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摘要：坑槽破坏是沥青混凝土路面常见的病害之一，坑槽修补也是沥青混凝土路面维修最常见、最普遍的工作，这项工作的好坏直接影响到路面的使用和行车安全。本文对沥青路面的坑槽修补技术进行探析，并介绍了喷射法工艺，最后论述喷射法工艺的材料要求及选择，希望能对沥青混凝土路面坑槽修补工作有促进作用。
关键词：喷射法；工艺；材料选择；黏结剂；骨料类型
随着我国城市交通行业的蓬勃发展，公路建设项目工程数量日益增加。沥青混凝土路面结构作为公路建设常用的路面结构，具有施工快捷、行车舒适性、安全性高、维修方便、维修时间短等优点。但是一些沥青混凝土路面使用不久后就出现坑槽破坏问题，若不进行及时修补，破坏会进一步发展，造成养护面积的不断扩大并严重危及行车人员的生命安全，缩短了沥青路面的使用年限。
1 坑槽修补技术分析
我国高速公路系统网络已基本建成，由于大交通量、高载荷和自然环境的破坏，养护工作已变得越来越重要。在养护工作中对于沥青混凝土路面坑槽修补材料和工艺的要求越来越高，以至可以如期达到较高的修补质量。有时要求修补时间短，修补后能够迅速开放交通。根据坑槽修补工艺和所用机械设备的不同，一般将修补方法分为填料法、挖补法、热再生法和喷射法等4种。其中，喷射法是近年来新兴起的一种快速修补技术，在美国已经得到验证并配有坑槽修补机械普及使用。它是利用坑槽修补车自带的鼓风机喷出高压高速的气流清除不稳固的碎石、老化剥落的沥青、灰尘和其他杂物，达到坑槽内部初步的清洁干燥，然后将乳化沥青通过喷管喷出作为黏结剂，最后在喷嘴处将骨料（先后利用刮板输送器和高压空气输送）和沥青泵输送来的乳化沥青混合，在高压空气作用下，把沥青混合料高速均匀地喷洒到坑槽中。由于混合料以高速状态喷入坑槽中，已达到良好的黏结和密实效果，所以不再需要碾压，并且喷射法是一种冷修补方法，不受气候变化影响。
而挖补法虽然效果好，不过人员和施工机械的需要都较多而且施工程序比较复杂等问题；填料法必须采用高效的修补材料才可以达到较为理想的修补效果。
热再生法与挖补法相比，由于对旧料进行了就地再生利用，因而减少了资源浪费与环境污染，降低了成本，并且修补不受当日气候的影响。但是，旧沥青在加热墙的高温作用下有被烤焦的危险，会导致沥青黏结性能的下降，直接影响修补质量；与喷射法相比，仍是一种热修补方式，不仅增加油耗，还会造成环境污染。
喷射法有以下诸多优点。
（1）二氧化碳排放量小：100%的冷补材料。
（2）没有资源浪费：无需开槽，没有对路基的进一步破坏，没有回收的要求。
（3）快速、经济：至多两个操作人员，长期投资效益好，能够很快恢复交通。
（4）修复效果能长时间保持：材料能渗入到旧路面形成良好的黏结面，可防止水的渗入。
（5）安全性：操作人员无需暴露在交通量中，安全舒适。
（6）多用性：喷射法不仅可以用于修补坑槽，也可用于凹陷、裂缝填封、罩面、封层等预防性养护作业。
综上所述，喷射法在路面养护作业中是一种非常实用的作业方式，对喷射法进行研究有助于对路面损坏做到早发现早治理，提高路面使用寿命，降低维修成本。本文主要研究分析了坑槽修补喷射工艺和如何合理选择喷射法所用的材料。
2 坑槽修补喷射法工艺
考虑到坑槽及坑槽修补材料受到拉压交变应力及剪切应力的作用，同时受到水、温度、阳光、氧气氧化等自然环境因素的影响，为达到理想的坑槽修補效果，制定如下的坑槽修补工艺，并做出理论分析。
（1）利用鼓风机吹出的高压空气将坑槽壁面和底面彻底清洁，完全干燥
坑槽壁面和底面的灰尘、松散碎石或剥落的沥青，会导致新喷洒的乳化沥青难以发挥优良的黏结性能，影响新旧料间的黏结强度，造成坑槽壁面和底面接缝处新旧料分离。水分是导致沥青混凝土路面破坏最为重要的因子之一，面层内部的水分对于沥青的浸泡、冲刷会使得黏结性能下降，迅速导致路面的破坏。
（2）喷洒黏结剂
坑槽壁面和底面为新、旧料两种材料，如果新旧料间黏结强度不够，车辆驶过产生的拉压交变应力和剪切应力会使坑槽壁面和底面新旧料分离，再逢雨雪或潮湿，水分渗入坑槽内部，新修补的坑槽就会迅速发生二次破坏。为了使新旧料成为一个整体，必须喷洒黏结剂，这是施工中最为关键的一步。
（3）喷洒混合料
喷射法中所用喷射料是最大粒径为9.5mm的单一尺寸的矿料与60℃的乳化沥青。乳化沥青和骨料在压缩空气的作用下在喷嘴处混合均匀，并高速喷布到坑槽中，达到密实黏结效果，不需碾压。
（4）泼撒干燥清洁的米砂
在修补后的路面上泼撒米砂（可含少量矿粉），一方面作为填充料，填补骨料间缝隙；另一方面作为保护层，避免车辆轮胎黏起沥青，可以迅速开放交通。
3 坑槽喷射材料选择
3.1 黏结剂选择
坑槽喷射法是一种冷修补方法，普通沥青不能满足施工要求，而改性沥青和乳化沥青都可以用作冷补混合料的黏结剂。但是，改性沥青和乳化沥青的施工温度、存储温度以及成型速度均不同。下面就两者做出对比，分析适合喷射作业的黏结剂。
3.1.1 改性沥青
存储温度：如改性沥青短期存储，建议控制温度在150℃以下。如果因为雨季或其他原因，需要储存较长时间（如1周），储存温度应控制在100℃～140℃。如果工期推迟时间很长（如1个月），则储存温度应低于120℃，最好关闭加热系统。重新加热时，一定要使用搅拌，或者采用泵循环的方式，避免局部过热，导致改性沥青性能下降。
施工温度：低于150℃时，改性沥青的流动性会大为降低，造成沥青泵抽不动，有可能把泵憋坏。其加热温度一般控制在160℃～170℃，作为喷洒剂无疑会增加施工难度。
成型速度：路面施工结束后应待温度下降至50～60℃以下时，才可以开放交通。紧急状态下可以考虑泼水加速冷却过程。
3.2 乳化沥青类型的选择
乳化沥青分为阳离子乳化沥青、阴离子乳化沥青、非离子乳化沥青和两性乳化沥青。由化学相容性知，阳离子乳化沥青与碱性骨料黏结性能非常好，两者在有水膜的情况下仍能使带正电荷沥青微粒裹覆在带负电荷的骨料表面，能够在潮湿低温条件下（5℃以上）施工。阴离子乳化沥青特性与阳离子乳化沥青刚好相反，与酸性骨料有很好的黏结性能。非离子乳化沥青黏结性能较差，不宜作黏结剂。两性离子型乳化沥青兼具阴、阳离子型乳化沥青的特点，这类乳化沥青在国内仅处于研究试验阶段。国内乳化沥青的品种、代号和其用途如表1所示。
4 骨料的选择
4.1 骨料形状
骨料颗粒形状可分为4种类型，比较理想的颗粒形状应是接近正方体。由物理相容性知，所选骨料应清洁干燥、微观构造大（即表面积大、纹理粗糙）且有一定空隙，喷射法中所用骨料是最大粒径为9.5mm的单一尺寸的矿料，要求粒径均匀，最大粒径不大于最小粒径的2倍。
5 总结
总之，沥青混凝土路面坑槽修补质量的好坏，除了与坑槽修补的工艺过程和要求有很大关系外，很大程度上还决定于修补材料的性能和质量。本文不仅介绍了一种有效的沥青混凝土路面坑槽修补喷射工艺，并对其材料要求和选择也进行了详细论述，这对今后沥青混凝土路面坑槽修补养护工作有着重要的参考价值。
关键词：喷射法；工艺；材料选择；黏结剂；骨料类型
随着我国城市交通行业的蓬勃发展，公路建设项目工程数量日益增加。沥青混凝土路面结构作为公路建设常用的路面结构，具有施工快捷、行车舒适性、安全性高、维修方便、维修时间短等优点。但是一些沥青混凝土路面使用不久后就出现坑槽破坏问题，若不进行及时修补，破坏会进一步发展，造成养护面积的不断扩大并严重危及行车人员的生命安全，缩短了沥青路面的使用年限。
1 坑槽修补技术分析
我国高速公路系统网络已基本建成，由于大交通量、高载荷和自然环境的破坏，养护工作已变得越来越重要。在养护工作中对于沥青混凝土路面坑槽修补材料和工艺的要求越来越高，以至可以如期达到较高的修补质量。有时要求修补时间短，修补后能够迅速开放交通。根据坑槽修补工艺和所用机械设备的不同，一般将修补方法分为填料法、挖补法、热再生法和喷射法等4种。其中，喷射法是近年来新兴起的一种快速修补技术，在美国已经得到验证并配有坑槽修补机械普及使用。它是利用坑槽修补车自带的鼓风机喷出高压高速的气流清除不稳固的碎石、老化剥落的沥青、灰尘和其他杂物，达到坑槽内部初步的清洁干燥，然后将乳化沥青通过喷管喷出作为黏结剂，最后在喷嘴处将骨料（先后利用刮板输送器和高压空气输送）和沥青泵输送来的乳化沥青混合，在高压空气作用下，把沥青混合料高速均匀地喷洒到坑槽中。由于混合料以高速状态喷入坑槽中，已达到良好的黏结和密实效果，所以不再需要碾压，并且喷射法是一种冷修补方法，不受气候变化影响。
而挖补法虽然效果好，不过人员和施工机械的需要都较多而且施工程序比较复杂等问题；填料法必须采用高效的修补材料才可以达到较为理想的修补效果。
热再生法与挖补法相比，由于对旧料进行了就地再生利用，因而减少了资源浪费与环境污染，降低了成本，并且修补不受当日气候的影响。但是，旧沥青在加热墙的高温作用下有被烤焦的危险，会导致沥青黏结性能的下降，直接影响修补质量；与喷射法相比，仍是一种热修补方式，不仅增加油耗，还会造成环境污染。
喷射法有以下诸多优点。
（1）二氧化碳排放量小：100%的冷补材料。
（2）没有资源浪费：无需开槽，没有对路基的进一步破坏，没有回收的要求。
（3）快速、经济：至多两个操作人员，长期投资效益好，能够很快恢复交通。
（4）修复效果能长时间保持：材料能渗入到旧路面形成良好的黏结面，可防止水的渗入。
（5）安全性：操作人员无需暴露在交通量中，安全舒适。
（6）多用性：喷射法不仅可以用于修补坑槽，也可用于凹陷、裂缝填封、罩面、封层等预防性养护作业。
综上所述，喷射法在路面养护作业中是一种非常实用的作业方式，对喷射法进行研究有助于对路面损坏做到早发现早治理，提高路面使用寿命，降低维修成本。本文主要研究分析了坑槽修补喷射工艺和如何合理选择喷射法所用的材料。
2 坑槽修补喷射法工艺
考虑到坑槽及坑槽修补材料受到拉压交变应力及剪切应力的作用，同时受到水、温度、阳光、氧气氧化等自然环境因素的影响，为达到理想的坑槽修補效果，制定如下的坑槽修补工艺，并做出理论分析。
（1）利用鼓风机吹出的高压空气将坑槽壁面和底面彻底清洁，完全干燥
坑槽壁面和底面的灰尘、松散碎石或剥落的沥青，会导致新喷洒的乳化沥青难以发挥优良的黏结性能，影响新旧料间的黏结强度，造成坑槽壁面和底面接缝处新旧料分离。水分是导致沥青混凝土路面破坏最为重要的因子之一，面层内部的水分对于沥青的浸泡、冲刷会使得黏结性能下降，迅速导致路面的破坏。
（2）喷洒黏结剂
坑槽壁面和底面为新、旧料两种材料，如果新旧料间黏结强度不够，车辆驶过产生的拉压交变应力和剪切应力会使坑槽壁面和底面新旧料分离，再逢雨雪或潮湿，水分渗入坑槽内部，新修补的坑槽就会迅速发生二次破坏。为了使新旧料成为一个整体，必须喷洒黏结剂，这是施工中最为关键的一步。
（3）喷洒混合料
喷射法中所用喷射料是最大粒径为9.5mm的单一尺寸的矿料与60℃的乳化沥青。乳化沥青和骨料在压缩空气的作用下在喷嘴处混合均匀，并高速喷布到坑槽中，达到密实黏结效果，不需碾压。
（4）泼撒干燥清洁的米砂
在修补后的路面上泼撒米砂（可含少量矿粉），一方面作为填充料，填补骨料间缝隙；另一方面作为保护层，避免车辆轮胎黏起沥青，可以迅速开放交通。
3 坑槽喷射材料选择
3.1 黏结剂选择
坑槽喷射法是一种冷修补方法，普通沥青不能满足施工要求，而改性沥青和乳化沥青都可以用作冷补混合料的黏结剂。但是，改性沥青和乳化沥青的施工温度、存储温度以及成型速度均不同。下面就两者做出对比，分析适合喷射作业的黏结剂。
3.1.1 改性沥青
存储温度：如改性沥青短期存储，建议控制温度在150℃以下。如果因为雨季或其他原因，需要储存较长时间（如1周），储存温度应控制在100℃～140℃。如果工期推迟时间很长（如1个月），则储存温度应低于120℃，最好关闭加热系统。重新加热时，一定要使用搅拌，或者采用泵循环的方式，避免局部过热，导致改性沥青性能下降。
施工温度：低于150℃时，改性沥青的流动性会大为降低，造成沥青泵抽不动，有可能把泵憋坏。其加热温度一般控制在160℃～170℃，作为喷洒剂无疑会增加施工难度。
成型速度：路面施工结束后应待温度下降至50～60℃以下时，才可以开放交通。紧急状态下可以考虑泼水加速冷却过程。
3.2 乳化沥青类型的选择
乳化沥青分为阳离子乳化沥青、阴离子乳化沥青、非离子乳化沥青和两性乳化沥青。由化学相容性知，阳离子乳化沥青与碱性骨料黏结性能非常好，两者在有水膜的情况下仍能使带正电荷沥青微粒裹覆在带负电荷的骨料表面，能够在潮湿低温条件下（5℃以上）施工。阴离子乳化沥青特性与阳离子乳化沥青刚好相反，与酸性骨料有很好的黏结性能。非离子乳化沥青黏结性能较差，不宜作黏结剂。两性离子型乳化沥青兼具阴、阳离子型乳化沥青的特点，这类乳化沥青在国内仅处于研究试验阶段。国内乳化沥青的品种、代号和其用途如表1所示。
4 骨料的选择
4.1 骨料形状
骨料颗粒形状可分为4种类型，比较理想的颗粒形状应是接近正方体。由物理相容性知，所选骨料应清洁干燥、微观构造大（即表面积大、纹理粗糙）且有一定空隙，喷射法中所用骨料是最大粒径为9.5mm的单一尺寸的矿料，要求粒径均匀，最大粒径不大于最小粒径的2倍。
5 总结
总之，沥青混凝土路面坑槽修补质量的好坏，除了与坑槽修补的工艺过程和要求有很大关系外，很大程度上还决定于修补材料的性能和质量。本文不仅介绍了一种有效的沥青混凝土路面坑槽修补喷射工艺，并对其材料要求和选择也进行了详细论述，这对今后沥青混凝土路面坑槽修补养护工作有着重要的参考价值。