淺析灌縫技術(shù)在公路路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

吳國梅 張 可

（鄭州市路通公路建設(shè)有限公司，河南 鄭州 450000）

公路工程是關(guān)系到國民經(jīng)濟增長的重要工程，隨著我國公路事業(yè)發(fā)展建設(shè)要求的不斷地提高，養(yǎng)護(hù)工作作為公路工程施工的重要組成部分，其施工工藝選擇的科學(xué)性、合理性將直接關(guān)系著整個工程的質(zhì)量，關(guān)系到人們的生命安全。瀝青表面層因受到大氣因素與行車荷載的直接作用，在各種因素的長期影響下，往往會出現(xiàn)各種病害問題，如裂縫等。密封膠灌縫工藝作為瀝青路面裂縫處理的重要技術(shù)，只有確保其施工工藝的規(guī)范性，才能提升其整體效果。

1 瀝青路面裂縫類型及形成原因

裂縫是常見的路面病害類型，針對公路裂縫病害國內(nèi)外學(xué)術(shù)界進(jìn)行了大量研究。不同類型裂縫，其發(fā)生時間、數(shù)量及損壞情況均存在不同之處。當(dāng)前，我國道路裂縫主要分為荷載裂縫、溫縮裂縫及反射裂縫三大類，每一種裂縫的形成原因各不相同。具體如下：

1）荷載裂縫。在行車荷載反復(fù)作用下，路面將會產(chǎn)生裂縫，此類裂縫被稱為荷載裂縫。其產(chǎn)生的主要原因在于行車荷載所生成的拉應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于路面材料最大拉應(yīng)力，致使裂縫出現(xiàn)于瀝青路面層、基層部位。一般情況下，荷載裂縫的形成與多種因素息息相關(guān)，如施工質(zhì)量、路面材料等等。

2）溫縮裂縫。一年有四季，溫度的周期性變化，同樣會形成道路裂縫。其形成原理為伴隨溫度的不斷升高與下降，瀝青面層溫度應(yīng)力逐漸產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象，從而降低瀝青混合料的極限拉伸應(yīng)變，此時瀝青老化問題加劇，將大幅增加瀝青勁度，一旦達(dá)到極限抗拉強度，必定會產(chǎn)生裂縫。按照溫縮裂縫的成因來看，溫縮裂縫主要分為2類，即溫度疲勞裂縫、低溫收縮裂縫。瀝青混凝土材料對外界溫度較為敏感，這種情況下很容易出現(xiàn)低溫收縮裂縫。特別是冬季低溫環(huán)境下，將會大幅降低瀝青混合料的應(yīng)力松弛性，導(dǎo)致無法滿足溫度應(yīng)力要求，一旦溫度應(yīng)力大于混合料應(yīng)力承受強度，很容易出現(xiàn)橫向裂縫。

3）反射裂縫。目前，在半剛性基層當(dāng)中最易產(chǎn)生的裂縫類型為反射裂縫。隨著溫度的不斷改變，當(dāng)溫度突然大幅下降，半剛性基層板塊迅速收縮，將會有拉應(yīng)力產(chǎn)生于瀝青面層內(nèi)部，在拉應(yīng)力作用下，裂縫將進(jìn)一步擴大。此外，由于壓力疊加等因素的影響，同樣會促使反射裂縫發(fā)展，最終損壞路面整體結(jié)構(gòu)。

2 工程概況

某公路工程局部路段產(chǎn)生大量裂縫問題，為此公路養(yǎng)護(hù)部門實地調(diào)查裂縫情況，本路線裂縫共514條，2107.4m為其縫長，平均每條4.1m。并通過鉆芯取樣進(jìn)行具體分析。針對本路段局部裂縫實施鉆芯取樣，共鉆取芯樣36個，其中裂縫長度在4m以下的共有12條，裂縫長度在4m以上的共有24條。因溫度變化大，溫度梯度極易出現(xiàn)于瀝青面層內(nèi)，瀝青面層與大氣直接相觸后，其表面溫度下降速度加快，但溫度傳至瀝青面層底部存有一定時長，瀝青面層內(nèi)部、底部溫度和表面溫度存有差異，也就是說瀝青面層各個位置存有一定溫差，當(dāng)瀝青面層表面的溫度收縮應(yīng)力在其面層薄弱點混合料抗拉強度以上，就會有裂縫產(chǎn)生。

由鉆芯結(jié)果顯示，4m以上裂縫均存在基層開裂現(xiàn)象，與面層裂縫寬度相比，基層較大，而與上面層裂縫寬度相比，下面層較大。這就表明該裂縫產(chǎn)生的原因為上基層開裂而反射到面層出現(xiàn)。而4m以下裂縫中因上基層反射產(chǎn)生的裂縫為1/2，而反射至上面層的裂縫為33.4%，且反射到中面層、下面層的裂縫各占8.3%。由此可見，基層反射是產(chǎn)生瀝青面層裂縫的主要原因，因此選取密封膠灌縫處理瀝青路面反射裂縫具有可行性。

3 公路養(yǎng)護(hù)中密封膠灌縫施工工藝

公路工程在國民經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)著重要的地位，有效的加強了區(qū)域間的聯(lián)系。公路路面承擔(dān)的荷載壓力較大，在后期投入運營之后可能會出現(xiàn)破碎、裂縫等一系列的路面病害，所以對路面的養(yǎng)護(hù)工作尤為重要。通過路面養(yǎng)護(hù)工作能夠避免路面的微小病害擴大，提高路面的使用性能。為此，本文采取密封膠灌縫施工技術(shù)，具有施工流程如下：

1）交通管制。按照相關(guān)規(guī)范規(guī)定，施工現(xiàn)場合理放置施工標(biāo)志，且按照施工進(jìn)度情況，將施工標(biāo)志進(jìn)行隨時移動。為保證施工安全，必須封閉局部交通，做好交通管制工作。同時，需選取安全錘劃出安全施工區(qū)域，因流動作業(yè)，需合理控制封閉長度，避免過長。

2）施工放樣。準(zhǔn)確標(biāo)示所需封閉的裂縫位置，并記錄樁號位置，對其長度、材料用量及成本進(jìn)行確定。并按照路面裂縫實際情況，進(jìn)行補縫設(shè)計方案的確定。

3）裂縫開槽。根據(jù)裂縫寬度、深度具體情況，對開槽機進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，與裂縫中線對準(zhǔn)將U型凹槽切出，與本工程實際情況相結(jié)合，以15mm為開槽寬度、20mm為開槽深度。

4）清理。切縫處理后，選取鼓風(fēng)機清理干凈裂縫，徹底清理干凈裂縫內(nèi)的灰塵、雜物等，確保裂縫干凈，保證密封膠能夠緊密粘結(jié)接觸面，特殊情況下，還需選取人工方式輔助清理。

5）加熱。按照施工溫度與路面具體情況，凹槽邊緣可選取熱空氣加熱進(jìn)行處理，保證其干燥無潮氣，進(jìn)而提升密封膠和路面之間粘結(jié)能力。

6）填封。凹槽清理后即可利用灌封機填灌密封膠。先加熱攪拌密封膠，當(dāng)溫度達(dá)到190℃以后，選取灌縫機向凹槽內(nèi)均勻灌入密封膠，在裂縫兩側(cè)選取小拖靴拖成5cm寬貼封層，以此形成T型密封層。灌注時應(yīng)對密封膠灌注數(shù)量進(jìn)行有效控制，與路面高度相比，氣溫高時灌注高度略低；氣溫較低時灌注高度略高，一般可多出2到3mm，要求連續(xù)均勻灌注各個裂縫，如裂縫沒有完全填封，則需重新進(jìn)行填封作業(yè)。

7）養(yǎng)護(hù)施工。完成規(guī)則型裂縫灌縫作業(yè)后，可將一定量礦粉、石屑撒鋪到裂縫上，做好覆蓋，待20min冷卻后即可開放交通，防止密封膠粘黏車輪。針對不規(guī)則型裂縫，需先封閉表面，在覆蓋通車。開放交通前，必須先清理槽內(nèi)，確保施工質(zhì)量。

8）滲水試驗。按照相關(guān)試驗規(guī)程規(guī)定，裂縫灌縫處理后即可進(jìn)行滲水試驗，檢測結(jié)果顯示0.04為滲水系數(shù)，表明裂縫選取密封膠進(jìn)行灌縫處理后，無滲水現(xiàn)象。

9）使用效果。通過1年通車觀測，針對表面水密封膠起到了良好抗?jié)B、防水功能，避免因裂縫滲水導(dǎo)致路面病害或早期破壞出現(xiàn)，以此提升路面作用效率，延長路面使用年限，減少養(yǎng)護(hù)成本，提高施工質(zhì)量。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國高等級公路的大量建設(shè)，瀝青路面使用越來越廣泛。從已建成的高等級瀝青公路使用情況看，建成不久的瀝青公路有不少出現(xiàn)了不同程度的早期破壞，而建成多年的公路則經(jīng)常出現(xiàn)嚴(yán)重的破壞。如果瀝青路面早期破壞能徹底解決，每年將大大節(jié)約公路建設(shè)投資，提高通行能力和服務(wù)運營質(zhì)量，所以針對瀝青路面早期破壞的養(yǎng)護(hù)修復(fù)工作具有重要意義。瀝青路面常常出現(xiàn)裂縫、松散、沉陷、開裂、泛油、車轍、擁抱、坑槽等病害。這些病害的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了行車速度、行車安全，縮短了瀝青路面使用壽命。密封膠灌縫工藝是一項高效、成本較低的路面養(yǎng)護(hù)方法，將其用于路面病害修復(fù)，可有效改善路面使用性能，提高路面施工質(zhì)量。