湖北京珠高速公路沥青混凝土路面坑槽病害维修工艺简介

1、湖北京珠高速公路沥青混凝土路面坑槽病害维修工艺简介摘  要坑槽是沥青混凝土路面常见病害之一，如果不得到良好的修补，其蔓延速度之快、恶化程度之深，因此必须及时处理并保证维修质量。对于坑槽病害前期的预防性养护尤为重要，在日常养护中要及时对可能导致坑槽的表面松散、翻浆、离析等病害进行及时处理，以杜绝和延缓坑槽的出现，降低维修成本，从而实现预防性、低成本、高效能养护。 关键词沥青路面 坑槽 工艺 1 概述 湖北京珠高速公路是北京至珠海国道主干线穿越湖北的路段，是国家“九五”和“十一五”交通重点建设工程之一。由湖北北段、武汉军山长江公路大桥和湖北南段三大项目组成。主干线总里程339km，其中京

2、珠段全长293.6km，沪蓉段全长45.7km。 湖北京珠高速公路北段（湖北九女关至军山大桥南桥头）的沥青混凝土路面采用super12.5结构，面层厚度16cm，分为三层：上面层4cm（改性沥青）、中面层6cm（重交沥青）、下面层6cm（重交沥青）。 湖北地处中低纬度，属于亚热带大陆性季风气候，具有四季分明、日照充足、雨水充沛、雨热同季的气候特点，所以多雨季节在重载车作用下，京珠路沥青混凝土路面坑槽病害通常会大量产生。坑槽病害是沥青混凝土路面常见的早期破坏形式，它的出现一方面极大地影响了行车舒适性和安全性，另一方面在得不到及时维修的情况下，坑槽病害在水和车轮作用下，继续扩大病害范围，直至影响到

3、基层的结构稳定性。因此，湖北京珠高速公路养护部门对坑槽病害的维修提出了“坑槽不过夜”的维修时效要求，保证坑槽维修的及时性。 本文结合湖北京珠高速公路实际情况，通过浅析坑槽病害形成的原因和近年来坑槽维修数据的详尽统计分析，介绍了目前湖北京珠高速公路沥青北段两大类维修路面坑槽的维修工艺，并根据这两类工艺特点，进一步说明维修过后新路面所达到的验收标准。 2 沥青混凝土路面坑槽成因分析 2.1水损坏 水损坏是产生沥青混凝土路面坑槽的最主要因素。水对沥青混凝土产生软化作用（沥青混合料含水量增加，导致其强度和刚度降低）、剥离作用（降低沥青与集料的粘附性）和冲刷作用（在荷载作用下产生的动水压力不断冲刷细料）

4、，造成沥青混凝土松散、跑料，从而形成坑槽。 2.2材料不合格 由于沥青混合料的“贫油”现象，导致沥青与石料的粘附性差以及沥青混合料水稳定性能差等材料本身路用性能不合格容易导致成型后的沥青混凝土路面在荷载、水等综合因素下产生病害。 2.3施工控制不严 在施工中由于控制不严造成的沥青混合料产生离析、夹层以及沥青混凝土路面压实不达标等，都是沥青混凝土路面发生坑槽的隐患。 压实度不足是早期水损害最普遍的原因。据相关研究表明，热拌沥青混合料4%5%的空隙率就认为是不透水的（也就是说与水损害无关），大多数沥青混合料设计空隙率为3%5%，当施工完毕后，大多数要求达到92%的最大理论密度，空隙率为8%。在营运

5、23年后，可以认为是达到了设计空隙率。路面压实度不达标，空隙率高于8%，就易渗水，就会引起路面松散。 2.4其它因素 事故车辆的挤压、划刮和油污都会造成沥青混凝土路面的坑槽病害。 结合湖北京珠高速公路北段的实际情况，我们通过分析，认为形成坑槽的原因主要有： 2.4.1集料与沥青粘性不良。 2.4.2集料含泥量偏高。 2.4.3沥青混合料拌和不均匀或沥青用量不足。 2.4.4沥青混合料离析。 2.4.5.沥青混合料细集料偏多等原因。 3 沥青混凝土病害维修数据统计分析 作为连接南北交通的主动脉，湖北京珠高速公路承担繁重的交通压力，现有日通行量超过了2.5万辆左右，且重载车居多，平均胎压已达0.7

6、9Mpa。 在渠化交通的作用下，引起沥青混凝土路面损坏的原因不仅仅是水损坏那么简单，湖北京珠高速公路沥青混凝土路面出现的坑槽有大部分并不是由水损坏引起的坑槽，而是由于沥青混凝土路面出现的宽裂缝、沉陷、翻浆、面层推挤或桥面铺装损坏等其它原因造成了沥青混凝土路面的提前损坏。据统计，仅2006年，湖北京珠高速公路北段沥青混凝土路面坑槽病害出现数目1393处（处治工程数量524.21m3），其中由水损坏引起的坑槽871处（处治工程量223.95 m3），余下522处（处治工程量300.27m3）坑槽病害均由宽裂缝、沉陷、基层翻浆、面层推挤或桥面铺装损坏等原因引起的沥青混凝土路面破损进而形成的坑槽病害，

7、对这部分病害的处治量占到了全年坑槽处治总量的57。 为了保证坑槽维修的及时性，目前我们维修沥青混凝土路面坑槽病害主要采用的“热补”工艺和“微波”工艺相结合的方法，在更大程度上提升了坑槽维修效率。 4 “热补”工艺简述 “热补”沥青混凝土路面修补工艺是利用沥青混凝土路面热养护车自带的热料仓和加热墙，对沥青坑槽病害进行修补。适用于所有类型的坑槽修补，并同时用于龟裂、翻浆、宽裂缝等病害维修。 “热补车”利用自带的热料仓对成品沥青混合料进行加热至150180 ，能够比较方便的将热补料带到维修现场，提高了工作效率；加热墙主要用于对原沥青面层进行加热，然后耙松，在视情况添补新料和粘接剂，最后碾压成型。不过

8、加热墙的热效率只能达到路表以下25cm，因此不适用维修深度大于5cm的坑槽。 因为重载车居多原因，随着运营时间的增加，目前出现的坑槽病害均达中面层，即10cm以上，在这种情况下，对于沥青混凝土路面坑槽，我们采用人工开挖的方式，加热墙仅辅助用于对人工开挖后路槽的加热，其目的在于加速乳化沥青的破乳速度，加快维修时间。 为了克服坑槽维修过后弱接缝的问题，我们在接缝处采用了新材料“立贴胶”、美国新型沥青再生剂TOPEIN或者CAP就行了灌缝处理，这一措施有效的提高了坑槽维修过后的质量和使用性能，使坑槽维修的返修率由以前的30下降到1左右。 4.1材料选择 热补车所采用的沥青混合料是经过拌和楼拌和过的厂

9、拌沥青混合料。沥青混合料采用super12.5设计标准，原材料用国创pg76-22q改性沥青。矿料采用京山灰绿岩，矿粉采用京港矿业加工的石粉。由京山灰绿岩与国创pg6-22改性沥青等原材料，按照superpave设计标准进行目标配合比设计，采用油石比5.2%（配合比为1#：2#：3#：4#：矿粉=30：30：25：12：3）。在实际施工时候所用的沥青混合料，必须采用按照以上标准厂拌后的热拌沥青混合料。 为了提高效率，在施工时，施工单位也采用其它具有质量检验报告单的沥青混合料或成品沥青混合料。 4.2热补材料存放 采取密闭容器和包装袋包装，有利于储存和使用。如果采取室外存放，放置在坚硬地面上，堆

10、置的高度小于50cm，并用油布或不透水帆布遮盖好其表面，避免因雨淋日晒而降低了沥青混合料的使用性能。 4.3施工步骤 4.3.1开挖维修界面。根据病害面积特点，首先划出修补范围的轮廓线。按照“圆洞方补，斜洞正补”的原则，使维修面成矩形，四周同路面标线平行或垂直；范围根据表面病害实际范围向四周扩大510cm。 4.3.2凿出病害面层。凿出病害面层时要根据上中下面层次序，结合病害涉及的层次依次处理，病害发生到哪一层就要处理到哪一层，确保处理彻底。对于开槽过后基层出现的裂缝，在基层上面铺设土工布和玻纤格栅。 4.3.3处理裸露面。用吹风机和刷子清理路槽里的碎屑；对清理干净的路槽用乳化沥青均匀涂刷坑槽

11、底部及四周槽壁，涂刷量约0.30.5kg/m2。 4.4.4加热。确定好加热墙分区加热的位置，用加热墙进行加热约六分钟,加速路槽中乳化沥青的破乳。然后采用新材料-立贴胶，沿着四周槽壁竖向粘贴好，其目的在于解决坑槽维修过后的弱接缝问题。提高坑槽使用寿命。 4.4.5回填混合料。向修补区域分层填入新的沥青混合料（控制沥青混合料出仓的温度在120140左右）。采用人工摊铺，同时人工找平，并清除混合料中的杂质和大粒径石料，使新路面高度比原路面高出12cm，边缘接缝处和新路面表面使用细集料。 4.4.6分层碾压。用激振力不小于15KN的压路机进行压实。对于目前结构层的碾压，采用分4层（维修厚度16cm）

12、碾压，温度控制在70-90°C。 在分层碾压时，要注意坑槽边缘沥青混合料形成的碾压“死角”，对于这种情况，先采用振捣夯对周边进行压实，再用小型压路机进行压实。对于上面层的碾压，先沿接缝处静压12遍，后逐步向中间碾压，最后采用振动碾压35遍，先横向，后纵向，保证坑槽修补的压实度和平整度。最后在接缝边缘灌入普通沥青，起到防水作用，进一步提高接缝处的质量。 4.5关键控制技术 “热补车”沥青混凝土路面修补技术在施工过程中，接缝防水处理、平整度控制以及底面病害处理彻底是决定维修质量的关键。 防水控制技术： 1.坑槽开挖的地面、四壁要涂抹粘层油，要求涂抹均匀不留空白且不流淌。 2.在四壁要采用

13、“立贴胶”粘贴工艺，填料碾压完毕后，四周接缝还要进行灌缝处理。 3.多层修补要形成台阶，台阶宽大于10cm。 4.四周接缝处填料要细，略多一点，加大振压遍数以提高压实度。 平整度控制技术： 1.分层填筑时中下面层厚度可以适当调整，各层要严格控制松铺系数。 2.相邻坑槽相距不足一米时上面层连通形成一个修补面。 3.四周接口平顺，纵横向平整度要求三米直尺检查小于3mm。 4.用较细的集料填边，先压边再依次向中间推进。 5.压实度是保证平整度的先决条件，要求填补料温度不低于120，修补时开挖面积要保每层压实机具都能下去正常工作，碾压时采用小型平夯板、手扶式钢轮压路机联合作业，碾压56遍，确保每层的压

14、实度。 底面病害处理彻底控制技术： 1.对修补床面的杂物、浮灰、松动的集料一定要处理干净； 2.底面无龟裂、松散、唧浆、渗水等现象，一经发现处理至完好基层面； 3.底面出现裂缝的时候，对裂缝首先进行灌缝处治； 4.底面潮湿一定要烘干。 四、微波“热再生”工艺简述 为了改变公路养护车对沥青混凝土路面加热深度浅、易烧焦沥青混凝土、效率较低等问题，湖北京珠高速路北段养护部门2005年在全省率先引进了美的集团研制的微波热再生养护车。 微波热再生养护车是利用微波加热的原理，能够在1015分钟内，将沥青混凝土路面无损加热到养护施工作业温度，热量最强可以穿透18cm22cm厚的沥青层，可达到快速修复沥青混凝

15、土路面，大大提高路面的维修成本和时间。 微波热再生养护车适用于底部完好，仅沥青面层出现的坑槽病害，另外还可以用于沥青表面出现松散、推移等病害维修。 4.5.1施工步骤 因为微波可以穿透18cm22cm厚的沥青层，所以在维修时可以直接对原沥青面层进行加热，然后耙松，在视情况添补新料和粘接剂，最后碾压成型。从而形成真正意义上的热接缝，更大程度上提高了坑槽使用寿命。 1.形成维修界面。划出修补范围的轮廓线。按照“圆洞方补，斜洞正补”的原则，使维修面成矩形，四周同路面标线平行或垂直；范围根据表面病害实际范围向四周扩大510cm。 2.加热。确定好加微波分区加热的位置，对病害部位进行加热1015分钟,

16、将沥青混凝土路面无损加热到作业温度130170。 3.回填混合料。对已经软化的沥青混凝土路面耙松，喷洒改性乳化沥青，填入适当的细料，进行碾压（该环节参考“热补车”工艺碾压环节）。 4.灌缝。对维修完毕的坑槽接缝处，灌入普通沥青，起到防水作用，提高接缝处的质量。（二）关键控制技术 微波修复路面病害在使用中再次出现损坏主要是修补面的离析和松散破坏。修补面的离析和松散主要是由于旧沥青的老化以及新旧料拌和不均匀和温度不够，因此在采用加热设备对原路面进行加热时候一定要严格控制时间，防止沥青燃烧和老化，添加的粘结剂要足量，保证对再利用沥青混合料的性能改善，在新旧混合料拌和时要严格控制温度，拌和要充分，并要

17、剔除大集料防止离析的产生。 5 两大热补工艺比较 6 沥青混凝土路面坑槽修补质量验收评价标准 对于坑槽维修质量的评价包括以表观为主的定性标准和以检测指标为准的定量标准，具体各项标准如下： 6.1定性标准 6.1.1修补面平整，新旧沥青混凝土搭接处纵横向3m直尺检查平整度要小于3mm，修补面略高于原路面但高差不能超过3mm。 6.1.2沥青混凝土颗粒分布均匀，无离析现象。 6.1.3修补面颜色均匀、结构密实。 6.1.4新旧沥青混凝土搭接处紧密，平顺、无啃边、松散和麻面等缺陷。 6.1.5新路面上层沥青混合料外观颜色尽量接近旧路面。 6.1.6接缝处灌缝线形平顺，完全覆盖接缝，应具有很好的防水性能。 6.2定量标准 6.2.1压实度不小于98。 6.2.2抗滑系数BPN不小于45；构造