公路路面裂缝灌封施工技术

（河北省高速公路张承承德管理处，河北 承德 067000）

一、引言

当前，路面裂缝是沥青混凝土路面最为常见的病害。路面裂缝不仅影响路面美观，还威胁行车安全，导致路面出现结构性破坏问题，大幅度降低其使用寿命。随着交通运输的发展，传统的裂缝灌封方法已无法满足需求。基于此，本文研究分析了公路路面裂缝灌封施工技术并得出结论，以期优化裂缝灌封技术。

二、灌封质量影响因素分析

（一）填封形式的影响

裂缝开槽的目的在于提供充足空间给开裂中的裂缝，以降低灌封填筑的材料所受的应力，从而降低荷载对其损害的程度。当前的裂缝灌封可分为开槽和无槽两种类型，而根据开槽后是否注满填封材料，又可划分为有、无贴封式和凹封式。

针对上述几种开槽方式，本文研究了春冬失效、3年失效2种工况，所得结果如下：

1.与不开槽的裂缝灌封方式相比，开槽的结构形式失效率较低，效果较好。原因在于开槽过程中，能够有效去除裂缝口处的老化材料，以增强封浆材料跟裂缝的粘结效果。此外，裂缝在开槽后能够渗透更多的封浆材料，起到很好的保护作用。

2.浅槽无贴封式灌缝适宜在冬季环境下使用。由于填封材料在冬季时有较大的温度应力，开槽程度越宽所填入的材料越宽，此时填缝材料所具有的应力消解性能越强，因此，在冬季时，浅槽无贴封式灌缝方法失效率最低。

3.方槽贴封式灌缝适用于春季环境。填入开槽的材料能够有效保护裂缝，裂缝上方的材料也有利于提高裂缝的封闭效果，有效防止水渗透。

4.在冬季环境下，失效率最高的方法为无槽贴封式填封裂缝。

连续3年工况试验结果表明，方槽贴封式灌缝使用寿命最长，其次是浅槽无贴封式灌缝，其余几种结构类型的失效率均在20%以上。综上分析可知，开槽填封能够有效地提高填封材料的使用性能，在该种方式下填封能够有效提高裂缝寿命；对于水平位移较明显的裂缝，宜采用较大宽深的槽形结构。

（二）裂缝环境对灌封质量的影响

未进行清理以及环境较为潮湿的裂缝与填封材料之间黏贴性能较差，填封材料容易出现脱落问题，目前行业内常采用吹扫法进行处理。对比裂缝所处环境可知，在干燥环境下，填封修补裂缝的寿命有望延长2～4倍，且在较低温度环境下填封施工，裂缝寿命相对较长。

三、灌缝工艺影响因素

（一）灌缝方式对比试验

在不开槽的情况下，灌缝能够有效节省灌缝胶的用量，从而降低成本，但在开槽后，灌缝能够更好地填充裂缝。本文研究了是否开槽2种工况，在开槽灌缝的环境下，采用马来森开槽机灌缝时，仅有5%的缺损率，采用小型开槽机灌缝时，则有45%的缺损率；在不开槽的环境下，灌缝则有100%的缺损率。从结果可知，采用开槽灌缝的方式较好。

（二）开槽深度及宽度试验

为分析开槽深度和宽度对灌缝效果的影响，本文采用小型灌缝机以0.8cm的宽度和0.5cm的深度开槽；采用马来森开槽机以1.2cm的宽度和2.0cm的深度开槽；采用科来福开槽机以2cm的宽度和1.4cm的深度开槽。

在裂缝宽度不同时，开槽要求也不同。根据以往的工程经验可知，一般情况下，从4月份开始，裂缝宽度会逐渐缩小，并趋于最小值。在4月份对某4年路龄的路段进行观测可知，其裂缝宽度为6mm、裂缝间距为35m左右，在夏季时，该路段裂缝宽度为1mm左右，存在5mm左右的运动量，而这种运动量在冬季时，则提升至13mm左右，属于活动型裂缝，对于活动型裂缝而言，必须开槽灌封。通过分析裂缝运动量可知，4月裂缝宽度介于中间值，因此为处理灌缝的最佳月份，且开槽时造成的损伤最小。基于裂缝运动量，初步确定开槽宽度为1.1～1.9cm，能够有效避免裂缝收缩对灌缝胶产生的挤压力以及拉应力。根据现场试验结果可知，当开槽宽度为2cm、深度介于1.1～1.3cm之间（宽深比约等于2:1）和开槽宽度为1.2cm、深度为2cm（宽深比约等于1：2）时，所取得的灌缝效果较好。

（三）灌缝月份的影响

在春季和冬季灌缝后的效果如表1所示。

表1.效果对比表

基于现场灌缝效果及上表数据可知：

1.在不开槽的情况下灌缝，后期车辆行驶时容易带走胶体，留存率较低，将会出现较为严重的跑料现象；

2.考虑裂缝拉伸的影响，在冬季时，开槽宽度应为1.1～2cm，开槽深度应为1.3～2cm。若开槽深宽度不足，灌缝材料容易在收缩作用下变得较薄弱。加之车辆荷载的反复作用，开槽骨料可能会变得松散，失去作用。若采用厚度较大的表面材料灌缝，表面刮板在涂抹时的材料多处于表面，将会导致底部的实际材料较少，同样难以满足材料拉力的要求，出现较为严重的跑料现象。

3.灌缝胶的性能对灌缝质量影响较大，在灌缝时采用成套设备和稳定性能较高的灌缝胶，所取得的灌缝质量较好。

4.裂缝的两侧壁是灌缝胶的主要粘附位置，需彻底清理。在开始灌缝施工前，应采用空压机将杂物清除干净，并刷涂裂缝，以保障干燥的施工环境。

5.由于温度对灌缝胶粘结力的影响较大，因此在实际施工时，应严格将灌胶材料的储存温度控制在5～30°C之间，且其出料温度应在灌缝胶所需温度之上。在施工温度满足要求而灌缝胶的温度较低、粘稠性较高时，将会大幅度降低其穿越裂缝的性能，且密封性较差。基于现场调研可知，因温度影响而导致脱落的材料有着较厚的边缘部分，并且材料多重叠在一起。导致该种现象的原因多是灌缝胶温度较低、流动性较差、凝固时间较短。若灌缝胶的温度较高，将会损失粘结力。灌封胶在允许温度范围内施工，则能够充分发挥各项性能，密封效果最佳。

四、结语

基于上述对公路路面裂缝灌封施工技术的分析，本文主要得出如下结论，相比不开槽直接填封的方式，开槽灌封裂缝的效果更好；标准槽贴封式灌缝效果最佳，其宽深比应合理选取，宜将开槽宽度控制在1.2～2.0cm以内，开槽深度控制在1.1～1.8cm以内。灌缝胶的质量对灌缝质量影响较大，在施工时，应选择成套的灌缝设备以及性能较为稳定的灌缝胶；灌缝施工宜在5～15℃的环境下进行，即春季4月是最佳灌缝时期。