ZYY 复合防滑层在人行过街天桥程中的应用

2010-08-26李世英北京市公路桥梁建设集团有限公司北京102206

中国建材科技 2010年3期

李世英徐昀（北京市公路桥梁建设集团有限公司，北京 102206）

人行过街天桥的防滑材料，不仅要求具有良好的防滑、耐久、环保性能，而且要具备装饰等功能。为了确保天桥维修工程质量，提高工程使用年限，降低工程维修成本，对桥面防滑材料以及施工工艺的选定做了大量的工作，并在新建天桥桥面防滑层工程中，选用了中国建筑材料科学研究总院研制的ZYY 复合防滑材料、W-A 型人行过街天桥伸缩缝橡胶止水带为桥面防滑层的铺装材料。

1 天桥桥面防滑层失效和结构伸缩缝密封失效的主要因素分析

1.1 天桥桥面防滑层失效的主要因素

应用于天桥桥面防滑层工程的材料有橡塑共混片材、再生橡胶胶泥、树脂及凝胶干粘玻璃砂（彩砂）、水泥基聚合物等。上述材料采用摊铺或粘贴的工艺施工于桥面基层之上，形成具有防滑、装饰功能的天桥桥面防滑层。桥面基层分为混凝土结构和钢结构两种类型。

1.1.1 橡塑共混片材、再生橡胶胶泥材料铺装而成的防滑层失效因素

该防滑层的失效形式是局部空鼓、脱落和表面磨损丧失防滑性能。失效的主要原因是在高温条件下积存于混凝土基层内的水份形成水蒸气以及在施工过程中形成的质量缺陷所致。以北京三环路的天桥为例，防滑层空鼓、脱落病害区域的基层（粗骨料水泥砂浆找平层）均为粉化状态，严重部位的粉化深度可至基层（粗骨料水泥砂浆找平层）全部。铺装于钢结构基层之上的防滑层局部空鼓、脱落的主要原因是防滑层及其粘接材料老化，导致防水性能逐渐消失。由于水渗入防滑层，并积存于钢结构基层表面，在防滑层产生的有害物质（气体）的作用下使钢结构基层表面发生锈蚀。北京市二、三环路钢结构的天桥的防滑层空鼓、脱落病害区域的基层均存在锈蚀现象，锈蚀深度可达3 毫米以上，桥面长期积水区的钢结构基层的锈蚀情况更为严重，局部出现焊缝开裂、钢板锈蚀导致钢结构箱梁进水，降低了天桥使用寿命。

1.1.2 树脂及凝胶干粘玻璃砂（彩砂）、传统工艺水泥基聚合物等材料铺装防滑层

该防滑层的主要失效形式是局部开裂、脱落和表面防滑颗粒磨失。上述防滑材料与混凝土和钢结构基层的粘接性能较差（1.3～1.6MPa），表面耐磨度仅与普通步道砖相似。在温差与紫外线的作用下，梯道的台阶等行人经过频繁的区域易产生局部贯通裂缝。树脂及凝胶干粘玻璃砂（彩砂）防滑层中的凝胶材料属于溶剂型材料，该材料对铺装前的基层表面洁净度和含水率要求较高，不得有浮尘、锈迹，并且含水率不得大于3%。此外，在抢修工程中，采用了与原基层材料配伍性能较差的快硬型水泥作为修补区域基层（找平层）的胶凝材料，导致该区混凝土基层在冷凝水侵蚀、冻融作用下粉化、酥松。这也是影响防滑层寿命的重大因素之一。

1.2 天桥结构伸缩缝密封失效的主要因素

人行过街天桥结构伸缩缝的宽度大约为30 毫米。伸缩缝的密封材料为专用的嵌缝油膏或改性沥青，并采用传统工艺浇灌而成，其使用寿命为1-2年。失效因素：嵌缝油膏或改性沥青等密封材料随着温度的降低而变脆、收缩、缝宽增大，在嵌缝材料与伸缩缝之间形成裂缝。由于桥台（墩柱）产生的不均匀沉降，使桥梁结构的伸缩缝处形成磋台（北京市二、三环路天桥磋台高度可达10 余毫米）。

2 天桥防滑层的选型原则

人行过街天的防滑材料与技术不仅要求具有较好的装饰性，还要其具有防滑、耐久、环保等。关于防滑层在保障行人安全方面，国内、国际有明确要求[1]，如，美国议会曾于1992年7 月通过了《美国公民意外伤残法案》 (ADA) ；《职业安全与卫生条例》(OSHA) 。防滑摩擦系数标准均要≥0.60 (检测值)，斜坡≥0.80 (检测值)。防滑技术有防滑涂料、橡胶材料、砂粒粘附在树酯上的彩砂路面等等，但存在耐久性、环保性或安全性能差的问题。关于新型防滑路面材料的研究国内也有报道[2,3,4]。

中国建筑材料科学研究总院开发的ZYY 复合防滑材料是一种由高分子材料、水泥、硬质防滑颗粒和其它助剂经过科学组配而成的集防滑性能、适当的柔性、安全性、环保性和耐久性于一体的复合材料（见表1）。 W-A 型橡胶伸缩缝止水带的伸缩区设计为“W”形状，在满足桥梁结构伸缩变形功能的前提下，确保行人的通过安全性。自2007年开始以来，其防水性能良好，未见金属盖板松动、橡胶止水带脱落等病害，桥台处未见漏水痕迹。目前，W-A 橡胶止水带已在朝阳路、机场二通道、安立路等道路广泛应用。

3 ZYY 复合防滑材料的组成与施工工艺

3.1 ZYY 复合防滑层的结构组成与特性

ZYY 复合防滑层由粘接层、找平层、防滑面层组成，各层为双组份材料，即由ZYY-A 型天桥1号乳液及相对应的固体粉料按比例充分搅拌呈糊状的粘性材料。粘接层是钢结构基层与防滑层之间的过渡层面，其主要功能是对钢结构基层进行密闭、防锈以及提高与找平层面的粘接性能。找平层是对天桥桥面不符合防滑层铺装要求的焊缝、低凹处进行找平的层面，该层面具有良好的抗折强度和抗冻融性能，能够满足钢结构及混凝土桥梁的正常使用要求。防滑面层是人行过街天桥桥面的成品层面，该层面厚度约为5 毫米，其颜色可由设计师根据建设单位要求选定（ZYY 主要技术参数见表2）。

表1 ZYY 复合防滑层与传统防滑层的优缺点比较

3.2 ZYY 复合防滑材料的施工工艺

3.21 桥面基层处理及防滑层施工的技术措施

（1）基层勘测、找平。人行过街天桥在安装过程中，由于桥台（墩柱）的微量公差以及桥梁结构受焊接、吊运等因素的影响导致桥面平整度发生宏观变化，在主桥两端、梯（坡）道的休息平台等部位易产生明显的积水区，其积水深度约为3～10 毫米。为对上述低凹区域进行修复找平，首先采用工程仪器进行测量、采集数据，制订找平施工工艺。找平材料为聚合物砂浆，找平层与钢结构（混凝土）基层粘接强度大于1.8 MPa，并具有良好的耐候性。

表2 ZYY 复合防滑层的主要技术参数

（2）安装W-A 型橡胶伸缩缝止水带。为提高天桥结构伸缩缝的密封效果以及外观质量，采用W-A 型天桥伸缩缝止水带为其密封组件，该组件由W 型橡胶型材和不锈钢盖板及固定螺栓组成。

（3）铺装防滑面层。 ZYY 复合防滑层是采用人工刮抹的办法铺装而成，表面平整、防滑颗粒均匀，并在台阶处设置醒目的提示线，在梯（坡）道出入口处设置盲人踏步提示砖以最大限度保证（视障）行人安全。铺装温度应控制在5～35℃。 ZYY 复合防滑材料可根据环境温度，采用调整外加剂品种及用量的办法对其固化时间进行调整，以满足铺装工艺与工期要求。 ZYY 复合防滑材料为水溶型材料，对铺装基层的含水率无特殊要求。

3.2.2 ZYY 复合防滑层的施工实例

朝阳路二期的10# 天桥位于朝阳路管庄乡，为钢结构，桥面焊接质量良好。结构伸缩缝总长=40 米，宽度=30 毫米，防滑层的铺装工艺如下：

1）采用机械磨削的办法对梯（坡）道钢结构基层表面进行除锈毛化处理，处理面达到95%，采用棉纱将其擦拭干净。

2）对混凝土结构段找平层酥松部位进行剔除、露出坚实的基层，并采用水泥粗骨料砂浆进行修补。

3）采用ZYY-1 天桥1 号乳液与专用固体粉状物料充分混合成糊状物质，涂刷于全桥需铺装防滑层的基层表面，其厚度约为1 毫米。

4）按相关工艺要求施工找平层，即对桥面、梯道等焊缝和局部积水区进行找平，符合《城市道路和建筑物无障碍设计规范》的有关的规定。

5）找平层施工完毕即可安装W-A 型橡胶伸缩缝止水带，其安装工艺如下：

①经检测结构伸缩缝宽度为30 毫米，粘贴橡胶止水带范围内的两侧粘接面在同一水平面内，混凝土基层抗压强度≥20MPa，其含水率小于3%；

②均匀布涂专用粘接剂；

③粘贴橡胶止水带；

④布涂自然硫化密封胶,安装不锈钢盖板,并采用紧定螺钉固定；

⑤ZYY 防滑层铺装后清除不干胶防护纸皮。