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环氧抗滑薄层在旧桥桥面铺装改造中的应用

2019-09-10覃捷

西部交通科技 2019年9期
关键词:施工工艺质量控制

覃捷

摘要:文章针对高速公路改扩建旧桥混凝土桥面铺装施工特点及要求,结合广西洛维大桥工程实例,通过旧桥桥面加铺方案比选,介绍了黑色环氧抗滑层加铺方案,并分析了加铺施工工艺及质量控制要点。

关键词:环氧薄层;桥面加铺;施工工艺;质量控制

中图分类号:U445.6 文献标识码:A DOI:10.13282/j.cnki.wccst.2019.09.029

文章编号:1673-4874(2019)09-0100-02

0引言

当前,随着我国高速公路建设的迅速发展,道路行车安全及舒适性已成为社会广泛关注的焦点。高速公路改扩建工程对原旧路面进行统一沥青罩面处理,全线为黑色沥青路面,而原旧桥桥面铺装为混凝土路面。为提高行车安全舒适性,在考虑不增加桥面荷载、不改变桥面两端路面的标高及交安设施的情况下需对旧桥桥面混凝土路面进行黑色化改造,使得高速公路全线路面颜色统一协调。本文结合广西柳州(鹿寨)至南宁高速公路改扩建工程洛维大桥旧桥桥面加铺的工程实例,针对环氧抗滑薄层技术在高速公路旧桥桥面结构中的应用进行相关研究总结,旨在提供一定的参考与借鉴。

1旧桥工程概况

广西柳州(鹿寨)至南宁高速公路改扩建工程洛维大桥旧桥总长698m,桥跨组合为(3×30+80+125+80+10×30)m,主桥为(80+125+80)m单箱单室连续刚构,引桥为先简支后连续T梁,桥面总宽28m。大桥桥面铺装采用φ8mm钢筋网,现浇8-12cm厚C30混凝土面板。经调查现桥面局部存在线裂和破损。柳南高速公路改扩建完成后,该旧桥由原来双向四车道变为单向四车道,单独承担柳州往南宁方向的车流,现拟对旧桥全范围桥面铺装进行改造,总面积约19000m。

2 旧桥桥面加铺方案比选说明

鉴于旧桥桥面不能增加恒载,拟定以下三种铺装方案进行技术、经济、社会影响等方面的综合比较,以便从中比选出最优方案,方案详见表1。

2.1方案1(推荐方案)

加铺5mm黑色环氧抗滑层的具体方案如下:采用精铣刨工艺对旧桥面混凝土进行铣刨,要求铣刨深度≤5mm,处理后无附着不牢的浮浆及杂物等,没有明显凸起或下凹。平整度采用3m直尺最大间隙≤3mm,铺砂法检测的构造深度≥0.3mm,然后加铺5mm的环氧抗滑层。结构组成由下到上依次为:原混凝土桥面、环氧胶结材料、5mm环氧抗滑层。具体如图1所示。

优点:平整度好、行车舒适性好,和自然环境相协调,热稳定性较好,铺后即可通车,利于早期开放交通,且施工工期较短,对行车交通影响小,养护和维修工作较简单,破坏后易于修复,造价适中。缺点:使用寿命一般(使用年限约7年)。

2.2 方案2(比较方案)

加铺2.5cmSMA-10改性沥青面层的具体方案如下:将旧水泥混凝土桥面刨铣约2.5cm,然后加铺2.5cmSMA-10改性沥青面层。结构组成由下到上依次为:原混凝土桥面、改性沥青粘层、2.5cmSMA-10改性沥青面层.

优点:造价较低,平整度较好、行车舒适性较好、利于早期开放交通,且施工工期较短,对行车交通影响时间较短。缺点:需要对原桥面铺装铣刨约2.5cm,因原桥面铺装施工可能存在钢筋移位,存在净保护层厚度不足2.5Cm的风险,给铣刨施工带来一定的难度;薄层沥青加铺层间抗剪强度不足,易出现推移、层间剪切破坏等问题;使用寿命较短(使用年限约3年)。

2.3 方案3(比较方案)

加铺ECO聚胺酯改性混凝土面层的具体方案如下:将水泥混凝土桥面刨铣约2cm,然后加铺2cmECO聚胺酯改性混凝土面层。结构组成由下到上依次为:原混凝土桥面、ECO聚胺酯粘层、2cmECO聚胺酯改性混凝土面层.

优点:刚度大、热稳定性好、耐磨性能好,破坏后修复容易,修复周期短,利于早期开放交通,使用寿命较长(使用年限约10年)。缺点:需要对原桥面铺装铣刨2cm,因原桥面铺装施工可能存在钢筋网净保护层厚度不够2cm的风险,给铣刨施工带来一定的难度,造价高。

2.4推荐路面结构方案

结合广西区内高速公路桥面铺装养护方案,本着安全可靠、行车舒适的理念,通过对三种铺装方案进行技术、经济、社会影响等方面的综合比较,确定洛维大桥旧桥桥面铺装改造采用加铺5mm黑色环氧抗滑层的方案.具体方案如下:将原桥面采用大型铣刨机进行精铣刨,要求铣刨深度≤5mm,边缘部位以及钢筋头裸露的局部位置采用人工凿毛机进行铣刨处理,原桥面裂缝或铣刨后出现的裂纹等病害必须同步处理完成,铣刨后桥面表面构造深度≥1mm,平整度采用3m直尺测量≤3mm,然后进行环氧抗滑层施工。

3 施工技术质量控制要点

3.1旧桥基面处治

精铣刨是通过对旧桥混凝土路面进行一定深度的铣刨,去除老化路面,铣刨出一个崭新的、具有细密紋理的路面,使混凝土表面粗糙度达到CSP6级,从而增加桥面的摩擦力及与抗滑薄层的粘结力;同时铣刨过程实现桥面自动找平,提高桥面平整度。

精铣刨机的刀间距一般≤8mm,精铣刨的深度一般为0-100mm,铣刨机以约6-8m/min的速度进行铣刨。为确保线型,在机子前进方向靠标线一侧悬挂吊锤,提前划出行走路线。安排专人在铣刨机两侧跟踪铣刨深度及探头等情况,过深或过浅立即调整安装在机子侧面的控制板,及时纠正。铣刨完一道后,倒机回来开始第二道铣刨,靠第一道一侧以已铣刨面为基准控制深度,与第一道拼接面有≥10cm的宽度;另一侧继续以5mm为基准深度进行控制,依此类推完成铣刨。同时采用封闭式扫地机跟踪清扫,完成一个全断面铣刨段落后,随即安排高压清洗车进行残留粉尘的冲洗,保证桥面清洁度。

3.2 基面处治后出现的局部裂缝处理

本次加铺采用薄层罩面对桥面裂缝较为敏感,桥面精铣刨后若出现轻微裂缝或者原桥面自身存在深层裂缝,需对裂缝进行环氧灌缝处理。工艺如下:

(1)开槽:采用开槽机按养护规范要求沿桥面裂缝走向进行开槽,切割出规则整齐的凹槽.作业时可根据实际情况将开槽机的锯片调整到适当高度,确保切入深度在1.5-2.0cm以内.

(2)清理:开槽扩缝后应进行清缝处理,用肩背式吹尘机配合钢丝刷将槽内的碎渣及裂缝两侧至少50cm范围内的灰尘清理干净,以提高粘结力。

(3)烘干:采用热气喷枪在进行灌缝前对缝隙加热除潮,除去缝内潮气,利于灌缝料与缝壁和缝底之间的粘结。

(4)灌注:采用环氧胶体灌入时应控制好灌缝机的走向,在灌好第一遍5min后再进行一次找平灌缝,使裂缝表面形成丁形密封层,同时注意控制灌入胶体的高度。

3.3 环氧抗滑层铺装材料技术要求

环氧抗滑层胶结材料采用高强度、高延展性、结合稳定、抗疲劳性良好的胶结材料。具体材料性能指标见表2-4。

抗滑骨料不直接与A、B、C组分混合,在A、B、C组分混合均匀并刮涂在混凝土基面后将其均匀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,作为抗滑表面。本项目使用的骨料为石英砂,粒径为2-3mm,技术要求见表5-6。

3.4施工工艺及质量控制要求

施工时对天气及气温的要求为不下雨,地面无积水,气温必须在5℃以上。

3.4.1 胶结材料施工

环氧树脂胶结料主要为A组分、B组分以及填料,先将A、B组分按一定比例混合搅拌,搅拌的时间为1-2min,搅拌均匀后立即加填料,搅拌的时间为2-3min总时间控制在5min左右。在这一过程中应分别对A组分、B组分及胶结料的黏度进行控制,现场作业时必须有专业人员指挥。胶结料拌合均匀后,用滚筒刷顺着横向桥面基面直线匀速涂刷,注意从标高低的地方往上滚涂,过程中要用力均匀,确保粘结层密实平整,胶结料用量为2.0-2.5kg/m,厚度一般控制在1-3mm。

3.4.2 撒布骨料

胶结材料施工后,采用多功能薄层摊铺车进行摊铺施工,最大摊铺宽度为3.75m,可根据车道宽进行调整,摊铺车行驶速度为10m/min。骨料粒径原则上应统一,粒径在2-3mm范围内,骨科撒布用量为7.5-9.5kg/m。在胶结料施工完毕待流水均匀后,须马上撒上骨料,数量略多于标准量(过量系数为1.2),骨料要撒布均匀,而且要盖住下层的环氧树脂,骨料靠其的自重嵌入环氧树脂层,无需碾压。

3.4.3 回收骨料

约3-8h后待环氧树脂胶结料固化,仔细清扫抗滑层,开放交通前对表面未粘接的骨料进行回收,回收后石英砂残余量<0.5kg/m;在路面投入使用一段时间(7d)后,需进行二次回收,并根据实际情况选择是否进行三次回收。回收的骨料剔除杂质后,可在下次施工中使用。

3.4.4 环氧抗滑薄层的养护

为保证环氧抗滑薄层质量以及让抗滑薄层能最大限度地发挥作用,应加强养护.刚施工完毕24h内,需对桥面进行交通管制,禁止车辆通行,在抗滑薄层上不得放置物品,确保环氧材料与混凝土基面充分粘结,同时保证足够的养护时间。环氧抗滑薄层在不同温度下所需养护时间见表7。

3.4.5 环氧抗滑薄层施工质量控制

施工质量控制性检测的主要目的在于更好地控制施工质量,以利于更好地引导施工。主要包含以下检验内容(见表8)。

此外,要求其构造深度≥1.2mm,摩擦系数SFC≥55。

除上述施工中質量控制与检测结果满足规定以外,未规定内容及评分标准参照我国《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2017)执行。

4 结语

洛维大桥旧桥桥面加铺环氧抗滑薄层于2018年年底完成施工,使得改扩建后的高速公路都统一变成黑色路面,有效地解决了在不增加荷载前提下对桥面进行黑色改造的问题,提高了高速公路的行车舒适性和安全性。同时环氧薄层优良的路面粘结性和抗老化性,使其具有理想的工程质量与使用耐久性。该桥面改造方案的成功运用得到了高速公路运营单位及行车驾驶员的一致好评,具有良好的社会效益。

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