灌縫施工技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用分析

高輝

摘 要：在公路工程中，路面裂縫非常常見，影響了行車安全，縮短了使用壽命，大大降低了公路的質(zhì)量。因此，常常采用灌縫施工技術(shù)進(jìn)行處理，本文分析了灌縫施工的優(yōu)勢、施工前準(zhǔn)備和具體的施工流程，希望能夠提高路面質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：灌縫施工技術(shù);公路養(yǎng)護(hù);裂縫

中圖分類號：U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

灌縫工藝是指對專用的瀝青路面灌縫材料使用專門的灌縫設(shè)備灌入到結(jié)合路面狀況和裂縫特點的前提下所確定大小和形狀的槽中，等到達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后，就可以對交通開放的一種養(yǎng)護(hù)道路工藝。施工中所使用的灌縫材料需要滿足黏附性、變形能力、耐久性良好，并且能夠避免損壞。此外，該工藝還具有較低的施工難度和成本，使得路面進(jìn)一步損壞的問題得到緩解。

1 灌縫施工技術(shù)的優(yōu)勢

（1）施工成本較低。傳統(tǒng)的灌縫封堵法花費的成本較高，因為施工過程中需要涉及到眾多的設(shè)備以及材料的使用。盡管封堵法的施工流程也比較便捷，但是修補效果遠(yuǎn)不如開槽灌縫法，大多數(shù)路面在經(jīng)過封堵法修補之后在一年之內(nèi)依舊會出現(xiàn)裂縫問題。然而采用開槽灌縫施工技術(shù)之后，修補完成之后可以大大提高公路的使用壽命，公路的質(zhì)量也相對比較穩(wěn)定，能夠滿足使用需求。

（2）耐用性強。通過一次的開槽灌縫修補工作，提高了公路的耐用性，縮短了施工單位的工期，保障了施工的質(zhì)量，提高了社會的經(jīng)濟(jì)效益。在延長公路使用年限的同時，保障了車輛在公路上的行駛安全。

（3）美觀性較強。傳統(tǒng)的修補法極易受到材料的影響，經(jīng)常產(chǎn)生灌縫不均勻或灌縫不到位的問題。如果氣溫較高，還會產(chǎn)生大面積泛油現(xiàn)象，造成環(huán)境的污染，采用開槽灌縫技術(shù)之后，避免了這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，該技術(shù)能夠均勻的填補裂縫，即使在炎熱的氣候中也不會出現(xiàn)泛油現(xiàn)象，由于密封膠的性質(zhì)穩(wěn)定，冬季嚴(yán)寒也不會造成二次裂縫，提高了路面的美觀性。

2 裂縫類型

（1）荷載型裂縫。車輛在道路上行駛的過程中，車輛載荷會直接作用到公路結(jié)構(gòu)中，在基層底部的結(jié)構(gòu)上就會產(chǎn)生拉應(yīng)力的影響，在該應(yīng)力超出了材料抗拉強度之后，就會導(dǎo)致底部位置上出現(xiàn)裂縫的問題。長期的使用中車輛載荷的持續(xù)作用之下，基底的裂縫會逐步的延伸到瀝青結(jié)構(gòu)中。

（2）溫度裂縫。溫度變化是產(chǎn)生裂縫的另一個因素，由于溫度變化而產(chǎn)生的裂縫被稱作溫度裂縫。溫度裂縫的因素有二點，即低溫收縮和溫度疲勞造成的裂縫。由于天氣變化，在外界溫度驟降時，路面表層的溫度會急速降低，在路面表層的溫度急速變化時，路表會產(chǎn)生極大的溫度拉應(yīng)力，而表層材料由于受到下面材料的約束力而不能自由伸縮，就會產(chǎn)生較大的張拉應(yīng)力，如果拉應(yīng)力超過表面材料的承受能力時，路面就會產(chǎn)生裂縫。溫度裂縫呈現(xiàn)形式比較多，包括橫向裂縫或塊狀裂縫，有時也表現(xiàn)為縱向的裂縫。

（3）反射裂縫。對于半剛性基層瀝青路面來說，其施工材料因為受到的干縮和溫縮的影響也會出現(xiàn)開裂的問題，然后經(jīng)過了持續(xù)的發(fā)展該裂縫會自底部開始逐漸的延伸到表面的結(jié)構(gòu)中，將瀝青結(jié)構(gòu)部分直接拉裂，此時也會產(chǎn)生反射裂縫的問題，其一般是以橫向裂縫的形式所存在。

3 公路路面裂縫的危害及其最佳處理時間

（1）裂縫危害。首先，路面裂縫會增加道路養(yǎng)護(hù)單位的成本;其次，裂縫會對公路的使用壽命產(chǎn)生巨大影響，這樣就會在一定程度上給道路建設(shè)單位帶來較大負(fù)面影響。比如路面徑流會沿著裂縫滲入到道路內(nèi)部，破壞道路內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，擾亂路基穩(wěn)定性，使路基失穩(wěn)，進(jìn)而引發(fā)更嚴(yán)重的路基塌陷等問題;另外，路面裂縫會對道路行車造成較大安全隱患，假如高速公路路面出現(xiàn)裂縫，而高速公路行車速度普遍較快，一些重量較輕的小型車輛甚至?xí)霈F(xiàn)跳車或者操控失穩(wěn)等情況。

（2）最佳處理時間。首先，公路路面裂縫的處理原則是，越早處理，效果越佳，負(fù)面影響越小，投資成本越低，因此通常會在路面出現(xiàn)裂縫后，立即制定相應(yīng)的處理方案;其次，在對路面裂縫進(jìn)行處理時，應(yīng)當(dāng)避免在高溫或者低溫環(huán)境下進(jìn)行，如果路面溫度過高，則灌縫膠的凝固穩(wěn)定時間也被延長，灌縫施工質(zhì)量會受到影響，而且道路封閉時間也會延長。如果路面溫度過低，則會影響灌縫膠與路面的粘合效果。

通常在使用灌縫施工技術(shù)時，會在當(dāng)?shù)赜昶趤砼R前完成，通常以5月份為最佳灌縫施工時間。在這一時間路面裂縫由于熱脹冷縮作用，路面的裂縫會處于最大尺寸，同時路面溫度也比較適合灌縫膠的凝固與起效，而且降雨量也偏少，利于現(xiàn)場施工和灌縫膠干燥凝固。

4 公路養(yǎng)護(hù)灌縫施工準(zhǔn)備

（1）材料準(zhǔn)備。根據(jù)裂縫寬度的不同，應(yīng)選用不同的灌縫方式，當(dāng)縱、橫裂縫的寬度在5 mm以內(nèi)時，可以采用直接抹縫的方式;當(dāng)裂縫的寬度在5 mm以上時，應(yīng)采用開槽灌縫的方式。在灌縫施工過程中，主要需要的設(shè)備包括開槽機、灌縫機、吹風(fēng)機以及灌縫材料等，機械設(shè)備和材料選用根據(jù)工程的具體情況進(jìn)行考慮。密封膠采用專用針對裂縫修補的改性瀝青聚合物。開槽的尺寸應(yīng)控制在1 cm寬、1 cm～3 cm深。一般情況下，開槽的深度與寬度之間的比值應(yīng)越低越好，通常應(yīng)控制在2：1以內(nèi)。

（2）密封膠加熱。密封膠在熱熔釜的加熱倉內(nèi)進(jìn)行加熱熔化處理，熱熔釜的應(yīng)用可以確保瀝青材料受熱的均勻性，并確保其施工溫度符合規(guī)定溫度（193℃）。在加熱密封膠時，應(yīng)確保其均勻受熱，加熱設(shè)備主要使用導(dǎo)熱油與熱空氣為介質(zhì)，防止密封膠出現(xiàn)燒焦等問題。密封主要選用橡膠改性瀝青，如重復(fù)加熱將導(dǎo)致老化等現(xiàn)象的出現(xiàn)，進(jìn)而產(chǎn)生硬渣，這種情況下不僅造成極大的材料浪費，還會出現(xiàn)導(dǎo)管堵塞等情況。

5 灌縫具體施工過程

（1）開槽。施工人員需要根據(jù)設(shè)計方案提出的開槽尺寸、深度進(jìn)行開槽施工。施工人員要根據(jù)裂縫分布情況，確定開槽的中心線，并用開槽機沿著裂縫分布切割出一條筆直的長方形灌縫槽口。通常情況下，灌縫施工技術(shù)要求槽口最小寬度不能低于1.5 cm，最大寬度不能大于2 cm;槽口最小深度不能小于2 cm，最大深度不能高于2.5 cm，這樣是為了避免對周圍路面造成損傷，具體尺寸視路面裂縫尺寸而定。如果遇到形狀和分布都比較特殊的裂縫時，可以適當(dāng)延伸并采取二次切割的開槽方式。

（2）槽口處理。在開槽過程中會出現(xiàn)一些灰塵以及碎石等雜物，這些殘渣會對灌縫施工質(zhì)量產(chǎn)生決定性影響，一旦雜物沒有清理干凈，當(dāng)灌縫膠注入后，灌縫膠與道路地面間的融合效果會大幅度降低，導(dǎo)致灌縫施工失敗。因此在開槽完畢后，應(yīng)當(dāng)及時對槽口內(nèi)的雜物進(jìn)行清理，確保槽口內(nèi)干凈、無雜物，槽口內(nèi)必須要露出路面新茬。一般會先用人工清理的方式，清除掉體積較大的碎石塊、木屑等雜物，然后再用風(fēng)機對灰塵和碎末等雜物進(jìn)行清理，這樣可以保證槽口的潔凈度。在灌縫膠注入前，還需要對槽口進(jìn)行預(yù)熱處理，這樣可以顯著提升灌縫膠與公路路面的粘合效果。尤其在環(huán)境溫度偏低或者路面溫度偏低時，這一步驟的存在價值更加明顯，一方面是提高槽口內(nèi)溫度，另一方面是為了清除掉槽口內(nèi)殘留的水蒸汽。施工人員應(yīng)當(dāng)使用加熱設(shè)備對槽口進(jìn)行加熱處理，加熱溫度一般控制在60℃以上。

（3）清縫。在完成開槽施工之后，槽口內(nèi)會有殘渣、碎末留下，這些東西都會影響施工質(zhì)量，因此需要使用掃把和空壓機將其清掃干凈，一般情況下，需要使用高壓噴氣按照兩次/每一條裂縫的次數(shù)清理垃圾。當(dāng)路面僅有4℃的時候，為了清除干凈槽內(nèi)留有的水汽，槽口處需要使用加熱裝置進(jìn)行烘烤。然后為了保持施工路面的干凈，還需要使用鋼絲刷清刷凹槽表面[3]。為了確保瀝青面層能夠更好地黏結(jié)在密封膠上，隨時檢查10 cm范圍裂縫的路面是否干凈，是否有垃圾、灰塵存在，如果有，需要對其進(jìn)行清理，同時要確保干凈，不得存在灰塵等雜物。

（4）備料。按照相關(guān)規(guī)定，190℃～204℃是密封膠需要控制的加熱溫度范圍，當(dāng)溫度大于190℃時，可以開始出料。橡膠改性瀝青在工程項目中應(yīng)用的最廣泛，在反復(fù)加熱的情況下加熱處理密封膠，非常容易出現(xiàn)老化問題并形成硬渣，不僅浪費了密封膠的材料，還對導(dǎo)管造成了一定程度的損害。在具體的施工中，如果800 m～1 000 m是每天灌縫的長度，300 kg～400 kg密封膠是每天需要采用的量，另外，加熱準(zhǔn)備的密封膠應(yīng)在當(dāng)天使用完畢，避免過量影響材料的質(zhì)量。

（5）灌縫。為了確保灌縫施工質(zhì)量，在進(jìn)行灌縫施工前需要再進(jìn)行一次詳細(xì)的檢查，尤其要檢查槽口的潔凈度和干燥度，同時還需要檢查灌縫膠的預(yù)熱溫度，預(yù)熱溫度必須要達(dá)到193℃左右。在灌注灌縫膠時要嚴(yán)格控制速度和流量，確保灌縫的連續(xù)性和均勻性以及飽和度，這樣能夠避免灌縫過程中在槽內(nèi)產(chǎn)生氣孔或者氣泡。通常情況下，施工人員為了保證灌縫施工質(zhì)量，會采取兩次灌縫施工方案，第一次灌縫膠注入量達(dá)到開槽一半即可，第二次的灌縫膠注入量應(yīng)當(dāng)溢出一部分，這是為了提高裂縫處理效果。在灌縫膠灌注完畢后，應(yīng)當(dāng)沿著中心線沿著同一方向?qū)σ绯龅墓嗫p膠進(jìn)行刮平處理，確保灌縫膠能夠?qū)⒙访媪芽p比較好的完成填注，并形成“T”字型保護(hù)層，這樣有助于提高灌縫膠與公路路面之間的粘合度，進(jìn)而提高灌縫施工整體效果。

（6）養(yǎng)生。在完成2 min～3 min的密封膠灌注施工之后，需要將水泥粉灑在膠帶表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理。在完成15 min左右冷卻密封膠和清理干凈存在路面的碎渣之后，就可以將交通正式開放。一般而言，可以結(jié)合施工工程的具體氣溫來確定開放交通的時間。

6 結(jié)語

在公路運行過程中，路面常常會產(chǎn)生不同類型的裂縫，影響了公路的使用質(zhì)量。因此，常常采用灌縫施工技術(shù)，必須詳細(xì)分析其種類和形成原因，在此基礎(chǔ)上，做好各個環(huán)節(jié)的施工。必須嚴(yán)格把握每個施工步驟，對細(xì)節(jié)部分進(jìn)行控制，確保灌縫施工的合理性，增強最終的施工效果，保障公路工程事業(yè)的穩(wěn)步健康發(fā)展。

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