灌縫施工技術在公路養護中的應用分析

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量。因此，常常采用灌縫施工技術進行處理，本文分析了灌縫施工的優勢、施工前準備和具體的施工流程，希望能夠提高路面質量。

關鍵詞：灌縫施工技術;公路養護;裂縫

中圖分類號：U418.6 文獻標識碼：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備灌入到結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，等到達到標準要求后，就可以對交通開放的一種養護道路工藝。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，使得路面進一步損壞的問題得到緩解。

1 灌縫施工技術的優勢

（1）施工成本較低。傳統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，但是修補效果遠不如開槽灌縫法，大多數路面在經過封堵法修補之后在一年之內依舊會出現裂縫問題。然而采用開槽灌縫施工技術之后，修補完成之后可以大大提高公路的使用壽命，公路的質量也相對比較穩定，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，保障了施工的質量，提高了社會的經濟效益。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。傳統的修補法極易受到材料的影響，經常產生灌縫不均勻或灌縫不到位的問題。如果氣溫較高，還會產生大面積泛油現象，造成環境的污染，采用開槽灌縫技術之后，避免了這一現象的出現，該技術能夠均勻的填補裂縫，即使在炎熱的氣候中也不會出現泛油現象，由于密封膠的性質穩定，冬季嚴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構中，在基層底部的結構上就會產生拉應力的影響，在該應力超出了材料抗拉強度之后，就會導致底部位置上出現裂縫的問題。長期的使用中車輛載荷的持續作用之下，基底的裂縫會逐步的延伸到瀝青結構中。

（2）溫度裂縫。溫度變化是產生裂縫的另一個因素，由于溫度變化而產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，路表會產生極大的溫度拉應力，而表層材料由于受到下面材料的約束力而不能自由伸縮，就會產生較大的張拉應力，如果拉應力超過表面材料的承受能力時，路面就會產生裂縫。溫度裂縫呈現形式比較多，包括橫向裂縫或塊狀裂縫，有時也表現為縱向的裂縫。

（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開裂的問題，然后經過了持續的發展該裂縫會自底部開始逐漸的延伸到表面的結構中，將瀝青結構部分直接拉裂，此時也會產生反射裂縫的問題，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）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。

4 公路養護灌縫施工準備

（1）材料準備。根據裂縫寬度的不同，應選用不同的灌縫方式，當縱、橫裂縫的寬度在5 mm以內時，可以采用直接抹縫的方式;當裂縫的寬度在5 mm以上時，應采用開槽灌縫的方式。在灌縫施工過程中，主要需要的設備包括開槽機、灌縫機、吹風機以及灌縫材料等，機械設備和材料選用根據工程的具體情況進行考慮。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越低越好，通常應控制在2：1以內。

（2）密封膠加熱。密封膠在熱熔釜的加熱倉內進行加熱熔化處理，熱熔釜的應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定溫度（193℃）。在加熱密封膠時，應確保其均勻受熱，加熱設備主要使用導熱油與熱空氣為介質，防止密封膠出現燒焦等問題。密封主要選用橡膠改性瀝青，如重復加熱將導致老化等現象的出現，進而產生硬渣，這種情況下不僅造成極大的材料浪費，還會出現導管堵塞等情況。

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1.5 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。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℃以上。

（3）清縫。在完成開槽施工之后，槽口內會有殘渣、碎末留下，這些東西都會影響施工質量，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/每一條裂縫的次數清理垃圾。當路面僅有4℃的時候，為了清除干凈槽內留有的水汽，槽口處需要使用加熱裝置進行烘烤。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。按照相關規定，190℃～204℃是密封膠需要控制的加熱溫度范圍，當溫度大于190℃時，可以開始出料。橡膠改性瀝青在工程項目中應用的最廣泛，在反復加熱的情況下加熱處理密封膠，非常容易出現老化問題并形成硬渣，不僅浪費了密封膠的材料，還對導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，加熱準備的密封膠應在當天使用完畢，避免過量影響材料的質量。

（5）灌縫。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℃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。

（6）養生。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行養護處理。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，可以結合施工工程的具體氣溫來確定開放交通的時間。

6 結語

在公路運行過程中，路面常常會產生不同類型的裂縫，影響了公路的使用質量。因此，常常采用灌縫施工技術，必須詳細分析其種類和形成原因，在此基礎上，做好各個環節的施工。必須嚴格把握每個施工步驟，對細節部分進行控制，確保灌縫施工的合理性，增強最終的施工效果，保障公路工程事業的穩步健康發展。

參考文獻：

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