路面灌缝施工技术在公路养护中的应用研究

张高伟

摘 要：裂缝是公路路面运行中常见病害现象之一，对道路交通通行效率和行车安全具有重要影响，做好裂缝养护处理，是公路管理部门日常养护工作的重要内容。路面灌缝技术在实际应用中具有施工便利、成本低、处理效果好等特征，能够有效改善道路运行情况。文章在简要概述公路路面裂缝现象主要类型基础上，说明技术应用准备和工艺流程，明确技术应用质量控制措施，以此为实际应用提供参考，为提升公路养护工作成效起到应有促进作用。

关键词：公路养护 路面灌缝施工技术 工艺流程

公路是国民经济发展的重要基础设施，是生产生活等活动开展的重要保障，由于路面建设、运行年限、道路承载等多方面因素影响，在实际运行中常会出现横向、纵向、龟裂及网状裂缝显现，对道路通行成效产生负面影响。近些年来，随着公路养护作业理念不断更新，新型技术应用快速发展，公路裂缝治理效果也不断提升，以灌缝施工为代表的技术应用，为推动公路养护作业优化发展起到良好促进作用。

1 公路路面裂缝主要类型

在公路养护管理工作中，从裂缝表现形式来看，可以分为横向、纵向、网状裂缝（如图1所示），这些裂缝现象产生原因是多方面的。依照裂缝现象产生机理，可以分为如下几种类型：（1）温度裂缝，其原因主要是由于沥青路面受温度影响，在横向和纵向存在传导速度差异，导致裂缝现象发生。同时在以沥青混凝土为主要材料的路面结构中，受混凝土固有机理影响，也会在温度作用下产生裂缝现象。例如在低温状态下，会由于热胀冷缩作用，导致沥青自由范围缩小，材料脆性增加，出现收缩型裂缝。而在高温条件下，则会导致路面温度变化应力超出承受极限，出现疲劳裂缝现象。（2）载荷裂缝，主要是由于道路交通流量较大或重载车辆较多，在路面结构层弯拉应力超出本身抗拉极限时，就会使得沥青路面结构层存在差异，进而导致载荷型裂缝出现。（3）反射裂缝，主要是受路面半刚性材料特性影响，在温缩现象长期集中于某一应力点，基层裂缝不断扩散情形下，就会出现显著的反射裂缝现象。

2 路面灌缝技术在养护作业中的应用准备

2.1 材料选择

路面灌缝技术在公路路面养护作业中具有较为广泛的应用，但在实际应用中，对施工材料性能具有较高要求。在施工中使用的主要材料为普通水泥砂浆，在配制时需选用合适型号的水泥，严格控制砂细砂粒径和含泥量比例。当前灌缝施工作业中，也有采用使用灌缝机直接灌注灌封胶的方式进行处理，但是受技术水平影响，当前国产的灌封胶虽然在价格上有明显优势，但在性能方面与国外产品依然有一定差距，因此在选用这种材料时，还应当根据实际情况选择合适产品。在条件具备情形下，应当根据当地气候环境、公路等级和养护作业要求，技术水平等，自主开发更具有适应性的灌缝胶材料，能够对公路养护质量提升起到良好的促进作用。

2.2 技术应用要求

在选用砂浆灌缝方式进行处理时，需要明确相应的技术要求，为施工组织提供明确指引，确保施工质量得以有效保障。在灌缝时首先要需要确保砂浆强度符合规范要求，避免后续施工中由于强度不足影响路面承载力。其次是要确保砂浆流动性保持在合理范围内，避免由于流动性不足导致灌注效果不佳，或是流动性过强导致离析和泌水现象发生。

2.3 前置试验

为确保灌缝质量达到养护作业要求，在施工前需要做好试验，检验灌浆材料参数。首先需要进行强度试验，参照相关规范标准和以往实践经验，合理确定初始配合比，确定水泥、砂、水、膨胀剂及减水剂等各种材料的具体配比，采用正交试验方法，测定不同砂灰比条件下的砂浆抗压强度，确保强度达到最大化[1]。其次是进行流动性试验，根据不同水灰比和砂灰比组合，确定合适的水灰比，确保砂浆流动性能够满足施工要求。最后是要根据所确定的具体方案，验证抗压强度，确保灌缝作业后能够在设计要求时间内凝结。

2.4 时机选择

受路面灌缝施工技术原理限制，在开展养护作业时，必须要选择合适的时机。要坚决避免在雨天进行施工，避免雨水对裂缝内部空间产生影响，在施工完成后路面强度无法达到设计要求。同时还要考虑在施工完成后短期内不会有降雨现象，为灌缝养生奠定良好基础。养护作业应当避免在温度过高或过低、温差较大的季节进行，根据气象资料选择合适时机。以南方地区为例，通常选择在3～4月份为宜，北方地区则应当适当延迟或者是在秋季进行，以避免温度影响导致灌缝效果不佳。在施工作业前，应当做好技术交底，制定精细化的养护制度，严格依照制度要求做好材料准备和实验制备等工作，确保施工作业有序推进。

3 路面灌缝技术应用工艺流程

3.1 裂缝预处理

裂缝预处理是影响灌缝施工质量的关键性要素，在处理不到位情形下，会导致浆液在压力作用下溢出，影响灌缝质量，造成显著的浪费现象。在施工前需要先将裂缝内壁及周围清理到位，避免有灰尘和积水现象存在，影响灌缝质量。例如采用直接灌缝技术时，应当确保裂缝两侧10cm以内无颗粒、粉尘及其他杂质现象。在进行取芯时，还需要采用环氧树脂等材料，将取芯部位两侧的裂缝封堵到位，封堵范围控制在孔洞两侧20cm处为宜。

3.2 钻芯布孔

钻芯布孔是灌缝施工作业的重要环节，在工艺应用中需注意如下方面要点：（1）合理确定孔径并做好控制。多数地区公路养护作业中，都是选择60mm钻头规格的取芯机，钻芯孔洞尺寸较为合适，能够有效在实现与原路面紧密结合，消除裂缝前提下，节省砂浆及环氧树脂用量，达到良好的节能成效。在钻进过程中，还需要根据裂缝深度及砂浆灌注要求，合理确定钻孔深度。如裂缝没有引起土基开裂，只需钻进至上基层部位；如裂缝已经导致土基开裂，则钻孔深度应当贯穿整个基层[2]。孔位选择一般是分布在裂缝方向的中心部位，以确保相邻两个钻孔能够达到较好的饱和度为宜。如钻孔之间距离较小，会导致灌浆材料浪费；如钻孔之间距离过大，则会导致砂浆无法灌满，灌缝效果无法达到设计要求。因此在正式灌浆作业前，应当采用对比方式确定布孔方案，通过灌缝效果分析，确定最为合适的距离。在钻孔操作完成后，应当及时清理孔洞中的灰尘及积水，在必要情形下，还需要采用高压方式对孔洞进行加热，确保孔洞内部达到完全干燥状态。

3.3 设置封堵管

为确保灌浆质量达到设计要求，在钻孔作业完成后，还应当在孔洞内设置封堵管，结合封盖有效避免砂浆溢出。封堵管处理方式是先依照1：1比例将环氧树脂和聚酰胺脂进行混合，在搅拌均匀后，立即涂抹在钻孔内壁及封堵管位置。之后将封堵管设置在钻孔内。封堵管高度应当略低于地面位置，并在钻孔与封堵管之间区域范围内填入树脂材料。

3.4 灌浆

通常情形下，在裂缝深度＜3cm时，可以采用“不开挖直接灌浆”方式进行处理，采用人工操作方式进行作业。如裂缝深度介于3～5cm之间，可以采用“开槽灌注”方式进行处理。如裂缝深度＞5cm时，则需要采用“点位钻孔压力灌注”方式进行处理。（如图2所示）灌浆作业的有效实施，需要先将灌浆管与封堵管连接到位，确保密封性达到运行要求，灌浆机开始注浆压力设定在0.6MPa[3]。在灌浆开始后，先注意观察灌注情况，如出现溢浆现象是，需要及时用盖板封堵后再继续灌浆。如溢浆现象较为严重，需立即开始卸压并关闭灌浆机。在分析问题产生原因后，根据实际情况对灌浆方式进行优化。通常情形下，溢浆现象产生是由于钻孔间距过小、浆液配比不合理、灌浆压力控制不当等因素造成，在合理优化后继续进行灌浆作业，直至无浆液溢出为止。

3.5 养生

在灌浆作业完成后，应当及时做好浆液养生，有效提升灌缝质量。在取出封堵管时，如无法直接取出，可以采用先加热方式进行处理，在取出后立即使用砂浆填补孔洞。根据施工技术应用要求和气温等环境特征，合理设定养成时间[4]。养生过程中需要做好现场保护，避免任何车辆在灌浆区上方经过，避免人为因素对浆体质量产生影响。在确保浆体材料达到硬化要求后，采用抽芯方式进行检验。在确保浆体各项性能达到设计和运行要求，确保砂浆与基层结构达到良好粘结后，才能开放现场交通。

4 路面灌缝技术质量控制措施

4.1 明确验收指标

在公路养护工作开展中，所遇到的裂缝现象较为复杂，不同等级、不同承载量下的路面质量控制要求不同，对路面灌缝技术应用的具体要求也有所不同，在具体实施过程中，必须要根据实际情况明确对应的验收指标。例如在采用直接灌缝技术方式时，验收指标主要包括清洁度、灌缝胶温度计贴缝层尺寸等。在裂缝清理后，需由专人检查在缝隙内部及两侧部位，是否有灰尘及砂砾等杂质现象存在，如杂质过多影响施工质量，避免采用高压风吹方式做好进一步处理。在使用灌缝机进行作业时，灌缝胶出口温度应当控制在175℃以上，确保灌缝胶具有较好的流动性，能够会将裂缝部位填实。在灌缝结束后，贴封层厚度应当控制在1～3mm之间，且能够均匀分布[5]。如采用开槽灌缝施工技术，在应当在检查清洁度的同时，做好开槽尺寸及贴封层尺寸控制。通常情形下，开槽深度与宽度比应当控制在1：1～1：2之间，确保槽壁部位无松散颗粒存在。在槽内有集料颗粒及粉尘存在较多的位置，应当采用清缝设备进行彻底清除。贴封层验收标准与直接灌缝技术应用要求一致。

4.2 材料质量控制

路面灌缝施工技术应用过程中，施工材料对作业质量具有重要影响，应当在考虑规范要求和技术应用前提下，选择施工成本最低的材料。例如在选择密封胶材料时，进口材料性能较为优异，但成本也相对较高，因此可以采用在国产材料中添加辅助材料进行优化方式进行处理，确保材料达到最优化的性价比。在施工材料进入现场前，应当做好全面检查，会同监理方做好抽检处理，在确保质量合格后才能进入现场。在遇到恶劣天气及温差较大情形时，应当严格做好材料现场保管，尤其是要严格控制沥青材料温度，避免对施工质量产生影响。

4.3 优化技术措施

在路面灌缝施工技术应用中，技术措施并非一成不变的，而是要根据现场情况调整优化，确保施工质量达到设计要求，能够有效保障裂缝现象不再发生，为道路交通良好运行奠定基础。例如在施工作业中，应当根据环境条件确定施工温度，在路面温度低于5℃时，应当停止施工，如需继续施工，可以采用局部加热方式进行处理。避免由于温度过度导致灌浆料粘结能力不足、密封胶收缩变形过大，在后续运行中依然有裂缝现象产生。例如在现场施工中，应当根据裂缝湿度特征，选择合适的干燥技术，避免由于路面过于潮湿降低密封胶和槽体的粘结能力，在后续运行中出现密封胶剥落现象。子例如在路面车辙分布过于密集、深度较大时，采用开槽灌缝措施已经难以达到有效的养护效果，应当考虑采用综合性技术措施进行处理。

4.4 做好技术培训

公路养护工作开展对人力资源具有较强依赖性，现场施工人员技术水平对施工质量具有重要影响，因此在施工作业前和具体实施过程中，都应当及时、准确做好各项技术培训，确保操作人员能够严格依照规范进行操作。在培训过程中，要强化操作人员思想素质培养，能够梳理正确的质量控制意识，避免出现违规操作或操作不细心等方面问题[6]。在控制温度、湿度等参数时，要求操作人员做好观察，在出现不适合作业情形时，应当及时停止作业，并在技术人员指导下采取下一步处理措施。例如在灌浆作业过程中，应当准确调整压力参数，动作行为规范，避免由于操作不当而出现不必要的安全事故。

5 结束语

路面灌浆施工技术是当前公路养护作业的重要方式，是提升公路交通运行水平的重要保障，对公路管理部门而言，应当切实转变传统理念，以精细化理念为指引，深入做好各个方面的技术应用，根据现场情况灵活做好施工组织，以此才能够确保整体施工质量得以有效保障，为推动公路交通运行水平提升奠定坚实基础，为推动我国公路事业可持续发展做出应有贡献。

参考文献：

[1]武晓玲.路面灌缝施工技术在公路养护中的应用初探[J].黑龙江交通科技，2023，46（09）：63-65.

[2]刘迎港.沥青路面裂缝成因及防治措施分析[J].建材发展导向，2023，21（16）：136-139.

[3]曹志朋.高速公路沥青路面密封胶热熔灌缝养护施工技术[J].工程建设与设计，2023（14）：148-150.

[4]蒲金成.沥青混凝土路面开槽灌缝施工技术研究[J].科学技术创新，2023（18）：148-151.

[5]程富学.沥青路面裂缝成因分析及防治措施[J].四川水泥，2023（06）：200-202.

[6]苏峰.沥青路面裂缝灌缝技术在公路养护中的应用[J].大众标准化，2023（10）：97-99.