槐燕紅
(深圳市南山區(qū)建筑工務署,廣東深圳518052)
某道路為雙向6~8 車道城市主干路,車行道路面除政府門前段為花崗巖路面外,其余路段均為瀝青混凝土復合路面。因其為交通繁忙城市主干路,且政府門前花崗巖路面段前后緊鄰現(xiàn)狀公交站臺和交叉口,受高負荷交通軸載、車輛反復啟動及制動、高溫及路面排水等綜合作用的影響,現(xiàn)狀花崗巖機動路面出現(xiàn)松動、啃邊、板角斷裂、沉陷、翹起、板角脫空、接縫料損壞等病害(見圖1),需對現(xiàn)狀花崗巖機動車道路面進行維修。
圖1 脫空、沉陷、翹起破損現(xiàn)狀
從安全、經(jīng)濟適用及后期養(yǎng)護便利等方面考慮,設計院在早期建議對現(xiàn)狀破損花崗巖機動車道路段按瀝青路面進行改造??紤]該路段位于政府大樓門口前,政府大樓作為政府對公眾服務和對外交流的重要窗口,項目實施需著重考慮維持原有的整體景觀,最終決定對原花崗巖機動車道路面做保留并進行修繕補強設計。墊層材料選擇是決定路面修繕成功的關(guān)鍵。
為此,項目組召開了專家咨詢會,初期專家建議機動車道大理石修繕采用水性環(huán)氧樹脂修復,因為該材料具有高強、抗沖擊等性能,但目前通常用于公路、橋梁等混凝土構(gòu)筑物表面的蜂窩、漏洞和露筋等小局部結(jié)構(gòu)薄層修復。經(jīng)廣泛詳細咨詢市面各種路面高性能材料公司意見,通過對各種路面材料性能和造價等因素詳細比選,結(jié)合深圳機場跑道已實際運用路面工程,修復材料最終決定采用相對成熟、性能相對優(yōu)異的T-M.R6030 特種混凝土環(huán)保專利技術(shù)砂漿,最終實現(xiàn)了項目的目標,取得了良好的社會效應和環(huán)保效益[1]。
經(jīng)分析,該路段產(chǎn)生病害的原因主要為:
1)位于城市主干道,交通量大、動載沖擊,路面結(jié)構(gòu)層抗壓強度不夠;
2)位于交叉口,車輛啟動和制動頻繁,在水平力的反復作用下黏結(jié)層易遭破壞;
3)主要病害為沉陷、翹起、脫空、板角及邊緣受損,僅2~3處可見斷板,可以認為路面板基本能滿足使用要求,問題出在面板下臥層;
4)50 cm 厚 1∶3 干硬性水泥砂漿鋪砌層:抗壓強度抗折強度不夠;與面層和混凝土板間黏結(jié)力不夠;動載作用和水浸導致性能穩(wěn)定等難以滿足使用要求;
5)路面施工:板塊較大,鋪砌密貼有難度;板塊間的4 mm 縫寬不夠,導致水泥漿沒有充分填滿大理石周邊,局部板塊上部縫隙是實的,下部縫隙是空的;鋪砌層厚度均勻性不夠;養(yǎng)護不夠等[2]。
對鋪砌材料的性能要求如下:
1)抗壓、抗折強度不能低于混凝土基層和面板;
2)具有抗動載沖擊和抗剪切變形能力;
3)與混凝土和大理石具有良好的黏結(jié);
4)具有良好的耐候性能;
5)早強、養(yǎng)護時間短。
環(huán)氧修補砂漿的主要性能為:(1)早強、高強、抗沖擊:可提供大大優(yōu)于水泥基材料的抗壓、抗折黏結(jié)等力學性能,更高的早期強度,如表1 所示。(2)極佳的黏結(jié)性能:與混凝土及鋼結(jié)構(gòu)有良好的黏接性能,與混凝土黏結(jié)強度測試為混凝土內(nèi)部破壞。(3)耐候性:在凍融交替、潮濕、腐蝕的惡劣工況下長期工作仍保持良好性能。
表1 材料要求
路面修復結(jié)構(gòu)圖如圖2 所示。
圖2 路面修復結(jié)構(gòu)圖
4.1.1 基底處理
施工前應將修補范圍內(nèi)基面鑿毛,清除修補面內(nèi)的松動混凝土及任何油、灰、污跡及其他殘留物。用鋼絲刷清除浮渣,然后用高壓風將基面吹凈。施工前用水將修補基面濕潤至飽和,清除明水后立即進行攤鋪工作。
4.1.2 拌和
拌和要求為:(1)先按要求準備好合適級配的石子,石子的粒徑大小為5~10 mm,并且要滿足表2 指標的要求;6030C2細石混凝土(坍落度200 mm 自密實混凝土)配合比參考如表3 所示;對于40 kg 包裝的6030C2 成品,細石和水的用量,如表4 所示。(2)先將6030C2 修補砂漿和細石倒入攪拌機中,預混30~60 s,加入相應比例的水,攪拌2~3 min 即可施工,每次拌和量建議不超過300 L。
表2 碎石的性能指標%
表3 混凝土配合比kg
表4 每包6030C2 成品需要石子和水用量kg
4.1.3 鋪設
將拌和后的修補漿料傾倒于已處理的地面上,并使用刮刀或長鏝刀進行攤推整平。
4.1.4 收縮縫處理
伸縮縫與基礎混凝土層的伸縮縫保持一致,在澆筑細石混凝土前應做好伸縮縫的標記,當基礎層無伸縮縫時,可每隔5 m 距離設置一道伸縮縫,伸縮縫寬度3~5 mm,厚度為10~20 mm。伸縮縫的切割應在澆筑后的3~4 h 進行,填縫應選用合格的填縫膠或者瀝青[3]。
4.1.5 灑水養(yǎng)護
混凝土澆筑后3~4 h,需在混凝土表面灑水養(yǎng)護,直到鋪裝層修補砂漿施工為止。
4.2.1 澆筑時間
細石混凝土澆筑完6 h 可施工鋪裝層6030 修補砂漿,鋪設前清除混凝土表面的明水。
4.2.2 拌和
拌和要求為:(1)將6030 修補砂漿倒入攪拌機中,加入相應比例的水,攪拌2~3 min 即可施工;(2)每千克修補砂漿的需水量為110~120 g。
4.2.3 鋪設
將拌和后的修補漿料傾倒于細石混凝土面上,并使用刮刀或長鏝刀進行攤推整平。
4.3.1 施工時間
鋪裝層6030 修補砂漿澆筑完6 h 可澆灌6030C2 修補砂漿。
4.3.2 拌和
拌和要求為:(1)先將6030C2 修補砂漿倒入攪拌機中,加入相應比例的水,攪拌2~3 min 即可施工,每次拌和量建議不超過60 L。(2)每千克6030C2 修補砂漿的需水量為130 g。
4.3.3 澆灌
將拌和好的修補砂漿直接澆筑在待施工的地方、無須振搗,靠自身流動性即可滿足施工要求。
通過本工程項目,對環(huán)氧修復砂漿施工存在的問題和建議總結(jié)如下:
1)環(huán)氧砂漿長期處于紫外線輻射下,其各項性能可能會下降,在施工前需要委托專業(yè)檢測,然后進行施工,方可確保成品質(zhì)量效果。
2)環(huán)氧修復砂漿一次施工厚度受限,需要供應商針對項目特點調(diào)整配合比,明確設計參數(shù)及施工要求。
3)環(huán)氧修復砂漿不能大范圍機械化施工,基本為人工操作,進度較慢,且下雨(不具備搭雨棚條件)不能施工,雖然可以分車道倒邊施工,但施工周期較長,長時間占道施工對社會影響較大。
4)材料性能能滿足項目要求,但市場上材料良莠不齊,由施工單位購置材料,受利益驅(qū)使,質(zhì)量難以保證。同時必須保證施工質(zhì)量,一般施工隊伍需要在材料供應商指導下進行施工。
5)路面板塊尺寸越大施工質(zhì)量越難控制,鑒于本項目現(xiàn)狀板塊有缺損,建議將現(xiàn)狀板塊切割(一分為二),同時需補充新板塊,品質(zhì)、色澤等需基本一致。
6)本項目沿線為建成區(qū),道路施工期間應做好交通疏解,施工時注意采用護欄、反光錐、夜間警示燈及圍擋等做好安全文明施工。
7)為避免中斷交通,本項目采用分幅圍擋進行倒邊施工,在倒邊過程中要求委派交通協(xié)管員進行交通組織,讓車輛分時段進行至少雙向四車道的正常通行[4]。
在城市中心地帶,由于交通量大,給花崗巖路面修復帶來了巨大挑戰(zhàn)。采用特種混凝土環(huán)保砂漿修復方案,拆除現(xiàn)狀破損機動車道花崗巖鋪裝和利用現(xiàn)狀基層,新建修復花崗巖激動車道,解決花崗巖路面快速開放交通的難題[5]。經(jīng)過工程實踐及長久觀察,這種修復方案工藝成熟、工期短、能快速開放交通,對于機動車道花崗巖路面修復養(yǎng)護具有較高參考價值。