冬季雨季公路沥青路面坑槽快速维修技术分析

陈章杰

（广州市道路养护中心北城养护所，广东广州510000）

0 引言

沥青路面作为当前公路建设的常见路面，在各项影响因素的长期综合作用下，会逐渐产生坑槽病害，一般情况下，此类路面养护开展时节为高温季节，不仅便于施工，还能够为实现预期的养护效果提供保证。但是坑槽出现具有随机性，施工作业难免会在冬季雨季情况下展开，而常规维修方法难度大、效果也较差，因此需要落实以冷补混合料为核心的快速维修技术，从而增强修补耐久性。

1 探讨冬季雨季公路沥青路面坑槽维修难点

公路沥青路面较为容易出现质量病害，在季节、天气原因的影响下，坑槽维修难度较大，在冬季雨季，主要病害因素是湿度和温度，这两个因素不仅单独作用，也具有综合作用，导致快速维修技术开展难度较高，其具体难点如下。

1.1 温度影响下的施工难点

沥青混合料自身就具有温度属性，无论是施工过程中还是路面后期使用中，都会受到环境温度的影响。由于坑槽病害的出现是不确定的，而且出于对公路通车的考虑，修补质量的同时还要提供较快的维修速度，整体上维修难度较大。在该情况下，温度会影响材料黏结性能，尤其是常用的热拌沥青混合料，其强度性能将会受到低温环境的较大影响，进而导致维修效果不理想[1]。

1.2 湿度影响下的施工难点

一直以来，水分都是影响沥青路面质量的主要因素，在开展公路坑槽维修工作时，冬季雨季带来的水分将会降低材料黏结性能，导致冷补料与坑槽壁面之间出现松散现象，外加水分的渗入与凝结，可能造成二次坑槽。此外，多余的水分会影响混合料质量，降低其固化速率，不利于坑槽维修预期质量目标的实现。另外，水分浸入修补的坑槽中，也为集料和沥青的剥落提供了客观条件，最终导致冷施工混合料耐久性较差。

2 分析冬季雨季下快速维修公路沥青路面坑槽的施工技术

2.1 材料性能对比选择

针对冬季雨季下的公路路面坑槽快速修补作业，在应对温度和湿度两大影响因素时，重点工作是科学选用维修混合料，主要分为公路坑槽修补界面材料和坑槽填筑冷补沥青混合料，通过掌握混合料的各项性能并对比分析，以此保证混合料的使用符合施工要求与修补需求，具体分析如下。

2.1.1 坑槽修补界面材料选择

（1）开展力学特性分析

为保证界面材料黏结性能优良，施工人员应选用三种以上的界面材料开展力学特性试验研究，以乳化沥青、改性乳化沥青、界面黏结剂A 和界面黏结剂B 以及轻质沥青为试验对象，其抗剪强度分别为0.102MPa、0.314MPa、0.533MPa、0.565MPa 和0.213MPa，抗拉强度分别为0.053MPa、0.135MPa、0.187Mpa、0.217MPa和0.101MPa。由此可见，界面黏结剂A 和B 可以明显改善坑槽与路面之间的黏结效果。从荷载位移特性来看，测试5oC、界面潮湿情况下5 种材料的荷载和位移数据，具体如表1所示。

由表1 可见，界面黏结剂A 和B 的应用效果更为理性。

表1 不同界面材料的荷载和位移参数

（2）开展界面材料固化时间分析

与夏季高温天气不同，冬季雨季具有低温潮湿的特点，修复坑槽所用的混合料碾压成型后就需要具备通车功能，因此施工人员还需要分析界面材料固化时间，立足材料质量选择固化速率快的界面材料。通过营造零下10oC 的温度环节发现，界面黏结剂A 和B 固化时间最短，时间参数在1～3h 范围内，最慢的是轻质沥青，固化时间超过24h。

（3）开展界面材料工作性研究

在该方面主要分析界面材料黏度特性和动态剪切流变特性，这主要是保证界面材料能够满足冬季雨季这一较为特殊的公路坑槽修补环境。在专业仪器和不同温度环境下的试验发现，轻质沥青黏度最高，其次是界面黏结剂A，最后是乳化沥青。此外，在相对低温的施工条件下，界面黏结剂A 的黏度较低，工作性较为理想，因此在开展公路沥青路面坑槽维修工作时，应选用界面黏结剂A 作为界面材料。

2.1.2 冷补沥青混合料选择

相较于传统热拌沥青混凝土，冷补沥青混合料无须加热，温度范围较大，-30～40oC 均可，且整体施工方便，完成修补工作后即可开放公路交通，同时材料绿色环保，不容易出现脱落等二次病害，整体工程效益和修补成本都十分理想。为保证公路沥青路面坑槽维修质量，施工人员应对三种以上的冷补混合料进行性能分析，主要是黏聚性、水稳性和高温稳定性。该次选用的冷补混合料矿料级配如表2所示。

表2 冷补混合料矿料级配

（1）对比分析冷补混合料黏聚性

将合理剂量的稀释剂加入冷补沥青混合料中会影响其黏聚性，但也有利于冬季雨季下混合料的拌和施工，因此，为保证后续修补质量，施工人员应分析沥青混合料黏聚性，避免二次病害的出现。根据上述三种冷补混合料规格参数，冷补料A 的总质量、大块质量、掉下质量分别为800g、765.2g 和34.8g，破损率为4.35%；冷补料B 的总质量、大块质量、掉下质量分别800g、787.7g 和12.3g，破损率为1.54%；冷补料C 的总质量、大块质量、掉下质量分别800g、774.7g 和25.4g，破损率为3.17%。由此可见，黏聚性能最为理想的是冷补料B，这是因为其细料含量相对较多，油石比较大。

（2）对比分析冷补混料高温稳定性

将冷补沥青混合料在25oC 的常温环境下注入模内，反复碾压后养生3 天发现，冷补料B 动稳定度为218.5 次·mm-1，冷补料C 为524.6 次·mm-1，而冷补料A 时间短，并未呈现有效数据。由此，冷补料C 具有理想的高温稳定性，符合相关规定的500 次·mm-1的动稳定度要求。

（3）对比分析冷补混合料水稳性

由于冬季雨季使得公路路面维修需要在潮湿低温的环境中展开，所以在完成维修作业后可能面临积水情况，如果选用的冷补混合料不具有良好的水稳性，则会给二次病害的出现埋下隐患。在开展冷补混合料水稳定分析工作时，主要采用黏附性水煮法开展试验，从试验结果来看，冷补料A 的黏附性等级为4，冷补料B 的黏附性等级为5，冷补料C 的黏附性等级为4。由此可见，冷补料B 的黏附性最为理想，因此在开展公路坑槽维修工作时，选用该冷补沥青混合料。

2.2 坑槽快速修补工艺

为及时、快速修补冬季雨季下的沥青公路路面坑槽，在完成界面材料和填筑材料各项性能的分析工作后，应严格按照相关标准落实坑槽修补工艺流程，具体施工措施如下。

2.2.1 科学拌和冷补沥青混合料

根据前期的性能试验调试拌和设备，保证沥青温度在110～120oC 范围内，控制矿料温度在75～100oC之间，从而避免过高的温度影响冷补添加剂所发挥的作用效果，保证矿料级配稳定。最终冷补沥青混合料出料温度应控制在90oC 以上，100oC 以下。开展具体拌和作业时，应将时间控制在80～100s 之间，具体时间长度应由施工人员结合实际施工条件和拌和效果自行调整，最终使混合料均匀、无花白料即可，工艺流程如图1所示。

图1 冷补沥青混合料拌和流程

2.2.2 科学存储冷补沥青混合料

从当前工艺发展现状来看，该混合料的存储方式分为两种，一种是长期存储，以袋装为主，时间在7 天以上。将出料后的新拌和冷补沥青混合料堆放至空旷场硬质干净场地，直至其温度降低为室温后装袋存储。选用内层厚、密封性好的聚氯乙烯塑料袋和外层结实的编织袋双层包装袋装存，每袋质量控制在25kg以下，密封后放入仓库，堆放高度控制在1m 以下，避免结团。第二种是短期存储，即时间在7 天以内，以直接堆放为主。堆放场地仍为干净、硬质空旷场地，为保证存储质量，防止冬季雨季对其造成影响，应加盖覆盖物，高度同样控制在1m 左右。除此之外，存储还要注意防火安全、包装袋破损、取用密封以及场所干燥通风等。

2.2.3 坑槽准备

明确公路路面坑槽边界规格和深度，落实“圆洞方补”原则绘制开槽修补线，该线条要与路面中心线保持平行或垂直关系，确认无误后使用切割机将原本不规则的公路坑槽修整为成型坑槽，保证后续施工的平整性和稳定性。之后，开展底部和壁面的凿毛作业，清理干净坑槽内部，摊铺混合料前于坑槽底面和壁面刷涂一层界面材料，浸润石料。此外，做好水分处理，使用海绵吸水或者拖把均可，保证坑槽内没有明显水分即可。

2.2.4 开展冷补沥青混合料铺筑作业

按照马歇尔标准密度与松铺系数的乘积计算冷补沥青混合料具体用量，填筑前施工人员应对混合料状态进行检查，保证其处于松散状态，若发现其中具有结块体，使用工具将其敲打分散后方可填筑公路坑槽中。当混合料填满后，整体情况应是坑槽中央处比四周公路路面稍高，且整体为弧形，这要求施工从坑槽两侧边缘位置开始施工，正确认识到气温较低下冷补沥青混合料受到影响的流动性，从边缘位置逐渐过渡到公路坑槽中心位置，碾压时要以部分重叠碾压的方式为主，从而避免漏压。完成压实作业后，针对公路坑槽四周和边角开展加固和防水作业，比如粘贴止水压条或实施灌缝法等，最后保证质量检验合格后开放公路交通。

其中，开展摊铺作业时，施工人员应把握以下技术要点：首先，选择松铺系数时要保证最终修补高度比原路面高2cm 或3cm，以此保证修补强度和密实度；其次，当公路路面出现的坑槽深度＞5cm 时，施工人员应落实分层摊铺和压实作业，碾压作业开展2～3遍即可；最后，判断混合料是否压实时，可以采用少量水滴施撒法，判断修补后的路面是否出现下渗现象，以此保证维修质量。

3 结语

综上所述，为实现公路安全、稳定运行，应正确认识到冬季雨季下维修坑槽病害需要面对的温度和湿度影响，做好界面材料和填筑材料的性能分析工作，以此为基础保证混合料拌和质量和最终施工效益。此外，按照流程科学推进维修作业，增强公路耐久性。