一级公路水泥混凝土路面填缝料施工关键技术分析

赵华东

（宜春市公路事业发展中心奉新分中心，江西宜春 336000）

0 引言

经试验可知，当前常见的水泥混凝土路面具备较强的刚性，但在施工及后期使用中因当地气候变化、机械外力等因素，路面容易出现疲劳与老化的现象，从而形成不规则裂缝，导致整个公路使用寿命下降。为解决此类问题，施工人员可以采用一系列的措施来预防和修复路面裂缝，并提高公路的使用寿命。在修补时，相关工作人员需根据施工现场实际情况、公路年限以及裂缝程度等合理选用填缝材料，同时还要根据所选用的材料，选择科学且适当的填缝技术，以此来延长公路的使用寿命。在正式施工过程中，会因技术问题影响整个工程，例如：组件设计不合理、材料质量未达标、工艺流程不科学等，此类事件会严重影响水泥混凝土路面的质量，也会给施工人员带来一些困难。因此，施工单位需重视填缝技术的实施，严格把控每项施工环节，提升整个工程质量，保证公路使用寿命。

1 水泥混凝土路面填缝料施工方式

1.1 扩缝

首先，工作人员需要使用切缝机对水泥混凝土路面的裂缝进行扩宽，并尽可能保证裂缝的宽度达到7mm，深度超过3cm。在进行扩缝操作时，可以选择纵向或横向缝隙进行处理，以满足不同情况下的需求。此外，在进行水泥混凝土路面扩缝处理时，还需要注意以下要点：

第一，确保在操作过程中使用适当的工具和设备，以保护施工人员的安全。

第二，根据路面的情况和要求，使用适当的填料材料来填充缝隙，以确保路面的平整性和稳定性。

第三，着重注意细节上的处理，例如：确保扩缝操作的深度均匀一致，并根据需要进行适当的修复和涂抹，以提高路面的整体质量和美观程度。

1.2 清理

对水泥混凝土路面的填缝处进行冲洗和清理，保证缝隙处没有杂物，是进行灌缝工作的前提。为保证缝隙处没有任何污染物，可以采用机械钢丝刷进行清除工作。另外，高压气体也是对水泥混凝土路面缝隙进行清理的一种常用工具，可以有效去除缝隙内的灰尘或其他杂物。可以利用压缩机、钢管和轴承托架等器械进行配合来导入高压气体。从高到低对缝隙进行吹风，保证缝隙内的干净清洁和干燥。冲洗和清理填缝处对于随后的灌缝操作非常重要，是之后工序质量的保证。

1.3 压条

压条操作需使用专门的工具将背衬条压入缝内，可以选择带有限位卡轮的专用工具。为保证施工中的缩缝要求，填缝材料的顶部和混凝土板需保持3mm左右的微小距离，且背衬条压入之后，有2mm 左右的反弹，需要选择深度大于2mm 的限位卡轮。缩缝和纵缝的填料深度要大于1.5cm，背衬条的规格一般是0.9cm，1.5cm 的背衬条可以应用在个别的缩缝工作中。

1.4 配料

配料工作必须通过分组来完成，并保证搅拌均匀。在搅拌过程中，时刻注意配料的颜色、稠度以及流动性，判断颜色是否正常，稠度是否合适，流动性是否合格等。另外，需要加强关注的是搅拌器的选择，一般选择的搅拌器长度需达到15cm，呈现十字架形式的搅拌棒。搅拌过程中采用上下反复搅拌的方式，保证配料混合均匀。

1.5 灌缝

灌缝工作开始之前，保证背衬条的深度足够，缝内的清洁工作合格，然后才能进行下一步的灌缝工作。一级公路水泥混凝土路面填缝料施工的关键就在于灌缝，所以灌缝的操作严格按照相应的操作规范进行。为保证将缝内的空气完全排出，需采用专业的灌缝工具按从低到高的顺序进行缓慢灌入。另外，灌缝工作进行时，时刻注意灌缝的颜色是否正常，灌缝的效果是否饱满充实。灌缝的宽度保持在7～10mm，深度保持在15～20mm，灌缝时需保持均匀，达到连贯要求，保证灌缝的一致厚度[1]。

1.6 压实

灌缝完成以后进行冲击压实，保证在指定的作业区域内进行冲击压实，不得超出工作区域，也不能遗漏或者压错。施工过程中保证冲击速度在9～12km/h。为达到最好的冲击压实和破碎效果，在进行冲击压实时，需从超车道、行车道和硬路肩依次进行。在进行冲击压实时，严格遵循低幅度、高频率、慢压和紧跟的方针，当路基的含水量和要求达到的最佳含水量接近时，需改变压实的方式，开始从路基的边缘向路基的内部按层次依次进行，碾压工作开始时采用压路机进行施工，之后采用五边形冲击压实机进行冲击压实，至少进行10 遍压实工作，保证新旧路基融为一体，大大提高整体性，从而有效地减少日后路基沉降现象发生的可能。为保证工程路基整体强度和稳定性的大幅度提高，可以采用开挖多层台阶的形式来进行工作连接。需要重视的是，压实工作必须保证新旧路基结合部分工作到位，保证所有需要进行压实工作的部分都满足相应的施工要求，达到合格的压实度。

1.7 补缝与收缝

填缝压实工作完成以后进行收缝和补缝工作。收缝是针对水泥混凝土路面填缝料的多余部分，对高出路面的填缝料进行整理，使水泥混凝土路面更加整洁和美观，保持路面的平整性。补缝工作主要是对灌缝工作进行完善，对缝隙未被灌满、尚有空隙之处进行修补，进行补缝工作时需保证水泥混凝土路面的干净和干燥，避免被污染物所污染。而对于部分高出路面的填缝剂，采用人工缝制的方式，这样做能使缝制高度连贯，提高路面的美观程度。

1.8 养护与检验

以上各项工作完成后，一级公路水泥混凝土路面的维修和后期检查是必要的工作。一级公路水泥混凝土路面填缝料施工完成前，即填缝料还未成型时，需指派专门的工作人员对公路路面进行看护和清理，严禁车辆通行或者行人行走，保证水泥混凝土路面不受外部水分、灰尘或者其他污染物的侵入。另外，在进行后期检验时，需定期对水泥混凝土路面填缝料的弹性和韧性进行检验，查看是否符合相应的工作标准，密封防水性能是否完好合格，抗断裂能力和抗硬化能力是否都达到最佳状态[2]。

2 水泥混凝土路面填缝关键性技术

2.1 接缝填缝槽施工技术

一般情况下，接缝填缝槽都是由切缝机在实际施工中两次切割而成的“高脚杯”形。如果选择模具成型的方式，在保证接缝两侧高度差小于3mm 的同时，还需选择定型效果较好的钢制模具。此外，需保证壁面平直无锯齿，同时与设置在其下部的接缝板相互对称，以应对胀缝的填料槽施工。

2.2 背置式橡胶缝制装置

填料槽清洗完毕后，需先用丙酮溶剂再次清洗填料设备中的黏结面，之后压缩填缝装置，将夹具固定在缝隙宽度以下。然后，用聚氨酯黏合剂对接缝条和黏结面进行涂抹，以0.5～1mm 的厚度保证膜的厚度。当胶黏剂起作用时，及时做好缝条的填平和下放工作，此后再将固定用的夹具取出。

2.3 施工填胶胶条

使用橡胶填缝条进行填缝补缝作业。首先进行清洁处理工作，使用丙酮溶剂擦拭橡胶填缝条。再用灰刀均匀地涂上黏合剂，保证黏合膜在缝合壁上保持1mm 左右的厚度。进行胶条填缝作业时，应先将其一头嵌入缝中，逐头进行填缝作业。让填缝条在镶嵌的过程中始终处于自然状态。需将位于气门口内侧的夹板件打开，将空气引导入内，以达到其与缝合壁的紧密贴合，并将装置设置为通气后单向阀，只进不出。最后，再做充气处理，直到缝线只剩下细微变形[3]。

3 水泥混凝土路面填缝材料的选择与应用

3.1 选取填缝材料的主要因素

填缝料在应用于水泥混凝土路面时，起到的作用主要有两种：

一是拉伸作用，二是剪切作用。填缝料的拉伸是指由于温度降低而使水泥混凝土铺面板收缩而造成接缝的张大；剪切是指汽车行驶经过接缝时，受荷板与相邻的未受荷板的垂直位移差。因此，填缝料除了要具有密水、低模量、高延伸性之外，还需具有良好的温度稳定性，使其在高温时不会发生流动，在低温时不会发生脆裂，能够承受住降温以及行车荷载等外界因素所带来的压力。填缝料的主要特性便是随着温度的变化而变化，填充物会随着温度的升高而被挤出；当温度下降时，填缝物无法复原，使缝内形成空隙，泥砂石屑等杂物侵入，成为再伸缩时的障碍；雨雪水也可以顺着这个空隙渗透，使基层和垫层受到破坏，致使面板接缝处变形、破损。缩缝的变化较小，但经几次缩缝后，就会造成较大的影响。填缝料本身的老化所形成的破损，与膨缝相类似，也是由于施工维护不规范，造成接缝破损，存在切缝、清缝不及时或未达到规定深度的问题。因此，在选择填缝料时，需考虑以下几个因素：

第一，弹性好，伸缩率高，能适应水泥板的伸缩要求，从而使板间缝隙有效地防止杂物进入。

第二，必须是防止路面积水进入基层和路基的防水材料，避免由于水浸而使基层板底变软，造成板体开裂、破损，如泥浆等病害。

第三，具有较强的与板块黏合能力的填缝料应该能够与水泥板缝合处黏合更为牢固，以确保它不会从水泥缝壁上轻易脱落。

第四，温度稳定性强，高温不流动，低温不脆裂。

第五，持久性好。填缝料在面对恶劣环境和重压的情况下，应保持稳固牢固的特性。在使用过程中，需具有耐磨、耐晒、耐水、耐酸、耐碱和耐老化等性能，能在较长时间内保持良好的使用性能。

第六，是一种常温建筑的缝制材料。施工方便，价格适中，拆封即可使用，无须现场加热和配制，较容易保证品质。

第七，是环保型材料，对环境和路面不产生污染。

第八，需要综合考虑同类产品之间的经济效益，同时在技术上具有可行性。填缝剂在同类产品中的综合经济效益，通过价格和使用年限的比较进行分析[4]。

3.2 填缝材料的应用

3.2.1 膨胀缝板

膨胀缝板是一种多样化的板材，包括柏油纤维板、泡沫橡胶板、泡沫树脂板和各种纤维复合板等。为了满足技术要求，这些板材需要具备良好的使用性能。水泥混凝土路面所使用的膨胀缝板既要确保板的压缩变形小，又要完全隔断混凝土，避免出现断裂缝隙和连接不完整的部位。若未能实现对混凝土的完全隔断，膨胀缝板将不可避免地会在扩缝处被挤破。为达到所需功能，膨胀缝板的设计应注重以下几个方面的考虑。

首先，板材的压缩变形应尽量减小，以确保其适用于各种路面条件。

其次，膨胀缝板应具备一定的柔韧性，以保证其能有效隔断混凝土，避免出现缝隙和不完整连接。此外，膨胀缝板的材料选择和结构设计也是影响性能的重要因素[5]。

3.2.2 泡沫板

经过公路工程实践证明，各种软性发泡板材在滑模连续摊铺中因架立刚度不足，在水泥混凝土铺装时无法满足对其挤压的要求。因此，在滑模摊铺过程中，不能在膨胀的缝隙中使用这些材料。这也意味着在路面上出现了严重的木质板材易受生物侵蚀的问题。高速公路和一级公路的路面使用寿命要求达到30 年，然而，木质板材在5 年后就会严重损坏。随着科技的不断发展，现在可以采用其他更耐用并且适合滑模连续摊铺的材料来取代软性发泡板材。比如聚合物材料，如聚乙烯板材，不仅具有良好的架立刚度，还可以有效抵抗生物侵蚀的影响。这些聚合物材料的使用寿命可以达到甚至超过30 年，满足高速公路和一级公路的要求。因此，为了保证公路的质量和持久性，应该在公路建设中采用这些更耐用的材料。这不仅能够延长公路的使用寿命，还可以减少维护和修理的成本，提高公路的使用效益。通过采用适当的材料，可以确保公路的可持续发展，并为人们提供更安全、顺畅的出行环境。

4 结语

总而言之，一级公路工程对于我国而言是不可或缺的重要交通设施，同时也是国家经济发展的重要纽带。因此，公路工程路面质量问题至关重要。当前公路建设常使用的材料仍是水泥混凝土材料，此种材料难以避免裂缝的产生，为保障公路质量，需进行填缝施工。施工过程中，进行精细化管理，保证材料质量，注重施工技术，并借助机械设备提高工作精细程度以及施工效率，提升整体路面工程质量，使公路路面更加稳定、更加安全，为经济发展作出相应贡献。