李宏偉
摘要:水泥混凝土路面由于疲勞荷載使用、自然風化作用,經(jīng)常出現(xiàn)抗滑力下降的病害問題。文章結(jié)合廣西三柳高速公路水泥混凝土橋面施工實例,以研究橋梁荷載不變、經(jīng)濟合理、方便施工為出發(fā)點,介紹了一種通過加鋪超薄環(huán)氧抗滑層快速提高水泥混凝土路面抗滑性能的處理措施,以期為類似水泥混凝土路面病害處置提供參考借鑒。
關(guān)鍵詞:超薄;環(huán)氧抗滑層;水泥混凝土路面;抗滑性能
0 引言
水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)耐久性好,并且具有較高的抗滑性以及平整性,但是隨著使用年限的延長,會逐漸出現(xiàn)裂縫、抗滑性降低等問題。與水泥混凝土路面相比,“水泥混凝土+瀝青復合路面”的抗滑性能比較高,且平整度好。在水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)養(yǎng)護中,應用超薄環(huán)氧抗滑層技術(shù),不僅改善路面抗滑性,而且防水效果好,可有效延長公路使用年限。因此,對水泥混凝土路面養(yǎng)護中超薄環(huán)氧抗滑層的應用要點進行深入研究意義重大。
1 超薄環(huán)氧抗滑層概述
公路工程路面抗滑性能指的是在汽車行駛過程中,當輪胎制動時,沿表面滑移所產(chǎn)生的力??够允菍β访嫣匦赃M行評價的重要依據(jù),影響抗滑性能的因素較多,包括路面表面特性、潮濕程度以及行車速度等。路面粗構(gòu)造指的是集料表面粗糙度,隨著公路工程使用年限的增加,路面受到車輪反復磨耗,可采用磨光值表征。當行車速度在30~50 km/h之間時,粗構(gòu)造會對路面抗滑性產(chǎn)生決定作用。在超薄環(huán)氧抗滑層施工中,采用硬度較高的石料均勻撒布在樹脂粘結(jié)層表面,可以大大提高路面耐磨性,抗滑形式如圖1所示。在道路工程養(yǎng)護施工中,如果路面損壞程度適中,局部有裂縫,縫隙寬度在10 mm以內(nèi),而路基結(jié)構(gòu)沒有損壞,則可應用超薄環(huán)氧抗滑層進行養(yǎng)護施工。
在公路工程路面養(yǎng)護施工中,在應用超薄環(huán)氧抗滑層鋪裝施工技術(shù)時:(1)需清除水泥混凝土路面雜質(zhì),可在路面表層涂抹防水粘結(jié)劑,提升抗滑薄層施工質(zhì)量;(2)拌制環(huán)氧混合料,將施工材料混合均勻,根據(jù)工程項目建設要求加入一定量的添加劑并充分攪拌,一般要求持續(xù)攪拌6 min左右,確保環(huán)氧砂漿稠度適中;(3)根據(jù)路面養(yǎng)護施工要求,將環(huán)氧砂漿鋪設在路面表層,進而形成環(huán)氧抗滑薄層,隨后均勻灑布耐磨碎石,提升抗滑薄層耐磨性以及防滑性。當抗滑薄層固化后,即可清除多余碎石,保障超薄環(huán)氧抗滑層的完整性以及美觀度。
3 工程概況
三柳高速公路是廣西規(guī)劃高速公路網(wǎng)“4縱6橫”中的一縱起始路段,于2017-01-18通車運行。該高速公路的通車緊密聯(lián)通了廣西精品旅游線路“廣西少數(shù)民族風情游”高速公路環(huán)線,對當?shù)芈糜蔚拇蟀l(fā)展起到巨大的推動作用。
該高速公路由于規(guī)劃設計時間較早,仍然采用水泥混凝土路面。通車運營已近三年,水泥路面局部已出現(xiàn)早期病害,包括水泥混凝土路面抗滑力不足、橋梁存在安全隱患以及橋頭存在跳車現(xiàn)象,如果不及時開展預防性養(yǎng)護,可能導致路面病害快速擴展,從而影響路面使用壽命。
考慮全壽命周期及投資情況,擬采用“精銑刨基層處理+加鋪薄層環(huán)氧抗滑層”方案。該方案最大的優(yōu)點是路面標高基本維持不變,不需要改造護欄,造價將大大降低,而且施工速度快,交通干擾小,能快速提高路面的抗滑性能。
4 超薄環(huán)氧抗滑層在水泥混凝土路面養(yǎng)護中的應用4.1 抗滑材料準備
超薄抗滑層采用4~6 mm的CRM環(huán)氧膠結(jié)材料,鋪裝方式為滿鋪,相比以往5~8 mm的環(huán)氧抗滑層更薄,質(zhì)量更輕,造價更低。CRM鋪裝結(jié)構(gòu)組成由上到下為:原混凝土路面、防水粘結(jié)層、抗滑層材料、2~3.5 mm耐磨碎石。
CRM抗滑層膠結(jié)材料采用專用環(huán)氧類材料,該環(huán)氧類材料是由A、B兩組分所組成的。其中,A為環(huán)氧樹脂,B為環(huán)氧固化劑,用量在3.0~3.2 kg/m3之間。混合后形成高強度、高延展性、結(jié)合穩(wěn)定、抗疲勞性良好的膠結(jié)材料。由于超薄抗滑層材料是一種流體砂漿,流動性好,可以達到無須機械設備碾壓、確保鋪裝表面平整度的要求。
對于抗滑骨料,無須與A、B組分直接混合,在A、B組分混合均勻并刮涂在混凝土基層后將其均勻撒布在抗滑路面表面,靠其自重嵌入混合物中,待抗滑路面材料固化后,作為抗滑表面。這種骨料的粒徑為2~3.5 mm。
4.2 施工測量
在路面養(yǎng)護施工前,首先需根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況,對環(huán)氧抗滑薄層施工范圍進行測量,明確施工范圍,為后續(xù)施工安排奠定基礎。
4.3 溫度要求
為了保證環(huán)氧抗滑薄層施工質(zhì)量,應在環(huán)境溫度達10 ℃以上時組織施工,如果遇雨季,應停工并重新選擇施工時間,避免對瀝青施工質(zhì)量造成不良影響。
4.4 原基面處理
抗滑磨耗層的使用質(zhì)量與原基面質(zhì)量狀況關(guān)系密切,水泥混凝土路面處理前須處理好原基面。對于原水泥混凝土基面,首先采用自動噴砂機進行噴砂處理,去除基層表面的浮漿以及污染物。在路面基面處理完成后,還需對路面結(jié)構(gòu)強度進行檢查,判斷是否滿足抗拔要求。通過有限元分析結(jié)果并結(jié)合實際工程中的檢測結(jié)果,水泥混凝土基面25 ℃拉拔強度應>1.0 MPa。
4.5 攪拌充分、均勻
對于膠結(jié)材料,可選用兩種不同組分的材料進行拌和,要求對混合料持續(xù)攪拌1~2 min。攪拌時間過短,容易出現(xiàn)黏性過低的問題,會造成施工困難,所以現(xiàn)場必須有專業(yè)人員指揮,檢查合格后方可進行膠結(jié)材料的施工。
4.6 均勻攤鋪
在攤鋪施工前,采用滾刷沿著路面橫向方向,由底向高直線滾涂,注意粘結(jié)層不宜過厚,一般控制在2 mm。雖然施工材料具有一定的流動性,但是在實際攤鋪施工中,依然應組織具有豐富經(jīng)驗的施工人員,將材料均勻涂布在基面上。
4.7 滿撒石料
膠結(jié)材料施工完成后,須馬上撒上骨料,而且要蓋住下層的膠結(jié)材料,無須碾壓即可進行耐磨石料鋪撒。施工人員應根據(jù)路面養(yǎng)護實際需要,將碎石均勻撒布在路面各個位置,注意保證撒布均勻性,避免出現(xiàn)路面泛油的問題。
4.8 骨料的回收
待骨料固化反應后,認真清掃抗滑層,將未粘結(jié)的骨料回收?;厥盏墓橇咸蕹s質(zhì)后,可在下次施工中使用。
4.9 養(yǎng)護
在路面養(yǎng)護施工完成后,應組織施工人員對施工現(xiàn)場持續(xù)看護24 h,并封閉交通,避免行人以及車輛對養(yǎng)護施工路段造成碾壓破壞。
4.10 路面的清潔
在路面養(yǎng)護施工完成后,對路面進行檢查。可能有少量嵌深不足或者未嵌入的石料,在車輛行駛過程中可能會發(fā)生石料脫落。對此,施工人員應對路面進行多次清潔,保障路面環(huán)氧抗滑薄層的完整性。
5 結(jié)語
本文主要結(jié)合實例,對超薄環(huán)氧抗滑層在水泥混凝土路面養(yǎng)護中的應用要點進行了詳細探究。高強超薄罩面鋪裝技術(shù)不僅能夠提供平整舒適的路面,而且密實度高,封水性能好,抗滑耐磨,使用壽命長,養(yǎng)護成本方面也具有明顯的優(yōu)勢。尤其在多雨潮濕天氣的南方,抗滑性能衰減小,大大提高了車輛安全行駛性能。在本次研究中,通過對試驗路段應用高強超薄罩面鋪裝技術(shù),施工工藝簡單,無須攤鋪碾壓,且不用拆除護欄,施工工期短。完工后對路面基層進行自檢,粘結(jié)拉拔強度約為5.6 MPa,路面完工后的平均平整度IRI為1.7 m/km,橫向力系數(shù)SFC60達到75,均滿足規(guī)范要求。且路面重新開通以來行車舒適度大大提高,沒有出現(xiàn)任何交通事故。在路面養(yǎng)護中,超薄環(huán)氧抗滑層應用優(yōu)勢明顯,可推廣到路基路面工程、隧道工程和服務區(qū)內(nèi),應用前景廣闊。
參考文獻:
[1]來 永.薄層環(huán)氧抗滑層路面在廣西六河高速公路關(guān)西隧道的應用[J].西部交通科技,2017,2(9):56-57.
[2]李 強,王永維,李桂琴,等.彩色樹脂抗滑薄層罩面技術(shù)在青海省道S103的應用研究[J].中外公路,2018,2(3):39-43.
[3]王宏飛.超薄磨耗層在隧道路面抗滑處治工程中的應用[J].山西交通科技,2016,3(4):28-31.