灌縫技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)工作中的應(yīng)用

王 燕

(伊犁公路管理局霍城公路管理分局)

1 路面裂縫產(chǎn)生的原因分析

在普通公路特別是瀝青路面中，裂縫是最為常見的一種病害。裂縫出現(xiàn)以后，對整個公路的使用壽命影響很大，一旦有了裂縫，就意味著雨水等各種具有侵蝕性的物質(zhì)會進(jìn)入到路基中，對整個路面的承載能力產(chǎn)生很大的影響。但是在裂縫不是特別嚴(yán)重的情況下，進(jìn)行路面的簡單維修既能夠達(dá)到應(yīng)有效果，同時成本也較低。灌縫技術(shù)就是通過高熱密封的材料，來對縫隙進(jìn)行填充，延長道路的使用壽命。

瀝青路面產(chǎn)生裂縫的原因很多，地形結(jié)構(gòu)、氣候、地質(zhì)、外界壓力等都會對路面狀況產(chǎn)生影響，究其裂縫產(chǎn)生的具體原因，我們將裂縫分為以下幾種類型。

(1)荷載型裂縫。這種裂縫產(chǎn)生的原因就是車輛的運(yùn)行導(dǎo)致公路長期的負(fù)荷增加，在路面處于負(fù)荷狀態(tài)時，基層的底部會產(chǎn)生一種拉應(yīng)力，當(dāng)負(fù)荷強(qiáng)度過大，產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過材質(zhì)本身的抗拉強(qiáng)度時，就會從底部開始產(chǎn)生裂縫。這種裂縫會在一段時間內(nèi)外界壓力持續(xù)的狀況下延伸到路面表層，也就是從瀝青層開始出現(xiàn)裂縫。通常荷載裂縫主要呈現(xiàn)為一種縱向的裂縫或者分散面積的龜裂。

(2)溫度裂縫。溫度變化是導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生裂縫的另一個重要原因，溫度裂縫的成因有兩種，包括低溫收縮造成的裂縫，也包括溫度疲勞導(dǎo)致的裂縫。瀝青路面的溫度變化較大，其溫度也是最低的，這樣就會導(dǎo)致在溫度變化的情況下，表面產(chǎn)生的拉應(yīng)力過大，但是表層的材料由于受到下層材料的約束無法滿足表面所需的拉應(yīng)力時，瀝青的表面就會產(chǎn)生裂縫。溫度裂縫在形態(tài)上多表現(xiàn)為橫向裂縫，也會出現(xiàn)縱向裂縫。

(3)反射裂縫。反射裂縫一般出現(xiàn)在半剛性的瀝青路面中，這種半剛性的材料首先會因?yàn)闇囟然蛘呤湛s的原因開裂，然后這種基層材料的開裂會逐漸擴(kuò)展和延伸，直到在瀝青路面的表層形成裂縫。這種裂縫我們就稱之為反射裂縫，它在形態(tài)上表現(xiàn)為橫向的裂縫。

(4)沉降裂縫。這種裂縫的產(chǎn)生是因?yàn)槁坊脑蛟斐傻?，由于路基填土固結(jié)或者不均勻的沉降所導(dǎo)致，這種裂縫形成與瀝青材料往往沒有直接的聯(lián)系，是一種較為嚴(yán)重的內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的斷裂。

2 裂縫灌縫技術(shù)適用范圍

裂縫是當(dāng)前公路病害中最為常見的一種，它的危害性很大，但是裂縫也不是一種大規(guī)模的損害，通常我們采用修補(bǔ)技術(shù)就能夠?qū)愤M(jìn)行修復(fù)。對裂縫進(jìn)行修補(bǔ)的技術(shù)很多，灌縫技術(shù)是其中最為先進(jìn)、效果最好的一種方式，它能夠有效的回復(fù)路面的平整性、加強(qiáng)路面的強(qiáng)度和承載能力，同時有效的避免路面的進(jìn)一步損害。但是我們也應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，并非所有的路面裂縫都適合采用灌縫技術(shù)進(jìn)行修補(bǔ)，這項(xiàng)技術(shù)主要適用在以下幾種類型中。

首先，瀝青路面裂縫灌縫填封的施工工藝主要針對縱向裂縫、橫向裂縫等較規(guī)則的線狀裂縫。

其次，對于局部網(wǎng)裂、龜裂必須采取坑槽修補(bǔ)的工藝方法來修補(bǔ);對于大面積的網(wǎng)裂、龜裂常加鋪乳化瀝青封層或在銑刨、補(bǔ)強(qiáng)基層后，再重新罩面修復(fù)。也可采用瀝青路面熱再生技術(shù)來修復(fù)。

再次，縫寬在15 mm 以內(nèi)裂縫，應(yīng)采用熱瀝青、密封膠等灌縫;縫寬在15 mm 以上裂縫，可用細(xì)粒式熱拌瀝青混合料(如AC5 －I)填補(bǔ)。

除了上述范圍以外，我們采用灌縫技術(shù)對于時間也有著要求，對裂縫的處理應(yīng)當(dāng)把握好時機(jī)，如果氣溫太高，密封膠的冷卻時間就會較長，這樣在道路開通以后在密封膠還未完全干結(jié)時就會被碾壓的車輪帶走。同時，如果溫度太低，同樣不利于裂縫的處置，密封膠在低溫下難以達(dá)到最佳的熔融狀態(tài)，黏結(jié)性較差，達(dá)不到進(jìn)行灌縫修補(bǔ)的要求。對于一些雨季較長的地區(qū)，所有的灌縫修補(bǔ)工作應(yīng)該在雨季到來之前完成。在正常情況下，每年春天也就是3、4、5月份是我們進(jìn)行道路裂縫縫補(bǔ)的最佳時機(jī)，因?yàn)樵诮?jīng)過冬天的低溫干冷以后，裂縫的收縮在此時達(dá)到最大值，在此時灌縫將會隨著溫度的升高裂縫減小，整個灌縫的效果會更好。

3 灌縫技術(shù)的工藝介紹

灌縫技術(shù)應(yīng)當(dāng)根據(jù)裂縫的大小、規(guī)格不同進(jìn)行有區(qū)別的操作，對于寬度小于5 mm 的裂縫，通常是采用直接抹縫的形式進(jìn)行，對于寬度大于5 mm 的裂縫，我們就需要采用開槽的方法對其進(jìn)行灌縫。在整個灌縫工藝中，我們需要用到的設(shè)備有:灌封機(jī)、開槽機(jī)、吹風(fēng)機(jī)，材料一般是密封膠，通常是改性的瀝青混合物，具體工藝如下。

(1)前期準(zhǔn)備工作。在進(jìn)行正式的施工以前，我們要做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。首先要根據(jù)具體的路面狀況來確定我們的方案，然后根據(jù)具體的方案來準(zhǔn)備我們需要的工具和材料。其次，要對各種儀器設(shè)備進(jìn)行檢測，主要是開槽機(jī)和灌封機(jī)，確認(rèn)其性能良好。再次，密封膠的加熱準(zhǔn)備，在進(jìn)行正式的作業(yè)以前，應(yīng)該將密封膠加熱，在整個加熱過程中，必須不斷的攪拌，溫度控制在193 ℃為宜，最高溫度不能超過204 ℃。

(2)開槽。對于不能直接抹縫的裂縫，我們就要選擇開槽灌縫的工藝。開槽應(yīng)該根據(jù)路面具體的裂縫，來設(shè)計(jì)開槽的尺寸，這個尺寸主要是開槽機(jī)進(jìn)行作業(yè)時調(diào)節(jié)尺寸的依據(jù)。在施工過程中，應(yīng)該根據(jù)具體的施工情況及時的對尺寸進(jìn)行調(diào)整，利用開槽機(jī)進(jìn)行切割時，切割段的尺寸應(yīng)該對準(zhǔn)裂縫的中線，切割出一個均勻的長方形凹口。

(3)清縫。開槽工作完成以后，我們需要對槽口進(jìn)行清理，清理槽口我們一般用火焰槍進(jìn)行加熱，但是要注意好溫度的控制。除了槽口以外，對于槽內(nèi)的清理同樣重要，槽內(nèi)清理主要是通過高壓氣體的噴射來完成，例如用吹風(fēng)機(jī)清理凹槽內(nèi)的雜物或者碎末，然后用鋼絲刷清理出干凈的表面。清理工作的范圍應(yīng)該延伸到裂縫兩側(cè)最少10 cm 的距離，只有干凈干燥，才能使密封劑與凹槽有效地黏結(jié)。

(4)灌縫。在完成前期的清理工作以后，就應(yīng)該立即進(jìn)行灌注。在灌注時對于溫度的控制非常重要，如果現(xiàn)實(shí)氣溫低于4 ℃，那么我們在灌縫以前還需要采用一定的預(yù)熱措施對槽口部位進(jìn)行預(yù)熱，因?yàn)槊芊饽z的溫度較高，如果槽口的溫度與密封膠的溫度相差過大，那么在進(jìn)行灌縫以后二者之間的膠結(jié)力難以達(dá)到預(yù)期的效果。在氣溫達(dá)到4 ℃以后，可以不選擇預(yù)熱，但是從實(shí)際的效果看，進(jìn)行預(yù)熱后的效果要更佳。進(jìn)行灌縫時，密封膠的溫度應(yīng)該達(dá)到193 ℃左右，用灌縫機(jī)上帶有刮平器的壓力噴頭將密封膠均勻地灌入縫內(nèi)，并在裂縫兩側(cè)拖成一定寬度與厚度的密封層，以確保密封膠與裂縫兩壁緊密粘結(jié)，并在裂縫表面形成T 行密封層。在實(shí)際的操作過程中，我們在進(jìn)行灌注時應(yīng)該注意要從上而下，從一端向另一端進(jìn)行充分的灌注，這樣能夠有效的避免產(chǎn)生氣泡使灌縫漲破。對于每條裂縫的灌注應(yīng)該是持續(xù)的，在完成灌縫以后，為了達(dá)到更加的灌縫效果，我們應(yīng)該在表面鋪撒上一些沙子或者細(xì)料，這樣做的好處就是避免輪胎將密封膠從裂縫中帶出，起到更佳的預(yù)防保護(hù)效果。

(5)開放交通。在完成灌縫工作以后，需要給密封膠一定的冷卻時間，并且在施工中常常在路面遺留有大量的碎渣等物質(zhì)，在碎渣清掃干凈以后密封膠達(dá)到一定的冷凝標(biāo)準(zhǔn)，才能夠開放道路交通，一般冷卻時間為15 min 左右，具體的時間可以根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境、季節(jié)氣候、溫度等因素予以靈活的調(diào)整。

4 結(jié) 語

灌縫技術(shù)是一項(xiàng)施工快速、便捷，成本低，效果好的公路維修技術(shù)，它不僅對裂縫進(jìn)行了處理，更是從整體上提升了公路的使用性能和使用壽命，這種方式能夠被廣泛的應(yīng)用在公路維修養(yǎng)護(hù)工作中。

［1］梁治江.灌縫技術(shù)在瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用［J］. 甘肅科技縱橫，2011，(3).

［2］趙培松.瀝青路面早期破壞原因及防治探討［J］. 甘肅科技縱橫，2005，(3).

［3］王健.淺談瀝青路面配合比設(shè)計(jì)與施工控制要點(diǎn)［J］. 甘肅科技縱橫，2011，(1).

［4］薛俊. 瀝青路面溫度抗裂性能探索［J］. 科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2004，(8).