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        環(huán)氧陶瓷抗滑層在橋面加鋪中的應用

        2018-06-14 13:22:48李久偉
        西部交通科技 2018年2期
        關鍵詞:組份加鋪環(huán)氧

        李久偉

        (廣西金龍高速公路有限公司,廣西 柳州 545200)

        0 引言

        當前,隨著我國高速公路建設的迅速發(fā)展以及車輛性能大幅度提高,道路行車安全性已成為社會廣泛關注的焦點。如何通過先進的技術手段改造行車接觸面,提高駕駛安全性,已成為高速公路建設方及使用方亟須解決的問題。本文結合廣西三江至柳州高速公路橋面加鋪的施工,針對環(huán)氧陶瓷抗滑層在高速公路橋面結構中的應用進行相關研究,旨在提供一定的參考與借鑒。

        1 工程概況

        廣西壯族自治區(qū)三江至柳州高速公路采用雙向四車道高速公路標準建設,全長共167.64 km,路基寬度26 m,設計速度100 km/h。該高速公路于2017-01-18建成通車。該路所屬地區(qū)為中亞熱帶季風氣候區(qū),夏半年盛行偏南風,高溫、高濕、多雨,冬半年盛行偏北風,寒冷、干燥、少雨。夏長冬短、雨熱同季。通車試運營發(fā)現,該路橋梁段事故發(fā)生率較高,本著對司乘人員高度負責的態(tài)度,項目公司決定對全線橋面加鋪環(huán)氧陶瓷抗滑層,以期達到安全性、耐久性、舒適性。

        2 材料的選擇

        2.1 環(huán)氧樹脂、固化劑及其輔劑

        環(huán)氧陶瓷抗滑層膠結材料有三種組份混合而成,A組份為環(huán)氧樹脂,B組份為固化劑,C組份為輔劑。其各組性能指標見表1~3。

        表1 A組份技術要求表

        表2 B組份技術要求表

        表3 C組份技術要求表

        2.2 耐磨材料—陶瓷顆粒

        陶瓷顆粒采用高嶺土、長石、石英和黏土為主要原料,外加無機高溫色劑,經高溫燒制而成,顏色有紅、橙、黃、綠、青、藍、紫、棕、白等多種顏色,具有防滑耐磨、環(huán)保耐腐、吸水率低、色澤鮮艷、高檔美觀、永不褪色、堅硬牢固、使用壽命長等優(yōu)點。三柳路全線設計為水泥混凝土路面,所采用的灰色陶瓷顆粒施工完成后與水泥混凝土顏色相一致,減少了駕駛員的緊張感。陶瓷顆粒的技術要求見表4。

        表4 陶瓷顆粒技術要求表

        3 膠結料配合比設計

        膠結料由三種組份復合而成,為了滿足施工工藝的要求,所調配的膠結料固化前須具有良好的均質性,易分散、易施工,固化后須具有高強度、高延展性、結合穩(wěn)定、抗疲勞性良好的特點。經試驗室配比當A∶B∶C=39.5∶17.4∶43.1時,混合后的膠結材料可滿足上述性能。其技術要求見表5。

        表5 膠結料技術要求表

        4 環(huán)氧陶瓷抗滑層施工工藝

        4.1 橋面精銑刨

        三柳高速橋面鋪裝層刻紋深度約5 mm,為保證銑刨后原橋面平整度及粗糙度,決定對橋面實施更細密的精銑刨處理。精銑刨是在銑刨機上安裝更加密集的“精銑刨鼓”,利用精銑刨鼓刀頭更加密集的特點,提高銑刨質量。橋面鋪裝層通過精銑刨后,可以獲得細密均勻1~2 mm的粗糙表面,平整度采用3 m直尺測量≤3 mm。

        主線銑刨:采用維特根2000型銑刨機,同時配備672個刀頭的精銑刨鼓,并配備自動找平的加長平衡梁。該機具有如下特點:機身重、穩(wěn)定性高、平整度好;銑刨路幅寬,銑刨接縫次數少,橫向平整度易控制;刀頭多,精銑刨鼓能保證平整度和構造深度;平衡梁可以保證大范圍進行調平。

        邊緣銑刨:由于大型精銑刨設備工藝限制,路幅兩側200 mm范圍內銑刨不到位。本項目采用350小型銑刨機對邊緣200 mm進行銑刨處理,從而保證橋面邊側銑刨質量。

        銑刨過程產生的廢料用自卸車統一運輸到棄渣場堆放。銑刨后及時采用強力清掃設備清掃顆粒與浮灰,再用水車沖洗表面浮灰,從而保證銑刨表面的清潔度。

        4.2 膠結材料拌合與施工

        首先將A、B組份按規(guī)定的比例倒入攪拌鍋中,攪拌的時間約2 min,然后加C組份,再攪拌2~3 min,以攪拌均勻為準,總時間控制在5 min左右。拌和過程中現場安排專業(yè)人員嚴格按照試驗室配合比對A、B、C進行下料拌合,防止混合后的膠結料黏度過高或過低不宜于施工及質量保證。整個拌合生產環(huán)節(jié)應注意膠結料狀態(tài)與相應生產參數,對顏色形態(tài)、配合比等參數進行有效檢測,存在異常問題時,立即安排取樣檢測,并調整生產過程。做好相關數據參數記錄,為后續(xù)處理過程提供參考依據。

        在膠結料刮涂施工前,嚴格檢查將要作業(yè)的基面清潔度及干燥度。對出現的污染物馬上清理干凈(如:油污、浮灰),若基面不干燥必須用風機吹干后方可施工。然后拉線定位每個車道線及伸縮縫,考慮到膠結料為人工攤鋪一次施工寬度為一個車道范圍。將拌合均勻的膠結料運至作業(yè)面處,按照每m2設計用量灑布在基面上,用滾刷沿著路面先縱向一次全面攤鋪再橫向一次由低到高攤鋪,力求做到厚度均勻(一般控制在2 mm以內)。

        4.3 骨料撒布與回收

        選用2~3 mm規(guī)格的陶瓷顆粒,在膠結料攤鋪班組施工完畢后,撒布班組馬上撒布骨料,撒布數量略多于標準量(富余系數:1.2),并且完全覆蓋已施工的膠結料,無需碾壓。過10 min后,對部分泛油的地方,進行補撒陶瓷顆粒,直到均勻覆蓋不再出現泛油現象為止。

        待膠結料固化反應完成(約24 h)后,用清掃車清掃抗滑層表面,將富余的陶瓷顆粒進行回收。在通車一段時間(約1周)后,進行第二次清掃回收,并根據第二次回收量的大小確定是否進行第三次?;厥盏奶沾深w粒剔除雜質曬干篩分后,可重復利用。

        5 路用性能分析及評價

        為了檢驗環(huán)氧陶瓷抗滑層的強度效果、密水性和抗滑性能,對固化劑粘結強度、路面滲水系數和擺值進行了檢測,檢測結果見表6。

        表6 路用性能檢測結果表

        5.1 粘結強度檢測

        在膠結料施工過程中,按照每200 m2隨機預留一個粘結強度檢測點(不撒布陶瓷顆粒),待膠結料完全固化后,用專用膠將φ50 mm的拉頭粘于檢測點上,待專用膠固化后,在規(guī)定的試驗條件下測試其粘結強度σ,檢測示意圖如圖1所示。

        圖1 粘結強度檢測示意圖

        式中:σ——粘結強度(N/mm2);F——拉力(N);A——拉頭的面積(mm2)。

        5.2 密水性檢測

        采用路面滲水儀測定法每200 m測一點每點三處取平均值進行檢測。

        5.3 抗滑性能檢測

        采用擺式摩擦系數測定儀每200 m測一點進行檢測。

        由以上檢測結果可知,應用環(huán)氧陶瓷抗滑層的高速公路橋面加鋪工程,其技術指標滿足設計要求,具有良好的粘結強度、密水性以及抗滑性能。

        6 結語

        綜上所述,環(huán)氧陶瓷抗滑層在高速公路橋面加鋪中具有較高的應用價值,其使用性能能夠勝任當前高速公路的行車需求,具有理想的質量水平與耐久性。高速公路從業(yè)者應充分關注這一路面結構形式的特點與應用價值,借助先進的技術手段解決存在的問題。

        [1]黎良財,鄧 利,吳 銳.城市土地利用變化對生態(tài)系統服務價值的影響——以柳州市為例[J].中南林業(yè)科技大學學報,2013,33(7):102-106.

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        [3]張義珍.精銑刨:快速修復和延長路面使用壽命的良方[J].建設機械技術與管理,2012(5):94-95.

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