覃捷
摘要:文章針對(duì)高速公路改擴(kuò)建舊橋混凝土橋面鋪裝施工特點(diǎn)及要求,結(jié)合廣西洛維大橋工程實(shí)例,通過(guò)舊橋橋面加鋪方案比選,介紹了黑色環(huán)氧抗滑層加鋪方案,并分析了加鋪施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:環(huán)氧薄層;橋面加鋪;施工工藝;質(zhì)量控制
中圖分類號(hào):U445.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.13282/j.cnki.wccst.2019.09.029
文章編號(hào):1673-4874(2019)09-0100-02
0引言
當(dāng)前,隨著我國(guó)高速公路建設(shè)的迅速發(fā)展,道路行車安全及舒適性已成為社會(huì)廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。高速公路改擴(kuò)建工程對(duì)原舊路面進(jìn)行統(tǒng)一瀝青罩面處理,全線為黑色瀝青路面,而原舊橋橋面鋪裝為混凝土路面。為提高行車安全舒適性,在考慮不增加橋面荷載、不改變橋面兩端路面的標(biāo)高及交安設(shè)施的情況下需對(duì)舊橋橋面混凝土路面進(jìn)行黑色化改造,使得高速公路全線路面顏色統(tǒng)一協(xié)調(diào)。本文結(jié)合廣西柳州(鹿寨)至南寧高速公路改擴(kuò)建工程洛維大橋舊橋橋面加鋪的工程實(shí)例,針對(duì)環(huán)氧抗滑薄層技術(shù)在高速公路舊橋橋面結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)研究總結(jié),旨在提供一定的參考與借鑒。
1舊橋工程概況
廣西柳州(鹿寨)至南寧高速公路改擴(kuò)建工程洛維大橋舊橋總長(zhǎng)698m,橋跨組合為(3×30+80+125+80+10×30)m,主橋?yàn)椋?0+125+80)m單箱單室連續(xù)剛構(gòu),引橋?yàn)橄群?jiǎn)支后連續(xù)T梁,橋面總寬28m。大橋橋面鋪裝采用φ8mm鋼筋網(wǎng),現(xiàn)澆8-12cm厚C30混凝土面板。經(jīng)調(diào)查現(xiàn)橋面局部存在線裂和破損。柳南高速公路改擴(kuò)建完成后,該舊橋由原來(lái)雙向四車道變?yōu)閱蜗蛩能嚨?,單?dú)承擔(dān)柳州往南寧方向的車流,現(xiàn)擬對(duì)舊橋全范圍橋面鋪裝進(jìn)行改造,總面積約19000m。
2 舊橋橋面加鋪方案比選說(shuō)明
鑒于舊橋橋面不能增加恒載,擬定以下三種鋪裝方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)影響等方面的綜合比較,以便從中比選出最優(yōu)方案,方案詳見表1。
2.1方案1(推薦方案)
加鋪5mm黑色環(huán)氧抗滑層的具體方案如下:采用精銑刨工藝對(duì)舊橋面混凝土進(jìn)行銑刨,要求銑刨深度≤5mm,處理后無(wú)附著不牢的浮漿及雜物等,沒有明顯凸起或下凹。平整度采用3m直尺最大間隙≤3mm,鋪砂法檢測(cè)的構(gòu)造深度≥0.3mm,然后加鋪5mm的環(huán)氧抗滑層。結(jié)構(gòu)組成由下到上依次為:原混凝土橋面、環(huán)氧膠結(jié)材料、5mm環(huán)氧抗滑層。具體如圖1所示。
優(yōu)點(diǎn):平整度好、行車舒適性好,和自然環(huán)境相協(xié)調(diào),熱穩(wěn)定性較好,鋪后即可通車,利于早期開放交通,且施工工期較短,對(duì)行車交通影響小,養(yǎng)護(hù)和維修工作較簡(jiǎn)單,破壞后易于修復(fù),造價(jià)適中。缺點(diǎn):使用壽命一般(使用年限約7年)。
2.2 方案2(比較方案)
加鋪2.5cmSMA-10改性瀝青面層的具體方案如下:將舊水泥混凝土橋面刨銑約2.5cm,然后加鋪2.5cmSMA-10改性瀝青面層。結(jié)構(gòu)組成由下到上依次為:原混凝土橋面、改性瀝青粘層、2.5cmSMA-10改性瀝青面層.
優(yōu)點(diǎn):造價(jià)較低,平整度較好、行車舒適性較好、利于早期開放交通,且施工工期較短,對(duì)行車交通影響時(shí)間較短。缺點(diǎn):需要對(duì)原橋面鋪裝銑刨約2.5cm,因原橋面鋪裝施工可能存在鋼筋移位,存在凈保護(hù)層厚度不足2.5Cm的風(fēng)險(xiǎn),給銑刨施工帶來(lái)一定的難度;薄層瀝青加鋪層間抗剪強(qiáng)度不足,易出現(xiàn)推移、層間剪切破壞等問題;使用壽命較短(使用年限約3年)。
2.3 方案3(比較方案)
加鋪ECO聚胺酯改性混凝土面層的具體方案如下:將水泥混凝土橋面刨銑約2cm,然后加鋪2cmECO聚胺酯改性混凝土面層。結(jié)構(gòu)組成由下到上依次為:原混凝土橋面、ECO聚胺酯粘層、2cmECO聚胺酯改性混凝土面層.
優(yōu)點(diǎn):剛度大、熱穩(wěn)定性好、耐磨性能好,破壞后修復(fù)容易,修復(fù)周期短,利于早期開放交通,使用壽命較長(zhǎng)(使用年限約10年)。缺點(diǎn):需要對(duì)原橋面鋪裝銑刨2cm,因原橋面鋪裝施工可能存在鋼筋網(wǎng)凈保護(hù)層厚度不夠2cm的風(fēng)險(xiǎn),給銑刨施工帶來(lái)一定的難度,造價(jià)高。
2.4推薦路面結(jié)構(gòu)方案
結(jié)合廣西區(qū)內(nèi)高速公路橋面鋪裝養(yǎng)護(hù)方案,本著安全可靠、行車舒適的理念,通過(guò)對(duì)三種鋪裝方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)影響等方面的綜合比較,確定洛維大橋舊橋橋面鋪裝改造采用加鋪5mm黑色環(huán)氧抗滑層的方案.具體方案如下:將原橋面采用大型銑刨機(jī)進(jìn)行精銑刨,要求銑刨深度≤5mm,邊緣部位以及鋼筋頭裸露的局部位置采用人工鑿毛機(jī)進(jìn)行銑刨處理,原橋面裂縫或銑刨后出現(xiàn)的裂紋等病害必須同步處理完成,銑刨后橋面表面構(gòu)造深度≥1mm,平整度采用3m直尺測(cè)量≤3mm,然后進(jìn)行環(huán)氧抗滑層施工。
3 施工技術(shù)質(zhì)量控制要點(diǎn)
3.1舊橋基面處治
精銑刨是通過(guò)對(duì)舊橋混凝土路面進(jìn)行一定深度的銑刨,去除老化路面,銑刨出一個(gè)嶄新的、具有細(xì)密紋理的路面,使混凝土表面粗糙度達(dá)到CSP6級(jí),從而增加橋面的摩擦力及與抗滑薄層的粘結(jié)力;同時(shí)銑刨過(guò)程實(shí)現(xiàn)橋面自動(dòng)找平,提高橋面平整度。
精銑刨機(jī)的刀間距一般≤8mm,精銑刨的深度一般為0-100mm,銑刨機(jī)以約6-8m/min的速度進(jìn)行銑刨。為確保線型,在機(jī)子前進(jìn)方向靠標(biāo)線一側(cè)懸掛吊錘,提前劃出行走路線。安排專人在銑刨機(jī)兩側(cè)跟蹤銑刨深度及探頭等情況,過(guò)深或過(guò)淺立即調(diào)整安裝在機(jī)子側(cè)面的控制板,及時(shí)糾正。銑刨完一道后,倒機(jī)回來(lái)開始第二道銑刨,靠第一道一側(cè)以已銑刨面為基準(zhǔn)控制深度,與第一道拼接面有≥10cm的寬度;另一側(cè)繼續(xù)以5mm為基準(zhǔn)深度進(jìn)行控制,依此類推完成銑刨。同時(shí)采用封閉式掃地機(jī)跟蹤清掃,完成一個(gè)全斷面銑刨段落后,隨即安排高壓清洗車進(jìn)行殘留粉塵的沖洗,保證橋面清潔度。
3.2 基面處治后出現(xiàn)的局部裂縫處理
本次加鋪采用薄層罩面對(duì)橋面裂縫較為敏感,橋面精銑刨后若出現(xiàn)輕微裂縫或者原橋面自身存在深層裂縫,需對(duì)裂縫進(jìn)行環(huán)氧灌縫處理。工藝如下:
(1)開槽:采用開槽機(jī)按養(yǎng)護(hù)規(guī)范要求沿橋面裂縫走向進(jìn)行開槽,切割出規(guī)則整齊的凹槽.作業(yè)時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況將開槽機(jī)的鋸片調(diào)整到適當(dāng)高度,確保切入深度在1.5-2.0cm以內(nèi).
(2)清理:開槽擴(kuò)縫后應(yīng)進(jìn)行清縫處理,用肩背式吹塵機(jī)配合鋼絲刷將槽內(nèi)的碎渣及裂縫兩側(cè)至少50cm范圍內(nèi)的灰塵清理干凈,以提高粘結(jié)力。
(3)烘干:采用熱氣噴槍在進(jìn)行灌縫前對(duì)縫隙加熱除潮,除去縫內(nèi)潮氣,利于灌縫料與縫壁和縫底之間的粘結(jié)。
(4)灌注:采用環(huán)氧膠體灌入時(shí)應(yīng)控制好灌縫機(jī)的走向,在灌好第一遍5min后再進(jìn)行一次找平灌縫,使裂縫表面形成丁形密封層,同時(shí)注意控制灌入膠體的高度。
3.3 環(huán)氧抗滑層鋪裝材料技術(shù)要求
環(huán)氧抗滑層膠結(jié)材料采用高強(qiáng)度、高延展性、結(jié)合穩(wěn)定、抗疲勞性良好的膠結(jié)材料。具體材料性能指標(biāo)見表2-4。
抗滑骨料不直接與A、B、C組分混合,在A、B、C組分混合均勻并刮涂在混凝土基面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。本項(xiàng)目使用的骨料為石英砂,粒徑為2-3mm,技術(shù)要求見表5-6。
3.4施工工藝及質(zhì)量控制要求
施工時(shí)對(duì)天氣及氣溫的要求為不下雨,地面無(wú)積水,氣溫必須在5℃以上。
3.4.1 膠結(jié)材料施工
環(huán)氧樹脂膠結(jié)料主要為A組分、B組分以及填料,先將A、B組分按一定比例混合攪拌,攪拌的時(shí)間為1-2min,攪拌均勻后立即加填料,攪拌的時(shí)間為2-3min總時(shí)間控制在5min左右。在這一過(guò)程中應(yīng)分別對(duì)A組分、B組分及膠結(jié)料的黏度進(jìn)行控制,現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)必須有專業(yè)人員指揮。膠結(jié)料拌合均勻后,用滾筒刷順著橫向橋面基面直線勻速涂刷,注意從標(biāo)高低的地方往上滾涂,過(guò)程中要用力均勻,確保粘結(jié)層密實(shí)平整,膠結(jié)料用量為2.0-2.5kg/m,厚度一般控制在1-3mm。
3.4.2 撒布骨料
膠結(jié)材料施工后,采用多功能薄層攤鋪車進(jìn)行攤鋪施工,最大攤鋪寬度為3.75m,可根據(jù)車道寬進(jìn)行調(diào)整,攤鋪車行駛速度為10m/min。骨料粒徑原則上應(yīng)統(tǒng)一,粒徑在2-3mm范圍內(nèi),骨科撒布用量為7.5-9.5kg/m。在膠結(jié)料施工完畢待流水均勻后,須馬上撒上骨料,數(shù)量略多于標(biāo)準(zhǔn)量(過(guò)量系數(shù)為1.2),骨料要撒布均勻,而且要蓋住下層的環(huán)氧樹脂,骨料靠其的自重嵌入環(huán)氧樹脂層,無(wú)需碾壓。
3.4.3 回收骨料
約3-8h后待環(huán)氧樹脂膠結(jié)料固化,仔細(xì)清掃抗滑層,開放交通前對(duì)表面未粘接的骨料進(jìn)行回收,回收后石英砂殘余量<0.5kg/m;在路面投入使用一段時(shí)間(7d)后,需進(jìn)行二次回收,并根據(jù)實(shí)際情況選擇是否進(jìn)行三次回收?;厥盏墓橇咸蕹s質(zhì)后,可在下次施工中使用。
3.4.4 環(huán)氧抗滑薄層的養(yǎng)護(hù)
為保證環(huán)氧抗滑薄層質(zhì)量以及讓抗滑薄層能最大限度地發(fā)揮作用,應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù).剛施工完畢24h內(nèi),需對(duì)橋面進(jìn)行交通管制,禁止車輛通行,在抗滑薄層上不得放置物品,確保環(huán)氧材料與混凝土基面充分粘結(jié),同時(shí)保證足夠的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。環(huán)氧抗滑薄層在不同溫度下所需養(yǎng)護(hù)時(shí)間見表7。
3.4.5 環(huán)氧抗滑薄層施工質(zhì)量控制
施工質(zhì)量控制性檢測(cè)的主要目的在于更好地控制施工質(zhì)量,以利于更好地引導(dǎo)施工。主要包含以下檢驗(yàn)內(nèi)容(見表8)。
此外,要求其構(gòu)造深度≥1.2mm,摩擦系數(shù)SFC≥55。
除上述施工中質(zhì)量控制與檢測(cè)結(jié)果滿足規(guī)定以外,未規(guī)定內(nèi)容及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參照我國(guó)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1-2017)執(zhí)行。
4 結(jié)語(yǔ)
洛維大橋舊橋橋面加鋪環(huán)氧抗滑薄層于2018年年底完成施工,使得改擴(kuò)建后的高速公路都統(tǒng)一變成黑色路面,有效地解決了在不增加荷載前提下對(duì)橋面進(jìn)行黑色改造的問題,提高了高速公路的行車舒適性和安全性。同時(shí)環(huán)氧薄層優(yōu)良的路面粘結(jié)性和抗老化性,使其具有理想的工程質(zhì)量與使用耐久性。該橋面改造方案的成功運(yùn)用得到了高速公路運(yùn)營(yíng)單位及行車駕駛員的一致好評(píng),具有良好的社會(huì)效益。