环氧陶瓷抗滑层在桥面加铺中的应用

李久伟

(广西金龙高速公路有限公司，广西 柳州 545200)

0 引言

当前，随着我国高速公路建设的迅速发展以及车辆性能大幅度提高，道路行车安全性已成为社会广泛关注的焦点。如何通过先进的技术手段改造行车接触面，提高驾驶安全性，已成为高速公路建设方及使用方亟须解决的问题。本文结合广西三江至柳州高速公路桥面加铺的施工，针对环氧陶瓷抗滑层在高速公路桥面结构中的应用进行相关研究，旨在提供一定的参考与借鉴。

1 工程概况

广西壮族自治区三江至柳州高速公路采用双向四车道高速公路标准建设，全长共167.64 km，路基宽度26 m，设计速度100 km/h。该高速公路于2017-01-18建成通车。该路所属地区为中亚热带季风气候区，夏半年盛行偏南风，高温、高湿、多雨，冬半年盛行偏北风，寒冷、干燥、少雨。夏长冬短、雨热同季。通车试运营发现，该路桥梁段事故发生率较高，本着对司乘人员高度负责的态度，项目公司决定对全线桥面加铺环氧陶瓷抗滑层，以期达到安全性、耐久性、舒适性。

2 材料的选择

2.1 环氧树脂、固化剂及其辅剂

环氧陶瓷抗滑层胶结材料有三种组份混合而成，A组份为环氧树脂，B组份为固化剂，C组份为辅剂。其各组性能指标见表1～3。

表1 A组份技术要求表

表2 B组份技术要求表

表3 C组份技术要求表

2.2 耐磨材料—陶瓷颗粒

陶瓷颗粒采用高岭土、长石、石英和黏土为主要原料，外加无机高温色剂，经高温烧制而成，颜色有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫、棕、白等多种颜色，具有防滑耐磨、环保耐腐、吸水率低、色泽鲜艳、高档美观、永不褪色、坚硬牢固、使用寿命长等优点。三柳路全线设计为水泥混凝土路面，所采用的灰色陶瓷颗粒施工完成后与水泥混凝土颜色相一致，减少了驾驶员的紧张感。陶瓷颗粒的技术要求见表4。

表4 陶瓷颗粒技术要求表

3 胶结料配合比设计

胶结料由三种组份复合而成，为了满足施工工艺的要求，所调配的胶结料固化前须具有良好的均质性，易分散、易施工，固化后须具有高强度、高延展性、结合稳定、抗疲劳性良好的特点。经试验室配比当A∶B∶C=39.5∶17.4∶43.1时，混合后的胶结材料可满足上述性能。其技术要求见表5。

表5 胶结料技术要求表

4 环氧陶瓷抗滑层施工工艺

4.1 桥面精铣刨

三柳高速桥面铺装层刻纹深度约5 mm，为保证铣刨后原桥面平整度及粗糙度，决定对桥面实施更细密的精铣刨处理。精铣刨是在铣刨机上安装更加密集的“精铣刨鼓”，利用精铣刨鼓刀头更加密集的特点，提高铣刨质量。桥面铺装层通过精铣刨后，可以获得细密均匀1～2 mm的粗糙表面，平整度采用3 m直尺测量≤3 mm。

主线铣刨：采用维特根2000型铣刨机，同时配备672个刀头的精铣刨鼓，并配备自动找平的加长平衡梁。该机具有如下特点：机身重、稳定性高、平整度好；铣刨路幅宽，铣刨接缝次数少，横向平整度易控制；刀头多，精铣刨鼓能保证平整度和构造深度；平衡梁可以保证大范围进行调平。

边缘铣刨：由于大型精铣刨设备工艺限制，路幅两侧200 mm范围内铣刨不到位。本项目采用350小型铣刨机对边缘200 mm进行铣刨处理，从而保证桥面边侧铣刨质量。

铣刨过程产生的废料用自卸车统一运输到弃渣场堆放。铣刨后及时采用强力清扫设备清扫颗粒与浮灰，再用水车冲洗表面浮灰，从而保证铣刨表面的清洁度。

4.2 胶结材料拌合与施工

首先将A、B组份按规定的比例倒入搅拌锅中，搅拌的时间约2 min，然后加C组份，再搅拌2～3 min，以搅拌均匀为准，总时间控制在5 min左右。拌和过程中现场安排专业人员严格按照试验室配合比对A、B、C进行下料拌合，防止混合后的胶结料黏度过高或过低不宜于施工及质量保证。整个拌合生产环节应注意胶结料状态与相应生产参数，对颜色形态、配合比等参数进行有效检测，存在异常问题时，立即安排取样检测，并调整生产过程。做好相关数据参数记录，为后续处理过程提供参考依据。

在胶结料刮涂施工前，严格检查将要作业的基面清洁度及干燥度。对出现的污染物马上清理干净(如：油污、浮灰)，若基面不干燥必须用风机吹干后方可施工。然后拉线定位每个车道线及伸缩缝，考虑到胶结料为人工摊铺一次施工宽度为一个车道范围。将拌合均匀的胶结料运至作业面处，按照每m2设计用量洒布在基面上，用滚刷沿着路面先纵向一次全面摊铺再横向一次由低到高摊铺，力求做到厚度均匀(一般控制在2 mm以内)。

4.3 骨料撒布与回收

选用2～3 mm规格的陶瓷颗粒，在胶结料摊铺班组施工完毕后，撒布班组马上撒布骨料，撒布数量略多于标准量(富余系数：1.2)，并且完全覆盖已施工的胶结料，无需碾压。过10 min后，对部分泛油的地方，进行补撒陶瓷颗粒，直到均匀覆盖不再出现泛油现象为止。

待胶结料固化反应完成(约24 h)后，用清扫车清扫抗滑层表面，将富余的陶瓷颗粒进行回收。在通车一段时间(约1周)后，进行第二次清扫回收，并根据第二次回收量的大小确定是否进行第三次。回收的陶瓷颗粒剔除杂质晒干筛分后，可重复利用。

5 路用性能分析及评价

为了检验环氧陶瓷抗滑层的强度效果、密水性和抗滑性能，对固化剂粘结强度、路面渗水系数和摆值进行了检测，检测结果见表6。

表6 路用性能检测结果表

5.1 粘结强度检测

在胶结料施工过程中，按照每200 m2随机预留一个粘结强度检测点(不撒布陶瓷颗粒)，待胶结料完全固化后，用专用胶将φ50 mm的拉头粘于检测点上，待专用胶固化后，在规定的试验条件下测试其粘结强度σ，检测示意图如图1所示。

图1 粘结强度检测示意图

式中：σ——粘结强度(N/mm2)；F——拉力(N)；A——拉头的面积(mm2)。

5.2 密水性检测

采用路面渗水仪测定法每200 m测一点每点三处取平均值进行检测。

5.3 抗滑性能检测

采用摆式摩擦系数测定仪每200 m测一点进行检测。

由以上检测结果可知，应用环氧陶瓷抗滑层的高速公路桥面加铺工程，其技术指标满足设计要求，具有良好的粘结强度、密水性以及抗滑性能。

6 结语

综上所述，环氧陶瓷抗滑层在高速公路桥面加铺中具有较高的应用价值，其使用性能能够胜任当前高速公路的行车需求，具有理想的质量水平与耐久性。高速公路从业者应充分关注这一路面结构形式的特点与应用价值，借助先进的技术手段解决存在的问题。

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