淺析AC—K5路面坑洞修復(fù)劑在高速公路橋梁日常維修中的應(yīng)用

【摘 要】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(fù)劑對(duì)橋面鋪裝及伸縮縫進(jìn)行修補(bǔ)，具有施工工藝簡(jiǎn)單，養(yǎng)護(hù)時(shí)間短，早期強(qiáng)度高等特點(diǎn)。本文根據(jù)近幾年的施工經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)從材料性能特點(diǎn)、施工工藝及質(zhì)量控制等方面談?wù)勛约捍譁\的認(rèn)識(shí)，如有不妥之處，請(qǐng)同行指正。

【關(guān)鍵詞】AC-K5；修復(fù)劑；橋梁養(yǎng)護(hù)

1.材料應(yīng)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(yùn)營(yíng)以來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通流量逐年增加，且以重載貨運(yùn)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(fù)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(chǎn)生了形變，導(dǎo)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(hù)工程技術(shù)有限公司購(gòu)買新型材料AC-K5路面坑洞修復(fù)劑，在該公司技術(shù)人員的指導(dǎo)下，利用AC-K5路面坑洞修復(fù)劑對(duì)轄養(yǎng)路段橋梁病害進(jìn)行快速維修，有效縮短了交通管制時(shí)間，3-6個(gè)小時(shí)即可開放交通，節(jié)省了人力、物力和養(yǎng)護(hù)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(yīng)時(shí)，體積變化較小，產(chǎn)生的裂縫少，能有效提高修補(bǔ)強(qiáng)度和質(zhì)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(zhǎng)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(chǎn)生原因

2.1 橋面鋪裝層的厚度不夠

由于在橋梁下部結(jié)構(gòu)或預(yù)制梁板施工時(shí)未能控制好標(biāo)高，安裝后致使梁頂標(biāo)高偏高，為了保證路線總標(biāo)高不變而減少了橋面鋪裝厚度，使得鋼筋網(wǎng)上下保護(hù)層不夠，減弱了橋面鋪裝層的強(qiáng)度和承載能力，嚴(yán)重影響力橋梁結(jié)構(gòu)安全。

2.2 橋面鋪裝層與梁板表面混凝土粘結(jié)不好

在實(shí)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(fù)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(dāng)

在橋面鋪裝層施工時(shí)應(yīng)盡量減少施工縫，但在高速公路施工時(shí)因橋面較寬，往往是分多幅進(jìn)行混凝土澆筑，施工縫未嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及規(guī)范留置，這些都會(huì)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(hù)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(zhì)量的影響

混凝土施工質(zhì)量好壞直接影響橋面鋪裝層的使用壽命。原材料質(zhì)量不符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，細(xì)集料中含泥量過高，粗集料粒徑不規(guī)格及雜質(zhì)含量超標(biāo)，石料壓碎值指標(biāo)不符合要求，水泥品種質(zhì)量差，砂率過大，砂石級(jí)配不良，質(zhì)地不好，混凝土拌合物和易性差以及施工時(shí)漏振，模版漏漿、養(yǎng)生不及時(shí)等造成混凝土中出現(xiàn)蜂窩、麻面、強(qiáng)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(huì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，貨運(yùn)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(fù)荷，超大型貨運(yùn)車輪荷載會(huì)產(chǎn)生大的沖擊，在橋面不平整或有橋頭跳車的地方，就會(huì)產(chǎn)生更大的沖擊。

3.AC-K5路面坑洞修復(fù)劑性能及適用范圍

3.1 材料性能

AC-K5路面坑洞修復(fù)劑是由水泥、進(jìn)口高品質(zhì)聚合物乳膠粉、施工性能改善劑、精制硅質(zhì)骨料組成，并含有保持水泥砂漿體積穩(wěn)定性的專有技術(shù)，是一種經(jīng)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(qiáng)，無需界面劑與混凝土、砂漿即可獲得高粘接強(qiáng)度，具有優(yōu)異的粘結(jié)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(yīng)混凝土基底的變形而不會(huì)開裂或脫落，薄層修補(bǔ)時(shí)也無開裂、起殼、剝離現(xiàn)象。

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(fù)。

（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(fù)。

（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(fù)劑優(yōu)點(diǎn)

同普通水泥混凝土比較有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）凝結(jié)速度快，養(yǎng)護(hù)齡期短。5小時(shí)就可以放行通車，尤其對(duì)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(fù)劑凝固速度在2-6個(gè)小時(shí)，5小時(shí)抗壓強(qiáng)度能達(dá)到20Mpa以上，后期養(yǎng)護(hù)成本較低，而普通混凝土需7—14天的養(yǎng)護(hù)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(qiáng)度高。5小時(shí)抗壓強(qiáng)度能達(dá)到20Mpa以上，24小時(shí)抗壓強(qiáng)度能達(dá)到30Mpa以上，28天抗壓強(qiáng)度就達(dá)到50Mpa以上，相當(dāng)于普通C50水泥混凝土。

（4）二次修復(fù)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(fù)材料相比，二次修復(fù)性能較好。當(dāng)修復(fù)過程中由于施工或其它原因失敗時(shí)，只需要對(duì)修復(fù)不成功部位重新鑿除修復(fù)即可，無需整體結(jié)構(gòu)替換。

（5）施工工藝簡(jiǎn)單，適用性強(qiáng)。AC-K5路面坑洞修復(fù)劑適合于水泥基結(jié)構(gòu)構(gòu)件的修復(fù)，現(xiàn)場(chǎng)加水?dāng)嚢杓纯墒褂?，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(xùn)。

（6）可以進(jìn)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(fù)等。修復(fù)厚度范圍10mm-50cm。而普通混凝土不允許進(jìn)行薄層修復(fù)。修補(bǔ)后表面與原結(jié)構(gòu)混凝土表面色澤基本一致。

5.施工工藝及質(zhì)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(shí)際面積放樣，確定鑿除范圍，用砼切縫機(jī)進(jìn)行切縫，切縫時(shí)應(yīng)注意保持切口垂直整齊平順，用風(fēng)鎬將損壞混凝土疏松部位鑿除，將槽口內(nèi)原填料及時(shí)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(fēng)機(jī)或高壓水對(duì)基底進(jìn)行清理，徹底清除基底的浮土、灰塵和殘留的雜物。對(duì)于修復(fù)的部位，要求邊角整齊，不得有鈍角或銳角。

5.2植筋與補(bǔ)焊

對(duì)于橋面鋪裝、伸縮縫修復(fù)，鋼筋植筋與補(bǔ)焊是主要環(huán)節(jié)，要認(rèn)真檢查預(yù)埋鋼筋，由于過往車輛及修補(bǔ)路面時(shí)施工機(jī)械及車輛的碾壓，預(yù)埋筋會(huì)出現(xiàn)裂紋、折斷及缺失現(xiàn)象，對(duì)有裂紋和折斷的鋼筋應(yīng)及時(shí)校正并按焊接要求補(bǔ)焊或補(bǔ)植鋼筋，對(duì)扭曲的預(yù)埋筋要理順，以滿足預(yù)埋鋼筋尺寸的要求及安裝毛勒裝置的焊接要求。實(shí)際安裝中為確保安裝質(zhì)量，植入的鋼筋與原拼接結(jié)構(gòu)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(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬、顆粒潔凈的中粗砂，含泥量必須符合技術(shù)指標(biāo)要求，含泥量或0.075mm粒徑以下含量較大時(shí)，應(yīng)當(dāng)使用水沖洗處理。

碎石的選擇，宜采用質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久、潔凈、級(jí)配合理，粒形良好、吸水率小的碎石，符合相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求，粒徑范圍在5-20mm。

水，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的飲用水可直接作為混凝土的拌制和養(yǎng)護(hù)用水，當(dāng)使用其他水源時(shí)，應(yīng)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，符合混凝土用水的品質(zhì)指標(biāo)后，方可使用。

5.4混合料的拌和與澆筑

拌和前，依據(jù)修復(fù)尺寸計(jì)算材料用量，按照施工配合比準(zhǔn)確稱量各種材料的用量，其配合比（質(zhì)量比）為：AC-K5路面坑洞修復(fù)劑：砂：碎石：水=1：1.4：1.2：0.33（根據(jù)砂、碎石材料粒徑、級(jí)配不同可調(diào)整用量；在高溫季節(jié)施工時(shí)可適當(dāng)加大水灰比），采用人工或小型攪拌機(jī)進(jìn)行拌和。為確保拌和物的均勻性，最好使用機(jī)械攪拌，攪拌時(shí)間不得少于2分鐘，當(dāng)使用人工攪拌時(shí)，其攪拌時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)。攪拌好的混合料宜在半個(gè)小時(shí)內(nèi)使用完，即拌即用，并確保初凝前使用完畢，初凝時(shí)間，一般為20-40分鐘，可根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)需要和施工天氣氣溫適當(dāng)調(diào)整，超過初凝時(shí)間的材料必須廢棄，嚴(yán)禁二次加水后拌和使用。澆筑時(shí)，應(yīng)使舊混凝土底、側(cè)面保持清潔、濕潤(rùn)，確保充分結(jié)合；在澆筑過程中，應(yīng)當(dāng)用小型振搗設(shè)備、鐵釬等工具進(jìn)行插搗，確保振搗密實(shí)，不得使用大型振搗設(shè)備進(jìn)行振搗，防止早期應(yīng)力的損失。

5.5 收光與養(yǎng)護(hù)

對(duì)澆筑后的混合料應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行收光與抹平，在收光過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制表面收光的時(shí)間在初凝前完成，在表面收光時(shí)，盡量保證一次成型，當(dāng)表面開始硬化不便收光時(shí)，不得在表面灑水強(qiáng)行收光與擠壓。收光后的表面在指壓無松動(dòng)時(shí)即可表面濕水養(yǎng)護(hù)，并且一定要及時(shí)，防止表面出現(xiàn)早期的干縮裂紋。灑水后應(yīng)在表面覆蓋塑料薄膜或者覆蓋土工布并濕水，濕水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于6個(gè)小時(shí)。

6.應(yīng)用后效果

自2013年以來，我分局將AC-K5路面坑洞修復(fù)劑作為轄養(yǎng)G6線高速公路橋梁應(yīng)急快速維修材料進(jìn)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(duì)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(jìn)行了快修速補(bǔ)，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(shí)際應(yīng)用，縮短了開放交通時(shí)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(hù)成本。開放交通后，組織專業(yè)技術(shù)人員對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，經(jīng)過3個(gè)月的高溫以及雨季和1個(gè)凍融期的觀測(cè)，使用回彈儀對(duì)修復(fù)后的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行了檢測(cè)，同時(shí)對(duì)施工中保留的混凝土抗壓強(qiáng)度試件進(jìn)行了28天抗壓強(qiáng)度檢測(cè)，強(qiáng)度均能達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，修復(fù)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(fù)劑存在的不足

（1）養(yǎng)護(hù)成本高，費(fèi)用大。AC-K5路面坑洞修復(fù)劑單價(jià)為7000元/噸，而高標(biāo)號(hào)525賽馬水泥的單價(jià)為580元/噸，兩種材料單價(jià)比為12：1，不適用于養(yǎng)護(hù)成本較低的國(guó)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(fù)劑加水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)特別快，在夏季25℃-33℃施工過程中，15-20分鐘就可達(dá)到初凝，40-60分鐘就可達(dá)到終凝。在這種超短時(shí)間過程中，如果沒有很好的施工組織安排，實(shí)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(fù)劑的初凝時(shí)間和終凝時(shí)間與拌和加水量有關(guān)，如果控制不好，勢(shì)必會(huì)影響工程質(zhì)量。

8.結(jié)語

AC-K5路面坑洞修復(fù)劑具有凝結(jié)時(shí)間快、早期強(qiáng)度高、快速通行的優(yōu)點(diǎn)，施工6小時(shí)后即可恢復(fù)通車，十分適用于高速公路的特點(diǎn)，通過在G 6線高速公路橋梁橋面日常維修中的應(yīng)用，解決了公路橋面鋪裝、橋梁伸縮縫修復(fù)中施工不便、養(yǎng)生期長(zhǎng)、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(hù)費(fèi)用，對(duì)高速公路搶險(xiǎn)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(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

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(hù)工作。