淺析AC-K5路面坑洞修復劑在高速公路橋梁日常維修中的應用

朱文艷 / 寧夏公路管理局石嘴山分局

淺析AC-K5路面坑洞修復劑在高速公路橋梁日常維修中的應用

朱文艷 / 寧夏公路管理局石嘴山分局

轄養(yǎng)京藏高速G6線部分橋梁橋面鋪裝、伸縮縫混凝土不同程度出現(xiàn)各類病害，試用AC-K5路面坑洞修復劑對橋面鋪裝及伸縮縫進行修補，具有施工工藝簡單，養(yǎng)護時間短，早期強度高等特點。本文根據(jù)近幾年的施工經驗，重點從材料性能特點、施工工藝及質量控制等方面談談自己粗淺的認識，如有不妥之處，請同行指正。

AC-K5；修復劑；橋梁養(yǎng)護

1.材料應用的背景

我分局轄養(yǎng)京藏高速（G6線）K1069+200-K1144+000段，于2005年建成通車，共有橋梁108座，該段公路自投入運營以來，隨著社會經濟的不斷發(fā)展，交通流量逐年增加，且以重載貨運車輛為主，目前混合交通量平均18383輛/晝夜，橋梁在超重車輛反復荷載不斷沖擊及寒冷季節(jié)橋面高度收縮的特殊環(huán)境下產生了形變，導致部分橋梁橋面鋪裝局部損壞露筋，伸縮縫混凝土裂縫、松散剝落、損壞形成坑洞等病害及安全問題，直接威脅橋梁的使用壽命。

近年來，我分局從上海奧茨橋梁隧道養(yǎng)護工程技術有限公司購買新型材料AC-K5路面坑洞修復劑，在該公司技術人員的指導下，利用AC-K5路面坑洞修復劑對轄養(yǎng)路段橋梁病害進行快速維修，有效縮短了交通管制時間，3-6個小時即可開放交通，節(jié)省了人力、物力和養(yǎng)護成本。與普通水泥混凝土相比較，具有較高的抗變形能力和抗裂性，水化反應時，體積變化較小，產生的裂縫少，能有效提高修補強度和質量，降低維修養(yǎng)生過程中的安全隱患，保證了行車的舒適性，延長了橋梁的使用壽命，通過近兩年的使用，取得了較好的效果。

2.橋梁常見的病害及產生原因

2.1 橋面鋪裝層的厚度不夠

由于在橋梁下部結構或預制梁板施工時未能控制好標高，安裝后致使梁頂標高偏高，為了保證路線總標高不變而減少了橋面鋪裝厚度，使得鋼筋網上下保護層不夠，減弱了橋面鋪裝層的強度和承載能力，嚴重影響力橋梁結構安全。

2.2 橋面鋪裝層與梁板表面混凝土粘結不好

在實施橋面鋪裝前，沒有將梁板表面松散砂石、灰塵、油污等雜物清洗干凈，梁板表面未鑿毛或者鑿毛的密度和深度不夠，這些都降低了橋面鋪裝層與梁板面之間的粘聚力，破壞了混凝土的整體性。通車使用后，在車輛荷載的反復劇烈沖擊下，使鋪裝層與梁板分離、剝落。

2.3 施工縫處理不當

在橋面鋪裝層施工時應盡量減少施工縫，但在高速公路施工時因橋面較寬，往往是分多幅進行混凝土澆筑，施工縫未嚴格按設計及規(guī)范留置，這些都會影響橋面鋪裝層混凝土的連續(xù)性和整體性。在橋梁養(yǎng)護過程中，發(fā)現(xiàn)有些橋梁施工縫滲水，造成冬季凍融，使鋪裝層與梁板分離。

2.4 混凝土質量的影響

混凝土施工質量好壞直接影響橋面鋪裝層的使用壽命。原材料質量不符合相關技術規(guī)范要求，細集料中含泥量過高，粗集料粒徑不規(guī)格及雜質含量超標，石料壓碎值指標不符合要求，水泥品種質量差，砂率過大，砂石級配不良，質地不好，混凝土拌合物和易性差以及施工時漏振，模版漏漿、養(yǎng)生不及時等造成混凝土中出現(xiàn)蜂窩、麻面、強度降低，這些缺陷破壞了橋面鋪裝層的整體性，降低了橋面鋪裝層抗裂、抗沖擊、抗彎曲及耐磨的能力。

2.5 荷載過大及沖擊影響

近年來，隨著社會經濟的增長，貨運車輛的大型、超大型化及超載、超限違章車輛的增加，車輛的沖擊作用也隨之明顯變大，加重了橋面鋪裝層的負荷，超大型貨運車輪荷載會產生大的沖擊，在橋面不平整或有橋頭跳車的地方，就會產生更大的沖擊。

3.AC-K5路面坑洞修復劑性能及適用范圍

3.1 材料性能

AC-K5路面坑洞修復劑是由水泥、進口高品質聚合物乳膠粉、施工性能改善劑、精制硅質骨料組成，并含有保持水泥砂漿體積穩(wěn)定性的專有技術，是一種經聚合物改性的水泥基特種材料。

（1）粘接性能好：涂層粘著力強，無需界面劑與混凝土、砂漿即可獲得高粘接強度，具有優(yōu)異的粘結力，耐霜凍和硫酸鹽腐蝕，無毒、無腐蝕性。

（2）抗裂性能好：能夠適應混凝土基底的變形而不會開裂或脫落，薄層修補時也無開裂、起殼、剝離現(xiàn)象。

主要技術指標

3.2 適用范圍

（1）適用于混凝土路面或橋梁各部位破損的修復。

（2）用于混凝土地面因受環(huán)境的侵蝕、材料老化或受破壞造成損壞的修復。

（3）特別適合于有快速通車需求的高速路段橋涵維修

4.AC-K5路面坑洞修復劑優(yōu)點

同普通水泥混凝土比較有以下優(yōu)點：

（1）凝結速度快，養(yǎng)護齡期短。5小時就可以放行通車，尤其對于高速公路而言，減少了交通安全管理的壓力，大大減少安全控制及監(jiān)管的成本。AC-K5路面坑洞修復劑凝固速度在2-6個小時，5小時抗壓強度能達到20Mpa以上，后期養(yǎng)護成本較低，而普通混凝土需7—14天的養(yǎng)護期。

（2）收縮性較小?；炷劣不笫湛s率較小，只有普通混凝土的40％左右。

（3）強度高。5小時抗壓強度能達到20Mpa以上，24小時抗壓強度能達到30Mpa以上，28天抗壓強度就達到50Mpa以上，相當于普通C50水泥混凝土。

（4）二次修復性能好。由于該材料屬于水泥基材料，因此與其它環(huán)氧類修復材料相比，二次修復性能較好。當修復過程中由于施工或其它原因失敗時，只需要對修復不成功部位重新鑿除修復即可，無需整體結構替換。

（5）施工工藝簡單，適用性強。AC-K5路面坑洞修復劑適合于水泥基結構構件的修復，現(xiàn)場加水攪拌即可使用，操作適用與普通水泥混凝土相近，工人容易掌握，不需要專門的培訓。

（6）可以進行薄層水泥混凝土路面各種病害維修。包括麻面、坑洞及邊角掉塊修復等。修復厚度范圍10mm-50cm。而普通混凝土不允許進行薄層修復。修補后表面與原結構混凝土表面色澤基本一致。

5.施工工藝及質量控制

5.1破損部位鑿除

根據(jù)橋面鋪裝、橋梁伸縮縫破損實際面積放樣，確定鑿除范圍，用砼切縫機進行切縫，切縫時應注意保持切口垂直整齊平順，用風鎬將損壞混凝土疏松部位鑿除，將槽口內原填料及時清理干凈并沖洗，注意不能將槽口以外的砼破壞。然后使用吹風機或高壓水對基底進行清理，徹底清除基底的浮土、灰塵和殘留的雜物。對于修復的部位，要求邊角整齊，不得有鈍角或銳角。

5.2植筋與補焊

對于橋面鋪裝、伸縮縫修復，鋼筋植筋與補焊是主要環(huán)節(jié)，要認真檢查預埋鋼筋，由于過往車輛及修補路面時施工機械及車輛的碾壓，預埋筋會出現(xiàn)裂紋、折斷及缺失現(xiàn)象，對有裂紋和折斷的鋼筋應及時校正并按焊接要求補焊或補植鋼筋，對扭曲的預埋筋要理順，以滿足預埋鋼筋尺寸的要求及安裝毛勒裝置的焊接要求。實際安裝中為確保安裝質量，植入的鋼筋與原拼接結構鋼筋要可靠焊接，確保與原鋼筋骨架牢固連接。

5.3材料選擇

砂的選擇，宜采用級配良好、質地堅硬、顆粒潔凈的中粗砂，含泥量必須符合技術指標要求，含泥量或0.075mm粒徑以下含量較大時，應當使用水沖洗處理。

碎石的選擇，宜采用質地堅硬、耐久、潔凈、級配合理，粒形良好、吸水率小的碎石，符合相關技術指標要求，粒徑范圍在5-20mm。

水，符合國家標準的飲用水可直接作為混凝土的拌制和養(yǎng)護用水，當使用其他水源時，應對水質進行檢驗，符合混凝土用水的品質指標后，方可使用。

5.4混合料的拌和與澆筑

拌和前，依據(jù)修復尺寸計算材料用量，按照施工配合比準確稱量各種材料的用量，其配合比（質量比）為：AC-K5路面坑洞修復劑：砂：碎石：水=1：1.4：1.2：0.33（根據(jù)砂、碎石材料粒徑、級配不同可調整用量；在高溫季節(jié)施工時可適當加大水灰比），采用人工或小型攪拌機進行拌和。為確保拌和物的均勻性，最好使用機械攪拌，攪拌時間不得少于2分鐘，當使用人工攪拌時，其攪拌時間應適當延長。攪拌好的混合料宜在半個小時內使用完，即拌即用，并確保初凝前使用完畢，初凝時間，一般為20-40分鐘，可根據(jù)施工現(xiàn)場需要和施工天氣氣溫適當調整，超過初凝時間的材料必須廢棄，嚴禁二次加水后拌和使用。澆筑時，應使舊混凝土底、側面保持清潔、濕潤，確保充分結合；在澆筑過程中，應當用小型振搗設備、鐵釬等工具進行插搗，確保振搗密實，不得使用大型振搗設備進行振搗，防止早期應力的損失。

5.5 收光與養(yǎng)護

對澆筑后的混合料應當及時進行收光與抹平，在收光過程中，應當嚴格控制表面收光的時間在初凝前完成，在表面收光時，盡量保證一次成型，當表面開始硬化不便收光時，不得在表面灑水強行收光與擠壓。收光后的表面在指壓無松動時即可表面濕水養(yǎng)護，并且一定要及時，防止表面出現(xiàn)早期的干縮裂紋。灑水后應在表面覆蓋塑料薄膜或者覆蓋土工布并濕水，濕水養(yǎng)護時間不得少于6個小時。

6.應用后效果

自2013年以來，我分局將AC-K5路面坑洞修復劑作為轄養(yǎng)G6線高速公路橋梁應急快速維修材料進行推廣使用，在高速公路橋面鋪裝、伸縮縫局部維修中發(fā)揮了重要作用。兩年來，先后對轄養(yǎng)G6線高速公路橋梁多處橋面鋪裝、橋梁伸縮縫局部混凝土損壞等病害進行了快修速補，解決了高速公路橋面鋪裝、伸縮縫混凝土局部快速有效搶修的難題。通過實際應用，縮短了開放交通時間，減少了安全管理的壓力，大大減少了安全成本和后期養(yǎng)護成本。開放交通后，組織專業(yè)技術人員對實施效果進行跟蹤觀測，經過3個月的高溫以及雨季和1個凍融期的觀測，使用回彈儀對修復后的混凝土強度進行了檢測，同時對施工中保留的混凝土抗壓強度試件進行了28天抗壓強度檢測，強度均能達到質量標準要求，修復的部位未出現(xiàn)松散、破損等其他病害，效果較好。

7.AC-K5路面坑洞修復劑存在的不足

（1）養(yǎng)護成本高，費用大。AC-K5路面坑洞修復劑單價為7000元/噸，而高標號525賽馬水泥的單價為580元/噸，兩種材料單價比為12：1，不適用于養(yǎng)護成本較低的國省干線公路。

（2）僅適用于水凝混凝土局部面積破損型病害維修。因AC-K5路面坑洞修復劑加水產生化學反應特別快，在夏季25℃-33℃施工過程中，15-20分鐘就可達到初凝，40-60分鐘就可達到終凝。在這種超短時間過程中，如果沒有很好的施工組織安排，實施大面積混凝土破損性病害維修的難度較大。

（3）由于AC-K5路面坑洞修復劑的初凝時間和終凝時間與拌和加水量有關，如果控制不好，勢必會影響工程質量。

8.結語

AC-K5路面坑洞修復劑具有凝結時間快、早期強度高、快速通行的優(yōu)點，施工6小時后即可恢復通車，十分適用于高速公路的特點，通過在G 6線高速公路橋梁橋面日常維修中的應用，解決了公路橋面鋪裝、橋梁伸縮縫修復中施工不便、養(yǎng)生期長、施工及養(yǎng)生過程中存在安全隱患等難題，大大縮短了施工周期和安全維護費用，對高速公路搶險保通發(fā)揮了非常大的效益，在高速公路橋梁快速維修中，有著廣泛的應用前景。

［1］中華人民共和國行業(yè)標準.公路橋涵施工技術規(guī)范JTG/T F50-2011［S］.

［2］中華人民共和國行業(yè)標準.公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范JTG H11-2004［S］.

朱文艷（1970-），女，漢族，寧夏平羅人，工程師，現(xiàn)主要從事公路日常養(yǎng)護工作。