環氧陶瓷抗滑層在橋面加鋪中的應用

李久偉

(廣西金龍高速公路有限公司，廣西 柳州 545200)

0 引言

當前，隨著我國高速公路建設的迅速發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注的焦點。如何通過先進的技術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方及使用方亟須解決的問題。本文結合廣西三江至柳州高速公路橋面加鋪的施工，針對環氧陶瓷抗滑層在高速公路橋面結構中的應用進行相關研究，旨在提供一定的參考與借鑒。

1 工程概況

廣西壯族自治區三江至柳州高速公路采用雙向四車道高速公路標準建設，全長共167.64 km，路基寬度26 m，設計速度100 km/h。該高速公路于2017-01-18建成通車。該路所屬地區為中亞熱帶季風氣候區，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。通車試運營發現，該路橋梁段事故發生率較高，本著對司乘人員高度負責的態度，項目公司決定對全線橋面加鋪環氧陶瓷抗滑層，以期達到安全性、耐久性、舒適性。

2 材料的選擇

2.1 環氧樹脂、固化劑及其輔劑

環氧陶瓷抗滑層膠結材料有三種組份混合而成，A組份為環氧樹脂，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組份技術要求表

表2 B組份技術要求表

表3 C組份技術要求表

2.2 耐磨材料—陶瓷顆粒

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、使用壽命長等優點。三柳路全線設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。陶瓷顆粒的技術要求見表4。

表4 陶瓷顆粒技術要求表

3 膠結料配合比設計

膠結料由三種組份復合而成，為了滿足施工工藝的要求，所調配的膠結料固化前須具有良好的均質性，易分散、易施工，固化后須具有高強度、高延展性、結合穩定、抗疲勞性良好的特點。經試驗室配比當A∶B∶C=39.5∶17.4∶43.1時，混合后的膠結材料可滿足上述性能。其技術要求見表5。

表5 膠結料技術要求表

4 環氧陶瓷抗滑層施工工藝

4.1 橋面精銑刨

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、穩定性高、平整度好；銑刨路幅寬，銑刨接縫次數少，橫向平整度易控制；刀頭多，精銑刨鼓能保證平整度和構造深度；平衡梁可以保證大范圍進行調平。

邊緣銑刨：由于大型精銑刨設備工藝限制，路幅兩側200 mm范圍內銑刨不到位。本項目采用350小型銑刨機對邊緣200 mm進行銑刨處理，從而保證橋面邊側銑刨質量。

銑刨過程產生的廢料用自卸車統一運輸到棄渣場堆放。銑刨后及時采用強力清掃設備清掃顆粒與浮灰，再用水車沖洗表面浮灰，從而保證銑刨表面的清潔度。

4.2 膠結材料拌合與施工

首先將A、B組份按規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。拌和過程中現場安排專業人員嚴格按照試驗室配合比對A、B、C進行下料拌合，防止混合后的膠結料黏度過高或過低不宜于施工及質量保證。整個拌合生產環節應注意膠結料狀態與相應生產參數，對顏色形態、配合比等參數進行有效檢測，存在異常問題時，立即安排取樣檢測，并調整生產過程。做好相關數據參數記錄，為后續處理過程提供參考依據。

在膠結料刮涂施工前，嚴格檢查將要作業的基面清潔度及干燥度。對出現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。將拌合均勻的膠結料運至作業面處，按照每m2設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)。

4.3 骨料撒布與回收

選用2～3 mm規格的陶瓷顆粒，在膠結料攤鋪班組施工完畢后，撒布班組馬上撒布骨料，撒布數量略多于標準量(富余系數：1.2)，并且完全覆蓋已施工的膠結料，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泛油現象為止。

待膠結料固化反應完成(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，并根據第二次回收量的大小確定是否進行第三次。回收的陶瓷顆粒剔除雜質曬干篩分后，可重復利用。

5 路用性能分析及評價

為了檢驗環氧陶瓷抗滑層的強度效果、密水性和抗滑性能，對固化劑粘結強度、路面滲水系數和擺值進行了檢測，檢測結果見表6。

表6 路用性能檢測結果表

5.1 粘結強度檢測

在膠結料施工過程中，按照每200 m2隨機預留一個粘結強度檢測點(不撒布陶瓷顆粒)，待膠結料完全固化后，用專用膠將φ50 mm的拉頭粘于檢測點上，待專用膠固化后，在規定的試驗條件下測試其粘結強度σ，檢測示意圖如圖1所示。

圖1 粘結強度檢測示意圖

式中：σ——粘結強度(N/mm2)；F——拉力(N)；A——拉頭的面積(mm2)。

5.2 密水性檢測

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。

5.3 抗滑性能檢測

采用擺式摩擦系數測定儀每200 m測一點進行檢測。

由以上檢測結果可知，應用環氧陶瓷抗滑層的高速公路橋面加鋪工程，其技術指標滿足設計要求，具有良好的粘結強度、密水性以及抗滑性能。

6 結語

綜上所述，環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，具有理想的質量水平與耐久性。高速公路從業者應充分關注這一路面結構形式的特點與應用價值，借助先進的技術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系統服務價值的影響——以柳州市為例[J].中南林業科技大學學報，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探討[J].科技創新與應用，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].建設機械技術與管理，2012(5)：94-95.

[4]高立波.水泥混凝土橋面薄層抗滑層技術的研究與應用[J].東北公路，2001(3)：60-61.