超薄環(huán)氧抗滑層在水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

李宏偉

摘要：水泥混凝土路面由于疲勞荷載使用、自然風(fēng)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(shí)例，以研究橋梁荷載不變、經(jīng)濟(jì)合理、方便施工為出發(fā)點(diǎn)，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(zhǎng)，會(huì)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(fù)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(hù)中，應(yīng)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(zhǎng)公路使用年限。因此，對(duì)水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)中超薄環(huán)氧抗滑層的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)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(dāng)輪胎制動(dòng)時(shí)，沿表面滑移所產(chǎn)生的力。抗滑性是對(duì)路面特性進(jìn)行評(píng)價(jià)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(fù)磨耗，可采用磨光值表征。當(dāng)行車速度在30～50 km/h之間時(shí)，粗構(gòu)造會(huì)對(duì)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(hù)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(yīng)用超薄環(huán)氧抗滑層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工。

在公路工程路面養(yǎng)護(hù)施工中，在應(yīng)用超薄環(huán)氧抗滑層鋪裝施工技術(shù)時(shí)：（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(xiàng)目建設(shè)要求加入一定量的添加劑并充分?jǐn)嚢?，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(hù)施工要求，將環(huán)氧砂漿鋪設(shè)在路面表層，進(jìn)而形成環(huán)氧抗滑薄層，隨后均勻?yàn)⒉寄湍ニ槭嵘够幽湍バ砸约胺阑?。?dāng)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(yùn)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(fēng)情游”高速公路環(huán)線，對(duì)當(dāng)?shù)芈糜蔚拇蟀l(fā)展起到巨大的推動(dòng)作用。

該高速公路由于規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)間較早，仍然采用水泥混凝土路面。通車運(yùn)營(yíng)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(shí)開展預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，可能導(dǎo)致路面病害快速擴(kuò)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(diǎn)是路面標(biāo)高基本維持不變，不需要改造護(hù)欄，造價(jià)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(hù)中的應(yīng)用4.1 抗滑材料準(zhǔn)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(jià)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?；旌虾笮纬筛邚?qiáng)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(dòng)性好，可以達(dá)到無須機(jī)械設(shè)備碾壓、確保鋪裝表面平整度的要求。

對(duì)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(cè)量

在路面養(yǎng)護(hù)施工前，首先需根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)環(huán)氧抗滑薄層施工范圍進(jìn)行測(cè)量，明確施工范圍，為后續(xù)施工安排奠定基礎(chǔ)。

4.3 溫度要求

為了保證環(huán)氧抗滑薄層施工質(zhì)量，應(yīng)在環(huán)境溫度達(dá)10 ℃以上時(shí)組織施工，如果遇雨季，應(yīng)停工并重新選擇施工時(shí)間，避免對(duì)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(duì)于原水泥混凝土基面，首先采用自動(dòng)噴砂機(jī)進(jìn)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(duì)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)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(shí)際工程中的檢測(cè)結(jié)果，水泥混凝土基面25 ℃拉拔強(qiáng)度應(yīng)>1.0 MPa。

4.5 攪拌充分、均勻

對(duì)于膠結(jié)材料，可選用兩種不同組分的材料進(jìn)行拌和，要求對(duì)混合料持續(xù)攪拌1～2 min。攪拌時(shí)間過短，容易出現(xiàn)黏性過低的問題，會(huì)造成施工困難，所以現(xiàn)場(chǎng)必須有專業(yè)人員指揮，檢查合格后方可進(jìn)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(dòng)性，但是在實(shí)際攤鋪施工中，依然應(yīng)組織具有豐富經(jīng)驗(yàn)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(jìn)行耐磨石料鋪撒。施工人員應(yīng)根據(jù)路面養(yǎng)護(hù)實(shí)際需要，將碎石均勻撒布在路面各個(gè)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(yīng)后，認(rèn)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(hù)

在路面養(yǎng)護(hù)施工完成后，應(yīng)組織施工人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)持續(xù)看護(hù)24 h，并封閉交通，避免行人以及車輛對(duì)養(yǎng)護(hù)施工路段造成碾壓破壞。

4.10 路面的清潔

在路面養(yǎng)護(hù)施工完成后，對(duì)路面進(jìn)行檢查?？赡苡猩倭壳渡畈蛔慊蛘呶辞度氲氖?，在車輛行駛過程中可能會(huì)發(fā)生石料脫落。對(duì)此，施工人員應(yīng)對(duì)路面進(jìn)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(shí)例，對(duì)超薄環(huán)氧抗滑層在水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)探究。高強(qiáng)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(shí)度高，封水性能好，抗滑耐磨，使用壽命長(zhǎng)，養(yǎng)護(hù)成本方面也具有明顯的優(yōu)勢(shì)。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(duì)試驗(yàn)路段應(yīng)用高強(qiáng)超薄罩面鋪裝技術(shù)，施工工藝簡(jiǎn)單，無須攤鋪碾壓，且不用拆除護(hù)欄，施工工期短。完工后對(duì)路面基層進(jìn)行自檢，粘結(jié)拉拔強(qiáng)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(dá)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(hù)中，超薄環(huán)氧抗滑層應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯，可推廣到路基路面工程、隧道工程和服務(wù)區(qū)內(nèi)，應(yīng)用前景廣闊。

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