张小伟

1 道路预防性养护的重要意义

道路预防性养护作为一个完整的概念于20世纪80年代提出，它是一种周期性的强制保养措施，是在路面结构强度充足，仅表面功能衰减的情况下，以改善路面系统的功能状况，提升路面表面服务水平而采取的一种养护措施。对大多数公路部门而言，预防性养护观念——适当时机采用适当处治技术，反映了观念、策略和方向上的巨大转变。预防性养护虽然需要投入一定的费用，但却是一种费用效益比最优的养护措施。预防性养护的重要意义体现在四个方面:保持路面良好的使用性能;延长路面的使用寿命;减少路面寿命周期费用;节约养护维修成本。路面灌缝技术作为一种有效的预防性养护方法已经为各地道路养护部门普遍接受。

2 路面裂缝的分类

沥青混凝土路面的裂缝，可分为横向裂缝和纵向裂缝。根据缝宽可分为轻微裂缝、中等裂缝和严重裂缝。1)轻微裂缝，缝细，裂缝缝宽小于5 mm，裂缝边缘无碎裂，对车辆行驶的平稳性影响不大;2)中等裂缝，此类裂缝宽为5 mm～15 mm，裂缝边缘有轻微碎裂，并有少量支缝，裂缝两侧有微量错台，会引起车辆轻微跳动;3)严重裂缝，此类裂缝缝宽大于15 mm，裂缝边缘有碎裂，并有支缝，裂缝两侧有少量错台，会引起车辆明显跳动。路面出现裂缝如不及时处治，随着雨水的不断渗入，车辆荷载的重复作用，会对基层的结构强度造成很大的影响，病害会逐步加大。对于轻微裂缝来说一般不需要做更多处理，而只是在表面上作贴封式封面，目的是防止由于雨水、冰雪通过裂缝向下渗入而继续扩大，因而属于预防性养护的范畴。若单位面积内裂缝十分多，则可以在其上做表面封层处理。中等裂缝因尚未造成严重的结构性破坏，此类裂缝通常需要进行扩缝处理，因此常将它们的处理归入预防性养护。路面出现严重裂缝时表明路面已发生比较严重的局部损坏，而且往往带有严重的剥落，对它们的修补类似于坑槽的修补，已经属于修复性养护的范畴了。

3 裂缝处理方法

裂缝产生的原因很多，其影响却是长期存在的。一般新建公路完成通车一两年会出现大量裂缝。灌缝是一项预防性养护技术，最理想的灌缝时间是气温较凉爽(7℃～18℃)时进行，经常选择在春季和秋季。正确的灌缝施工工艺对灌缝的寿命有着很大影响。影响寿命的工艺因素主要是:施工气温;裂缝是否做了清洁、干燥处理。灌缝按是否切缝分为两种:一种是无槽贴缝式灌缝(见图1)，一种是开槽式灌缝(见图 2)，经美国联邦公路局SHRP H106项目多年研究证实，对路面裂缝作开槽灌缝式处理所产生的效果比无槽贴缝式处理的效果至少要好40倍，无槽贴缝式密封在车辆作用下，裂缝表面的贴缝层不断受到磨损，裂缝内的剩余填充物较少而无法起到封闭裂缝的作用，从而导致无槽贴缝式密封失效。所以，在施工经费有保证的情况下，应尽量选用标准开槽灌缝式修补裂缝的方式。一般情况下，当裂缝宽度超过5 mm时，应采用开槽式封闭处理;当裂缝宽度小于5 mm时，可采用简单无槽贴缝式处理。

4 开槽式灌缝修补裂缝施工工艺

4.1 施工机械、材料准备

为保证灌缝质量，需采用灌缝机、切缝机、吹风机、高温吹扫等一套齐全的灌缝设备，灌缝机应优先选择带有温度控制系统的机器，可以很直观地对搅拌锅和输送管内灌缝料的温度进行观察和控制。近年来经过科研部门和公路养护部门的研究，灌缝胶采用加入多种高分子聚合物等成分加工而成的橡胶类改性沥青灌缝材料，即橡胶沥青灌缝胶。该类灌缝材料在低温时具有较大的延伸性，能够适应沥青混凝土的收缩而不开裂;在高温时具有较好的热稳定性，不软化、不流淌;而且具有粘结力强、弹性好、拉伸量大、不溶于水，优异的抗砂石嵌入能力、抗老化和抗疲劳能力。

4.2 切缝开槽

操作手切缝前需首先对切缝机的刀片进行检查，检查刀片尺寸和间隙，对磨损严重的刀片应及时更换，校准深度调整装置，并确定凹槽的尺寸，开槽宽度一般以8 mm～12 mm为宜，深度以10 mm～20 mm为宜，深宽比不超过2∶1。操作切缝机精确跟踪裂缝，顺序开出规则凹槽。对于有支缝的裂缝，要判断是否需进行二次开槽，一般原则是，若支缝与主裂缝的距离大于30 cm就需对支缝进行二次切缝，若距离小于30 cm则仅需对其进行清洁后直接灌缝。

4.3 裂缝清洁与干燥

裂缝清洁采用高压吹风机，吹风机要有足够的风量，为避免吹出来的气体带有水分和油污，吹风机需带有油污和湿气过滤装置，以有效地将这些脏物过滤。吹气时至少吹扫两次，第一次喷嘴要近距离对准凹槽，出风口距凹槽的距离应不大于50 mm，用于吹走凹槽内的碎石和杂物，第二次喷嘴可以离凹槽远一些，并加大吹扫面积，以吹走凹槽边缘路面的杂物。在路面和凹槽非常干燥且温度高于4℃时可不用热气喷枪对凹槽进行加热，否则需使用热气喷枪对凹槽进行干燥。用热气喷枪对凹槽进行干燥时，行进速度要比高压吹扫时慢，以达到对凹槽内及凹槽边缘加热的目的，吹扫次数视凹槽的潮湿程度确定，凹槽潮湿时要增加吹扫次数，但不得少于两遍。高压吹扫应在灌缝前进行，间隔时间不得过长，以避免吹干净的凹槽被二次污染。

4.4 材料准备与灌缝

将灌缝料放入灌缝机内进行加热前需清楚几个事项，即材料的最高加热温度、合适施工温度、加热温度及重复加热次数。超过材料的最高加热温度或重复加热次数过多，都会对材料造成不可挽回的影响。一般灌缝材料合适施工温度不低于4℃，并禁止雨天施工，加热温度范围在185℃～200℃内，最高加热温度为210℃，重复加热次数不超过3次。由于材料加热需一定的时间，针对不同类型的灌缝机，为提高灌缝的效率，对材料的加热时间要提前2 h～3 h进行。灌缝时分两次进行，第一次要灌入凹槽深度的 1/2或2/3，喷嘴尽量接近凹槽底部，以避免凹槽底部与灌缝材料之间有空气存在，第二次要略高于凹槽顶面3 mm。针对路面由于横坡和纵坡的影响，在灌缝过程中会产生流淌，除控制好灌缝料的温度在合适范围内，纵缝灌缝时应自下往上进行，横缝要从边缘往路中间进行。要控制好喷嘴处的出料开关，避免出料软管在移动中将灌缝料洒到除凹槽以外的路面上，对路面造成污染。当不进行灌缝作业时，可让灌缝料通过出料软管在加热釜内循环。灌缝完成后，要对灌缝后的裂缝表面进行修整，以达到理想的外观，采用U形或V形整形件对裂缝顶面进行修整，整形件的中心尽量要位于裂缝的中心位置。目前有很多厂家的灌缝机其喷嘴处都带有修边附件，这样在灌缝过程中就可对灌缝表面进行修整。

4.5 养生及开放交通

灌缝完成3 min～5 min后，在其上撒少许矿粉或石屑，冷却10 min～15 min后即可开放交通。

裂缝灌缝完成后应达到好的外观效果，灌入的密封胶基本与路面齐平或稍高出路面，灌缝应充分饱满，表面平整，无颗粒状胶粒，灌缝经车辆碾压后不得发生脱落变形，保持足够的弹性。

5 结语

沥青混凝土路面灌缝技术是一门材料、工艺、设备之间紧密结合、相互制约、共同发展的综合性技术，加强对材料、工艺、设备的综合研究，与雾封层、薄层罩面等其他预防性养护技术相结合，扩充预防性养护管理体系，逐步建立一套完整的预防性养护机制，最大限度地发挥预防性养护在公路日常应用中的作用。

[1] JTJ 073.2-2001，公路沥青路面养护技术规范[S].

[2] 秦 柯，周大恒，刘 麟，等.高速公路路面裂缝成因及处治措施[J].广东建材，2009(7):15-16.

[3] 樊艳鹏.沥青路面的纵向冷接缝处理[J].山西建筑，2009，35(1):296-298.