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路面灌缝施工技术在公路养护中的应用分析

发表时间：2021/5/14 来源：《基层建设》2021年第2期作者：时宇

[导读] 摘要：市场经济快速发展，社会对于道路工程需求量不断增长，公路工程已经成为各个地区之间交流互通的重要基础设施，同时也是发展区域文化以及区域经济等方面的重要组成部分。在公路长期使用过程中，公路养护是非常关键的工作内容，可以说公路养护效果，会直接影响公路使用寿命和公路行车安全系数。

        身份证号码：41272719920213xxxx；山东省高速路桥养护有限公司山东省济南市 250000
        摘要：市场经济快速发展，社会对于道路工程需求量不断增长，公路工程已经成为各个地区之间交流互通的重要基础设施，同时也是发展区域文化以及区域经济等方面的重要组成部分。在公路长期使用过程中，公路养护是非常关键的工作内容，可以说公路养护效果，会直接影响公路使用寿命和公路行车安全系数。本文对路面灌缝施工技术在公路养护中的应用进行分析。
        1公路路面裂缝的主要类型及其形成原因
        1.1载荷裂缝
        载荷裂缝大多分为横向裂缝，也有少部分以纵向裂缝的形态出现。横向裂缝与公路路面的行车方向不同，与路面中心线呈垂直角度分布，一些比较严重的横向裂缝不仅裂缝尺寸比较大，而且还会贯穿整个道路路面。而纵向裂缝是与道路同向而行分布，有些由于载荷因素引起的纵向裂缝长度可达数百米，纵向裂缝不断发展并延伸，最终与横向裂缝发生交错，会使路面裂缝发展成网状形式。载荷裂缝的出现主要是由于公路通车行车时间比较长，路面长期处于负载环境下，这样就会给路基施加比较强的载荷力，一旦这种向下的拉力数值超过道路路面抗拉强度极限数值时，裂缝就会从路面底部延伸到公路路面表层，进而引发路面载荷裂缝。再加上部分车辆为了产生更大的运输利润，存在超载运输问题，这样就会导致道路行车超载问题严重，大量超载车辆通行也会给路基以及路面施加较强的载荷应力，这样也会使路面承受不了外界带来的巨大载荷力以及来自路基的向下拉应力，进而引发路面裂缝。
        1.2温度裂缝
        这种裂缝也是目前在公路路面中比较常见的形式之一，从整体发生类型来看，温度裂缝以横向裂缝居多，少部分为纵向裂缝。公路路面温度裂缝的形成原因主要是来自于混凝土材料的水化热过程，当混凝土浇筑完毕后，混凝土会逐渐凝固，但在这一段时间混凝土会释放大量热量，这就需要进行洒水养护，保证混凝土水化过程内外温度差值和含水量差值趋于正常数值。然而一旦这种差值的平衡被打破，混凝土就会因为过高的温度而发生变形，混凝土体积会不断增大，其内部的温度无法快速释放出来，便会在混凝土内部形成比较大的拉应力。再加上混凝土路面表面温度快速下降，这时就会给混凝土在外部施加较强的收缩应力，内部的拉应力和外部的收缩应力相互作用，一旦超过混凝土材料的抗压强度极值，路面就会形成温度裂缝。虽然客观上讲，公路路面的温度裂缝无法完全避免，但是可以通过合理配置混凝土材料水灰比、选择水化热较低的混凝土材料、以及做好后期路面养护等方式进行防治。
        1.3沉陷裂缝
        沉陷裂缝主要是由于公路路基失稳造成的，而公路路基失稳也是道路工程施工中比较常见的质量问题。道路路基发生沉陷就会破坏公路原有内部结构，内部结构稳定性被破坏，出现比较多的断裂或者沉降，进而引发路面裂缝。通常来讲，一旦路基发生沉降，则公路路面必然会出现裂缝。造成路基沉陷的原因比较多，比如路基回填土材料不合理、回填压实度不足、路基属于软弱地基、路基含水量比较大等因素。此外，大量地表径流冲刷以及地震等自然因素，也会使道路内部结构稳定性下降，从而引发道路路面沉陷裂缝。
        2公路路面灌缝施工技术工艺流程分析
        2.1前期准备环节
        在对公路路面实施灌缝施工时，应当做好前期准备工作，这是保证灌缝施工技术能够顺利实施的关键，同时也是确保灌缝施工质量的重要措施。首先，设计人员应当根据道路路面的裂缝实际情况，排除一切能够对路面灌缝施工质量产生干扰的因素，记录并确定路面裂缝的种类，调查路面裂缝的形成原因，制定最为科学合理的灌缝施工方案，合理设计开槽规格，并确定灌缝施工工艺流程，如图1；
        其次，做好施工设备的性能检查工作，尤其对开槽机与灌缝机要进行性能测试，确保其可以正常投入使用，同时对路面专用灌缝胶的材料质量进行检查，确保灌封胶的性能与质量；第三，要对灌缝胶进行预热处理，确保灌缝胶的预热温度可以让灌缝胶在灌缝施工时的温度可以维持在180摄氏度-200摄氏度，这样能够使灌缝胶的性能达到最优，灌缝施工效果最理想。需要注意的一般需要将灌缝胶预热温度达到194摄氏度以上，同时不能超过200摄氏度，否则会影响灌缝施工质量，同时也会影响灌缝胶性能；第四，施工人员需要在施工前对道路进行全封闭或半封闭，具体情况可以根据公路幅宽以及实际通车量而定。这样可以保证施工人员的安全，同时也能让灌缝胶有足够的凝固时间。
        2.2开槽施工
        施工人员需要根据设计方案提出的开槽尺寸、深度进行开槽施工。施工人员要根据裂缝分布情况，确定开槽的中心线，并用开槽机沿着裂缝分布切割出一条笔直的长方形灌缝槽口。通常情况下，灌缝施工技术要求槽口最小宽度不能低于1.5cm，最大宽度不能大于2cm；槽口最小深度不能小于2cm，最大深度不能高于2.5cm，这样是为了避免对周围路面造成损伤，具体尺寸视路面裂缝尺寸而定。如果遇到形状和分布都比较特殊的裂缝时，可以适当延伸并采取二次切割的开槽方式。

        2.3槽口处理
        在开槽过程中会出现一些灰尘以及碎石等杂物，这些残渣会对灌缝施工质量产生决定性影响，一旦杂物没有清理干净，当灌缝胶注入后，灌缝胶与道路地面间的融合效果会大幅度降低，导致灌缝施工失败。因此在开槽完毕后，应当及时对槽口内的杂物进行清理，确保槽口内干净、无杂物，槽口内必须要露出路面新茬。一般会先用人工清理的方式，清除掉体积较大的碎石块、木屑等杂物，然后再用风机对灰尘和碎末等杂物进行清理，这样可以保证槽口的洁净度。如果槽口内杂物比较多，可以采取二次清理，必须要保证槽口内没有任何杂物。在灌缝胶注入前，还需要对槽口进行预热处理，这样可以显著提升灌缝胶与公路路面的粘合效果。尤其在环境温度偏低或者路面温度偏低时，这一步骤的存在价值更加明显，一方面是提高槽口内温度，另一方面是为了清除掉槽口内残留的水蒸汽。施工人员应当使用加热设备对槽口进行加热处理，加热温度一般控制在60摄氏度以上。
        2.4灌缝施工
        为了确保灌缝施工质量，在进行灌缝施工前需要再进行一次详细的检查，尤其要检查槽口的洁净度和干燥度，同时还需要检查灌缝胶的预热温度，预热温度必须要达到193摄氏度左右。在灌注灌缝胶时要严格控制速度和流量，确保灌缝的连续性和均匀性以及饱和度，这样能够避免灌缝过程中在槽内产生气孔或者气泡。通常情况下，施工人员为了保证灌缝施工质量，会采取两次灌缝施工方案，第一次灌缝胶注入量达到开槽一半即可，第二次的灌缝胶注入量应当溢出一部分，这是为了提高裂缝处理效果。在灌缝胶灌注完毕后，应当沿着中心线沿着同一方向对溢出的灌缝胶进行刮平处理，确保灌缝胶能够将路面裂缝比较好的完成填注，并形成“T”字型保护层，这样有助于提高灌缝胶与公路路面之间的粘合度，进而提高灌缝施工整体效果。
        2.5养护与养生
        在灌缝施工完毕后再等15min通车，这样能够给灌缝胶比较充足的凝固时间，防止车辆碾压后带走灌缝胶。具体通车时间可以根据当时的天气情况、室外与路面温度情况而定。另外，也可以在灌缝施工处铺撒一层中砂或者细沙，这样也能起到比较理想的养护效果。
        结束语
        保证公路使用寿命以及道路行车安全的重要措施就是加强路面养护，作为路面养护以及处理路面裂缝的核心技术，施工人员必须要能够熟练掌握灌缝施工技术，加强对路面灌缝施工各个技术环节的质量控制，同时还要对路面裂缝的种类和形成原因能够有比较全面的了解，这样才能确保路面灌缝施工整体合理性，从而保证公路运营效果，推动公路工程事业健康发展。
        参考文献：
        [1]王昌均.沥青路面裂缝灌缝新技术在公路养护中的应用[J].人民交通，2019（06）：74-75.
        [2]牛京娟.沥青路面裂缝灌缝新技术在公路养护中的应用[J].山西建筑，2018（36）：130-131.