路面灌縫施工技術在高速公路中的應用

丁清卿

（張家口路橋建設集團有限公司，河北 張家口 075000）

一、引言

高速公路路面以瀝青混凝土結構為主，隨著公路交通量和重載超載車輛的不斷增加，以及外界氣候環(huán)境的長期影響，瀝青路面逐漸出現(xiàn)病害。其中最常見的病害是裂縫，瀝青路面裂縫如不得到及時處理會不斷蔓延，裂縫尺寸和深度將不斷增大，所以裂縫處理尤為重要。目前，裂縫處理技術中最快捷、最經(jīng)濟的方法是灌縫施工，灌縫施工技術所需的設備較少，可以快速實現(xiàn)裂縫處理，同時成本較低。

二、瀝青路面裂縫產生的原因及類型

裂縫是瀝青路面最主要的早期病害，這一病害對公路的質量影響較大，同時導致公路的美觀度降低。

裂縫產生的主要原因包括：公路施工時路基密實度不足，在行車荷載作用下路面出現(xiàn)不均勻沉降，導致裂縫發(fā)生；混凝土攪拌施工時質量不達標，路面耐久性較差，使得裂縫產生；在路面施工時采用的施工工藝及設計標準不到位，導致荷載性裂縫的產生。公路瀝青路面裂縫主要可分為3種：

（一）載荷裂縫

載荷裂縫主要為橫向裂縫，少量為縱向裂縫，橫向裂縫和道路行車方向不同，其分布主要和路面的中心線布局垂直，橫向裂縫嚴重時會貫穿公路路面。縱向裂縫分布與道路平行，嚴重時會長達數(shù)百米，不斷延伸后與橫向裂縫匯合形成網(wǎng)狀形式。載荷裂縫產生原因主要是公路投入運營后處于負載狀態(tài)，路基長期受到強載荷力作用，當向下拉力超過公路抗拉強度極限時裂縫就會出現(xiàn)在公路表層，最終導致載荷裂縫的產生。當公路重載超載嚴重時，會給路基路面施加載荷應力，也會導致路面裂縫的產生。

（二）溫度裂縫

溫度裂縫主要為橫向裂縫，少量為縱向裂縫。溫度裂縫產生的主要原因為混凝土澆筑完成后逐漸發(fā)生水化熱作用，散發(fā)大量熱量，當混凝土溫度過高時會產生變形、體積膨脹，此時混凝土內部溫度無法釋放而產生較大拉應力，然而由于混凝土路面溫度下降較快，混凝土收縮應力超過輕度極值導致了溫度裂縫的產生。溫度裂縫在現(xiàn)實中無法避免，只能通過優(yōu)化混凝土水灰比或選用更好的混凝土材料，外加注意后期養(yǎng)護來進行裂縫防治。

（三）沉陷裂縫

沉陷裂縫主要由路基失穩(wěn)導致。路基沉陷會破壞公路原有結構，其內部穩(wěn)定性降低，導致路面裂縫產生。而導致路基沉降的主要原因為軟土路基、路基含水量大、填土材料質量較差等。另外，存在地震或地表徑流沖刷時也會導致公路內部穩(wěn)定性降低，從而使路面出現(xiàn)沉陷裂縫。

三、工程實例

（一）工程概況

某條高速公路路線全長275.28km，雙向四車道。該公路投入運營已有數(shù)年之久。由于項目所處區(qū)域降雨量較大、公路重載超載車輛較多，公路局部路段路面已存在許多裂縫問題，其中橫向裂縫和網(wǎng)狀裂縫較多，雨季后積水情況嚴重，給行車安全性和舒適性帶來了很大影響。針對這一病害問題，該工程決定采用灌縫施工技術養(yǎng)護路面，并選定合理的試驗路段檢測裂縫修補效果。

（二）路面灌縫施工技術

1.施工準備

公路路面進行灌縫施工前應做好前期準備工作，確保灌縫施工可順利開展。施工技術人員應對路面裂縫具體情況進行實地勘測，分析影響路面灌縫施工質量的主要因素，采取合理的灌縫施工措施。施工技術人員對各項施工機械設備進行檢查調試，重點對開槽機和灌縫機進行測試，確保施工時可正常運轉；對灌縫材料質量進行監(jiān)測，提前預熱灌縫膠，使得灌封膠的施工溫度保持在180℃～200℃的范圍之內，提高灌縫效果。施工前相關人員需了解道路的交通量及路幅寬度。

2.開槽施工

施工技術人員結合設計方案確定開槽尺寸和深度，結合裂縫實際分布情況來設計開槽中心線，再采用開槽機沿裂縫豎直切割出一道長方形槽口，槽口的寬度應控制在1.5cm～2cm范圍之內，深度在2cm～2.5cm范圍之內，以此減少開槽時對周邊路面結構的破壞，針對特殊裂縫可采用二次切割進行開槽處理。

3.槽口處理

開槽過程中難免會存在碎石、塵土等殘渣，影響灌縫施工質量，當殘渣清理不及時或不徹底時，注入灌封膠后其與路面融合效果會降低，使得灌縫失敗。所以在開槽后應及時清理掉槽口內所有雜物，確保槽口內干凈整潔。首先應人工清除大體積碎石，再使用吹風機清理小粒徑殘渣，最終確保槽口無任何雜物存在。灌縫前提前預熱槽口，提高灌封膠和路面的黏合性，針對溫度較低地區(qū)應適當增大預熱溫度，提高槽口溫度的同時也要清理掉槽口內的水蒸汽，槽口的預熱溫度通常保持在60℃以上。

4.灌縫施工

正式灌縫前詳細檢測槽口的干燥度和整潔度，同時檢測灌縫膠的預熱溫度是否符合標準。灌縫時應嚴格控制用量和速率，確保灌縫的連續(xù)性和均勻性，避免灌縫時槽口內存在氣泡。具體灌縫工藝為先開展第一次灌縫，將灌封膠灌入入槽口一半位置，再進行剩余灌縫處理。灌縫膠應溢出一部分，待灌縫完畢后沿中心線向統(tǒng)一方向刮平溢出的灌封膠，確保灌封膠填筑完畢后形成“T”字型保護層。

5.養(yǎng)護和養(yǎng)生

通常情況下，公路在灌縫15min后方可通車。為確保灌封膠有充足時間凝固，同時最大限度地減少對交通正常運行的影響，具體通車時間也應充分考慮周邊環(huán)境、氣候和溫度條件，以免提前通車導致車輪帶走灌封膠。在條件允許的情況下，可在灌縫處灑布一層細砂，提高養(yǎng)護效果。

（三）質量檢測

針對這條高速公路的裂縫病害問題，經(jīng)過實地勘察得出裂縫主要以橫向裂縫為主，同時也存在較多網(wǎng)裂縫的結論。為改善公路路面裂縫問題，采用灌縫施工進行養(yǎng)護處理，并選擇200m試驗路段進行施工質量檢測，灌縫前后路面彎沉值對比如表1所示。

檢測結果表明，采用灌縫施工養(yǎng)護處理后路面完成值降低，同時裂縫在灌封膠作用下得到良好處理，路面平整度和美觀性均得到提高。

表1 試驗路段灌縫施工前后對比結果

四、結語

瀝青路面最常見的病害問題為路面裂縫。目前，裂縫處理技術中最快捷、最經(jīng)濟的方式為灌縫施工，這一施工方法可快速實現(xiàn)裂縫處理，且成本較低。本文通過在試驗路段檢測灌縫質量，并結合灌縫前后彎沉值變化及裂縫修補情況，得出灌縫效果良好，且可實現(xiàn)養(yǎng)護后快速通車的結論。