寶安福永瀝青路面施工公司
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抗滑性能是路面質(zhì)量檢驗的主要指標,對行車安全和舒適性至關重要。當前我國高等級公路和城市道路多為瀝青路面,瀝青路面由于壓實瀝青混合料的宏觀和微觀構(gòu)造特征,使得在建成通車的前幾年具有良好的抗滑性能,但隨著車輛荷載以及氣候、光照、雨水等外部環(huán)境的持續(xù)作用,路面抗滑性能會逐步衰減,以致于對行車安全造成潛在危險。根據(jù)道路平縱線形的不同特點,瀝青路面抗滑性能衰減規(guī)律也不一致,比如公路和城市道路的長大縱坡、急轉(zhuǎn)彎、互通立交等特殊路段,其抗滑性能衰減很快,往往在通車2~3年內(nèi),抗滑性能可能就已不滿足安全要求。因此,在路面整體結(jié)構(gòu)性能良好的情況下,對一些特殊路段的路面抗滑性能有針對性的及時修復非常必要。
特殊路段瀝青路面抗滑性能修復體量比較小,施工難度較大、耐久性要求高,且不宜對原有路面結(jié)構(gòu)造成較大的影響,以免造成浪費。鑒于此,本文提出一種專門修復特殊路段瀝青路面抗滑性能且可常溫施工的薄層結(jié)構(gòu)(5 mm~6 mm)。基于室內(nèi)研發(fā)成果與依托工程應用實踐,分析總結(jié)抗滑薄層材料技術特點、關鍵施工工藝與流程,并進行工程應用與質(zhì)量檢測評價,這一結(jié)果具有一定的推廣應用價值,可供同類工程參考。
1.1黏結(jié)材料及結(jié)構(gòu)特點
為了提高抗滑性能薄層修復結(jié)構(gòu)的使用耐久性,對黏結(jié)材料有較高的技術要求,常采用聚氨酯、甲基丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂等高分子聚合物黏結(jié)材料。根據(jù)使用特點,可分為水性、油性、單組份或雙組份。本次研究和應用采用雙組份環(huán)氧樹脂黏結(jié)材料,其具有如下結(jié)構(gòu)特點。
1)雙組份環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)中包含羥基和醚鍵等官能團。由于這些化學基團的存在,其與表面活性高的極性材料(瀝青混合料、水泥混凝土)界面接觸會產(chǎn)生電磁力,使環(huán)氧樹脂表現(xiàn)出較高的內(nèi)聚力和黏附力。2)結(jié)構(gòu)中存在苯環(huán)與醚鏈等,使其固化反應后構(gòu)造更為致密,具有較好的耐酸、堿、鹽等多種化學物質(zhì)腐蝕能力。3)由于其分子結(jié)構(gòu)中同時存在剛性苯環(huán)和柔性羥基結(jié)構(gòu),使環(huán)氧樹脂薄層具有較好的力學性能。
1.2黏結(jié)材料技術要求
環(huán)氧樹脂黏結(jié)材料有多種類型(不同型號與不同組份),結(jié)合使用要求,通過對比,提出采用滲透性較好的雙組份環(huán)氧樹脂黏結(jié)材料,其A、B雙組份技術要求分別如表1和表2所示。為了提高抗滑薄層的黏結(jié)強度,同時適當減少環(huán)氧樹脂用量、降低工程成本,可將雙組份環(huán)氧樹脂與細砂按一定的配比混合并充分攪拌,制備環(huán)氧樹脂砂漿。應用時,采用環(huán)氧樹脂砂漿作為抗滑薄層黏結(jié)材料。
1.3抗滑骨料
骨料的作用是為抗滑薄層結(jié)構(gòu)形成較大的粗糙度,更大程度地提高修復結(jié)構(gòu)的抗滑性能。抗滑薄層骨料宜采用3 mm~5 mm規(guī)格的單一粒徑碎石,原因有三:1)單一粒徑碎石抗滑薄層的材料組成設計、施工工藝等較簡單,鋪筑的薄層結(jié)構(gòu)表面也更加美觀;2)輪胎與單一粒徑碎石抗滑薄層界面接觸面積較大,可產(chǎn)生較大的摩擦力;3)單一粒徑碎石之間可形成較好的排水通道,便于路面排水。
2.1原瀝青路面界面處理
1)用鋼刷和高壓吹風機將瀝青路面界面的灰塵、油污和其他有害的雜質(zhì)等清除;2)若界面空隙中存有少量積水,則持續(xù)高壓吹風至水分蒸發(fā)表面干燥或者等水分自然揮發(fā);3)必須待界面干燥潔凈后方可進行后續(xù)工作。
2.2放線并用膠帶進行邊緣保護
根據(jù)鋪筑設計方案規(guī)劃工程實施范圍,并對外圍采用膠帶黏貼保護,防止環(huán)氧樹脂砂漿外流。
2.3制備環(huán)氧樹脂砂漿
1)先將環(huán)氧樹脂A組份與B組份按試驗確定的比例在常溫下混合形成雙組份環(huán)氧樹脂,并攪拌均勻(根據(jù)需要可摻加一定量的色粉制備不同顏色);2)再把一定規(guī)格的細砂按確定的比例加入環(huán)氧樹脂中攪拌均勻,形成具有一定稠度的環(huán)氧砂漿,細砂的摻量可根據(jù)環(huán)境溫度作適當?shù)恼{(diào)整。
2.4涂抹環(huán)氧砂漿
采用帶有鋸齒的刮刀沿著路面行車方向由低向高呈直線刮涂,在涂刮時施加一定的均勻壓力,使環(huán)氧砂漿與界面充分黏結(jié),形成厚度均勻且平整密實的粘結(jié)層。施工溫度不宜低于10℃。
2.5撒布耐磨碎石
在環(huán)氧樹脂砂漿涂抹的同時,緊隨其后,在其上人工撒布3 mm~5 mm規(guī)格的單一粒徑骨料,直到將所鋪砂漿蓋滿,撒布的骨料不可進行碾壓。
2.6碎石回收
等環(huán)氧樹脂砂漿初步固化形成一定強度后,掃除表面多余的骨料,剔除雜質(zhì)回收。
2.7養(yǎng)生與開放交通
養(yǎng)生期間不允許任何車輛或其他荷載進入,常溫下一般養(yǎng)生3 h后開放交通;溫度較低或濕度較大時,可適當?shù)难娱L養(yǎng)生時間,一般為4 h~6 h;也可以根據(jù)溫度和濕度對環(huán)氧砂漿強度影響的試驗結(jié)果確定養(yǎng)生時間。
3.1鋪筑方案
目前抗滑薄層結(jié)構(gòu)鋪筑主要有2種方案,如表5所示。本次實施的依托工程為重慶市北碚區(qū)水土鎮(zhèn)公路路面抗滑修復工程和重慶市主城黃角灣立交路面抗滑修復工程。根據(jù)原道路所處地理位置、線型以及交通、環(huán)境等特點,考慮安全、美觀、經(jīng)濟等因素,2個實施工程均采用平面間斷鋪筑方案。其中北碚水土鎮(zhèn)采用單一粒徑的陶瓷顆粒骨料,抗滑薄層間距5 m,每個條狀寬度2.0 m;黃角灣立交采用單一粒徑的玄武巖骨料,抗滑薄層間距3 m,每個條狀寬度2.0 m。
抗滑薄層材料組成按如下步驟實施:1)將環(huán)氧樹脂的A組份和B組份按20∶7進行混合,均勻攪拌3 min~5 min;2)加入與A、B組份混合后重量相當?shù)募毶埃鶆驍嚢? min~8 min,形成具有一定稠度的環(huán)氧砂漿;3)將環(huán)氧砂漿均勻攤鋪在原路面上,用量為2.7 kg/m2~3.5 kg/m2;4)撒布3 mm~5 mm粒徑的骨料,撒滿為止;其中彩色陶粒用量為4 kg/m2~5 kg/m2,玄武巖用量為6 kg/m2~8 kg/m2,總厚度控制在3 mm~5 mm。
本文以雙組份環(huán)氧樹脂膠砂為黏結(jié)材料,以單一粒徑彩色陶瓷顆粒和玄武巖骨料為抗滑骨料,進行了薄層結(jié)構(gòu)抗滑修復技術的工程應用驗證,主要獲得以下認識:
1)經(jīng)環(huán)氧-陶瓷顆粒與環(huán)氧-玄武巖抗滑薄層修復后的瀝青路面,其抗滑擺值BPN與構(gòu)造深度明顯增大,抗滑性能顯著提升。2)提出了用于抗滑薄層修復的雙組份環(huán)氧樹脂A組份材料的技術要求為環(huán)氧當量185~192,20℃標準黏度不大于40 s,含水量不大于1%,25℃比重1.1 g/cm3~1.2 g/cm3;B組份材料的技術要求為20℃標準黏度不大于30 s,含水量不大于0.5%,25℃比重1.1 g/cm3~1.2 g/cm3。3)提出了抗滑骨料的技術要求為密度不小于2.5 g/cm3,洛杉磯磨耗損失不大于20%,磨光值不小于45,壓碎值不大于26%,針片狀含量不大于12%。
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