路面灌縫施工技術在公路養護中的應用分析

劉田繼

Engineering technique 工程技術

路面灌縫施工技術在公路養護中的應用分析

劉田繼

（甘肅甘南公路局合作公路段，甘肅 合作 747000 ）

公路路面裂縫是道路工程常見病害之一，會對道路使用壽命以及路面行車安全產生重要影響。路面裂縫是無法完全避免的，這是一種客觀存在的道路病害問題，路面裂縫種類比較多，而且形成原因也比較復雜，需要投入大量人力和財力進行處理。灌縫施工技術是目前處理公路路面裂縫比較常用的施工技術，施工操作和流程簡便、經濟性突出、路面裂縫處理效果明顯，而且處理后的路面裂縫穩定性突出，深受道路工程人員信賴。本文在簡要分析了公路路面裂縫的主要類型及其形成原因，以及公路路面裂縫的危害和路面灌縫施工最佳處理時間的基礎上，探究了公路路面灌縫施工技術工藝流程，以及施工注意事項，以期對業內相關人士起到借鑒作用。

公路路面；灌縫施工技術；公路養護

0 引言

市場經濟快速發展，社會對于道路工程需求量不斷增長，公路工程已經成為各個地區之間交流互通的重要基礎設施，同時也是發展區域文化以及區域經濟等方面的重要組成部分。在公路長期使用過程中，公路養護是非常關鍵的工作內容，可以說公路養護效果，會直接影響公路使用壽命和公路行車安全系數。路面裂縫處理是公路養護的核心工作之一。灌縫施工技術是公路養護中的重要方式，能夠有效避免路面裂縫的延伸與生長，已經逐漸成為公路養護處理路面裂縫的首選技術。雖然目前灌縫施工技術已經比較成熟，但在具體施工過程中仍然有比較多的環節需要加強注意和管理。

1 公路路面裂縫的主要類型及其形成原因

綜合來看，造成公路路面出現裂縫的因素比較多，例如設計方案不合理、施工技術不過關、公路路基發生沉降、路面行車嚴重超載、環境溫度影響、后期養護不到位等方面，這些因素都會引起公路路面裂縫。從整體來看，公路路面裂縫的主要類型有以下幾種：

1.1 載荷裂縫

載荷裂縫大多分為橫向裂縫，也有少部分以縱向裂縫的形態出現。橫向裂縫與公路路面的行車方向不同，與路面中心線呈垂直角度分布，一些比較嚴重的橫向裂縫不僅裂縫尺寸比較大，而且還會貫穿整個道路路面。而縱向裂縫是與道路同向而行分布，有些由于載荷因素引起的縱向裂縫長度可達數百米，縱向裂縫不斷發展并延伸，最終與橫向裂縫發生交錯，會使路面裂縫發展成網狀形式。

載荷裂縫的出現主要是由于公路通車行車時間比較長，路面長期處于負載環境下，這樣就會給路基施加比較強的載荷力，一旦這種向下的拉力數值超過道路路面抗拉強度極限數值時，裂縫就會從路面底部延伸到公路路面表層，進而引發路面載荷裂縫。再加上部分車輛為了產生更大的運輸利潤，存在超載運輸問題，這樣就會導致道路行車超載問題嚴重，大量超載車輛通行也會給路基以及路面施加較強的載荷應力，這樣也會使路面承受不了外界帶來的巨大載荷力以及來自路基的向下拉應力，進而引發路面裂縫[1]。

1.2 溫度裂縫

這種裂縫也是目前在公路路面中比較常見的形式之一，從整體發生類型來看，溫度裂縫以橫向裂縫居多，少部分為縱向裂縫。公路路面溫度裂縫的形成原因主要是來自于混凝土材料的水化熱過程，當混凝土澆筑完畢后，混凝土會逐漸凝固，但在這一段時間混凝土會釋放大量熱量，這就需要進行灑水養護，保證混凝土水化過程內外溫度差值和含水量差值趨于正常數值。然而一旦這種差值的平衡被打破，混凝土就會因為過高的溫度而發生變形，混凝土體積會不斷增大，其內部的溫度無法快速釋放出來，便會在混凝土內部形成比較大的拉應力。再加上混凝土路面表面溫度快速下降，這時就會給混凝土在外部施加較強的收縮應力，內部的拉應力和外部的收縮應力相互作用，一旦超過混凝土材料的抗壓強度極值，路面就會形成溫度裂縫。雖然客觀上講，公路路面的溫度裂縫無法完全避免，但是可以通過合理配置混凝土材料水灰比、選擇水化熱較低的混凝土材料、以及做好后期路面養護等方式進行防治。

1.3 沉陷裂縫

沉陷裂縫主要是由于公路路基失穩造成的，而公路路基失穩也是道路工程施工中比較常見的質量問題。道路路基發生沉陷就會破壞公路原有內部結構，內部結構穩定性被破壞，出現比較多的斷裂或者沉降，進而引發路面裂縫。通常來講，一旦路基發生沉降，則公路路面必然會出現裂縫。造成路基沉陷的原因比較多，比如路基回填土材料不合理、回填壓實度不足、路基屬于軟弱地基、路基含水量比較大等因素。此外，大量地表徑流沖刷以及地震等自然因素，也會使道路內部結構穩定性下降，從而引發道路路面沉陷裂縫。

2 公路路面裂縫的危害及其最佳處理時間

2.1 裂縫危害

在公路病害中，路面裂縫是一種比較常見的病害，不僅對道路建設單位與養護單位會帶來較大影響，同時也會影響道路行車安全。首先，路面裂縫會增加道路養護單位的成本；其次，裂縫會對公路的使用壽命產生巨大影響，這樣就會在一定程度上給道路建設單位帶來較大負面影響。比如路面徑流會沿著裂縫滲入到道路內部，破壞道路內部結構穩定性，擾亂路基穩定性，使路基失穩，進而引發更嚴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會出現跳車或者操控失穩等情況。

2.2 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，負面影響越小，投資成本越低，因此通常會在路面出現裂縫后，立即制定相應的處理方案；其次，在對路面裂縫進行處理時，應當避免在高溫或者低溫環境下進行，如果路面溫度過高，則灌縫膠的凝固穩定時間也被延長，灌縫施工質量會受到影響，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時，會在當地雨期來臨前完成，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，利于現場施工和灌縫膠干燥凝固[2]。

3 公路路面灌縫施工技術工藝流程分析

3.1 前期準備環節

在對公路路面實施灌縫施工時，應當做好前期準備工作，這是保證灌縫施工技術能夠順利實施的關鍵，同時也是確保灌縫施工質量的重要措施。首先，設計人員應當根據道路路面的裂縫實際情況，排除一切能夠對路面灌縫施工質量產生干擾的因素，記錄并確定路面裂縫的種類，調查路面裂縫的形成原因，制定最為科學合理的灌縫施工方案，合理設計開槽規格，并確定灌縫施工工藝流程，如圖1；

圖1 公路路面灌縫施工工藝流程圖

其次，做好施工設備的性能檢查工作，尤其對開槽機與灌縫機要進行性能測試，確保其可以正常投入使用，同時對路面專用灌縫膠的材料質量進行檢查，確保灌封膠的性能與質量；第三，要對灌縫膠進行預熱處理，確保灌縫膠的預熱溫度可以讓灌縫膠在灌縫施工時的溫度可以維持在180攝氏度-200攝氏度，這樣能夠使灌縫膠的性能達到最優，灌縫施工效果最理想。需要注意的一般需要將灌縫膠預熱溫度達到194攝氏度以上，同時不能超過200攝氏度，否則會影響灌縫施工質量，同時也會影響灌縫膠性能；第四，施工人員需要在施工前對道路進行全封閉或半封閉，具體情況可以根據公路幅寬以及實際通車量而定。這樣可以保證施工人員的安全，同時也能讓灌縫膠有足夠的凝固時間[3]。

3.2 開槽施工

施工人員需要根據設計方案提出的開槽尺寸、深度進行開槽施工。施工人員要根據裂縫分布情況，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，灌縫施工技術要求槽口最小寬度不能低于1.5cm，最大寬度不能大于2cm；槽口最小深度不能小于2cm，最大深度不能高于2.5cm，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，可以適當延伸并采取二次切割的開槽方式。

3.3 槽口處理

在開槽過程中會出現一些灰塵以及碎石等雜物，這些殘渣會對灌縫施工質量產生決定性影響，一旦雜物沒有清理干凈，當灌縫膠注入后，灌縫膠與道路地面間的融合效果會大幅度降低，導致灌縫施工失敗。因此在開槽完畢后，應當及時對槽口內的雜物進行清理，確保槽口內干凈、無雜物，槽口內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，然后再用風機對灰塵和碎末等雜物進行清理，這樣可以保證槽口的潔凈度。如果槽口內雜物比較多，可以采取二次清理，必須要保證槽口內沒有任何雜物。

在灌縫膠注入前，還需要對槽口進行預熱處理，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溫度，另一方面是為了清除掉槽口內殘留的水蒸汽。施工人員應當使用加熱設備對槽口進行加熱處理，加熱溫度一般控制在60攝氏度以上。

3.4 灌縫施工

為了確保灌縫施工質量，在進行灌縫施工前需要再進行一次詳細的檢查，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熱溫度，預熱溫度必須要達到193攝氏度左右。在灌注灌縫膠時要嚴格控制速度和流量，確保灌縫的連續性和均勻性以及飽和度，這樣能夠避免灌縫過程中在槽內產生氣孔或者氣泡。通常情況下，施工人員為了保證灌縫施工質量，會采取兩次灌縫施工方案，第一次灌縫膠注入量達到開槽一半即可，第二次的灌縫膠注入量應當溢出一部分，這是為了提高裂縫處理效果。在灌縫膠灌注完畢后，應當沿著中心線沿著同一方向對溢出的灌縫膠進行刮平處理，確保灌縫膠能夠將路面裂縫比較好的完成填注，并形成“T”字型保護層，這樣有助于提高灌縫膠與公路路面之間的粘合度，進而提高灌縫施工整體效果。

3.5 養護與養生

在灌縫施工完畢后再等15min通車，這樣能夠給灌縫膠比較充足的凝固時間，防止車輛碾壓后帶走灌縫膠。具體通車時間可以根據當時的天氣情況、室外與路面溫度情況而定。另外，也可以在灌縫施工處鋪撒一層中砂或者細沙，這樣也能起到比較理想的養護效果。

4 結語

保證公路使用壽命以及道路行車安全的重要措施就是加強路面養護，作為路面養護以及處理路面裂縫的核心技術，施工人員必須要能夠熟練掌握灌縫施工技術，加強對路面灌縫施工各個技術環節的質量控制，同時還要對路面裂縫的種類和形成原因能夠有比較全面的了解，這樣才能確保路面灌縫施工整體合理性，從而保證公路運營效果，推動公路工程事業健康發展。

[1]王昌均.瀝青路面裂縫灌縫新技術在公路養護中的應用[J].人民交通,2019(06):74-75.

[2]牛京娟.瀝青路面裂縫灌縫新技術在公路養護中的應用[J].山西建筑,2018(36):130-131.

[3]成龍.灌縫技術在公路路面養護中的應用[J].交通世界,2020(07):60-61.

TU723

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1007-6344（2021）01-0177-02