淺析舊橋面改性環氧薄層鋪裝技術運用

吳峰龍

（廈門市政工程有限公司，福建 廈門 361004 ）

0 引言

隨著城市道路市政交通工程日趨增多、對工程的質量、安全、進度要求不斷提高，超薄改性環氧薄層罩面施工在全國范圍內得以迅速應用和不斷提高。本文以武夷新區童游大道、將口大道市政道路白改黑工程橋面采用改性環氧薄層鋪裝，主要分析了環氧薄層鋪裝的特點，施工技術過程控制。本文淺析的經濟效益、安全性、工期的優化性可為同類項目提供參考。

1 項目背景

本項目童子山橋、崇陽溪橋200 米長橋面總寬38.5 米，雙向6 車道，總面積25000 平方米，橋面鋪裝現狀為混凝土面，考慮橋梁荷載結構安全問題，橋面加鋪常用加鋪類型：超薄磨耗層與瀝青混凝土兩種。

2 加鋪方案分析比選

方案1：改性環氧薄層鋪裝（6mm）；優點1.厚度薄，自重荷載增加小，利于結構安全，對橋梁影響最小。2.無需改造橋面排水設施。3.施工快，開放交通快。4.無需重型施工設備。5.交通轉換省時省力，節省了隱性交通成本。6.拉伸強度、壓縮強度、彎曲強度高等特點，大流量高負載的承受能力。缺點1.對現狀橋面質量要求較高。2.對施工質量要求較高。3.如存在橋梁基面處理不足或過度超載等情況，可能會造成脫層、剝落等問題。

方案2：4cm 改性瀝青混凝土+6cm 改性瀝青混凝土優點：1.面層與路基段結構層一致。缺點：1.增加橋梁自重2.施工期間需重型機械，不利于橋梁結構安全。

考慮了橋梁現狀使用情況，參考橋梁檢測報告與童游大道路面檢測報告，結合施工工期要求等因素，基于以下原因選擇加鋪6mm 超薄磨耗層鋪裝方案。（1）童子山立交橋和崇陽溪大橋兩座橋梁，已投入使用多年，橋面頻繁修補，加鋪方案不宜對橋梁有較大荷載影響。（2）超薄磨耗層鋪裝結構加鋪契合了兩座橋梁的現狀情況，以及對道路“白改黑”效果的功能要求。

3 原材料性能指標

改性環氧樹脂及金剛砂需滿足但不局限于以下基本指標：環氧薄層鋪裝所用骨料為耐磨黑剛玉集料，粒徑按設計厚度要求選用13mm 單級配骨料，最大粒徑不大于3mm。所選用集料滿足公路瀝青路面施工技術規范要求（JTG F40-2004）的相關技術要求，其質量符合下表的規定。

表3-1 黑剛玉集料技術要求

3.1 改性環氧膠黏劑

改性環氧膠黏劑主要由環氧樹脂和固化劑組成，環氧薄層鋪裝所采用的改性環氧膠黏劑是一種復合材料粘結劑，其主要性能見下表。所用的改性環氧膠黏劑的固化時間對溫度敏感，固化溫度宜在 15℃至30℃之間，固化時間為1-4 小時?；旌狭宪囖H儀開展抗松散磨耗試驗，連續加載4 小時，輪胎碾壓次數約為1 萬次，以模擬在實際行車荷載和高溫共同作用下抗松散、磨耗以及層間粘結性能。經1 萬次碾壓后，鋪裝層應不松散、不脫層和無明顯表面磨耗。

3.2 改性環氧薄層橋梁鋪裝應用

鑒于該方案對現狀橋面處理要求較高，依據路面檢測報告，對現狀橋面鋪裝存在的病害進行徹底的病害處置，且要求加鋪前對原橋面進行精銑刨1cm 處理，去除表層老化混凝土層，以及進行割縫處理設計（設置縱縫、橫縫）。橋面加鋪材料的選擇，本次采用舊橋面精拋1cm+6mm 薄層環氧抗滑鋪裝層”鋪裝結構。環氧薄層鋪裝不增加原混凝土鋪裝層厚度，不改變原橋面結構及橫縱坡。環氧抗滑耐磨薄層鋪裝方案釆用雙層疊合鋪裝，主要材料為高性能環氧膠黏劑和耐磨骨料，耐磨骨料選用1∽3mm 粒徑黑剛玉黑色系骨料。

4.1 鋪裝厚度與結構

精銑刨1cm 橋面混凝土，清除浮漿，供潔凈、干燥和平整的基面；(2)舊橋面病害處治，混凝土面板的橫縫和縱縫應清縫后進行灌縫。童子山立交橋應對長度大于5m 的板塊，在板塊中部橫向割一道縫(2c 深、3mm 寬)，并灌縫處理。(3)釆用專用拋丸機處理，使路面形成糙面，糙面等級0.4mmVR＜0.7mm。(4)改性環氧膠黏劑作為橋面防水黏結涂層，撒布量為（1.6L/m2-2.0L/m2）,撒布粒徑l-3mm 骨料，用量為（7.0kg/m2-9.0kg/m2）。養護固化后，吹掃回收表面松散、多余骨料，底粘結劑與集料形成的第一層薄層鋪裝厚度約為3mm；(5)在第一層薄層上灑布第二層環氧膠撒布量：2.0L/m2-2.4L/m2,滿撒布粒徑l-3mm 玄武巖細骨料，用量為7.0kg/ m2-9.0kg/ m2o 養護固化后, 清掃回收骨料，形成第二層薄層鋪裝，厚度約為3mm；雙層鋪裝后總厚度約為5∽7mm。雙層環氧薄層抗滑鋪裝總厚度為6mm，以橋面混凝土面板作為基層，經橋面混凝土板拋丸或噴砂除氧化層，在橋面板上分別3mm 厚進行二層環氧薄層抗滑鋪裝層的施工。

4.2 施工現場控制要點

（現場橋面施工工序圖）

施工工藝組成：橋面拋丸除銹處理→對橫縱向的橋面處不平整進行處理→設置施工邊界→人工涂環氧底漆和底膠，人工撒布骨料，進行第一層環氧薄層鋪裝→養護固化后人工回收浮?！斯ね康诙迎h氧膠，工人撒布骨料，進行第二層環氧薄層鋪裝→養護固化后人工回收浮粒→養護后開放交通。環氧薄層施工應選擇天氣狀況良好，無降雨天進行。按橋面拋丸除浮塵處理，設置施工邊界，涂底漆和底膠，人工撒布骨料，進行第一層環氧薄層鋪裝；養護固化后3-4 小時后回收浮粒，涂第二層環氧膠，人工撒布骨料，進行第二層環氧薄層鋪裝。養護固化后3-4 小時后回收浮粒，開放交通。整個施工過程主要采用設備為拋丸機，無需施工碾壓，鋪裝作業不需要料車、攤鋪車等車輛，主要以人工為主，因此沒有對施工車輛的相關要求。施工過程中沒有涉及重載設備和車輛，不會對結構產生不利影響，完全達到輕型化施工要求。

4.2.1 施工車輛交通組織

環氧薄層抗滑鋪裝施工主要以人工施工為主，所用原材料為環氧膠黏劑和骨料。當材料運到現場后主要由人工攤鋪，無施工作業車輛，減少交通組織協調環節，有利于盡快完成鋪裝。

4.2.2 結構輕型化

環氧薄層抗滑鋪裝總厚度為5-7mm，厚度小，密度約為2000kg/m3，每平方米增加自重約10kg，其自重對橋梁結構自重的影響可忽略不計。

4.2.1 抗滑性能

環氧薄層抗滑鋪裝原材由環氧膠黏劑和單級配耐磨骨料組成。采用單粒徑耐磨骨料，鋪裝層面粗糙，環氧膠粘劑與骨料粘結強度高，可起到長久的抗滑作用。鋪砂法構造深度大于0.8mm，擺值摩擦系數大于75 BPN。

4.2.2 與橋板結合性

環氧薄層抗滑鋪裝材料采用改性環氧膠黏劑為黏結劑，與橋面粘結性好，對橋面起到很好的防水防腐保護作用。采用改性環氧膠黏劑后，其具有很好的柔韌性和較高的拉伸斷裂延伸率，滿足鋼橋面溫差變化大而產生較大的溫縮形變和橋面板在外力引起的振動形變，實現對橋面形變的追隨性。改性環氧膠黏劑的使用確保了鋪裝層與橋面的完美結合。

4.2.3 防腐性及防污性

環氧膠黏劑是鋼筋混凝土料優良的防水防腐材料，粘結性好，對橋面起到很好的防水防腐保護作用。本方案采用了環氧底漆+雙層環氧涂層，可有效的起到防水防腐作用，使用壽命不低于15年。環氧薄層抗滑鋪裝材料采用耐磨耗和耐污性陶瓷顆粒，具有很好的防污性。

4.2.4 施工便利性及空間符合性

整個施工過程無需施工碾壓，不需要料車、攤鋪車等車輛，主要以人工為主，施工便利，符合橋面交通轉換施工要求。工程項目正常施工進度為3000平方米/日，從材料進場到施工完成鋪裝作業需要8-10 個有效施工日。

4.2.5 外觀和耐久期

選用的黑剛玉（玄武石）通體同色，耐磨性強，不會出現磨光掉色問題，且陶棱角性少，無尖銳棱角，避免行人摔倒時產生嚴重皮膚摔傷。橋面環氧薄層鋪裝技術在國外已經是成熟的技術，鋪裝完工3年內無質量問題。

5 鋪裝體系驗收結果

環氧薄層防滑鋪裝施工驗收主要以現場拉拔強度為主要控制指標，常溫下拉拔強度不低于1.7MPa 或斷面發生在基層，檢測結果應注明斷面發生的具體位置。鋪層厚度的厚度應以鉆芯取樣來判定，按設計值±lmm 作為驗收標準。構造深度與所用骨料的粒徑有很大的關系，構造深度指標宜釆 用高速公路瀝青路面要求，釆用鋪砂法檢測時不應小于0.8mm,摩擦系數（BPN）不應小于75。由于環氧薄層防滑鋪裝層厚度小，對平整度調節有限，應通過基層平整度來控制鋪裝層施工后的平整度。在現場施工時應現場取樣，在300mm*300mm*40mm 混凝土面板上成型環氧薄層鋪裝層，固化24 小時后利用瀝青混合料車轍儀開展抗松散磨耗試驗，連續加載4 小時，輪胎碾壓次數約為1 萬次，以模擬在實 際行車荷載和高溫共同作用下抗松散、磨耗以及層間粘結性能。經1 萬次碾壓后，鋪裝層不松散、不脫層和無明顯表面磨耗。

橋面施工完成面整體效果良好及各項性能指標檢測結果均符合公路規范標準值要求。

6 結語

改性環氧薄層施工技術運用可廣泛用于：運載車輛、重型施工設備、施工環境受限等項目，加快了施工進度，優化工期，降低施工成本，改性環氧薄層的力學性能、韌性、粘結強度使得鋪裝層具有穩定、可靠和長效的路用性能及降低施工交通轉換安全隱患等特點，質量和工期得到保證，工程質量評定優良，取得了良好的社會效益和經濟效益。