高速公路沥青路面坑槽病害的养护措施
2015-06-24
引言
沥青路面坑槽的修补质量除与修补材料的性能有密切关系外，还在很大程度上取决于坑槽修补的工艺方法。坑槽是沥青砼路面常见的一类病害,如果得不到良好维修,其蔓延速度、恶化速度很快,必须及时处理并保证其维修质量。因此对于坑槽病害前期的预防性养护显得尤为重要。在日常养护中要及时对可能导致坑槽的表面松散、离析等轻微病害进行涂胶、罩面等处理,以杜绝或延缓坑槽的出现。
一、高速公路沥青路面常见病害和破坏类型分类
1.1常见病害的种类
裂缝、车辙、松散、泛油、沉陷变形、波浪、坑槽等病害。
1.2 破坏类型分类
（1）松散类，破坏成因以水损坏为主，表现为路表面混合料松散，由于混合料压实不足或混合料空隙率过大，路表水渗透并积聚，在行车荷载作用下形成高压水，致使裹附于骨料表面的沥青剥落，破坏了沥青的胶结结构，或由于路表水下渗聚集，严寒地区由于反复冻胀，致使沥青混合料松散。这类病害的继续发展即形成剥落、坑槽。
（2）裂缝类
①横向裂缝：一般以规则单一裂缝存在，与路基中线相对垂直，缝宽不一，缝间距相对一定，缝间距取决于当地气温温差的大小、基层材料的抗拉性能以及基层强度大小，属温缩和干缩类裂缝。
②纵向裂缝：缝宽不一，一般以单根且不规则出现，一般发生在半填半挖或路面加宽路段，或由于路基不均匀下沉形成，一般在裂缝处存在错台。渠化交通超载严重时，也可因荷载原因造成轮迹带中央出现基层结构板块折断形成。
③龟裂：一般出现在行车道或超车道，起初以单根或多根平行纵缝出现，受荷载反复作用，路面结构的逐步疲劳破坏，沿纵缝逐渐产生横向和斜向交错裂缝，形成龟裂，主要是由于路面结构层强度不足，路基弯承载里不足或严重超载引起，逐步发展就会形成大面积网状裂缝，这种病害目前存在较为普遍，养护维修工作量大，不及时、彻底处理会加剧病害的发展，甚至造成路基的快速破坏。
二、高速公路沥青路面坑槽病害成因
（1）进场原材料把关不严，路面用碎石含泥量及针片状含量超标。
（2）沥青混合料在施工过程中拌和不均匀，沥青含量较少，不能将矿质集料有效粘结，在高速行驶车辆轮胎的泵吸作用下，较细集料被吸出，导致局部坑槽。
（3）施工单位施工过程控制不严，压实度不足造成局部路面空隙率大，局部渗水。
（4）路面下面层施工时标高控制不严，导致沥青上面层太薄，没有达到设计结构厚度。
（5）轻微病害没有得到及时处理，造成局部发生龟裂、松散，在交通荷载、雨水等作用下形成坑槽。
（6）车辆滴油漏油侵蚀沥青路面，使沥青混合料离析、沥青膜剥落、集料散失，进而出现坑槽。
（7）土基或基层强度不足，路面产生裂缝、松散等病害，未及时进行修复，致使病害继续扩大，形成坑槽。
（8）基层完好，面层因施工原因，或外界因素，如机械损伤路面形成的坑槽。
（9）在不良环境下施工，如将雨水封入路面结构内部、混合料拌和温度过高使沥青过早老化发脆、及低温施工导致路面空隙率偏大，为出现坑槽埋下隐患。
三、高速公路沥青路面养护措施--坑槽修补工艺
沥青路面出现坑槽、龟裂等路面病害时应根据病害程度及时进行预防性养护，以延长沥青路面的使用寿命。根据坑槽挖补方式的不同，坑槽修补工艺可分为冷修补工艺和热修补工艺。1、坑槽冷补工艺
（1）施工工艺包括: ①划定维修范围。形状按照“圆洞方补”原则,使维修面成矩形,四周同路面标线平行或垂直;根据表面病害实际范围向四周扩大30 cm。②凿除病害面层。利用切缝机、液压镐等设备凿除维
修范围内的沥青砼,当处理层次超过一层时,要分层凿除,各层的凿除面要形成台阶(台阶宽度不小于10 cm) 。③处理凿除面。及时处理坑槽底面病害及坑槽内松散料,当坑槽内有水时,用干布吸干,尽量不要残留流动水(可以潮湿) 。④填放冷料,分层碾压。为了保证效果,冷补材料均要求分薄层摊铺夯实,一般按2～3 cm 厚度进行分层铺筑,然后用小型平板夯配合小型手扶式钢轮压路机压实,必要时用小榔头对周边进行斜侧向夯击。
（2）关键控制技术：为了预防接缝处跑料,在施工中要控制以下几点: ①分层填料时要先填四周接缝处,再填中间,且四周边缘用细料填实。② 碾压要从接缝四周向中心进行,并有意识地加强接缝处的碾压强度和次数。③铺筑表面层时,不能使冷补料越出坑槽边界。由于冷补料以细料为主,且碾压层数多,在日常压实达不到要求时容易造成通车后再压实,形成表面下沉。为了保证最终的路面平整度,可以采取以下措施: ① 严格保证各层压实度。② 最后压实后维修面比周边原路面略高(1～2 mm) ,使其经车辆再压密后正好与原路面相平。③加强观察,在出现下沉凹陷后,及时用冷补料补填覆盖,调平表面。
2、热修补工艺
热修补是沥青路面的新型修补工艺，是由特殊结构的加热装置提供热量，在保持沥青混凝土性能的基础上，快速安全地加热旧沥青面层，使之达到拌和、压实温度，通过旧料再生等工艺措施，使病害路面达到或接近原沥青路面技术指标的一种技术。该工艺可全天候作业，保证了病害处理的及时性; 新老沥青路面热接缝，提高了修补质量; 机械化程度高，减轻了工人的劳动强度; 沥青混凝土旧料可再生，减少了旧料对环境的污染; 不同的工况，其施工工艺也不同。
( 1) 施工标志设置。在作业现场严格按照《公路养护安全作业规程》设置齐全醒目的施工标志，并有专人指挥交通。( 2) 清理病害区。在对坑槽、裂缝、油包、车辙等沥青路面病害区加热前，先对旧面层进行观察，判断是否能够再生利用，对不能再生利用的旧面层料进行清除，对可再生利用的旧面层料将病害区的尘土、松散粒料、积水等杂物清扫干净。( 3) 加热病害区。加热前先打开各液化气罐阀门，再打开各管路开关，为确保作业路面无老化，调好加热定时所需时间( 加热方式分断续加热和连续加热两种模式) ，一般控制在 5 ～ 10 min，加热至所需铺装温度 ( 140 ～170℃ ) 。具体加热时间可因季节和具体环境条件通过加热试验后确定。( 4) 翻松。移走加热板后立即对待修补的再生区域进行翻松，可先用齿耙和推板的背边在病害区周围刨出一个四方形。四方形距病害边缘不小于 15 cm，对加热区域外边缘不小于 10 cm。( 5) 再生、整平。原沥青路面被修补再生的沥青混凝土可能已被部分氧化，根据氧化程度在翻松后喷洒少许沥青活化剂或乳化沥青( 喷洒须均匀) ; 根据需要添加新料( 可用以前预留块状旧料，块状旧料需打碎加热软化才能用) ，用齿耙将耙松的沥青混凝土和新料混合均匀、找平，同时将边缘散落的沥青混凝土清除干净。( 6) 压实。压实应由外向内分层压实。压实一般不少于三遍( 第一遍静压、第二遍振压、第三遍静压，由边缘向内重叠 1/3 轮宽依次碾压，压实厚度每层不超过 7 cm，碾压至无明显轮迹为止) ，注意边角压实度( 可用人工夯实) ; 面层材料级配一般应与原沥青路面相同。( 7) 现场清理。面层碾压完毕后立即将现场清理干净，然后逆交通流方向撤除施工作业区安全设施，恢复正常交通。
小结:沥青路面质量的好坏，病害的多少，不单单取决于某个相关单位，只有施工、设计、养护和管理单位齐抓共管，科学对待，才可以得到有效控制，使得公路投资效益得到最大、长期有效地发挥，避免因各方面因素引起的不必要浪费，杜绝今年修，明年补，甚至早期大面积大中型维修的现象出现。
