沥青混凝土路面坑槽形成原因及修补关键技术

谢会申

（中国路桥工程有限责任公司，北京 100011）

沥青混凝土路面中坑槽现象作为一种普遍存在的病害，其特点主要表现为发生突然，并且逐渐波及周围正常的路面，其主要原因在于其载荷有限以及水的影响。目前，相关施工人员采用多种技术进行处理，通常有挖补式、填料式、喷射式、热料热敷、热料冷敷等。但在实际施工中，需要结合当地的地理特征以及坑槽产生原因合理使用修补技术，这样可以节约工程投入，并且确保修补效果更加可行。

1 沥青混凝土路面出现坑槽的产生形式

1.1 铺装层构造物形成的坑槽

桥面铺装层由水泥混凝土梁及沥青铺装而构成，且材料之间具有一定的差异性。桥面容易受雨水损坏，其防水性尤为重要，一旦防水功能出现问题，会增加桥面产生坑槽的几率。由于水泥混凝土梁及沥青粘结层处两种材料变形方式不同以及其他一些客观原因，使得两层之间不易粘合，易产生分层。一旦桥面防水出现问题并且通行车辆负荷过重，会使得桥面铺装层上的沥青剥落甚至脱皮，从而出现坑槽[1]。

分析以往的桥面养护经验发现，在连续阴雨天气过后，桥面易产生坑槽，出现严重的翻浆现象。10cm 左右厚度的桥面铺装层会出现大约3～5cm 厚度的坑槽，相对来说不算深。

1.2 表面层的坑槽

沥青混凝土路面产生的坑槽中通常最早出现，也是最容易出现的一类，主要由于路面表面层的不稳定性造成。表面层由沥青及石料等混合而成，两种物质不易粘附，造成混合物料间空隙较大，遇到雨雪天气时，路表水渗入表面层混合物料中，经过长年累月的浸泡，使得路面表面愈加脆弱[2]。一旦车辆载荷过重，被水浸泡的石料更容易被车轮压散，从而甩出，逐渐形成坑槽。此类坑槽的厚度也不算深，通常为3cm 左右。

1.3 表面层与中间层的坑槽

当沥青混凝土路面的底面层使用空隙率低于10%的密级配沥青混凝土混合料，而表面层以及中间层的用料是空隙率在10%以上的沥青碎石混合料时，空隙率越大，路表水越易通过孔隙渗入混合料并滞留其中，从而破坏路面的稳定性，降低其强度和刚性。一旦行车路面荷载过重，路面的表面层和中间层的沥青与集料的粘附性降低，会出现沥青剥落，局部产生网裂、沉陷，甚至发生粒料分离现象，松散的粒料被车轮带起，从而出现坑槽。此类坑槽的厚度大约9cm 左右。这类坑槽在最初发现后一般能得到及时有效的修补，因而成型的数量相对较少。

1.4 底面层与基层的坑槽

如果没有及时补救沥青混凝土路面表面层与中间层的坑槽，就会危及到路面的底层与基层，路面出现严重翻浆现象，一旦遭遇荷载过重的情况，在荷载作用下产生的动水压力会不断冲刷混合料，造成沥青混凝土松散、路面基础结构被破坏[3]。车流量越大，车辆荷载越重，动水和孔隙水的压力越强，冲刷作用就越严重，形成的坑槽也越深。此类坑槽厚度通常在10cm 以上，出现在路面表层及中间层被破坏之后，如果前期得到有效治理，可遏制此类病害的发展进程。

2 沥青混凝土路面坑槽出现的影响因素

2.1 基层缺乏足够的强度

沥青混凝土路面坑槽的产生具有多方面的因素，是否出现坑槽还受到混凝土路面基础层的强度是否达标的影响。不同强度出现的坑槽也会有差异。这就需要在混凝土路面施工过程中严格按照规范流程操作，相关管理人员结合现场实际情况严格监督施工作业，确保施工所用设备与设施符合工程具体特点，在压平与压实过程中确保工作到位。确保基层混凝土路面的强度符合标准，这样即使日后出现坑槽的情况，通常修补路面局部位置即可[4]。

2.2 沥青路面混凝土层透水

沥青路面混凝土透水现象比较普遍，这需要熟悉其影响因素并制定具有针对性的解决措施。进行修补作业之前，需要合理处置透水情况，分析透水的主要原因，并采取科学措施提升路面强度，进而确定修补坑槽的措施。

2.3 沥青基层与混凝土层出现局部干扰层

当沥青基层与混凝土层出现局部干扰层后，就会产生龟裂病害，因此沥青基层与混凝土层施工中务必高度重视其施工技术的应用与施工注意事项，及时采取针对性的措施进行修补。一般的修补方法并不能有效解决干扰层面，要结合实际情况找到问题的根源，合理补充潜在的干扰层，以实现有效修补。

3 选用坑槽修补材料分析

就整体而言，由于导致坑槽产生的原因多种多样，因此，在修补坑槽的过程中，所使用的方法和材料也会有所差异。这就需要需要明确出现坑槽的具体原因，结合工程具体的情况来选择。

一般使用的坑槽修补材料主要包括胶泥类和沥青类型的材料、聚氨酯类、树脂类、橡胶类型的材料以及高强、快凝水泥、聚合物砂浆类水泥混凝土表面修补料。目前，施工人员在施工中首选第一种材料，修补过程中使用的方法为“圆洞方补”，有效控制了基层的质量。在施工中，树脂类与聚氨酯类的橡胶材料需要注意统一质量。实施修补工作中，首先划出预计垂直或者平行于路中心线的挖槽修补轮廓线，再按照常规的顺序来实施，填充过程中所使用的橡胶类材料的形状通常为长方形或者正方形。相关调查显示，高强、快凝水泥以及聚合物砂浆等材料具有较强的承担载荷的能力，如果在修补坑槽中需要提升修补技术，防止后期出现裂缝与变形的情况，在材料的选择上可以优先考虑使用高强、快凝的砂浆类材料。

在选择沥青混凝土修补材料过程中，其关键在于不能忽视环境因素对材料带来的影响。由于现场施工环境的差异性，最终所产生的影响也各有不同，比如温度因素，在不同情况下将会影响修补工作的收缩能力和应力效果。因此，在修补工作中，混凝土结构特点与类型的选择是需要注重的其中一点，还要综合考量，结合修补工作的实际情况以及结构特点全面分析。并且在施工过程中选择与确定材料时，还需要全面提升与创新其施工技术与操作规范。

4 沥青混凝土路面坑槽修补技术

4.1 坑槽填料修补

该方法为临时性的修补方式，主要操作为在坑槽内放置散料，然后进行简单的清理，若情况比较紧急可不用清理，然后将沥青混合料放置其中，碾压成型。该方法的主要特点在于操作方便、能够实现快速维修且使用的设备较少，适合在冬季以及雨天等特殊天气或者坑槽数量较多、急需快速维修的情况下运用[5]，其技术工艺如图1 所示。

图1 坑槽填料修补工艺示意图

主要操作流程为：首先对坑槽进行清理，将坑槽中存在的杂物与积水清除干净，使用扫把或者吹风机将松散的物料清出来，若坑槽内积水较多，可用拖布等吸干水分。完成以上操作后将新的物料填入坑槽内，并结合使用相关工具，填料时先将坑槽的周围填满，逐渐向中间填充，以避免坑槽周围各个角落出现空洞的情况。以材料类型以及压实设备功率为依据确定填料厚度，以基料的最大粒径等因素确定材料类型，通常应该控制厚度在10cm 左右。如果使用的混合料为热沥青，尽可能使用一层完成填料工作，这样能够起到保温的作用，确保压实度到位，并且如果采用分层的方式碾压，表层以外的边缝可能无法压实到位，对此可使用推平板推匀填料，使填料处于平整状态，注意使用工具一般不用铁耙，这是因此铁耙容易造成沥青混合料离析的情况，并且快速降低热沥青混合料的温度。此外，需要尽快清理坑槽以外的填补料，防止在碾压后路面会形成薄层；最后碾压成型，所用设备通常为压路机或者平板夯等，选用设备时尽量选用具有振动功能的设备，确保压实度，如果压实设备紧缺，可使用运输沥青混合料的卡车进行碾压，确保碾压后的路面与原路面处于平整状态，如果碾压设备功率达不到要求，修补的路面需要略高于原路面≤5mm，这样，在公路运营过程中，可通过车流量的载荷再次压实，最终使得整个路面处于平整状态。

4.2 坑槽挖补修补

该方法在坑槽修补工艺中比较常用，首先对不规则的沥青混凝土路面进行切割，使其成为矩形，然后下挖至坑槽下受损害的部位，或者直接挖至病害最底面，如图2 所示，这样添加的新物料会更加坚实，以确保维修后的路面使用寿命更加长久，维修后寿命可延长5 年以内，主要原因在于其彻底清除了病害，该方式还被称为永久性维修。但该工艺的不足之处在于成本高昂，因此，修补工作中需要结合施工现场的情况合理选择相应的施工技术，以防出现浪费施工成本的情况。

图2 坑槽挖补修补工艺示意图

4.3 冷料冷补

冷料冷补工艺使用也比较普遍，并且应用效果满意，能够有效修补路面出现的裂缝。并且该工艺对于处理路面出现的较深裂缝也比较有效，其施工速度较快，能够应对路面修补出现的紧急情况。该方法的防水性能以及持久性能也比较强，可在极端天气下作业。

4.4 热料热补

该工艺目前适用于面积较大的混凝土施工作业中，主要方法是将原材料进行加工处理，提升温度，趁热进行修补，可在时间较短的情况下完成坑槽的修补作业。该工艺还能在混凝土施工不当而造成一系列问题中使用且操作简单。

5 结束语

综上所述，介于沥青混凝土路面的坑槽原因较多，修补前需要进行综合考量，采取针对性的修补技术，杜绝在所有的修补作业中使用一样的技术，以避免事倍功半的结局。发现路面出现坑槽病害后，需要尽快采取合理修补技术，保障公路运营的质量以及通畅性。