瀝青路面裂縫灌縫施工技術(shù)研究

王建文

（山西交院大成高速公路有限公司，山西 忻州034000）

1 引言

瀝青混凝土路面，是目前使用范圍較為廣泛的路面類型。但是，在長時間使用之后，路面會產(chǎn)生裂紋，它幾乎伴隨著整個瀝青混凝土路面的生命周期。造成瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫的原因，主要包括所處環(huán)境的因素、路面材料因素、結(jié)構(gòu)分布因素和交通荷載因素等，路面出現(xiàn)裂縫之后，不但會影響外部美觀和行車舒適，嚴(yán)重的還會造成路面結(jié)構(gòu)性破壞和路面使用壽命縮短。隨著時間推移對于裂縫產(chǎn)生影響的因素占比會發(fā)生變化，同時，裂縫影響因素對于整個路面的影響程度也會不斷加劇，當(dāng)裂縫形成之后，雨水會直接通過裂縫進(jìn)入基層，在車輛荷載的持續(xù)作用下形成動水，對結(jié)構(gòu)層進(jìn)行反復(fù)沖刷，造成基層松散，承載力降低，最終導(dǎo)致路面出現(xiàn)大面積龜裂、網(wǎng)裂和坑槽等病害。

2 裂縫產(chǎn)生的原因和類型

瀝青路面的裂縫可根據(jù)其形態(tài)分為橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)裂縫和塊狀裂縫。

縱向裂縫一般出現(xiàn)在新舊路面交界處拓寬的半填半挖區(qū)域內(nèi)或者施工接縫處，產(chǎn)生縱向裂縫的原因是由于路面下基層材質(zhì)不同或排布不均勻而導(dǎo)致的路面沉降。在瀝青路面的施工過程中，如果縱向接縫的施工處理不完善，或者是當(dāng)?shù)貙儆谲浲恋鼗?，且對軟土地基沒有進(jìn)行徹底的清淤填實，都會產(chǎn)生縱向裂縫。路面在實際使用過程中，由于車輛不斷的行駛會給路面施加荷載，運力分布不均會產(chǎn)生車轍，在車軸的邊緣處也容易出現(xiàn)縱向裂縫。

橫向裂縫的產(chǎn)生主要是與所處環(huán)境有關(guān)，周圍環(huán)境的溫濕度會造成橫向裂縫的產(chǎn)生，同時，路面面層材料自身出現(xiàn)收縮或路面應(yīng)力不均勻分布，同樣也會產(chǎn)生類似于橫向裂縫的情況，半剛性基層的收縮裂縫及面層的反射裂縫，大多數(shù)情況下都屬于橫向裂縫【1】。

網(wǎng)裂縫是由于道路結(jié)構(gòu)已經(jīng)受到嚴(yán)重的破壞，不能再通過后期的灌縫修復(fù)，只能通過中修來恢復(fù)道路的通車能力。

塊狀裂縫主要形態(tài)為近似方形或不規(guī)則的塊狀，它是由路基或底層筑路材料塌陷或車輛超載導(dǎo)致的。

3 灌縫的目的

由于溫度的差異影響，導(dǎo)致路面會出現(xiàn)不同程度的熱脹和冷縮，在反復(fù)作用之下，應(yīng)力會導(dǎo)致道路表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，最終形成裂縫，水通過這些裂縫直接滲入到基層或者路基。在長時間雨水浸透的影響下，會造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)的材料流失，影響內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料分布使得整體穩(wěn)定性受到破壞。灌縫施工是一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，其主要目的就是為了防止水進(jìn)一步侵蝕道路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使用熱能灌縫材料能夠阻止?jié)B水和基層結(jié)冰等情況的出現(xiàn)，保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不被破壞。根據(jù)使用經(jīng)驗，采用灌縫施工之后，能夠有效延長瀝青路面的使用壽命。與專門進(jìn)行挖補路面的費用相比，采用灌縫施工整體投入成本僅為前者的13%，而且工程持續(xù)時間較短，對于道路的交通能力影響程度較低【2】。

4 灌縫施工技術(shù)介紹

目前，路面灌縫施工常使用的材料和設(shè)備，主要包括灌縫膠、路面灌縫機(jī)、開槽機(jī)、掃地機(jī)、灑水機(jī)、空氣壓縮機(jī)等。

4.1 施工流程

對于較淺（深度在10mm以內(nèi)）的裂縫，需要先采用開槽機(jī)進(jìn)行擴(kuò)縫處理，然后將專用灌封膠灌注到裂縫中，隨后做好裂縫的填充封閉。在此之前要保證，開槽縫時的雜物和塵土能夠及時清理（一般是采用壓縮空氣機(jī)進(jìn)行吹凈處理），然后，對裂縫進(jìn)行烘干處理，避免水分對裂縫處理質(zhì)量造成不良影響。預(yù)先將灌封膠加熱到規(guī)定溫度上，隨后將其注入處理好的裂縫中，該過程需要進(jìn)行灌注量的嚴(yán)格控制，這里需要注意的是受不同季節(jié)溫度的影響，具體的灌注量也要有所調(diào)整，如果施工季節(jié)是春季，要求灌注量要略低于路面；秋冬等較為寒冷季節(jié)，灌注量則需要高于路面2～3mm。對于一些裂縫深度在10mm以上的路面裂縫，要結(jié)合裂縫實際情況進(jìn)行處理方法的合理選擇。如果裂縫邊緣沒有出現(xiàn)變形或分縫，需要在對裂縫完成清理工作后，采用直接灌縫的方式來進(jìn)行處理。在進(jìn)行開槽處理過程中需要將開槽范圍保持在1.5～2.5cm，深寬比控制在2∶1，剔除邊部已經(jīng)出現(xiàn)松動的材質(zhì)，并采用鐵絲刷對剝落部位進(jìn)行清理，按照相關(guān)操作規(guī)范和施工方案將裂縫填滿。為了保證能夠提前開放交通，減少整個修補作業(yè)對于正常交通造成的影響，還可以在灌縫膠上撒少量的砂子或細(xì)骨料防止黏輪，然后就可以根據(jù)實際情況，適當(dāng)提前開放時間，盡快恢復(fù)道路的交通運行能力【3】。

4.2 施工要求

在施工作業(yè)之前，作業(yè)人員應(yīng)該做好材料設(shè)備的檢查工作，確保其能夠滿足工程施工的實際需求。在施工過程中如果路面過于潮濕，或者路面溫度低于5℃，為了保證工程質(zhì)量，一般不宜立即開工，而是應(yīng)該等待濕度緩解，溫度升高之后再行復(fù)工。雨天嚴(yán)禁施工，因為無法保證槽內(nèi)的干燥。在施工過程中首先需要保障道路視線的良好性，在霧天施工過程中要做好安全防范工作，避免發(fā)生交通意外事故。在工程施工中，為保證槽內(nèi)環(huán)境干燥，嚴(yán)格禁止在過濕或有積水的路面上進(jìn)行施工。裂縫開槽工作中可以應(yīng)用無貼封淺槽設(shè)計方式進(jìn)行工程施工，在具體施工前首先需要對裂縫邊緣的剝落部位進(jìn)行清除，還要保障開槽線跟裂縫走向基本吻合，若發(fā)現(xiàn)開槽縫過于潮濕，必須使用烘干機(jī)對其進(jìn)行烘干，直至干燥。提前對灌縫膠進(jìn)行加熱，并根據(jù)實際情況控制加熱溫度和速度，在材料出料時要對其溫度進(jìn)行檢查。雖然灌縫膠可以重復(fù)使用，但如果多次加熱也會導(dǎo)致材料性能下降，因此，一般情況下要謹(jǐn)慎選擇灌縫膠的加熱時機(jī)和次數(shù)。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，當(dāng)加熱次數(shù)超過3次以后，其性能就會下降到一個較低水平，已經(jīng)不再適合投入使用。在操作過程中，把灌膠注入灌槽內(nèi)，并進(jìn)行刮平，多次進(jìn)行直到灌槽內(nèi)滿。待灌膠溫度降下來后，結(jié)合施工時的天氣，恢復(fù)區(qū)域交通，讓行人、車輛通過。還需注意的是要對當(dāng)?shù)乜諝鉂穸冗M(jìn)行檢查，濕度過大時應(yīng)額外增加烘干時間和后續(xù)保養(yǎng)工序，以保證能夠正常成型【4】。

5 結(jié)語

瀝青路面在我國各省市區(qū)都有應(yīng)用，是20世紀(jì)末我國大部分地區(qū)公路工程路面結(jié)構(gòu)的主要類型。由于覆蓋面廣，所以，對瀝青路面進(jìn)行維修保養(yǎng)的需求很多。在過去幾年的發(fā)展過程中，隨著相關(guān)配套設(shè)施設(shè)備的不斷完善發(fā)展和技術(shù)經(jīng)驗的不斷積累，我國從業(yè)人員已經(jīng)逐步總結(jié)出一套相關(guān)經(jīng)驗，用于應(yīng)對當(dāng)前瀝青路面在灌縫施工過程中所面臨的問題和挑戰(zhàn)，逐步提升了灌縫施工技術(shù)水平。