路面灌縫施工技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用研究

楊輝軍

（芷江侗族自治縣公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)中心，湖南懷化419100）

0 引言

路面養(yǎng)護(hù)是公路工程中非常重要的一項(xiàng)工作，且如果對(duì)公路路面養(yǎng)護(hù)的時(shí)間較晚，就會(huì)對(duì)公路的使用性能產(chǎn)生較大的影響。通常在公路養(yǎng)護(hù)過程中，養(yǎng)護(hù)施工單位都是在發(fā)現(xiàn)路面有質(zhì)量問題后才進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，這并不利于保證公路的安全和質(zhì)量。針對(duì)公路工程中存在的一些細(xì)微病害，應(yīng)及時(shí)采取養(yǎng)護(hù)措施，避免這些細(xì)小的病害不斷擴(kuò)大，最后造成難以彌補(bǔ)的損失。裂縫是公路路面常見的病害，為減少這一病害的發(fā)生，就需要在公路養(yǎng)護(hù)過程中重視灌縫技術(shù)的應(yīng)用，這一施工技術(shù)具有施工成本低、施工效率高的特點(diǎn)，且能夠有效延長(zhǎng)公路路面的使用壽命。

1 灌縫技術(shù)概述

1.1 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

在公路養(yǎng)護(hù)過程中，灌縫技術(shù)常用作裂縫的處理，屬于一種有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施。應(yīng)用灌縫技術(shù)的目的在于防水以及延長(zhǎng)公路路面的使用壽命。應(yīng)用灌縫技術(shù)進(jìn)行修補(bǔ)的公路路面耐久性強(qiáng)，同時(shí)也能降低施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。在實(shí)際施工中，采用灌縫技術(shù)，可減少施工問題的發(fā)生，且不會(huì)對(duì)公路的正常通行產(chǎn)生影響。另外，灌縫技術(shù)能夠確保路面的外觀不受影響，以往的修補(bǔ)技術(shù)會(huì)受到施工人員的操作水平影響，裂縫在修補(bǔ)后存在不均勻的長(zhǎng)條，而采用灌縫技術(shù)，可保證路面外觀不受影響。

1.2 工藝流程及應(yīng)用要求

灌縫工藝流程如圖1所示。在公路養(yǎng)護(hù)中具體應(yīng)用灌縫技術(shù)時(shí)，需要有關(guān)單位加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)施工人員的培訓(xùn)，確保每一位養(yǎng)護(hù)施工人員均能夠全面認(rèn)識(shí)及掌握灌縫技術(shù)的要點(diǎn)，并在實(shí)際作業(yè)過程中，能夠嚴(yán)格按照灌縫施工的要求操作，確保灌縫技術(shù)的應(yīng)用效果。另外，在編制合理施工方案的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)灌縫施工過程的監(jiān)督。應(yīng)建立完善的監(jiān)督機(jī)制，同時(shí)各監(jiān)督管理人員要嚴(yán)格按照制度要求，落實(shí)路面灌縫技術(shù)執(zhí)行應(yīng)用的情況，從而有效提升公路養(yǎng)護(hù)的效果。

1.3 灌縫施工的注意事項(xiàng)

在公路養(yǎng)護(hù)過程中應(yīng)用灌縫技術(shù)時(shí)，需要注意以下問題：一是控制施工溫度，溫度是導(dǎo)致密封膠脫離的一個(gè)重要原因，倘若路面潮濕及溫度低于4℃，在用密封膠灌縫后，溫度下降過快會(huì)使得密封膠明顯收縮，此時(shí)密封膠的黏結(jié)力也會(huì)隨之降低，進(jìn)而出現(xiàn)脫落現(xiàn)象；二是控制裂縫濕度，在應(yīng)用灌縫技術(shù)過程中，應(yīng)保證路面的干燥性，如果路面過于潮濕，會(huì)使得密封膠與路面的黏結(jié)力降低，進(jìn)而引起密封膠脫落問題；三是保持清潔，在灌縫之前，應(yīng)使用空壓機(jī)將開槽后的裂縫中的灰塵及雜質(zhì)清除干凈[1]。

2 項(xiàng)目概況

2.1 工程概況

以某公路工程改造項(xiàng)目為例：該公路為二級(jí)公路，呈東西走向。本段路線全長(zhǎng)9km，為路面中修改造項(xiàng)目，中修段落樁號(hào)為K1676+390—K1678+092，平均路寬是16m，路基寬度是26m，設(shè)計(jì)速度是60km/h，原路面是瀝青混凝土路面。隨著沿線經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，由于交通量的增加且重車多，伴隨著使用年限的延長(zhǎng)，路面破損和病害不斷累積，路況逐年下降。加之項(xiàng)目所在地區(qū)雨水偏多，加劇了路況的惡化，嚴(yán)重影響了道路的舒適性和安全性，亟須通過路面中修恢復(fù)路況，更好地服務(wù)于周邊經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和居民出行。

2.2 路面現(xiàn)狀

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察，K1679+980—K1680+050 路段十字路口附近有建設(shè)施工場(chǎng)地，施工車輛較多，載重大，導(dǎo)致路基沉陷嚴(yán)重。沉陷路段全長(zhǎng)約70m，路基整體沉降被破壞，多處出現(xiàn)較大裂縫，路基受到雨水浸泡。

路面結(jié)構(gòu)為瀝青混凝土路面，現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)為：4cmAC-13C 改性瀝青混凝土路面+5cmAC-20C 瀝青混凝土下面層+1cm 瀝青封層+25cm 水穩(wěn)層+25cm 水穩(wěn)層+老路底基層。現(xiàn)狀瀝青路面主要的病害為：龜裂、平行或近于平行行車方向的裂縫等。導(dǎo)致路面病害的主要原因?yàn)椋阂皇乾F(xiàn)狀瀝青路面為10cm 左右厚，局部位置面層離析，在降雨過程中，雨水易下滲至路面基層，在行車荷載反復(fù)作用下，易導(dǎo)致路面發(fā)生沉陷和龜裂病害。二是項(xiàng)目所在地區(qū)高溫多雨，路面易發(fā)生水毀壞，進(jìn)而加劇瀝青路面裂縫的發(fā)生。路面病害如圖1、圖2、圖3、圖4所示。

圖4 沉陷裂縫

3 灌縫技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 施工準(zhǔn)備

3.1.1 舊路病害調(diào)查。為了確保舊路病害能夠處治到位，在灌縫施工之前，施工單位應(yīng)在監(jiān)理單位的陪同下，對(duì)處治路段的病害進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，確定病害的類型、程度、數(shù)量、位置等信息，并形成圖像和記錄。必要時(shí)，要在硬路肩位置進(jìn)行標(biāo)識(shí)。尤其是龜裂和縱、橫向裂縫，在表層銑刨后，由于細(xì)料封填或裂紋變窄，可能難以被發(fā)現(xiàn)，因此在銑刨表層清理后，要結(jié)合舊路病害調(diào)查資料對(duì)病害進(jìn)行準(zhǔn)確定位和處治。

3.1.2 設(shè)備性能檢查。在灌縫施工前期，需要確保施工設(shè)備就位，施工人員需要制定合理的灌縫施工方案，尤其是要注重檢查開槽機(jī)和灌縫機(jī)的性能情況，確保其處于正常的使用狀態(tài)。同時(shí)，施工人員要提前對(duì)灌縫機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，在預(yù)熱過程中也要在灌縫機(jī)內(nèi)部注入灌縫的材料，之后加入適量的灌縫膠，并確保灌縫膠的溫度是180～200℃。之后，用大型車輛將灌縫機(jī)運(yùn)輸至灌縫現(xiàn)場(chǎng)。對(duì)灌縫現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行立牌保護(hù)，除了施工人員，其他人員應(yīng)遠(yuǎn)離施工現(xiàn)場(chǎng)，避免帶來不必要的危險(xiǎn)。

3.1.3 材料準(zhǔn)備。為確保灌縫施工的效果，需要嚴(yán)格控制施工中材料的性能。應(yīng)結(jié)合公路路面的施工要求，調(diào)配好合適的灌縫材料，且要選擇專門用于灌縫的改性瀝青聚合物作為修復(fù)密封膠。在此次公路養(yǎng)護(hù)中，主要采用橡膠改性瀝青對(duì)路面裂縫進(jìn)行灌縫處理。所采用的灌縫原材料主要是瀝青、橡膠粉、水及其他添加劑。瀝青：選擇重交70#道路石油瀝青作為基質(zhì)瀝青。橡膠粉：選擇某公司生產(chǎn)的常溫機(jī)械粉碎膠粉，結(jié)合工程實(shí)際情況，將膠粉摻量定為15%，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果均滿足橡膠瀝青及混合料設(shè)計(jì)施工技術(shù)指標(biāo)要求。水：人或牲畜的飲用水均可用于施工，遇有可疑水源時(shí)，應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)鑒定。其他添加劑：為確保橡膠粉能很好地分散至瀝青中，可添加一定的相容劑、SBS 聚合物改性劑來增加橡膠粉與瀝青的相容性，并提高其儲(chǔ)存的穩(wěn)定性。另外，也可加入鄰苯二甲酸酯類的增塑劑來提高灌縫機(jī)的熱穩(wěn)定性、抗老化性及耐寒性[2]。

3.1.4 灌封膠的制備。將基質(zhì)瀝青加熱至可熔融狀態(tài)后，緩緩加入SBS 攪拌溶脹30min，之后使用高速剪切機(jī)以4000r/min 和170℃的溫度剪切30min，然后加入橡膠粉、相容劑、增塑劑等添加劑，在180℃的溫度下剪切1h，完成灌封膠的制備。

3.1.5 道路封閉管理。在實(shí)施灌縫施工操作之前，施工單位需要結(jié)合公路的車流量及寬度，做好道路封閉管理工作，保證施工人員的安全，同時(shí)也能為灌縫膠預(yù)留足夠的凝固時(shí)間。

3.2 灌縫施工

3.2.1 開槽施工。使用開槽機(jī)沿嚴(yán)重裂縫發(fā)展的方向進(jìn)行開槽，并切割出一個(gè)筆直的長(zhǎng)方形槽口，控制槽口的寬度不小于1.5cm，最大寬度不大于2cm，同時(shí)控制槽口深度不小于2cm，最大深度不大于2.5cm。目的是降低開槽施工對(duì)周圍路面的危害。

3.2.2 槽口處理。在灌縫前，施工單位需要根據(jù)了解的路面裂縫尺寸，調(diào)整好開槽的深度，確保開槽深度符合此次施工設(shè)計(jì)的要求，再正式進(jìn)行開槽。開槽時(shí)，要確保開槽機(jī)對(duì)準(zhǔn)裂縫的中線，按照切割段的裂縫尺寸切割。待完成開槽后，還需施工人員及時(shí)清理槽口內(nèi)部的雜物。因?yàn)樵陂_槽過程中，除了會(huì)遇到碎石以外，還會(huì)遇到各種灰塵雜物，這會(huì)增加灌縫施工的難度，也會(huì)影響灌縫施工的質(zhì)量，在灌縫膠注入后無法與道路地面很好地融合。所以在開槽后，需及時(shí)清理表面的雜物和灰塵，先人工清掃，清理掉較大體積的碎石和雜物，之后用空壓機(jī)對(duì)槽口內(nèi)部再次清理。如果槽口內(nèi)部的雜物較多，還需要施工人員進(jìn)行二次清理，確保槽口內(nèi)部無任何雜質(zhì)。而在灌封膠注入之前，施工人員還需要對(duì)槽口進(jìn)行預(yù)熱處理，確保灌封膠注入后，能夠與公路路面充分黏合。

3.2.3 灌縫。為確保灌縫施工的質(zhì)量，需要施工人員在灌縫操作前，進(jìn)行詳細(xì)的檢查，尤其是要關(guān)注槽口的清潔度和干燥度，并重點(diǎn)對(duì)灌封膠的預(yù)熱溫度進(jìn)行檢查，確保其預(yù)熱溫度保持在193℃左右。而在灌縫過程中，施工人員要嚴(yán)格控制灌縫的速度及流量，應(yīng)連續(xù)進(jìn)行灌縫，同時(shí)保證灌縫的均勻性，避免在槽內(nèi)有氣泡產(chǎn)生。在具體的灌縫過程中，應(yīng)分兩次進(jìn)行灌縫：第一次灌縫時(shí)，灌縫膠只需要灌入槽深的一半便可；在第二次灌縫時(shí)，需要讓灌縫膠注入量溢出。完成灌縫后，及時(shí)沿中心線的同一方向刮平溢出的灌縫膠，并形成T 型的保護(hù)層。這樣，可以提高灌封膠與瀝青路面的黏結(jié)性，進(jìn)而提升灌縫施工的效果。灌縫施工圖如圖5所示。

圖5 灌縫施工

3.2.4 施工質(zhì)量檢驗(yàn)。為確保灌縫施工效果達(dá)到施工規(guī)范要求，在完成灌縫施工后，還需要重視施工質(zhì)量檢驗(yàn)。采用相關(guān)的檢測(cè)工具，對(duì)灌封膠與槽壁的黏結(jié)情況進(jìn)行檢測(cè)評(píng)價(jià)，同時(shí)使用車輛對(duì)其進(jìn)行反復(fù)碾壓，確保不會(huì)出現(xiàn)變形。另外，還需要對(duì)灌縫處的滲水情況進(jìn)行檢測(cè)，確保不會(huì)出現(xiàn)滲水的情況。

3.3 養(yǎng)護(hù)

在全部完成灌縫施工操作后，15min 后才可正常通車，讓灌縫膠有足夠的凝固時(shí)間，也避免過往車輛損害灌縫膠。為了提升養(yǎng)護(hù)的效果，需要在灌縫施工后，及時(shí)在密封膠表層均勻噴撒水泥粉，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理。待密封膠徹底冷卻后，還需及時(shí)將路面上殘留的雜質(zhì)清理干凈，再開放交通。待整個(gè)裂縫修補(bǔ)完成后，施工人員還需要對(duì)修補(bǔ)的外觀質(zhì)量進(jìn)行校驗(yàn)，檢查路面是否與密封膠齊平，灌縫處是否飽滿、平整，車輛在膠體處碾壓時(shí)，是否出現(xiàn)膠體脫落的問題。

3.4 施工注意事項(xiàng)

在公路路面灌縫施工過程中，應(yīng)在保證施工效率的前提下，達(dá)到高質(zhì)量的養(yǎng)護(hù)效果，同時(shí)還需要施工人員注意以下幾個(gè)方面的問題：

第一，施工人員在開槽過程中，所采用的開槽設(shè)備，應(yīng)保證鋸片與裂縫中心位置對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)要加強(qiáng)開槽過程中切割大小的控制，突顯凹槽的均勻性；第二，施工人員應(yīng)采用專業(yè)的工具進(jìn)行開槽，并有效落實(shí)裂縫的清潔工作，嚴(yán)禁槽內(nèi)出現(xiàn)任何雜物，影響灌縫材料的黏合性；

第三，要加強(qiáng)灌封膠加熱溫度的控制，應(yīng)保證其溫度在185～200℃之間，出料溫度適宜在195℃左右，避免出現(xiàn)溫度過高或過低的情況；

第四，在灌縫施工過程中，施工人員應(yīng)盡可能地使用多種類型的材料和設(shè)備，并充分發(fā)揮其作用，遵循實(shí)事求是的原則，選擇合適的材料和設(shè)備施工；

第五，在公路路面有裂縫情況出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)盡量在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行密封處理，尤其是在灌縫處理時(shí)，要在適宜的溫度和濕度下進(jìn)行，最好是在春秋季進(jìn)行。當(dāng)然，最重要的是要全體施工人員嚴(yán)格遵守行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從而有效保證公路路面灌縫施工的效果。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，在公路長(zhǎng)期運(yùn)行中，受到各種因素的影響，公路路面容易出現(xiàn)裂縫問題。需要施工養(yǎng)護(hù)單位，結(jié)合路面具體裂縫的情況，采取有效的措施。灌縫施工技術(shù)是路面修復(fù)中常用的一項(xiàng)技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)在于操作簡(jiǎn)單有效、成本低，可延長(zhǎng)公路使用壽命，也能提高公路路面質(zhì)量及防水性能，值得在公路養(yǎng)護(hù)中推廣應(yīng)用。