公路路面裂縫灌封施工技術

（河北省高速公路張承承德管理處，河北 承德 067000）

一、引言

當前，路面裂縫是瀝青混凝土路面最為常見的病害。路面裂縫不僅影響路面美觀，還威脅行車安全，導致路面出現結構性破壞問題，大幅度降低其使用壽命。隨著交通運輸的發展，傳統的裂縫灌封方法已無法滿足需求。基于此，本文研究分析了公路路面裂縫灌封施工技術并得出結論，以期優化裂縫灌封技術。

二、灌封質量影響因素分析

（一）填封形式的影響

裂縫開槽的目的在于提供充足空間給開裂中的裂縫，以降低灌封填筑的材料所受的應力，從而降低荷載對其損害的程度。當前的裂縫灌封可分為開槽和無槽兩種類型，而根據開槽后是否注滿填封材料，又可劃分為有、無貼封式和凹封式。

針對上述幾種開槽方式，本文研究了春冬失效、3年失效2種工況，所得結果如下：

1.與不開槽的裂縫灌封方式相比，開槽的結構形式失效率較低，效果較好。原因在于開槽過程中，能夠有效去除裂縫口處的老化材料，以增強封漿材料跟裂縫的粘結效果。此外，裂縫在開槽后能夠滲透更多的封漿材料，起到很好的保護作用。

2.淺槽無貼封式灌縫適宜在冬季環境下使用。由于填封材料在冬季時有較大的溫度應力，開槽程度越寬所填入的材料越寬，此時填縫材料所具有的應力消解性能越強，因此，在冬季時，淺槽無貼封式灌縫方法失效率最低。

3.方槽貼封式灌縫適用于春季環境。填入開槽的材料能夠有效保護裂縫，裂縫上方的材料也有利于提高裂縫的封閉效果，有效防止水滲透。

4.在冬季環境下，失效率最高的方法為無槽貼封式填封裂縫。

連續3年工況試驗結果表明，方槽貼封式灌縫使用壽命最長，其次是淺槽無貼封式灌縫，其余幾種結構類型的失效率均在20%以上。綜上分析可知，開槽填封能夠有效地提高填封材料的使用性能，在該種方式下填封能夠有效提高裂縫壽命；對于水平位移較明顯的裂縫，宜采用較大寬深的槽形結構。

（二）裂縫環境對灌封質量的影響

未進行清理以及環境較為潮濕的裂縫與填封材料之間黏貼性能較差，填封材料容易出現脫落問題，目前行業內常采用吹掃法進行處理。對比裂縫所處環境可知，在干燥環境下，填封修補裂縫的壽命有望延長2～4倍，且在較低溫度環境下填封施工，裂縫壽命相對較長。

三、灌縫工藝影響因素

（一）灌縫方式對比試驗

在不開槽的情況下，灌縫能夠有效節省灌縫膠的用量，從而降低成本，但在開槽后，灌縫能夠更好地填充裂縫。本文研究了是否開槽2種工況，在開槽灌縫的環境下，采用馬來森開槽機灌縫時，僅有5%的缺損率，采用小型開槽機灌縫時，則有45%的缺損率；在不開槽的環境下，灌縫則有100%的缺損率。從結果可知，采用開槽灌縫的方式較好。

（二）開槽深度及寬度試驗

為分析開槽深度和寬度對灌縫效果的影響，本文采用小型灌縫機以0.8cm的寬度和0.5cm的深度開槽；采用馬來森開槽機以1.2cm的寬度和2.0cm的深度開槽；采用科來福開槽機以2cm的寬度和1.4cm的深度開槽。

在裂縫寬度不同時，開槽要求也不同。根據以往的工程經驗可知，一般情況下，從4月份開始，裂縫寬度會逐漸縮小，并趨于最小值。在4月份對某4年路齡的路段進行觀測可知，其裂縫寬度為6mm、裂縫間距為35m左右，在夏季時，該路段裂縫寬度為1mm左右，存在5mm左右的運動量，而這種運動量在冬季時，則提升至13mm左右，屬于活動型裂縫，對于活動型裂縫而言，必須開槽灌封。通過分析裂縫運動量可知，4月裂縫寬度介于中間值，因此為處理灌縫的最佳月份，且開槽時造成的損傷最小。基于裂縫運動量，初步確定開槽寬度為1.1～1.9cm，能夠有效避免裂縫收縮對灌縫膠產生的擠壓力以及拉應力。根據現場試驗結果可知，當開槽寬度為2cm、深度介于1.1～1.3cm之間（寬深比約等于2:1）和開槽寬度為1.2cm、深度為2cm（寬深比約等于1：2）時，所取得的灌縫效果較好。

（三）灌縫月份的影響

在春季和冬季灌縫后的效果如表1所示。

表1.效果對比表

基于現場灌縫效果及上表數據可知：

1.在不開槽的情況下灌縫，后期車輛行駛時容易帶走膠體，留存率較低，將會出現較為嚴重的跑料現象；

2.考慮裂縫拉伸的影響，在冬季時，開槽寬度應為1.1～2cm，開槽深度應為1.3～2cm。若開槽深寬度不足，灌縫材料容易在收縮作用下變得較薄弱。加之車輛荷載的反復作用，開槽骨料可能會變得松散，失去作用。若采用厚度較大的表面材料灌縫，表面刮板在涂抹時的材料多處于表面，將會導致底部的實際材料較少，同樣難以滿足材料拉力的要求，出現較為嚴重的跑料現象。

3.灌縫膠的性能對灌縫質量影響較大，在灌縫時采用成套設備和穩定性能較高的灌縫膠，所取得的灌縫質量較好。

4.裂縫的兩側壁是灌縫膠的主要粘附位置，需徹底清理。在開始灌縫施工前，應采用空壓機將雜物清除干凈，并刷涂裂縫，以保障干燥的施工環境。

5.由于溫度對灌縫膠粘結力的影響較大，因此在實際施工時，應嚴格將灌膠材料的儲存溫度控制在5～30°C之間，且其出料溫度應在灌縫膠所需溫度之上。在施工溫度滿足要求而灌縫膠的溫度較低、粘稠性較高時，將會大幅度降低其穿越裂縫的性能，且密封性較差。基于現場調研可知，因溫度影響而導致脫落的材料有著較厚的邊緣部分，并且材料多重疊在一起。導致該種現象的原因多是灌縫膠溫度較低、流動性較差、凝固時間較短。若灌縫膠的溫度較高，將會損失粘結力。灌封膠在允許溫度范圍內施工，則能夠充分發揮各項性能，密封效果最佳。

四、結語

基于上述對公路路面裂縫灌封施工技術的分析，本文主要得出如下結論，相比不開槽直接填封的方式，開槽灌封裂縫的效果更好；標準槽貼封式灌縫效果最佳，其寬深比應合理選取，宜將開槽寬度控制在1.2～2.0cm以內，開槽深度控制在1.1～1.8cm以內。灌縫膠的質量對灌縫質量影響較大，在施工時，應選擇成套的灌縫設備以及性能較為穩定的灌縫膠；灌縫施工宜在5～15℃的環境下進行，即春季4月是最佳灌縫時期。