瀝青混凝土路面坑槽形成原因及修補(bǔ)關(guān)鍵技術(shù)

謝會申

（中國路橋工程有限責(zé)任公司，北京 100011）

瀝青混凝土路面中坑槽現(xiàn)象作為一種普遍存在的病害，其特點主要表現(xiàn)為發(fā)生突然，并且逐漸波及周圍正常的路面，其主要原因在于其載荷有限以及水的影響。目前，相關(guān)施工人員采用多種技術(shù)進(jìn)行處理，通常有挖補(bǔ)式、填料式、噴射式、熱料熱敷、熱料冷敷等。但在實際施工中，需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩硖卣饕约翱硬郛a(chǎn)生原因合理使用修補(bǔ)技術(shù)，這樣可以節(jié)約工程投入，并且確保修補(bǔ)效果更加可行。

1 瀝青混凝土路面出現(xiàn)坑槽的產(chǎn)生形式

1.1 鋪裝層構(gòu)造物形成的坑槽

橋面鋪裝層由水泥混凝土梁及瀝青鋪裝而構(gòu)成，且材料之間具有一定的差異性。橋面容易受雨水損壞，其防水性尤為重要，一旦防水功能出現(xiàn)問題，會增加橋面產(chǎn)生坑槽的幾率。由于水泥混凝土梁及瀝青粘結(jié)層處兩種材料變形方式不同以及其他一些客觀原因，使得兩層之間不易粘合，易產(chǎn)生分層。一旦橋面防水出現(xiàn)問題并且通行車輛負(fù)荷過重，會使得橋面鋪裝層上的瀝青剝落甚至脫皮，從而出現(xiàn)坑槽[1]。

分析以往的橋面養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，在連續(xù)陰雨天氣過后，橋面易產(chǎn)生坑槽，出現(xiàn)嚴(yán)重的翻漿現(xiàn)象。10cm 左右厚度的橋面鋪裝層會出現(xiàn)大約3～5cm 厚度的坑槽，相對來說不算深。

1.2 表面層的坑槽

瀝青混凝土路面產(chǎn)生的坑槽中通常最早出現(xiàn)，也是最容易出現(xiàn)的一類，主要由于路面表面層的不穩(wěn)定性造成。表面層由瀝青及石料等混合而成，兩種物質(zhì)不易粘附，造成混合物料間空隙較大，遇到雨雪天氣時，路表水滲入表面層混合物料中，經(jīng)過長年累月的浸泡，使得路面表面愈加脆弱[2]。一旦車輛載荷過重，被水浸泡的石料更容易被車輪壓散，從而甩出，逐漸形成坑槽。此類坑槽的厚度也不算深，通常為3cm 左右。

1.3 表面層與中間層的坑槽

當(dāng)瀝青混凝土路面的底面層使用空隙率低于10%的密級配瀝青混凝土混合料，而表面層以及中間層的用料是空隙率在10%以上的瀝青碎石混合料時，空隙率越大，路表水越易通過孔隙滲入混合料并滯留其中，從而破壞路面的穩(wěn)定性，降低其強(qiáng)度和剛性。一旦行車路面荷載過重，路面的表面層和中間層的瀝青與集料的粘附性降低，會出現(xiàn)瀝青剝落，局部產(chǎn)生網(wǎng)裂、沉陷，甚至發(fā)生粒料分離現(xiàn)象，松散的粒料被車輪帶起，從而出現(xiàn)坑槽。此類坑槽的厚度大約9cm 左右。這類坑槽在最初發(fā)現(xiàn)后一般能得到及時有效的修補(bǔ)，因而成型的數(shù)量相對較少。

1.4 底面層與基層的坑槽

如果沒有及時補(bǔ)救瀝青混凝土路面表面層與中間層的坑槽，就會危及到路面的底層與基層，路面出現(xiàn)嚴(yán)重翻漿現(xiàn)象，一旦遭遇荷載過重的情況，在荷載作用下產(chǎn)生的動水壓力會不斷沖刷混合料，造成瀝青混凝土松散、路面基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)被破壞[3]。車流量越大，車輛荷載越重，動水和孔隙水的壓力越強(qiáng)，沖刷作用就越嚴(yán)重，形成的坑槽也越深。此類坑槽厚度通常在10cm 以上，出現(xiàn)在路面表層及中間層被破壞之后，如果前期得到有效治理，可遏制此類病害的發(fā)展進(jìn)程。

2 瀝青混凝土路面坑槽出現(xiàn)的影響因素

2.1 基層缺乏足夠的強(qiáng)度

瀝青混凝土路面坑槽的產(chǎn)生具有多方面的因素，是否出現(xiàn)坑槽還受到混凝土路面基礎(chǔ)層的強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)的影響。不同強(qiáng)度出現(xiàn)的坑槽也會有差異。這就需要在混凝土路面施工過程中嚴(yán)格按照規(guī)范流程操作，相關(guān)管理人員結(jié)合現(xiàn)場實際情況嚴(yán)格監(jiān)督施工作業(yè)，確保施工所用設(shè)備與設(shè)施符合工程具體特點，在壓平與壓實過程中確保工作到位。確?；鶎踊炷谅访娴膹?qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)，這樣即使日后出現(xiàn)坑槽的情況，通常修補(bǔ)路面局部位置即可[4]。

2.2 瀝青路面混凝土層透水

瀝青路面混凝土透水現(xiàn)象比較普遍，這需要熟悉其影響因素并制定具有針對性的解決措施。進(jìn)行修補(bǔ)作業(yè)之前，需要合理處置透水情況，分析透水的主要原因，并采取科學(xué)措施提升路面強(qiáng)度，進(jìn)而確定修補(bǔ)坑槽的措施。

2.3 瀝青基層與混凝土層出現(xiàn)局部干擾層

當(dāng)瀝青基層與混凝土層出現(xiàn)局部干擾層后，就會產(chǎn)生龜裂病害，因此瀝青基層與混凝土層施工中務(wù)必高度重視其施工技術(shù)的應(yīng)用與施工注意事項，及時采取針對性的措施進(jìn)行修補(bǔ)。一般的修補(bǔ)方法并不能有效解決干擾層面，要結(jié)合實際情況找到問題的根源，合理補(bǔ)充潛在的干擾層，以實現(xiàn)有效修補(bǔ)。

3 選用坑槽修補(bǔ)材料分析

就整體而言，由于導(dǎo)致坑槽產(chǎn)生的原因多種多樣，因此，在修補(bǔ)坑槽的過程中，所使用的方法和材料也會有所差異。這就需要需要明確出現(xiàn)坑槽的具體原因，結(jié)合工程具體的情況來選擇。

一般使用的坑槽修補(bǔ)材料主要包括膠泥類和瀝青類型的材料、聚氨酯類、樹脂類、橡膠類型的材料以及高強(qiáng)、快凝水泥、聚合物砂漿類水泥混凝土表面修補(bǔ)料。目前，施工人員在施工中首選第一種材料，修補(bǔ)過程中使用的方法為“圓洞方補(bǔ)”，有效控制了基層的質(zhì)量。在施工中，樹脂類與聚氨酯類的橡膠材料需要注意統(tǒng)一質(zhì)量。實施修補(bǔ)工作中，首先劃出預(yù)計垂直或者平行于路中心線的挖槽修補(bǔ)輪廓線，再按照常規(guī)的順序來實施，填充過程中所使用的橡膠類材料的形狀通常為長方形或者正方形。相關(guān)調(diào)查顯示，高強(qiáng)、快凝水泥以及聚合物砂漿等材料具有較強(qiáng)的承擔(dān)載荷的能力，如果在修補(bǔ)坑槽中需要提升修補(bǔ)技術(shù)，防止后期出現(xiàn)裂縫與變形的情況，在材料的選擇上可以優(yōu)先考慮使用高強(qiáng)、快凝的砂漿類材料。

在選擇瀝青混凝土修補(bǔ)材料過程中，其關(guān)鍵在于不能忽視環(huán)境因素對材料帶來的影響。由于現(xiàn)場施工環(huán)境的差異性，最終所產(chǎn)生的影響也各有不同，比如溫度因素，在不同情況下將會影響修補(bǔ)工作的收縮能力和應(yīng)力效果。因此，在修補(bǔ)工作中，混凝土結(jié)構(gòu)特點與類型的選擇是需要注重的其中一點，還要綜合考量，結(jié)合修補(bǔ)工作的實際情況以及結(jié)構(gòu)特點全面分析。并且在施工過程中選擇與確定材料時，還需要全面提升與創(chuàng)新其施工技術(shù)與操作規(guī)范。

4 瀝青混凝土路面坑槽修補(bǔ)技術(shù)

4.1 坑槽填料修補(bǔ)

該方法為臨時性的修補(bǔ)方式，主要操作為在坑槽內(nèi)放置散料，然后進(jìn)行簡單的清理，若情況比較緊急可不用清理，然后將瀝青混合料放置其中，碾壓成型。該方法的主要特點在于操作方便、能夠?qū)崿F(xiàn)快速維修且使用的設(shè)備較少，適合在冬季以及雨天等特殊天氣或者坑槽數(shù)量較多、急需快速維修的情況下運(yùn)用[5]，其技術(shù)工藝如圖1 所示。

圖1 坑槽填料修補(bǔ)工藝示意圖

主要操作流程為：首先對坑槽進(jìn)行清理，將坑槽中存在的雜物與積水清除干凈，使用掃把或者吹風(fēng)機(jī)將松散的物料清出來，若坑槽內(nèi)積水較多，可用拖布等吸干水分。完成以上操作后將新的物料填入坑槽內(nèi)，并結(jié)合使用相關(guān)工具，填料時先將坑槽的周圍填滿，逐漸向中間填充，以避免坑槽周圍各個角落出現(xiàn)空洞的情況。以材料類型以及壓實設(shè)備功率為依據(jù)確定填料厚度，以基料的最大粒徑等因素確定材料類型，通常應(yīng)該控制厚度在10cm 左右。如果使用的混合料為熱瀝青，盡可能使用一層完成填料工作，這樣能夠起到保溫的作用，確保壓實度到位，并且如果采用分層的方式碾壓，表層以外的邊縫可能無法壓實到位，對此可使用推平板推勻填料，使填料處于平整狀態(tài)，注意使用工具一般不用鐵耙，這是因此鐵耙容易造成瀝青混合料離析的情況，并且快速降低熱瀝青混合料的溫度。此外，需要盡快清理坑槽以外的填補(bǔ)料，防止在碾壓后路面會形成薄層；最后碾壓成型，所用設(shè)備通常為壓路機(jī)或者平板夯等，選用設(shè)備時盡量選用具有振動功能的設(shè)備，確保壓實度，如果壓實設(shè)備緊缺，可使用運(yùn)輸瀝青混合料的卡車進(jìn)行碾壓，確保碾壓后的路面與原路面處于平整狀態(tài)，如果碾壓設(shè)備功率達(dá)不到要求，修補(bǔ)的路面需要略高于原路面≤5mm，這樣，在公路運(yùn)營過程中，可通過車流量的載荷再次壓實，最終使得整個路面處于平整狀態(tài)。

4.2 坑槽挖補(bǔ)修補(bǔ)

該方法在坑槽修補(bǔ)工藝中比較常用，首先對不規(guī)則的瀝青混凝土路面進(jìn)行切割，使其成為矩形，然后下挖至坑槽下受損害的部位，或者直接挖至病害最底面，如圖2 所示，這樣添加的新物料會更加堅實，以確保維修后的路面使用壽命更加長久，維修后壽命可延長5 年以內(nèi)，主要原因在于其徹底清除了病害，該方式還被稱為永久性維修。但該工藝的不足之處在于成本高昂，因此，修補(bǔ)工作中需要結(jié)合施工現(xiàn)場的情況合理選擇相應(yīng)的施工技術(shù)，以防出現(xiàn)浪費(fèi)施工成本的情況。

圖2 坑槽挖補(bǔ)修補(bǔ)工藝示意圖

4.3 冷料冷補(bǔ)

冷料冷補(bǔ)工藝使用也比較普遍，并且應(yīng)用效果滿意，能夠有效修補(bǔ)路面出現(xiàn)的裂縫。并且該工藝對于處理路面出現(xiàn)的較深裂縫也比較有效，其施工速度較快，能夠應(yīng)對路面修補(bǔ)出現(xiàn)的緊急情況。該方法的防水性能以及持久性能也比較強(qiáng)，可在極端天氣下作業(yè)。

4.4 熱料熱補(bǔ)

該工藝目前適用于面積較大的混凝土施工作業(yè)中，主要方法是將原材料進(jìn)行加工處理，提升溫度，趁熱進(jìn)行修補(bǔ)，可在時間較短的情況下完成坑槽的修補(bǔ)作業(yè)。該工藝還能在混凝土施工不當(dāng)而造成一系列問題中使用且操作簡單。

5 結(jié)束語

綜上所述，介于瀝青混凝土路面的坑槽原因較多，修補(bǔ)前需要進(jìn)行綜合考量，采取針對性的修補(bǔ)技術(shù)，杜絕在所有的修補(bǔ)作業(yè)中使用一樣的技術(shù)，以避免事倍功半的結(jié)局。發(fā)現(xiàn)路面出現(xiàn)坑槽病害后，需要盡快采取合理修補(bǔ)技術(shù)，保障公路運(yùn)營的質(zhì)量以及通暢性。