一級公路水泥混凝土路面填縫料施工關(guān)鍵技術(shù)分析

趙華東

（宜春市公路事業(yè)發(fā)展中心奉新分中心，江西宜春 336000）

0 引言

經(jīng)試驗可知，當前常見的水泥混凝土路面具備較強的剛性，但在施工及后期使用中因當?shù)貧夂蜃兓C械外力等因素，路面容易出現(xiàn)疲勞與老化的現(xiàn)象，從而形成不規(guī)則裂縫，導致整個公路使用壽命下降。為解決此類問題，施工人員可以采用一系列的措施來預防和修復路面裂縫，并提高公路的使用壽命。在修補時，相關(guān)工作人員需根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況、公路年限以及裂縫程度等合理選用填縫材料，同時還要根據(jù)所選用的材料，選擇科學且適當?shù)奶羁p技術(shù)，以此來延長公路的使用壽命。在正式施工過程中，會因技術(shù)問題影響整個工程，例如：組件設(shè)計不合理、材料質(zhì)量未達標、工藝流程不科學等，此類事件會嚴重影響水泥混凝土路面的質(zhì)量，也會給施工人員帶來一些困難。因此，施工單位需重視填縫技術(shù)的實施，嚴格把控每項施工環(huán)節(jié)，提升整個工程質(zhì)量，保證公路使用壽命。

1 水泥混凝土路面填縫料施工方式

1.1 擴縫

首先，工作人員需要使用切縫機對水泥混凝土路面的裂縫進行擴寬，并盡可能保證裂縫的寬度達到7mm，深度超過3cm。在進行擴縫操作時，可以選擇縱向或橫向縫隙進行處理，以滿足不同情況下的需求。此外，在進行水泥混凝土路面擴縫處理時，還需要注意以下要點：

第一，確保在操作過程中使用適當?shù)墓ぞ吆驮O(shè)備，以保護施工人員的安全。

第二，根據(jù)路面的情況和要求，使用適當?shù)奶盍喜牧蟻硖畛淇p隙，以確保路面的平整性和穩(wěn)定性。

第三，著重注意細節(jié)上的處理，例如：確保擴縫操作的深度均勻一致，并根據(jù)需要進行適當?shù)男迯秃屯磕ǎ蕴岣呗访娴恼w質(zhì)量和美觀程度。

1.2 清理

對水泥混凝土路面的填縫處進行沖洗和清理，保證縫隙處沒有雜物，是進行灌縫工作的前提。為保證縫隙處沒有任何污染物，可以采用機械鋼絲刷進行清除工作。另外，高壓氣體也是對水泥混凝土路面縫隙進行清理的一種常用工具，可以有效去除縫隙內(nèi)的灰塵或其他雜物。可以利用壓縮機、鋼管和軸承托架等器械進行配合來導入高壓氣體。從高到低對縫隙進行吹風，保證縫隙內(nèi)的干凈清潔和干燥。沖洗和清理填縫處對于隨后的灌縫操作非常重要，是之后工序質(zhì)量的保證。

1.3 壓條

壓條操作需使用專門的工具將背襯條壓入縫內(nèi)，可以選擇帶有限位卡輪的專用工具。為保證施工中的縮縫要求，填縫材料的頂部和混凝土板需保持3mm左右的微小距離，且背襯條壓入之后，有2mm 左右的反彈，需要選擇深度大于2mm 的限位卡輪。縮縫和縱縫的填料深度要大于1.5cm，背襯條的規(guī)格一般是0.9cm，1.5cm 的背襯條可以應(yīng)用在個別的縮縫工作中。

1.4 配料

配料工作必須通過分組來完成，并保證攪拌均勻。在攪拌過程中，時刻注意配料的顏色、稠度以及流動性，判斷顏色是否正常，稠度是否合適，流動性是否合格等。另外，需要加強關(guān)注的是攪拌器的選擇，一般選擇的攪拌器長度需達到15cm，呈現(xiàn)十字架形式的攪拌棒。攪拌過程中采用上下反復攪拌的方式，保證配料混合均勻。

1.5 灌縫

灌縫工作開始之前，保證背襯條的深度足夠，縫內(nèi)的清潔工作合格，然后才能進行下一步的灌縫工作。一級公路水泥混凝土路面填縫料施工的關(guān)鍵就在于灌縫，所以灌縫的操作嚴格按照相應(yīng)的操作規(guī)范進行。為保證將縫內(nèi)的空氣完全排出，需采用專業(yè)的灌縫工具按從低到高的順序進行緩慢灌入。另外，灌縫工作進行時，時刻注意灌縫的顏色是否正常，灌縫的效果是否飽滿充實。灌縫的寬度保持在7～10mm，深度保持在15～20mm，灌縫時需保持均勻，達到連貫要求，保證灌縫的一致厚度[1]。

1.6 壓實

灌縫完成以后進行沖擊壓實，保證在指定的作業(yè)區(qū)域內(nèi)進行沖擊壓實，不得超出工作區(qū)域，也不能遺漏或者壓錯。施工過程中保證沖擊速度在9～12km/h。為達到最好的沖擊壓實和破碎效果，在進行沖擊壓實時，需從超車道、行車道和硬路肩依次進行。在進行沖擊壓實時，嚴格遵循低幅度、高頻率、慢壓和緊跟的方針，當路基的含水量和要求達到的最佳含水量接近時，需改變壓實的方式，開始從路基的邊緣向路基的內(nèi)部按層次依次進行，碾壓工作開始時采用壓路機進行施工，之后采用五邊形沖擊壓實機進行沖擊壓實，至少進行10 遍壓實工作，保證新舊路基融為一體，大大提高整體性，從而有效地減少日后路基沉降現(xiàn)象發(fā)生的可能。為保證工程路基整體強度和穩(wěn)定性的大幅度提高，可以采用開挖多層臺階的形式來進行工作連接。需要重視的是，壓實工作必須保證新舊路基結(jié)合部分工作到位，保證所有需要進行壓實工作的部分都滿足相應(yīng)的施工要求，達到合格的壓實度。

1.7 補縫與收縫

填縫壓實工作完成以后進行收縫和補縫工作。收縫是針對水泥混凝土路面填縫料的多余部分，對高出路面的填縫料進行整理，使水泥混凝土路面更加整潔和美觀，保持路面的平整性。補縫工作主要是對灌縫工作進行完善，對縫隙未被灌滿、尚有空隙之處進行修補，進行補縫工作時需保證水泥混凝土路面的干凈和干燥，避免被污染物所污染。而對于部分高出路面的填縫劑，采用人工縫制的方式，這樣做能使縫制高度連貫，提高路面的美觀程度。

1.8 養(yǎng)護與檢驗

以上各項工作完成后，一級公路水泥混凝土路面的維修和后期檢查是必要的工作。一級公路水泥混凝土路面填縫料施工完成前，即填縫料還未成型時，需指派專門的工作人員對公路路面進行看護和清理，嚴禁車輛通行或者行人行走，保證水泥混凝土路面不受外部水分、灰塵或者其他污染物的侵入。另外，在進行后期檢驗時，需定期對水泥混凝土路面填縫料的彈性和韌性進行檢驗，查看是否符合相應(yīng)的工作標準，密封防水性能是否完好合格，抗斷裂能力和抗硬化能力是否都達到最佳狀態(tài)[2]。

2 水泥混凝土路面填縫關(guān)鍵性技術(shù)

2.1 接縫填縫槽施工技術(shù)

一般情況下，接縫填縫槽都是由切縫機在實際施工中兩次切割而成的“高腳杯”形。如果選擇模具成型的方式，在保證接縫兩側(cè)高度差小于3mm 的同時，還需選擇定型效果較好的鋼制模具。此外，需保證壁面平直無鋸齒，同時與設(shè)置在其下部的接縫板相互對稱，以應(yīng)對脹縫的填料槽施工。

2.2 背置式橡膠縫制裝置

填料槽清洗完畢后，需先用丙酮溶劑再次清洗填料設(shè)備中的黏結(jié)面，之后壓縮填縫裝置，將夾具固定在縫隙寬度以下。然后，用聚氨酯黏合劑對接縫條和黏結(jié)面進行涂抹，以0.5～1mm 的厚度保證膜的厚度。當膠黏劑起作用時，及時做好縫條的填平和下放工作，此后再將固定用的夾具取出。

2.3 施工填膠膠條

使用橡膠填縫條進行填縫補縫作業(yè)。首先進行清潔處理工作，使用丙酮溶劑擦拭橡膠填縫條。再用灰刀均勻地涂上黏合劑，保證黏合膜在縫合壁上保持1mm 左右的厚度。進行膠條填縫作業(yè)時，應(yīng)先將其一頭嵌入縫中，逐頭進行填縫作業(yè)。讓填縫條在鑲嵌的過程中始終處于自然狀態(tài)。需將位于氣門口內(nèi)側(cè)的夾板件打開，將空氣引導入內(nèi)，以達到其與縫合壁的緊密貼合，并將裝置設(shè)置為通氣后單向閥，只進不出。最后，再做充氣處理，直到縫線只剩下細微變形[3]。

3 水泥混凝土路面填縫材料的選擇與應(yīng)用

3.1 選取填縫材料的主要因素

填縫料在應(yīng)用于水泥混凝土路面時，起到的作用主要有兩種：

一是拉伸作用，二是剪切作用。填縫料的拉伸是指由于溫度降低而使水泥混凝土鋪面板收縮而造成接縫的張大；剪切是指汽車行駛經(jīng)過接縫時，受荷板與相鄰的未受荷板的垂直位移差。因此，填縫料除了要具有密水、低模量、高延伸性之外，還需具有良好的溫度穩(wěn)定性，使其在高溫時不會發(fā)生流動，在低溫時不會發(fā)生脆裂，能夠承受住降溫以及行車荷載等外界因素所帶來的壓力。填縫料的主要特性便是隨著溫度的變化而變化，填充物會隨著溫度的升高而被擠出；當溫度下降時，填縫物無法復原，使縫內(nèi)形成空隙，泥砂石屑等雜物侵入，成為再伸縮時的障礙；雨雪水也可以順著這個空隙滲透，使基層和墊層受到破壞，致使面板接縫處變形、破損。縮縫的變化較小，但經(jīng)幾次縮縫后，就會造成較大的影響。填縫料本身的老化所形成的破損，與膨縫相類似，也是由于施工維護不規(guī)范，造成接縫破損，存在切縫、清縫不及時或未達到規(guī)定深度的問題。因此，在選擇填縫料時，需考慮以下幾個因素：

第一，彈性好，伸縮率高，能適應(yīng)水泥板的伸縮要求，從而使板間縫隙有效地防止雜物進入。

第二，必須是防止路面積水進入基層和路基的防水材料，避免由于水浸而使基層板底變軟，造成板體開裂、破損，如泥漿等病害。

第三，具有較強的與板塊黏合能力的填縫料應(yīng)該能夠與水泥板縫合處黏合更為牢固，以確保它不會從水泥縫壁上輕易脫落。

第四，溫度穩(wěn)定性強，高溫不流動，低溫不脆裂。

第五，持久性好。填縫料在面對惡劣環(huán)境和重壓的情況下，應(yīng)保持穩(wěn)固牢固的特性。在使用過程中，需具有耐磨、耐曬、耐水、耐酸、耐堿和耐老化等性能，能在較長時間內(nèi)保持良好的使用性能。

第六，是一種常溫建筑的縫制材料。施工方便，價格適中，拆封即可使用，無須現(xiàn)場加熱和配制，較容易保證品質(zhì)。

第七，是環(huán)保型材料，對環(huán)境和路面不產(chǎn)生污染。

第八，需要綜合考慮同類產(chǎn)品之間的經(jīng)濟效益，同時在技術(shù)上具有可行性。填縫劑在同類產(chǎn)品中的綜合經(jīng)濟效益，通過價格和使用年限的比較進行分析[4]。

3.2 填縫材料的應(yīng)用

3.2.1 膨脹縫板

膨脹縫板是一種多樣化的板材，包括柏油纖維板、泡沫橡膠板、泡沫樹脂板和各種纖維復合板等。為了滿足技術(shù)要求，這些板材需要具備良好的使用性能。水泥混凝土路面所使用的膨脹縫板既要確保板的壓縮變形小，又要完全隔斷混凝土，避免出現(xiàn)斷裂縫隙和連接不完整的部位。若未能實現(xiàn)對混凝土的完全隔斷，膨脹縫板將不可避免地會在擴縫處被擠破。為達到所需功能，膨脹縫板的設(shè)計應(yīng)注重以下幾個方面的考慮。

首先，板材的壓縮變形應(yīng)盡量減小，以確保其適用于各種路面條件。

其次，膨脹縫板應(yīng)具備一定的柔韌性，以保證其能有效隔斷混凝土，避免出現(xiàn)縫隙和不完整連接。此外，膨脹縫板的材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計也是影響性能的重要因素[5]。

3.2.2 泡沫板

經(jīng)過公路工程實踐證明，各種軟性發(fā)泡板材在滑模連續(xù)攤鋪中因架立剛度不足，在水泥混凝土鋪裝時無法滿足對其擠壓的要求。因此，在滑模攤鋪過程中，不能在膨脹的縫隙中使用這些材料。這也意味著在路面上出現(xiàn)了嚴重的木質(zhì)板材易受生物侵蝕的問題。高速公路和一級公路的路面使用壽命要求達到30 年，然而，木質(zhì)板材在5 年后就會嚴重損壞。隨著科技的不斷發(fā)展，現(xiàn)在可以采用其他更耐用并且適合滑模連續(xù)攤鋪的材料來取代軟性發(fā)泡板材。比如聚合物材料，如聚乙烯板材，不僅具有良好的架立剛度，還可以有效抵抗生物侵蝕的影響。這些聚合物材料的使用壽命可以達到甚至超過30 年，滿足高速公路和一級公路的要求。因此，為了保證公路的質(zhì)量和持久性，應(yīng)該在公路建設(shè)中采用這些更耐用的材料。這不僅能夠延長公路的使用壽命，還可以減少維護和修理的成本，提高公路的使用效益。通過采用適當?shù)牟牧?，可以確保公路的可持續(xù)發(fā)展，并為人們提供更安全、順暢的出行環(huán)境。

4 結(jié)語

總而言之，一級公路工程對于我國而言是不可或缺的重要交通設(shè)施，同時也是國家經(jīng)濟發(fā)展的重要紐帶。因此，公路工程路面質(zhì)量問題至關(guān)重要。當前公路建設(shè)常使用的材料仍是水泥混凝土材料，此種材料難以避免裂縫的產(chǎn)生，為保障公路質(zhì)量，需進行填縫施工。施工過程中，進行精細化管理，保證材料質(zhì)量，注重施工技術(shù)，并借助機械設(shè)備提高工作精細程度以及施工效率，提升整體路面工程質(zhì)量，使公路路面更加穩(wěn)定、更加安全，為經(jīng)濟發(fā)展作出相應(yīng)貢獻。