蒲金成

（甘肅省嘉峪關公路事業(yè)發(fā)展中心鏡鐵公路段，甘肅 嘉峪關）

1 瀝青混凝土路面開裂機理

瀝青混凝土路面開裂主要有以下兩點原因[1]：一是車輛荷載對路面直接作用導致出現(xiàn)結構破壞形成的裂縫，通常是由于路面承受荷載過大或路面施工質量不達標造成的。對于這類裂縫，一般可采用挖除裂縫兩側的瀝青混合料，然后再填筑相同材料分層進行壓實。二是由于溫度變化過大或者基層有裂縫導致的反射裂縫。由溫度產(chǎn)生的裂縫主要包括低溫收縮以及溫度疲勞造成的裂縫，有時溫度與荷載共同作用導致產(chǎn)生反射裂縫。如果在鋪筑路面時，基層本身就已存在裂縫而沒有及時進行處理，則基層的裂縫也有可能反射至路面，最終形成反射裂縫。反射裂縫主要可通過開槽、灌縫等工藝進行修補。

除此之外，還有一些其他原因導致的路面裂縫。比如由于路基處于軟土區(qū)域未進行處理或處理不徹底或路基處于填挖交界處導致路基發(fā)生不均勻沉降，導致瀝青混凝土路面出現(xiàn)縱向裂縫；比如由于路面承受荷載過大，路面已嚴重破壞，導致路面出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫，此時道路已不能采用開槽灌縫來修補，只能鑿除后進行中修[2]。

2 開槽灌縫適用條件及工藝流程

開槽灌縫主要適用于瀝青混凝土路面中小型裂縫的修補，該方法也是目前主流的瀝青路面裂縫修補方法。主要原理是使用密封膠填充已開裂的路面，防止地表水的進一步滲入，加固路面，提高路面結構強度。開槽灌縫主要施工機械有開槽以及灌縫機，選擇處理瀝青混凝土路面裂縫專用密封膠，密封膠的主要成分為某種改性瀝青聚合物。開槽的寬度宜超過10 mm，深度宜超過10～30 mm，深度與寬度之比一般已超過2，且該值越小越好[3]。開槽灌縫施工一般包括交通疏解、開槽、清縫、灌縫、養(yǎng)護及開放交通等步驟，施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 開槽灌縫施工工藝流程

3 開槽灌縫施工技術

3.1 交通疏解

在已通車運營的道路上進行開槽灌縫施工，首先必須對施工路段進行交通疏解。交通疏解區(qū)域應布置警告區(qū)、上游過渡區(qū)、緩沖區(qū)、作業(yè)區(qū)、下游過渡區(qū)（緩沖區(qū)）及終止區(qū)等。并在警告區(qū)前方一定距離布置安全警示牌、減速牌、限速牌等，警告區(qū)長度可按表1 和表2 進行取值。在其他區(qū)域設置水馬或者其他封路設施對施工路段進行封閉，除此之外，還應在路口安排專人進行交通指揮和提醒過往車輛減速，所需的材料主要包括：交通錐、限速牌和解除限速牌、三角施工警示牌、聲光報警器、防撞砂筒、向左和向右改道牌、導向牌等。交通疏解布置示意如圖2 所示。

表1 高速公路及一級公路最小警告區(qū)長度取值

表2 一級以下公 路最小警告區(qū)長度取值

3.2 開槽及清縫

開槽灌縫施工在西北地區(qū)宜選擇在夏季進行施工，此時氣溫較為穩(wěn)定，對灌縫材料的影響較小。不宜在冬季和春秋季節(jié)低溫天氣施工，氣溫變化較大。開槽的主要目的是可以增加密封膠與瀝青混凝土路面的貼合面，可使密封膠與路面貼合更為緊密。開槽的寬度宜為10 mm，深度宜為10～30 mm。使用的開槽機械應具有如下特點：①可以精準的開槽；②宜選用無塵開槽設備。在清縫時，可選擇大功率空壓機或者吹風機對已開槽部分進行吹掃，清縫應確保槽體干凈以及干燥。對于縫隙內(nèi)存在泥漿的槽體，應將泥漿刷洗干凈后再清縫。對于雨后施工，必須將水分充分吹干后才能繼續(xù)施工；對于氣溫過低，若氣溫低于5 ℃時，暫停施工。開槽前后示意如圖3 所示。

圖3 開槽前后示意

3.3 灌縫

灌縫前，首先應對密封膠進行檢測，確保其各項性能滿足表3 的規(guī)定。

表3 密封膠性能指標

正式灌縫前，應對密封膠進行加熱，加熱溫度宜在180 ℃±5 ℃。采用灌縫機對已開槽的裂縫進行灌縫。使用灌縫機裝備的U 型刮平裝置的噴頭將密封膠灌入槽內(nèi)，灌縫時，應注意應均勻灌入，同時應將槽內(nèi)裂縫充分灌入密封膠，避免在裂縫底部出現(xiàn)空洞，且U 型刮平裝置中心應對準縫隙中心。為確保灌縫效果良好，在路面表層位置應確保密封膠比裂縫寬，以形成T 字型的密封層，從而使灌縫效果達到最佳。除此之外，灌縫時還應注意以下事項：①灌縫時，應保持一定的壓力，使密封膠能充分灌入裂縫底部；②灌縫前應對密封膠加熱，且加熱溫度可控，若溫度太高，則可能導致密封膠的部分性能達不到標準要求，若溫度過低，則可能導致密封膠難以充分發(fā)揮其性能，工程實踐證明，灌縫時，密封膠的加熱溫度每低1 ℃，其粘結能力將降低5%。

3.4 養(yǎng)護及開放交通

開槽灌縫施工完成后，應對其質量進行檢驗，主要的檢查項目有外觀質量、粘結度、平整度以及滲水系數(shù)等。檢驗指標和檢驗標志如表4 所示。

表4 瀝青混凝土路面開槽灌縫質量檢驗

質量檢驗合格后，須繼續(xù)保持路面封閉，待密封膠充分冷卻和干燥后，對路面進行徹底清掃，方可開放交通。一般情況下，應養(yǎng)護2～4 h，氣溫過高或過低時可適當增加或縮短養(yǎng)護時間[4]。

3.5 注意事項

開槽灌縫施工應重點關注施工溫度、裂縫的濕度、裂縫的清潔程度以及灌縫的適用條件。①施工溫度。施工溫度選擇不當是導致密封膠剝落的主要原因。研究表明，路面溫度若低于5 ℃，則會大幅降低其粘結能力，最終導致其剝落。除此之外，若路面的溫度過低，灌縫完成后，其溫度下降塑料過快，會導致密封膠的收縮變形過大，從而導致溫度應力也相對較大，進一步降低其與裂縫的粘結能力[5]；②裂縫的濕度。潮濕的路面同樣也會降低密封膠和槽體的粘結能力，導致密封膠剝落；③裂縫的清潔程度。若裂縫開槽后的槽體未完全清理干凈，也會對密封膠的粘結能力造成一定影響，使其貼合不緊密；④開槽灌縫的適用條件。若路面車轍較多、較深，特別是已經(jīng)網(wǎng)裂的瀝青混凝土路面，不再適合使用開槽灌縫修補。

4 結論

在開槽灌縫施工時，應充分掌握如下事項：一是路面出現(xiàn)裂縫后，應盡早進行開槽灌縫處理；二是在選擇密封膠時，應確保其性能滿足相關規(guī)定；三是必須嚴格按照已制定的工藝流程進行灌縫施工。大量工程實踐表明，灌縫質量不達標的主要原因是密封膠和開槽的裂縫未形成有效粘結，這與密封膠的性能指標、是否徹底清槽以及灌縫時的溫度密切相關。因此，在灌縫時，選擇合適的溫度以及合理的選用灌縫材料顯得異常重要。