趙馨鑫， 張燁

(1.重慶通力高速公路養(yǎng)護工程有限公司， 重慶市 401147； 2.重慶鵬方交通科技股份有限公司)

近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，交通量也隨之增加，道路的維修和養(yǎng)護越來越受到社會各界的關注。市政道路的維修和養(yǎng)護，其目的不僅在于維護道路的性能，更在于節(jié)省道路維修和養(yǎng)護的成本，提升經(jīng)濟效益以及滿足市政道路快速通行的要求。

高強改性反應性樹脂壓入式瀝青混凝土路面材料是在骨架密實型基體瀝青混合料攤鋪前將高強改性反應性樹脂刮涂在基面上，在瀝青混合料攤鋪碾壓過程中壓入基體而形成的路面材料，即路面材料主要由骨架密實型基體瀝青混合料和壓入其空隙的高強改性反應性樹脂構成，屬于“柔變剛”，材料偏于柔性。且反應性樹脂的固化時間可調，高溫下固化更好，可更快開放交通。

該文主要以市政混凝土高架橋橋面維修的實體工程為依托，從室內(nèi)膠結料的制備與施工工藝研究、改性反應性樹脂壓入式瀝青混凝土性能研究及實體工程應用等方面對該維修處治技術進行介紹。

1 工程概況

項目為重慶市某混凝土高架橋，總長214.1 m，鋪裝寬度8.5 m，原橋面鋪裝層厚120 mm(含鋼筋水泥混凝土調平層)，鋪裝下層調平層采用60 mm厚度的C40防水混凝土(內(nèi)設置直徑為φ10、網(wǎng)眼為10 cm×10 cm的防裂鋼筋網(wǎng))；鋪裝上面層采用60 mm厚度的瀝青混凝土。經(jīng)實地調查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有瀝青混凝土鋪裝存在的主要病害為網(wǎng)狀裂縫、坑槽、推移擁包等，鋪裝病害面積約1 820 m2，嚴重破壞達20多處，因此，將鋪裝層全部銑刨進行重鋪處理，橋面維修鋪裝設計總厚度12 cm，結構組成為：50 mm改性瀝青瑪蹄脂碎石(SMA-13)+70 mm改性瀝青瑪蹄脂碎石(SMA-13)+高強改性反應性樹脂防水黏結PRC(整體化加強密水層)+ 裂縫封閉滲透加強層KH。具體構造見圖1。

圖1 橋面鋪裝維修方案

2 原材料

項目所涉及原材料包括高滲透改性環(huán)氧樹脂、高強改性反應性樹脂、SMA瀝青混合料用改性瀝青、粗集料、細集料、礦粉、木質素纖維、低溫降黏材料Sasobit，其原材料檢測均符合JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》要求。

3 高強反應性膠結料的制備與施工工藝研究

改性反應性膠結料，是按一定的質量比例與改性材料混合形成的高強反應性樹脂材料，在混合料的高溫作用下快速固化形成強度。膠結料的制備與工藝主要從混合料高溫持續(xù)時間、膠結料稠度、膠結料密度、固化時間及上涌高度5個方面的研究來確定。

(1) 混合料車轍試件溫度散失情況測定

采用已確定的SMA-13級配，車轍試件在室溫情況下，采用兩個平行的數(shù)顯式溫度傳感器測定混合料攤鋪后溫度的散失情況。結果顯示：在攤鋪后65～75 min混合料溫度降至50 ℃。因此混合料攤鋪后可提供高溫的時間為1 h左右。

(2) 膠結料稠度的確定

填料采用礦粉和高嶺土兩種，膠與填料比例不同，膠結料的稠度不同，直接影響其施工和易性，因此對其稠度進行相關試驗研究。試驗結果如表1所示。

表1 膠結料稠度的測定結果

根據(jù)施工和易性及考慮現(xiàn)場膠結料拌和難易程度最終選定，全高嶺土作為填料，膠∶填料=1∶0.7。

(3) 膠結料密度的確定

采用37 mL密度杯，測得膠結料密度為1.33 g/cm3。

(4) 施工工藝研究

為了模擬現(xiàn)場施工情況，采用車轍試件直接進行相關試驗，將配置好的膠結料按照計算量刮涂在備好的車轍試模底板上，再攤鋪SMA-13瀝青混合料。成型后第2天切割車轍試件，觀察膠結料上涌情況。結果見表2。

表2 膠結料上涌情況試驗結果

綜合固化時間及操作時間，最終確定施工配方為：固化劑慢∶快=4∶1，膠∶粉∶固化劑=1∶0.7∶0.3，刮涂厚度為0.25 cm。

4 反應性樹脂壓入式瀝青混合料性能研究

反應性樹脂壓入式瀝青混凝土路面材料偏于柔性，因此，該文在評價其路用性能時采用瀝青混合料的車轍試驗、凍融試驗和小梁低溫彎曲試驗來評價反應性樹脂壓入式瀝青混凝土路面材料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和抗水損害性能。

(1) 高溫(抗剪切)穩(wěn)定性

從車轍的本質考慮，動穩(wěn)定度也可以反映材料的抗剪切推移能力，故研究采用車轍試驗的方法研究瀝青混合料的高溫抗剪切、穩(wěn)定性能，分別對反應性壓入式瀝青混凝土和普通SMA-13型瀝青混合料車轍試驗結果進行比較，評價其高溫性能。試驗結果見表3。

表3 反應性樹脂壓入式瀝青混凝土車轍試驗結果

從表3可以看出：60 ℃反應性樹脂壓入式瀝青混凝土60 min內(nèi)車轍深度<1 mm，動穩(wěn)定度>10 000次/mm。由此說明，該混凝土相比于SMA-13型混合料有更好的高溫穩(wěn)定性。

(2) 水穩(wěn)定性

以凍融劈裂強度評價灌注式混凝土的抗水穩(wěn)定性。試驗結果見表4。

從表4可以看出：灌注式樹脂混凝土凍融劈裂強度比為99.3%，遠大于JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》改性瀝青SMA混合料80%的技術要求。說明樹脂膠結料基本能形成連續(xù)網(wǎng)狀結構，能有效阻擋水分的浸入對混合料的破壞。

表4 反應性樹脂壓入式瀝青混凝土凍融劈裂試驗結果

(3) 低溫抗裂性

分別對反應性樹脂壓入式瀝青混凝土及普通SMA-13型瀝青混合料進行小梁低溫劈裂試驗，試驗結果如表5所示。

表5 灌注式瀝青混凝土低溫彎曲試驗結果

由表5可以看出：反應性樹脂壓入式瀝青混凝土路面材料的最大荷載、抗彎拉強度及彎拉勁度模量都比普通SMA-13低，而最大彎拉應變卻相對較大，表明反應性樹脂壓入式瀝青混凝土路面材料比普通SMA-13具有更好的低溫抗裂性能。

5 實體工程應用

該項目的實體工程是重慶市某混凝土高架橋，其具體施工工藝如下：

首先，對原橋面鋪裝層(含水泥混凝土調平層)進行整體挖除，再采用自動拋丸設備對橋面板進行處置，人工涂抹高滲透環(huán)氧黏結封閉層，噴涂用量為250～350 g/m2；然后，在封閉層施工1 h以內(nèi)同步施工高強反應性材料PRC，刮涂用量為2.5～3.0 kg/m2。在PRC施工90 min以內(nèi)同步施工SMA-13改性瀝青混凝土。

由于是市政高架橋，工程采用夜間施工，晚上22:00開始封道，早上06:00開放交通，能夠滿足市政道路維修的特殊時限要求。2014年12月施工后3年多時間使用效果良好，未出現(xiàn)破壞。

6 結論

(1) 從混凝土性能研究的結果可看出：反應性樹脂壓入式瀝青混凝土具有較好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和水穩(wěn)定性。

(2) 反應性樹脂壓入式瀝青混凝土剛柔并進，能快速形成強度、快速開放交通，路用效果較好，適合于市政道路快速維修通車的特殊要求。