蒲金成

（甘肃省嘉峪关公路事业发展中心镜铁公路段，甘肃 嘉峪关）

1 沥青混凝土路面开裂机理

沥青混凝土路面开裂主要有以下两点原因[1]：一是车辆荷载对路面直接作用导致出现结构破坏形成的裂缝，通常是由于路面承受荷载过大或路面施工质量不达标造成的。对于这类裂缝，一般可采用挖除裂缝两侧的沥青混合料，然后再填筑相同材料分层进行压实。二是由于温度变化过大或者基层有裂缝导致的反射裂缝。由温度产生的裂缝主要包括低温收缩以及温度疲劳造成的裂缝，有时温度与荷载共同作用导致产生反射裂缝。如果在铺筑路面时，基层本身就已存在裂缝而没有及时进行处理，则基层的裂缝也有可能反射至路面，最终形成反射裂缝。反射裂缝主要可通过开槽、灌缝等工艺进行修补。

除此之外，还有一些其他原因导致的路面裂缝。比如由于路基处于软土区域未进行处理或处理不彻底或路基处于填挖交界处导致路基发生不均匀沉降，导致沥青混凝土路面出现纵向裂缝；比如由于路面承受荷载过大，路面已严重破坏，导致路面出现网状裂缝，此时道路已不能采用开槽灌缝来修补，只能凿除后进行中修[2]。

2 开槽灌缝适用条件及工艺流程

开槽灌缝主要适用于沥青混凝土路面中小型裂缝的修补，该方法也是目前主流的沥青路面裂缝修补方法。主要原理是使用密封胶填充已开裂的路面，防止地表水的进一步渗入，加固路面，提高路面结构强度。开槽灌缝主要施工机械有开槽以及灌缝机，选择处理沥青混凝土路面裂缝专用密封胶，密封胶的主要成分为某种改性沥青聚合物。开槽的宽度宜超过10 mm，深度宜超过10～30 mm，深度与宽度之比一般已超过2，且该值越小越好[3]。开槽灌缝施工一般包括交通疏解、开槽、清缝、灌缝、养护及开放交通等步骤，施工工艺流程如图1 所示。

图1 开槽灌缝施工工艺流程

3 开槽灌缝施工技术

3.1 交通疏解

在已通车运营的道路上进行开槽灌缝施工，首先必须对施工路段进行交通疏解。交通疏解区域应布置警告区、上游过渡区、缓冲区、作业区、下游过渡区（缓冲区）及终止区等。并在警告区前方一定距离布置安全警示牌、减速牌、限速牌等，警告区长度可按表1 和表2 进行取值。在其他区域设置水马或者其他封路设施对施工路段进行封闭，除此之外，还应在路口安排专人进行交通指挥和提醒过往车辆减速，所需的材料主要包括：交通锥、限速牌和解除限速牌、三角施工警示牌、声光报警器、防撞砂筒、向左和向右改道牌、导向牌等。交通疏解布置示意如图2 所示。

表1 高速公路及一级公路最小警告区长度取值

表2 一级以下公 路最小警告区长度取值

3.2 开槽及清缝

开槽灌缝施工在西北地区宜选择在夏季进行施工，此时气温较为稳定，对灌缝材料的影响较小。不宜在冬季和春秋季节低温天气施工，气温变化较大。开槽的主要目的是可以增加密封胶与沥青混凝土路面的贴合面，可使密封胶与路面贴合更为紧密。开槽的宽度宜为10 mm，深度宜为10～30 mm。使用的开槽机械应具有如下特点：①可以精准的开槽；②宜选用无尘开槽设备。在清缝时，可选择大功率空压机或者吹风机对已开槽部分进行吹扫，清缝应确保槽体干净以及干燥。对于缝隙内存在泥浆的槽体，应将泥浆刷洗干净后再清缝。对于雨后施工，必须将水分充分吹干后才能继续施工；对于气温过低，若气温低于5 ℃时，暂停施工。开槽前后示意如图3 所示。

图3 开槽前后示意

3.3 灌缝

灌缝前，首先应对密封胶进行检测，确保其各项性能满足表3 的规定。

表3 密封胶性能指标

正式灌缝前，应对密封胶进行加热，加热温度宜在180 ℃±5 ℃。采用灌缝机对已开槽的裂缝进行灌缝。使用灌缝机装备的U 型刮平装置的喷头将密封胶灌入槽内，灌缝时，应注意应均匀灌入，同时应将槽内裂缝充分灌入密封胶，避免在裂缝底部出现空洞，且U 型刮平装置中心应对准缝隙中心。为确保灌缝效果良好，在路面表层位置应确保密封胶比裂缝宽，以形成T 字型的密封层，从而使灌缝效果达到最佳。除此之外，灌缝时还应注意以下事项：①灌缝时，应保持一定的压力，使密封胶能充分灌入裂缝底部；②灌缝前应对密封胶加热，且加热温度可控，若温度太高，则可能导致密封胶的部分性能达不到标准要求，若温度过低，则可能导致密封胶难以充分发挥其性能，工程实践证明，灌缝时，密封胶的加热温度每低1 ℃，其粘结能力将降低5%。

3.4 养护及开放交通

开槽灌缝施工完成后，应对其质量进行检验，主要的检查项目有外观质量、粘结度、平整度以及渗水系数等。检验指标和检验标志如表4 所示。

表4 沥青混凝土路面开槽灌缝质量检验

质量检验合格后，须继续保持路面封闭，待密封胶充分冷却和干燥后，对路面进行彻底清扫，方可开放交通。一般情况下，应养护2～4 h，气温过高或过低时可适当增加或缩短养护时间[4]。

3.5 注意事项

开槽灌缝施工应重点关注施工温度、裂缝的湿度、裂缝的清洁程度以及灌缝的适用条件。①施工温度。施工温度选择不当是导致密封胶剥落的主要原因。研究表明，路面温度若低于5 ℃，则会大幅降低其粘结能力，最终导致其剥落。除此之外，若路面的温度过低，灌缝完成后，其温度下降塑料过快，会导致密封胶的收缩变形过大，从而导致温度应力也相对较大，进一步降低其与裂缝的粘结能力[5]；②裂缝的湿度。潮湿的路面同样也会降低密封胶和槽体的粘结能力，导致密封胶剥落；③裂缝的清洁程度。若裂缝开槽后的槽体未完全清理干净，也会对密封胶的粘结能力造成一定影响，使其贴合不紧密；④开槽灌缝的适用条件。若路面车辙较多、较深，特别是已经网裂的沥青混凝土路面，不再适合使用开槽灌缝修补。

4 结论

在开槽灌缝施工时，应充分掌握如下事项：一是路面出现裂缝后，应尽早进行开槽灌缝处理；二是在选择密封胶时，应确保其性能满足相关规定；三是必须严格按照已制定的工艺流程进行灌缝施工。大量工程实践表明，灌缝质量不达标的主要原因是密封胶和开槽的裂缝未形成有效粘结，这与密封胶的性能指标、是否彻底清槽以及灌缝时的温度密切相关。因此，在灌缝时，选择合适的温度以及合理的选用灌缝材料显得异常重要。