灌缝施工技术在公路养护中的应用

王大勇

(山西交投高新高速公路管理有限公司，山西 晋城 048300)

1 公路养护的重要性

对于公路养护工作，养护时间越晚，对后期使用质量和寿命的影响就会越大。通常情况下，在公路使用过程中，一般会在出现重大路面问题时，才会对其进行养护处理，进而对公路质量和安全行驶产生不利影响，甚至危及行车人员的生命安全。对一些细微的病害，要结合实际立即采取合理的养护措施，避免路面病害的不断扩大。灌缝施工技术能够更好地满足上述施工要求，以此来达到预防路面病害发生的目的。与传统公路养护技术相比，灌缝施工技术不仅可以缩短施工工期，而且可以降低施工成本，在提高公路养护效果的同时，延长公路路面的使用寿命。

2 路面裂缝类型及形成过程

2.1 荷载裂缝

如果公路上较多行驶车辆时，路面所承担的荷载将会显著增加，长时间下去将会导致路面遭受不同程度的挤压，进而诱发荷载裂缝。通常情况下，随着路面负荷的增大，路面基层底部拉应力也会增大，若拉应力超过了材料的承受力所能承受的范围时，将会在基层底部产生不同程度的开裂现象。基于外界压力作用下，将会导致基层底部出现不同程度的破坏，进一步增大裂缝的深度，并使其从底部逐渐延伸至公路表层，进而导致路面内部与外部结构受到影响，出现不同程度的破坏情况。实际上，龟裂或纵向裂痕属于比较常见的荷载裂缝现象，其出现的方向主要为公路上行驶车辆的行进方向。

2.2 温度裂缝

温度也是导致公路路面出现裂缝的一个重要因素，公路路面温度出现较大变化而导致公路路面出现的裂缝即所谓的温度裂缝。公路路面低温收缩以及温度疲劳等原因与现象均会导致温度裂缝问题出现。随着外界温度的变化，会导致路面表层温度发生改变，进而产生温度拉应力，这样一来底部材料将会对表层材料产生不同程度的约束，在一定程度上限制其自由伸缩，以此产生相应的拉应力，最终导致路面出现不同形状的裂缝，其中纵向裂缝、横向裂缝、块状裂缝等均属于比较常见的温度裂缝。

2.3 沉降裂缝

如果路基的填土质量出现比较明显的质量问题时，极有可能诱发路基沉降问题产生，进而产生纵向或横向的裂缝，不仅对车辆的正常通行产生影响，而且会降低公路的使用寿命。一般而言，路基材料因素对于公路沉降裂缝产生的影响较小，该类裂缝通常在某种作用力下，导致公路路面内部结构出现不同程度断裂的问题，进而诱发沉降裂缝。对于沉降裂缝而言，其容易产生于公路桥梁两端以及路基半填半挖位置。

2.4 反射裂缝

基于温差和紧缩状态下，将会导致半刚性基层材质产生不同程度的缝隙，并随着间隙的不断加大，将会导致路面覆盖层底部出现断裂，并且裂缝从下往上不断加大，致使路面的沥青层遭受破坏。反射裂缝一般是自发形成的，有别于其他类型的裂缝，常见的有横向裂缝。

2.5 其他裂缝

通常情况下，公路使用一段时间后，沥青路面材料将会出现老化现象，进而增加了裂缝的产生可能性，其一般以龟裂为主。实际上，在沥青路面接缝位置极易产生其他形式的裂缝，而且因为施工不合理，也有可能增加其他裂缝的产生。

3 灌缝技术介绍

公路路面裂缝修补与处理的技术较多，灌缝技术是其中应用最为广泛、最为经济实用的一种技术，灌缝技术能够有效地修补路面，恢复路面的平整性，提高和加强公路路面的承载能力，避免公路路面出现进一步损坏情况，延长了公路的使用寿命。该技术适用于表面状况良好、满足结构强度要求的各等级公路裂缝，其适用裂缝宽度一般为3～25 mm。在灌缝技术中，灌缝材料需要具备良好的柔韧性、高延伸性和粘结性，保证在裂缝变化中不损坏、不脱落，可以有效预防水侵入裂缝，提高公路路面的耐久性。

然而，灌缝施工技术并不适用于所有公路路面裂缝问题与情况，对于龟裂、局部网裂可以选择坑槽修补方式给予解决。如果龟裂、网裂的面积比较大时，要需要通过加铺乳化沥青的方式进行封层，或者在基层铣刨、补强后，按照要求重新罩面修复，或选择应用沥青路面热再生技术给予处理。沥青路面裂缝灌缝填封技术一般适用于横向裂缝、纵向裂缝等具有一定规则性的线状裂缝。在进行灌缝施工过程中，对其气温提出了较高要求，如果气温太高，则密封胶冷却时间会出现明显增加，增大密封胶未彻底干结而被车辆车轮碾压带离的几率。反之，如果温度太低时，也会导致灌缝施工效果不理想，且在低温状态下，密封胶无法达到最为良好的熔融状态，导致其粘结性变差，无法达到预期的灌缝修补效果。对雨季持续时间较长的地区而言，应当尽可能在雨季来临前完成公路的灌缝修补工作。通常情况下，公路路面应用裂缝缝补技术的最佳时间为每年春天(即3～5月份)，主要是由于裂缝在经过冬天低温干冷后，会达到收缩的最大值，这样随着温度的升高，将会使裂缝减小，进而提高灌缝施工效果。

4 公路养护灌缝施工技术流程

4.1 工程概况

本工程属于公路养护施工项目，其路面结构为：20 cm水泥稳定碎石基层+5 cmAC-16SBS改性沥青混凝土+4 cm AC-13SBS改性沥青混凝土。本公路修建后运营了一段时间后，出现了部分沥青路面裂缝，通过对其裂缝诱因进行分析后得知，上述裂缝宽度基本上在1～3 mm，而且大多数为纵向裂缝，横向裂缝较为少见。同时，在车载和雨水的长时间作用下，导致裂缝问题越发严重，甚至在部分公路路面中产生了龟裂和网裂等更加严重的路面开裂情况问题。为了使上述问题得到有效解决，采用了灌缝施工技术，并取得了比较好的养护效果。

4.2 灌缝施工准备工作

1)材料准备。通常情况下，根据裂隙宽度大小的不同需要相对应地选择不同的处理方式，如果路面裂缝宽度超过5 mm时，应该选择开槽灌缝方式，反之如果路面纵横裂缝宽度不足5 mm时，应该选择直接抹缝的方式。在开始灌缝施工之前，要根据工程特点来准备好灌缝材料及开槽机、吹风机、灌缝机等设备，以确保后续灌缝施工的顺利进行。

2)密封胶加热。若要想在密封胶正常的情况下保证沥青材料能够获得均匀受热的状态，则需要选择以导热油与热空气为介质的加热仓进行加热熔化处理。同时，为了提高资源利用率，密封胶可以选择橡胶改性沥青，其能够有效避免密封胶重复加热而产生对硬渣、老化现象。

3)其他准备。在灌缝开始施工之前，要对施工现场进行封闭处理，并合理设置安全指示标牌，同时根据质量标准和施工要求来对开槽机和灌缝机参数、性能进行检查。

4.3 裂缝开槽施工

结合施工现场实际情况来确定开槽深度。在借助切割机进行切割处理时，最好选择矩形槽口，并以裂缝类型为依据来对开槽方式进行适当调整，以此来确保裂缝开槽施工的针对性和有效性。如果裂缝形状弯曲折叠时，一般需要进行两次以上的开槽。对于特殊地段，当裂缝比较狭窄(<3 mm)时，一般会用其他方式来取代开槽修补方式。同时，根据裂缝尺寸，借助火焰枪来对槽口进行加热处理，并且在加热过程中，要合理控制加热温度。通常情况下，凹槽口的深度在2～2.5 cm，尺寸在1.5～2 cm，深宽比在2∶1。如果出现不规则的急弯裂缝时，一般会选择避开急弯做两次切缝处理。

4.4 清缝施工

在开槽施工结束后，槽口内一般会留下残渣、碎末，其会对公路路面应用灌缝施工技术的后续工作带来不良影响，此时可以借助空压机和扫把将其清扫干净。在低温(<4℃)时，为了使槽内留有的水汽清除干净，一般需要在槽口位置选择加热装置进行烘烤。同时，为了确保施工路面的干净，可以借助钢丝刷来对凹槽表面进行清刷处理。此外，为了保证沥青面层与密封胶的紧密粘结，要确保路面干净、干燥，无灰尘、垃圾。

4.5 备料施工

相关规范和标准明确规定，应当在190℃～ 204℃对密封胶进行加热处理，只有温度超过190℃时，才开始出料。在灌缝施工技术中，橡胶改性沥青得到了广泛应用，其可以避免密封胶在反复加热后出现老化问题，进而提高了材料的使用率，而且还可以提高灌缝施工效果。此外，加热准备的密封胶最好在当天全部用完，以免降低材料质量，影响后续施工进度和效果。

4.6 灌缝施工

在清缝和备料施工结束后，才开始密封胶的灌注施工。通常情况下，为了提高灌注施工效果最好选择超过4℃的温度环境下进行施工。

如果环境气温低于4℃时，需要在灌缝机上安装预热设备，以达到对开槽部分进行预热处理，预热设备的使用既能在一定程度上降低温度因素对密封胶的粘结效果的不良影响，而且还可以确保灌缝施工的顺利进行。如果施工环境气温超过4℃时，为了达到预期的灌缝施工效果，同样可以选择预热处理方式。

如果密封胶加热温度超过193℃时，可以通过使用压力喷头的方式，将密封胶较为均匀地灌入路面裂缝中，并保证密封胶能够在路面裂缝表层上形成能够符合相关厚度与宽度标准要求的T型密封层。在灌缝施工过程中遵循从一端向另一端、从上到下的施工顺序，并且最好选择两次灌注方式，一次灌注深度应当控制在槽深中约50%的位置，二次密封胶灌注深度控制在超出槽口3 mm左右。由于灌缝施工质量极易受到缝底气泡因素的影响，为了避免该影响，则密封胶灌缝时，要保证公路路面裂缝灌缝施工能够连续且均匀地进行和开展。同时，为了提高密封胶的密封效果，应当借助橡胶抹平板反复刮平密封胶。在密封胶灌注施工结束后，最好将砂质材料铺设在其表面上，以免行驶车辆带走密封胶。

4.7 养生施工

在密封胶灌注施工结束后的2～3 min，需要按照要求对密封胶实施养护处理。按照要求需要在胶带表面洒入一层水泥粉，且当密封胶完全冷却干结后，需要对路面碎渣进行清理，在完成上述清理工作后，公路即可正式开放交通。一般而言，密封胶的冷却时间应当控制在15 min左右，并结合灌缝工程施工中的具体气温条件确定交通开放时间。

5 施工注意事项

在公路养护过程中，为了确保灌缝施工的顺利进行，并达到预期的施工效果，则需要明确以下注意事项：①如果选择应用开槽机进行开槽施工，要保证锯片与裂缝的中线对准，同时结合缝隙尺寸要求来对凹槽进行合理切割；②开槽施工结束后，对裂缝周边选择吹分机进行清理，以保证杂物等清除干净，以免杂物对后续灌缝材料与路面间的粘结产生不利影响；③灌缝胶加热温度一般需要控制在185℃～200℃，而且需要将出料温度控制在195℃左右，以免出现温度过低或过高现象；④结合工程实际情况来合理选择灌缝施工设备和灌缝所应用材料，以保证其满足后续施工要求，通常要求在裂缝形成不久后开展密封施工，而且合理选择灌缝施工时间，如春季和秋季，这样可以有效提高裂缝的密封效果；⑤在进行灌缝施工阶段，要严格按照施工方案、施工工艺开展各个环节施工，进而提高公路养护的整体效果。

6 结束语

综上所述，在公路通行阶段，由于各方面因素影响不可避免会产生各种各样的裂缝，此时就需要结合实际情况做好公路养护工作，而灌缝施工技术的应用，可以提高路面养护效果，延长公路使用寿命。

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