TIT嵌固封層技術在武罐高速公路混凝土路面養護中的應用

張珺璟 陳權

摘 要：武罐高速公路西秦嶺隧道至甘川省界段采用了水泥混凝土路面結構。在歷時4年的運營后，該段混凝土路面因重載磨光而形成了大面積的“鏡面現象”，其實測抗滑性能指數（SRI）的年衰減幅度亦較大，交通事故率也呈較強的上升趨勢。通過在部分事故高發路段應用TIT嵌固封層技術，有效地恢復了試驗路段的路面抗滑性能，全面遏制了事故多發的態勢。試驗效果具有顯著的推廣意義。

關鍵詞：混凝土路面；養護；抗滑；TIT嵌固封層

中圖分類號：U418.4 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）06-0100-02

G75蘭州至海口高速公路武都至罐子溝（甘川界）段，（以下稱作武罐高速），地處甘肅省隴南市武都區和文縣境內，西起武都區兩水鎮，途經隴南市區（武都區）、漢王、大岸廟、玉皇、琵琶、洛塘、余家灣、清峪溝等地，東至甘川交界的罐子溝，是西北地區連接西南、通達全國的交通主動脈之一，戰略意義重大。武罐高速于2013年12月建成通車，行車歷時4年后，其路基技術狀況指數（SCI）尚能完全達到良等以上指標，但路面病害卻迅速增加，特別是路面行駛質量指數（RQI）和抗滑性能指數（SRI）衰減幅度大；公路使用性能缺陷的宏觀體現為：道路舒適性差，路面“鏡面現象”顯著，交通事故率高。

1 概況

武罐高速按雙向四車道高速公路技術標準設計、施工，設計行車速度80公里/小時，路基基本寬度24.5米，橋涵設計荷載公路Ⅰ級；路線全長132.4Km，其中K406+000 ～K462+300段采用瀝青路面，K462+300～K538+400段采用混凝土路面。為了先期驗證TIT嵌固封層（Thermosetting Inserting Technology）技術在武罐高速的適應性，選擇YK471+300～YK474+800（西秦嶺隧道出口）、YK476+200～YK477+080（琵琶隧道）、YK501+480～YK503+300（階州隧道出口）和ZK452+000～ZK455+400（玉皇隧道）、ZK537 +140～ZK537+650（樓房山隧道）等路段作為試驗路段，以期在取得試驗成果的基礎上，為推廣該技術提供實踐支持和理論準備。

1.1 試驗路段路面結構

武罐高速公路混凝土路面結構有三個類型。主線路面結構：26cm厚混凝土面層+20cm厚水泥穩定碎石（水泥摻量5%）基層+20cm厚水泥穩定碎石（水泥摻量3.5%）底基層；橋面鋪裝結構：15cm厚鋼纖維水泥混凝土，混凝土強度不低于C40，鋼纖維摻量62.8Kg/m3；隧道路面：26cm厚水泥混凝土面層+C15片石混凝土仰拱填充層。

1.2 路面技術狀況

2017年6月，公路養護管理部門對試驗路段的技術狀況做了評定。根據實測數據，路面使用性能（PQI）和路面破損狀況（PCI）評定為良以上，路面行駛質量（RQI）評定等級有優、良、中三個等級，路面抗滑性能（SRI）評定等級有優、良、中、差四個等級。評定結果表明，路面行駛質量（RQI）和路面抗滑性能（SRI）衰減最為顯著，特別是部分“鏡面效應”路面的抗滑能力極弱。

2 TIT嵌固封層技術原理

2.1 施工工藝過程

TIT嵌固封層采用“精銑刨+嵌固封層”的復合工藝：首先精銑刨處理原混凝土路面，再利用嵌固封層車將固結材料（一定比例的水性環氧乳液和胺類固化劑）和抗滑集料（金剛砂、棕剛玉等）同步噴灑在路面上，經自然風干形成路面表層處治封層。

2.2 材料技術指標

2.2.1 固結材料

TIT嵌固封層固結材料由水性環氧乳液A組分、胺類固化劑B組分與乳化瀝青依一定比例混合而成。A、B組分和混合后的固結材料技術指標需滿足表1和表2的要求。

2.2.2 固結材料

TIT嵌固封層集料采用金剛砂（SiC）和棕剛玉（Al2O3）按一定比例混合而成，其公稱粒徑范圍0.3mm～0.6mm，其技術指標要求如表3。

3 施工技術要點

（1）嵌固封層車調試：開啟設備，排出封層車水罐中的水，沖洗管路和噴頭。在噴水過程中檢查噴頭是否暢通，噴水是否均勻；若設備噴水正常，應查找原因，并排除故障。

（2）裝料：打開固結劑A組分和B組分的包裝桶蓋，用電動攪拌器分別攪拌，以確保原料內的易沉淀物均勻懸浮，但單桶攪拌時間不宜超過1min。泵送攪拌后的A組分和B組分原料至封層車的A罐和B罐[1]。固結料裝料完畢后，采用裝載機或傳送帶將按設計比例摻配后的集料裝入封層車集料罐。

（3）灑布：根據封層寬度，調整固結料噴桿的長度和集料撒布輥的寬度；同時，根據路面的實際狀況，確定噴灑量、次數和養生時間。一般情況下，固結料噴灑量為0.5～1.0 Kg/m2[2]，噴灑2～3次；集料撒布量為0.4～0.8 Kg/m2，封層車施工速度控制在6～8Km/h，養生時間2～4h。

4 結語

通過實施TIT嵌固封層表面處治，武罐高速YK476+ 200～YK477+080（琵琶隧道）、ZK452+000～ZK455+400（玉皇隧道）等路段的行車條件得到了較大的改善，路面抗滑性能恢復到了原設計要求，交通事故率降到了近兩年來的最低水平。同時，在后期的跟蹤觀察中也發現，部分路段的TIT嵌固封層出現了脫落、起皮現象。經過分析、討論，固結料原材料的攪拌不均勻和噴灑不均勻被認為是造成質量缺陷的主要原因。

參考文獻

[1]冀志國.論高速公路TIT嵌固封層施工[J].山西建筑，2017，43（27）：109-110.

[2]王端宜，梁何浩，于泳潭，徐馳，梁遐意.基于水性環氧的嵌固型封層性能評價[A].全國公路養護新材料應用技術大會論文集[C].北京：公路養護技術國家工程研究中心，2015：11-22.