環(huán)氧陶瓷抗滑層在橋面加鋪中的應用

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(shè)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(guān)注的焦點。如何通過先進的技術(shù)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(shè)方及使用方亟須解決的問題。本文結(jié)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(jié)構(gòu)中的應用進行相關(guān)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(shè)，全長共167.64 km，路基寬度26 m，設(shè)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(xiàn)，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(jié)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(shù)要求表

表2 B組份技術(shù)要求表

表3 C組份技術(shù)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(jīng)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(shè)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(shù)要求見表4。

表4 陶瓷顆粒技術(shù)要求表

3 膠結(jié)料配合比設(shè)計

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

表5 膠結(jié)料技術(shù)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(zhì)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(shù)少，橫向平整度易控制；刀頭多，精銑刨鼓能保證平整度和構(gòu)造深度；平衡梁可以保證大范圍進行調(diào)平。

邊緣銑刨：由于大型精銑刨設(shè)備工藝限制，路幅兩側(cè)200 mm范圍內(nèi)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(cè)銑刨質(zhì)量。

銑刨過程產(chǎn)生的廢料用自卸車統(tǒng)一運輸?shù)綏壴鼒龆逊?。銑刨后及時采用強力清掃設(shè)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(jié)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(xiàn)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(jié)料黏度過高或過低不宜于施工及質(zhì)量保證。整個拌合生產(chǎn)環(huán)節(jié)應注意膠結(jié)料狀態(tài)與相應生產(chǎn)參數(shù)，對顏色形態(tài)、配合比等參數(shù)進行有效檢測，存在異常問題時，立即安排取樣檢測，并調(diào)整生產(chǎn)過程。做好相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)記錄，為后續(xù)處理過程提供參考依據(jù)。

在膠結(jié)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(xiàn)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(jié)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(jié)料運至作業(yè)面處，按照每m2設(shè)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(nèi))。

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(jié)料攤鋪班組施工完畢后，撒布班組馬上撒布骨料，撒布數(shù)量略多于標準量(富余系數(shù)：1.2)，并且完全覆蓋已施工的膠結(jié)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(xiàn)泛油現(xiàn)象為止。

待膠結(jié)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(jù)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(zhì)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(jié)強度、路面滲水系數(shù)和擺值進行了檢測，檢測結(jié)果見表6。

表6 路用性能檢測結(jié)果表

5.1 粘結(jié)強度檢測

在膠結(jié)料施工過程中，按照每200 m2隨機預留一個粘結(jié)強度檢測點(不撒布陶瓷顆粒)，待膠結(jié)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(jié)強度σ，檢測示意圖如圖1所示。

圖1 粘結(jié)強度檢測示意圖

式中：σ——粘結(jié)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(shù)測定儀每200 m測一點進行檢測。

由以上檢測結(jié)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(shù)指標滿足設(shè)計要求，具有良好的粘結(jié)強度、密水性以及抗滑性能。

6 結(jié)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(zhì)量水平與耐久性。高速公路從業(yè)者應充分關(guān)注這一路面結(jié)構(gòu)形式的特點與應用價值，借助先進的技術(shù)手段解決存在的問題。

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