按照馬歇爾標準密度與松鋪系數的乘積計算冷補瀝青混合料具體用量，填筑前施工人員應對混合料狀態進行檢查，保證其處于松散狀態，若發現其中具有結塊體，使用工具將其敲打分散后方可填筑公路坑槽中。當混合料填滿后，整體情況應是坑槽中央處比四周公路路面稍高，且整體為弧形，這要求施工從坑槽兩側邊緣位置開始施工，正確認識到氣溫較低下冷補瀝青混合料受到影響的流動性，從邊緣位置逐漸過渡到公路坑槽中心位置，碾壓時要以部分重疊碾壓的方式為主，從而避免漏壓。完成壓實作業后，針對公路坑槽四周和邊角開展加固和防水作業，比如粘貼止水壓條或實施灌縫法等，最后保證質量檢驗合格后開放公路交通。

其中，開展攤鋪作業時，施工人員應把握以下技術要點：首先，選擇松鋪系數時要保證最終修補高度比原路面高2cm 或3cm，以此保證修補強度和密實度；其次，當公路路面出現的坑槽深度＞5cm 時，施工人員應落實分層攤鋪和壓實作業，碾壓作業開展2～3遍即可；最后，判斷混合料是否壓實時，可以采用少量水滴施撒法，判斷修補后的路面是否出現下滲現象，以此保證維修質量。

3 結語

綜上所述，為實現公路安全、穩定運行，應正確認識到冬季雨季下維修坑槽病害需要面對的溫度和濕度影響，做好界面材料和填筑材料的性能分析工作，以此為基礎保證混合料拌和質量和最終施工效益。此外，按照流程科學推進維修作業，增強公路耐久性。