李久偉
(廣西金龍高速公路有限公司,廣西 柳州 545200)
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。
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。
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
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
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
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。
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))。
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。
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
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)。
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。
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。
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。
[1]黎良財,鄧 利,吳 銳.城市土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)服務價值的影響——以柳州市為例[J].中南林業(yè)科技大學學報,2013,33(7):102-106.
[2]張素芝,張熙桐.新型防滑彩色路面施工工藝技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新與應用,2016(5):227-228.
[3]張義珍.精銑刨:快速修復和延長路面使用壽命的良方[J].建設(shè)機械技術(shù)與管理,2012(5):94-95.
[4]高立波.水泥混凝土橋面薄層抗滑層技術(shù)的研究與應用[J].東北公路,2001(3):60-61.