公路養(yǎng)護(hù)中密封膠灌縫施工技術(shù)研究

夏元斌 河南省信陽市平橋區(qū)交通運輸局農(nóng)村公路管理所

一、瀝青路面裂縫類型及形成原因

（一）荷載裂縫。在行車荷載反復(fù)作用下，路面將會產(chǎn)生裂縫，此類裂縫被稱為荷載裂縫。其產(chǎn)生的主要原因在于行車荷載所生成的拉應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于路面材料最大拉應(yīng)力，致使裂縫出現(xiàn)于瀝青路面層、基層部位。

（二）溫縮裂縫。一年有四季，溫度的周期性變化，同樣會形成道路裂縫。其形成原理為伴隨溫度的不斷升高與下降，瀝青面層溫度應(yīng)力逐漸產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象，從而降低瀝青混合料的極限拉伸應(yīng)變，此時瀝青老化問題加劇，將大幅增加瀝青勁度，一旦達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度，必定會產(chǎn)生裂縫。

（三）反射裂縫。目前，在半剛性基層當(dāng)中最易產(chǎn)生的裂縫類型為反射裂縫。隨著溫度的不斷改變，當(dāng)溫度突然大幅下降，半剛性基層板塊迅速收縮，將會有拉應(yīng)力產(chǎn)生于瀝青面層內(nèi)部，在拉應(yīng)力作用下，裂縫將進(jìn)一步擴(kuò)大。此外，由于壓力疊加等因素的影響，同樣會促使反射裂縫發(fā)展，最終損壞路面整體結(jié)構(gòu)。

二、工程概況

某公路工程全長34.2km，44.5m為路面基礎(chǔ)構(gòu)造物寬度。由于建成通車時間較長，局部路段出現(xiàn)了嚴(yán)重病害問題，主要病害包括裂縫、沉陷、車轍等，其中裂縫病害最為嚴(yán)重，且面積最廣，目前，已對路面行車舒適性和安全造成一定影響。為保證工程質(zhì)量和通行安全，必須采取切實可行的措施進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)維修。本文先對路面病害進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查與評價，結(jié)合調(diào)查結(jié)果和實際情況，決定采用密封膠進(jìn)行路面灌縫養(yǎng)護(hù)施工。

三、路面病害調(diào)查與評價分析

（一）路面破損情況。根據(jù)路面損壞狀況等級評定標(biāo)準(zhǔn)，損壞狀況分為5個等級，具體劃分情況如表1所示。本路段PCI評分范圍為83.2～86.3，平均值為84.5。整體來講，本路段路面破損情況處于“良”，但局部路段存在大量裂縫，且病害較為嚴(yán)重。

（二）路面平整度情況。在路面狀況分析中，平整度也是評價道路質(zhì)量的一個重要因素，路面是否平整，將直接影響到行車速度、行車舒適性和安全。表1為路面行駛質(zhì)量等級評定標(biāo)準(zhǔn)，按照該標(biāo)準(zhǔn)，本路段RQI評分范圍為82.1～85.7，平均值為83.3，整體來講，本路段路面平整度情況處于“良”，但局部路段存在大量裂縫，已嚴(yán)重影響路面行車舒適性和安全。

（三）瀝青路面裂縫情況。本路段病害問題嚴(yán)重，局部路段出現(xiàn)大量裂縫病害，經(jīng)實地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，共有裂縫數(shù)量較多，且平均長度達(dá)5m左右。

四、密封膠灌縫施工工藝

（一）施工準(zhǔn)備

施工前，抽檢施工材料質(zhì)量，保證材料合格采用用于施工。按照路面裂縫的實際狀況，合理選擇處理方案，確定切槽寬度。密封膠灌縫施工前，需開啟灌縫機(jī)，將密封膠添加到加熱罐內(nèi)。根據(jù)施工規(guī)定，確定密封膠加熱溫度。

（二）開槽

根據(jù)設(shè)計要求，確定開槽尺寸，并做好開槽機(jī)開槽深度的調(diào)整，隨后進(jìn)行開槽施工。施工過程中，可按照裂縫寬度類型進(jìn)行開槽尺寸的適當(dāng)調(diào)節(jié)，保證滿足施工規(guī)定。開槽一般在一天當(dāng)中較低氣溫的早上時段進(jìn)行，橫向裂縫開槽寬度及深度均可控制在1.2～2.0cm之間，若裂縫兩邊無法切出新面，可適當(dāng)增加開槽寬度?？v向裂縫開槽寬度及深度均可控制在1.5cm左右。

待開槽深度控制好以后，即可開啟刻槽機(jī)，切割片要和裂縫協(xié)調(diào)、吻合，寬度、深度均控制在合理范圍內(nèi)。開槽過程中要做好清潔工作，及時清除附著在刀頭、墊片等部位的舊瀝青、密封膠等清理干凈，保證裂縫兩側(cè)開出新切割面。為保證開槽寬度始終處于合理范圍內(nèi)，需根據(jù)刀片實際情況定期更換，保證開槽質(zhì)量。

（三）清縫

在開槽擴(kuò)縫施工后，為保證粘結(jié)效果，針對新槽體內(nèi)松動或殘存的舊密封膠，可通過鋼刷清除。槽內(nèi)的碎渣、裂縫內(nèi)的灰塵等均可通過灌縫機(jī)自帶的吹風(fēng)機(jī)清理干凈，確保槽口和裂縫內(nèi)潔凈、無污染，并將路面面層結(jié)構(gòu)新的接茬露出，避免有隔離層存在于密封膠和路面之間，保證密封膠和路面結(jié)構(gòu)層緊緊粘結(jié)、穩(wěn)固。

（四）灌縫

灌縫時，當(dāng)天施工氣溫在5℃以下，需預(yù)熱開槽部位，提高密封膠粘結(jié)性能。當(dāng)天施工氣溫在5℃以上，則無須預(yù)熱。當(dāng)密封膠加熱溫度達(dá)到規(guī)定要求后，便可均勻地向槽內(nèi)灌入密封膠，并在裂縫兩側(cè)形成一定封層。根據(jù)施工要求，可以分2遍完成灌縫施工，第1遍灌注槽深一半，第2遍灌滿密封膠，且在槽口2層各貼封1～2cm。通過2遍灌注，可以有效避免密封膠冷卻后的凹陷程度。

表1 路面損壞狀況及行駛質(zhì)量等級評定標(biāo)準(zhǔn)

（五）開放交通

待完成灌縫施工后，密封膠完全冷卻的情況下，可清理干凈路面上的雜物，并開放交通。通車情況下，可在15min左右控制冷卻時間。由于冷卻收縮，密封膠在槽體中間部位將會產(chǎn)生輕微凹陷現(xiàn)象。經(jīng)過大量實踐表明，此輕微凹陷并不會影響裂縫密封質(zhì)量，因此，何時開放交通，可結(jié)合氣溫情況進(jìn)行合理把控。

（六）施工檢測

工后應(yīng)根據(jù)試驗要求，檢驗密封膠灌縫施工質(zhì)量。在灌縫施工后，本文進(jìn)行了滲水試驗，經(jīng)檢測結(jié)果顯示，滲水系數(shù)為0.04ml/min，說明灌縫處理后，可滿足施工要求。通車1年后，再次進(jìn)行實地觀測，未見明顯裂縫，由此表明密封膠灌縫養(yǎng)護(hù)施工后，可大大降低裂縫數(shù)量，達(dá)到控制裂縫病害的目的。

（七）注意事項

灌縫膠材料要保持清潔、無雜物，避免粘黏泥土、砂石等材料，對灌縫機(jī)造成不利損壞。一般可采用設(shè)備吹風(fēng)機(jī)清理裂縫雜物，若有施工條件，可采用空氣噴槍，這種設(shè)備施工效果更好，粘結(jié)能力強(qiáng)。

開槽之后，若發(fā)現(xiàn)槽體下原有路面裂縫在2cm以上，待清潔處理完，可在裂縫內(nèi)塞入直徑略大于接縫寬度的耐熱填充條，保證與路面保持2cm距離，不會出現(xiàn)損壞、刺破等情況。這樣不僅有利于節(jié)約密封材料，還能防止在底層灌注的密封材料長期在空氣內(nèi)暴露，降低材料氧化的概率，有助于增加材料的使用壽命。

五、結(jié)束語

綜上所述，在行車荷載和自然因素的長期作用下，瀝青路面會呈現(xiàn)出不同程度的病害問題，如車轍、裂縫、坑槽等，其中裂縫病害影響較大，若不及時處治，將嚴(yán)重影響路面平整性，甚至?xí)l(fā)交通安全事故。為有效治理瀝青路面裂縫病害，本文提出了密封膠灌縫施工，該施工方法的應(yīng)用，可有效處治路面裂縫病害，提高施工整體質(zhì)量。