【技术】旧沥青路面裂缝灌缝施工技术研究
摘要：鉴于灌缝施工技术优越的路用性能和经济成本，本文针对沥青混凝土路面裂缝应用灌缝施工技术处理，主要阐述了沥青路面裂缝类型及产生原因、灌缝的目的、灌缝施工技术的应用等内容。通过对路面裂缝进行灌缝处理,使路面处于良好的工作状态,确保通行车辆在公路上快速、安全、舒适地运行。
关键词：公路；沥青混凝土路面；裂缝；开槽；灌缝；密封胶
裂缝是沥青路面最常见的早期病害之一，它几乎伴随着公路的整个生命周期。沥青路面裂缝是由于交通荷载、环境因素和路面材料及结构的影响，随着时间的推移而加重扩展。路面出现裂缝不但影响路容美观和行车的舒适性，而且容易扩展造成路面的结构性破坏，缩短路面的使用寿命。裂缝形成后，雨水通过裂缝进入基层，在行车荷载的作用下形成动水对结构层形成冲刷，产生唧浆或基层松散等水损害，最终导致路面产生龟裂、坑槽等病害。
1.裂缝类型及产生原因
路面裂缝可分为纵裂缝、横裂缝、网裂、块状裂缝等。
(1)纵裂缝。纵裂缝通常产生在拓宽的新旧路面交界处或路基半填半挖处，由路面不均匀沉陷引起；或在沥青路面施工的纵向接缝处，由施工接缝不善引起；或软地基处理不彻底引起；在行车荷载作用下，应力分布不均，形成车辙，车辙的边缘也易形成纵裂缝。
(2)横裂缝。横裂缝通常是由于温度、湿度的变化、路面层产生收缩和路面应力不能均匀分布而引起的；半刚性基层的收缩裂缝及其面层的反射裂缝，大多是横向裂缝。
(3)网裂。它是由于道路结构己严重破坏，此时道路已经不能再进行灌缝修复，只能通过中修来恢复道路通车能力。
(4)块状裂纹。块状或方形，它是由于路基或底层铺路材料塌陷或车辆超载造成的。
2.灌缝的目的
由于温度的差异，引起路面热涨或冷缩，从而产生了道路裂缝，水通过这些裂缝渗入到基层，直至路基，产生如唧浆等病害，造成结构的材料流失，影响道路结构的整体稳定性。灌缝是一种预防性的养护措施，旨在防止水进一步侵蚀道路。使用冷热灌缝材料能够阻止渗水、基底结冰和结构破坏；更重要的是，灌缝能够延长沥青路面的使用寿命，而且施工费用较低，仅为挖补路面费用的1/6。
3.灌缝施工技术
结合几年来对某道路路面灌缝施工的实际情况应该准备的材料和机械设备为：灌缝胶、GF-200A路面灌缝机、开槽机、扫地机、洒水机、液化气喷灯、空气压缩机、小型机具等。其施工工艺流程见图1所示。
图1 灌缝施工工艺流程
3.1施工作业流程
1）对于10毫米以下的裂缝，需先用开槽机进行开槽扩缝，然后通过灌缝机将专用灌缝胶注入缝隙内，填充封闭裂缝。⑴清除缝内的杂物及尘土（用压缩空气吹净）；⑵使用液化气喷灯对裂缝进行烘干，保证裂缝内干燥；⑶将加热到要求温度的灌缝胶灌入缝内，控制灌封胶的灌注量，春季与路面平齐或较路面略低，秋冬季高于路面2-3毫米。
2）对于大于10毫米的路面重裂缝，裂缝边缘无变形、无散落、无支缝，宜将缝内清理干净后，采用直接灌缝的方法。⑴沿裂缝位置对裂缝进行开槽处理，开槽宽度至少为1.2厘米，开槽深度范围为1.2-2.5厘米，深宽比最好控制在2:1以内；⑵除去已松动的边缘部分（利用钢丝刷对剥落部分进行处理）；⑶清除缝内的杂物及尘土（用高压空气或者热空气吹扫）；⑷使用液化气喷灯对裂缝进行烘干，保证裂缝内干燥；⑸将加热到要求温度的灌缝胶灌入槽内，并要求将所开的灌缝槽灌满填实；⑹为了能提前对施工路段开放交通，减小因施工作业产生的交通压力，在灌缝胶上撒上少量的沙子或细骨料，防止粘轮，以提前开放交通。
3.2施工要求
1）施工前，对材料和设备进行检查，确认材料及设备符合要求后方可施工。2）施工时路面潮湿或路面温度低于5℃时不应施工，宜选择日平均气温在10℃以下施工最为合适，因为这一时段沥青混凝土路面裂缝宽度达到较大值。3）雨天严禁施工作业，施工时要求道路视线良好，不得在有雾天气时施工。严禁在过湿或积水的路面上施工。4）裂缝开槽，采用无贴封标准槽或者无贴封浅槽设计，要求开槽线与裂缝完全吻合，不得有错位现象。5）裂缝边缘剥落部分必须清理干净。如若在开槽后发现裂缝潮湿，必须烘烤至干燥状态。6）提前对灌封胶进行加热，控制好加热温度和出料温度。灌封胶可重复使用，但多次重复加热会导致材料能下降，重复加热次数不得超过2-3次(按照道路密封胶使用说明书要求进行控制)。7）用灌封机上带有刮平器的压力喷头将灌封胶均匀地灌入槽内，分次灌入，直至灌满并在裂缝两侧拖成一定宽度与厚度的封层。8）每条裂缝的灌注工作要连续，并应在裂缝表面形成T形密封层。9）灌缝时应当注意的是必须将灌嘴插入缝底，慢慢挤压胶液，否则，灌嘴插不到底部，灌完胶后，缝底部易积存气泡，气泡上升，缝内胶液易积聚成球状，影响灌缝质量。10）灌缝完成后要求灌缝胶温度下降至常温方才能够通车放行，具体开放交通时间可根据气温情况灵活掌握。
3.3具体施工工艺
1）施工步骤准备工作：检查开槽机与灌缝机，确保其技术状况良好；根据路面裂缝的具体情况，确定补缝设计方案；启动灌缝机并向密封胶加热罐内添加密封胶，将密封胶加热、搅拌至170-180℃。并根据要求对灌缝作业区域进行封闭。
2）开槽：按照设计的开槽尺寸，预先调节好开槽机开槽深度和宽度，成南高速设计开槽宽度为10mm，开槽深度8-12mm，然后进行开槽作业。作业时，根据裂缝宽度种类情况，及时调节开槽尺寸，满足设计要求。
3）清缝：用肩背式吹风机将槽内的碎渣及裂缝两侧至少10cm范围内的灰尘彻底清扫干净。
4）灌缝：若在气温低于4℃时补缝，灌缝机须配有预热设备对开槽部位进行预热，若在此温度下不预热就进行补缝，会降低密封胶的粘结力；如果在气温高于4℃时补缝，可不进行预热。在密封胶加热温度达到170-180℃时，用灌缝机上带有刮平器的压力喷头将密封胶均匀地灌入槽内，并在裂缝两侧拖成一定宽度与厚度的封层,每边宽出10mm，高出原路面3mm，撒少量玄武岩石屑。
4）养护：用密封胶灌缝后，在密封胶充分冷却并把路面上的碎渣清扫干净后，才能开放交通，一般冷却时间为15min左右，具体开放交通时间根据气温情况灵活掌握。
图2 施工工艺示意图
4.结论
裂缝修补成本低，耐久性明显提高，降低劳动强度，美观性大幅提升。通过沥青路面裂缝灌缝技术推广应用，不仅可减低养护费用，耐久性明显提高，降低劳动强度，而且可以缩短施工工期，减少对交通的影响，大大延长了沥青路面使用寿命，推迟了路面大中修养护的时间，取得了良好的经济效益和社会效益。