灌封施工技术在公路养护中的实践应用

灌封施工技术在公路养护中的实践应用

白福祥

二连浩特市边防公路养护中心  内蒙古自治区   锡林郭勒盟  011100 

摘要：公路工程通常分为公路建设工程和公路养护工程2部分，目前国内的公路工程普遍存在重建设、轻养护的情况，导致公路通过安全等级、使用寿命检测后，没有受到定期、科学地养护，进而出现结构性变形、地基内部腐蚀、路面裂缝等危害。其中路面裂缝是公路的常见病害问题，若不及时进行养护管理，会引起路面断裂、结构性坍塌等破坏性病害，可能会造成巨大的经济损失和社会影响。

关键词：灌封施工技术；公路养护；应用

引言

密封胶灌封施工技术的原理是通过向路面裂缝中浇灌密封胶进行填补，密封胶是由高分子聚合物、改性沥青、增塑剂、粘合剂等材料组成的混合物，具有较高的延展性、弹性、附着力，能够随温度在路面裂缝中不断地膨胀和收缩，可以看作是自适应调节，能够有效避免路面裂缝的刚性开裂，另外密封胶具有耐低温和耐高温属性，不受环境温度的影响，不与水分、砂石或其他物质融合，具有较强的适应性。目前使用灌封施工技术是治理路面裂缝病害的常见手段，灌封施工技术分为沥青灌封技术和密封胶灌封技术两类，其中沥青灌封技术对环境温度的要求较高，若温度过高或过低，可能会出现新的路面裂缝，进而增加养护成本；密封胶灌封技术能够在保证灌封效果的同时，避免沥青灌封的应用缺陷。

1公路养护管理的意义

1.1可提升养护管理的预测水平与安全预警能力

从大数据技术来看，预测是其核心，并且是人工智能中非常重要的一部分，也是机器学习方面一项基本内容，基于大数据技术，可有效利用数学算法更加精准地预测事情的发生概率。在开展公路养护管理工作的过程中，合理利用大数据技术，强化养护管理系统的辅助作用，通过分析该系统内部储存的海量数据，可以有效处理各项相关数据形成的特别线性，由此提升养护管理的预测水平。另外，大数据时代下，贯彻落实公路养护工作，可以提高安全预警能力，也就是全面分析公路近来出现的技术状况，认真巡查其中容易发生的危险，实时采集并归纳分析多样化数据，从而进行有效安全地预警。

1.2可整合养护管理中的各类数据并实现共享

大多数地区的公路养护管理都有数据开发时目相对单一的问题，所以存在许多格式各异的信息数据，不同类型的信息数据各自独立。与此同时，诸多地区的公路养护管理信息数据未与其他地区密切联系，无法做到实时共享。随着大数据时代的到来，公路养护管理对各地提出了相应的要求，需要从大数据出发开展公路养护管理工作，着重整合与共享数据。在这一方面，利用大数据技术可以整合不同地区的公路养护管理数据，针对各地区的信息数据打造全方位、联系紧密的公路养护信息网，解决以往信息数据相互孤立的问题，在信息数据共享的条件下，实时了解公路的养护管理情况。

1.3有利于应用先进养护技术提高养护管理效率

在大数据时代，通过开展公路养护管理工作，可以利用先进的养护管理技术，从根本上实现高效养护管理。在运用公路养护管理系统的过程中，应当结合时代发展不断完善养护管理经验，同时加强新技术的研究和使用。大数据时代的来临，不仅可以促进以往传统公路养护管理模式的转变和优化，而且可以构建相对科学完善的公路路面使用性能预估模型，方便精准检测公路今后路面应用期间发生的性能变化等，从而编制更有针对性的养护管理方案。所以，大数据时代可以提高公路养护管理效率。

2施工工艺方面原因导致的脱落及防治措施

2.1脱落原因

施工环境较为恶劣，温度过低或者是遇到雨雪天气；开槽环节的误差较大，经过灌封机、压路机等车辆的碾压后，较小的槽可能会出现开裂、脱落；清洁工作不到位，清洁的施工环境、施工槽对密封胶灌缝至关重要；施工完毕后冷却、养护时间较短。

2.2防治措施

施工前需要密切关注天气状况，当遭遇雨雪天气、强降水、大雾等空气中含水量过高的天气时暂停施工。另外还需要对施工环境温度进行检测，当气温低于4℃时，使用高压热风枪对施工槽进行持续加热，预加热后的施工槽应该保持清洁并高于20℃，再使用灌缝机灌入密封胶。

开槽需要根据设计图纸的规格进行精细化控制，深度在1.6～2.0cm区间内、宽度在0.6～2.0cm区间内、误差范围在0.2cm内。另外开槽还需要注意两方面：一方面是注意开槽刀头的损耗情况，当刀头破损时及时进行更换，切割过程中控制刀头距离，避免出现工程事故；另一方面是施工槽的深宽比应尽可能控制在1∶1。

开槽完毕后需要进行二次清洁，为灌缝密封胶做准备，可以使用扫除工具对大块杂物、碎石进行清理，再使用高压空气枪吹走灰尘、碎屑、骨料等较小的杂物，最后需要对施工槽内壁进行清洁、烘干，保持干燥。

灌缝完毕后需要一定冷却和养护时间，正常温度条件下，密封胶的冷却时间应大于30min，若施工环境温度较高，密封胶固结较慢，需要根据实际情况延长冷却时间。另外槽缝内应使用少量水泥进行养护，正式通车后将密封胶剥离施工槽。

3灌封施工技术在公路养护中的实践应用要点

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。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。

3.2封闭施工区域

公路养护工程施工需要在施工前封闭施工区域，原因有2点：一是减少工程施工的干扰因素，尽可能提升施工速度；二是避免其他不可控因素对灌封胶施工技术产生干扰。封闭施工区域会给市民和周边生产单位带来一定的经济损失，所以养护工程需要严格控制工期，减少封闭时间。施工区域封闭后，施工单位需要对路面进行清洁，同时检查施工设备（包括灌封机、开槽机等）是否正常，最大程度避免意外干扰。

3.3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10mm，深度宜为10～30mm。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。

3.4灌缝

封闭施工区域后，需要划分固定区域进行密封胶加热，首先在指定地点安装热熔釜，温度通常设置为195℃，投入密封胶后需要进行观察，务必保证密封胶受热均匀以及密封胶内沥青材料的受热程度。热熔釜是密封胶加热的重要设备，其原理是通过导热油、热空气等介质，对密封胶进行加热，能够避免密封胶直接被火焰灼烧，提升受热均匀性。加热过程中需要特别注意不能反复加热，反复加热会引起密封胶老化严重、材料中出现硬渣、材料性能下降，这种密封胶无法投入使用，只能进行丢弃，不仅会造成材料浪费，提高经济成本，还有可能引起导管堵塞。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%。

3.5清槽

开槽工艺后应进行清槽工艺，此环节能够最大程度提升密封胶的粘结力，发挥密封胶的应用优势。清槽需要使用高压水泵和钢丝刷，不仅是槽表面，槽内部也需要进行清洁处理，清槽后应保证槽内没有杂物，并裸露出两侧道路的新鲜层面，避免密封胶在灌入施工后和公路结构形成隔离层的形式，影响灌注施工效果，清槽后即可使用灌封机向槽内浇灌密封胶。

3.6烘槽

灌封施工技术对环境温度具有一定要求，通常情况下施工环境温度应在5℃以上，如果工程处于11月份，室外温度低于5℃，需要使用热喷枪设备配合灌封机进行浇灌，浇灌同时对开槽位置进行加热处理，该工艺会让密封胶流入槽后，充分与槽壁进行接触，进而提升灌封质量。经过烘槽后的补缝位置会更加牢固，并且对温度的适应能力更强，需要注意的是施工环境温度高于5℃时，可以不使用热喷枪，若使用热喷枪，温度不能超过70℃。

3.7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。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2～4h，气温过高或过低时可适当增加或缩短养护时间。

3.8裂缝预防措施

裂缝处理只是一个方面，更加重要的是在施工中预防裂缝的产生。为防止因路基发生横向失稳导致纵向裂缝产生，需要在路线设计过程中防止路线从洼地中穿过，包括分布在平原段上的局部洼地，也可以在路堤两侧通过工程处理将表面层的水流截断，防止其流向路堤，同时辅以边沟进一步加强排水。在条件允许的情况下还可以设置深度较大的盲沟，使其和地面排水充分结合，也就是在边沟的下方设置盲沟，使盲沟中的水排除到附近河流或沟渠，若附近没有河沟等可以排水的地方，需要在路堤附近开挖集水池，防止自由水不断渗流至路堤下层土体，最终杜绝纵向裂缝的产生及发展。适当增加设计深度，在进行路基设计的过程中，如路基处在坡面上，则雨雪很容易渗入到路堤边部下地基的上部土层，导致路堤承载力大幅降低。如果上侧边部地基实际承载力大幅下降，将使上部路堤产生外倾式沉降，最终导致路面被掰开，产生纵向裂缝。对此需要在路堤上侧坡面增设边沟，防止表面水持续流向路堤，必要时还可设置深度更大的盲沟来截断已经进入到土层内的自由水，以免这部分水顺坡流进路堤下层地基。

结束语

综上所述，本文从封胶、施工工艺两方面阐释公路养护中灌封施工技术的应用要点，并说明灌封脱落原因及防治措施，对灌封施工技术在公路养护中的实践应用展开探究，说明密封胶灌封技术对公路养护、裂缝治理的重要作用，能够延长公路的使用寿命、避免裂缝病害蔓延，并且具有操作简单、成本较低、应用效果好的优势，可以在中国的公路养护工程中推广使用。

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