浅谈水性环氧树脂-乳化沥青抗滑表层在连霍高速公路天水段太阳山隧道路面养护维修工程中的应用

浅谈水性环氧树脂-乳化沥青抗滑表层在连霍高速公路天水段太阳山隧道路面养护维修工程中的应用

闫晓冬

甘肃省天水公路局甘肃天水741001

摘要：水环氧沥青抗滑层采用常规稀浆封层车施工,为冷态施工,可满足隧道内半幅通车半幅施工的要求。主要施工工序有:水泥路面界面处理、水泥路面病害处理、路面粘层施工、水环氧沥青抗滑表层施工,适时碾压并养生24小时后对路面加铺道路标线,保证行车安全。正常运行通车一段时间后,路面的平整度及密实度都得到了较大程度的提高。

关键词：隧道路面；水环氧树脂；乳化沥青；施工工艺

背景：

G30连霍高速公路天水过境段太阳山隧道于2011年通车,隧道上行线为下坡,纵坡坡度为2.5%;隧道路面为水泥混凝土路面,由于交通量较大导致水泥路面存在严重病害,水泥路面横向力系数平均值为32.5,抗滑性能无法满足技术要求。为提高隧道路面抗滑性能,经研究决定采用水性环氧树脂-乳化沥青抗滑表层处置。

水环氧沥青抗滑层施工方法可行,可保证路面具有良好的表面功能和耐久性,并有以下特点:与加铺沥青面层相比,超薄抗滑表层对隧道净高的影响可以忽略不计;施工方便可以不封闭隧道交通;便于修补可采取直接加铺水环氧沥青抗滑层或铣刨原表层再次加铺。

太阳山隧道水环氧沥青抗滑表层试验段工程包括以下主要方面：

1）正式施工前，在太阳山料场空地进行试铺，以确定水环氧沥青混合料材料设计及其性能，确定相关施工技术参数；

2）太阳山隧道水泥路面病害调查；

3）试验段（SK1374+680-SK1374+880）范围内路面病害处理；

4）水泥路面表面处理；

5）高粘接力水环氧沥青粘层油施工；

6）水环氧沥青抗滑表层（厚度1cm）施工；

7）试验段检测。

1施工注意事项

1.1水泥路面界面处理方法有三种：机械刻槽、精铣刨、抛丸凿毛。经过试验比较，隧道内不适合采用机械刻槽、精铣刨方法施工，主要原因是扬尘、污染严重、在不封闭交通条件下无施工可行性。最终采用抛丸凿毛方法进行界面处理，该工法几乎无扬尘，易于清扫。经抛丸凿毛处理后的界面清洁、粗糙，可提高界面抗剪能力。

1.2水泥路面病害处理：对较宽的断板裂缝和路面缩缝，采用水性环氧沥青砂浆填充；对于较小的裂缝和缩缝则采用水环氧沥青灌缝。效果良好。

1.3路面粘层施工：由于试验段较短，采用人工涂刷高粘接力水环氧沥青粘层油。当大规模施工时，应采用智能洒布车喷洒粘层油。水环氧沥青粘层油的设计用量为0.4-0.6kg/m2人工涂刷的粘层油均匀，外观一致。

1.4水环氧沥青抗滑表层施工：试验段施工前再次进行设备标定，以保证混合料配合比的准确性。待喷洒的粘层油表干之后开始进行抗滑表层的铺筑。当稀浆混合料均匀分布在摊铺箱的全宽范围内时，操作手通知驾驶员启动底盘，并缓慢前进，一般前进速度为15-20m/min，但应保持稀浆摊铺量与生产量的基本一致，保持摊铺箱中稀浆混合料的体积为摊铺箱容积的1/3左右。车辆行驶过程中由三名操作手来随时调节摊铺厚度，保证摊铺表面厚度一致，从而达到较为理想的平整度。在摊铺过程中，对摊铺设备留下的一些缺陷应采用人工及时修补。

1.5碾压：抗滑表层铺筑完成以后需要养生，随时记录观察并根据路面的状态选择合适时机进行碾压。实测太阳山隧道内温度18℃、湿度55%rh，在铺筑6-8h后为合适的碾压时机。碾压速度为5km/h。碾压时每次轮迹重叠30cm，碾压4-6遍（根据试验段及实际情况确定碾压遍数及碾压组合）。碾压过后可在一定程度上增强密实度并使铺筑路面更加美观。

1.6养护：由于隧道内无阳光照射，通风也相对较差，对路面的成型有较大的影响。故在养生过程中要尽量开足风机加强通风，使路面尽早成型。以相关试验研究结果为依据，结合隧道内的环境条件，养护24h之后可开放交通。

1.7加铺道路标线：适时碾压并养生24h之后对路面加铺道路标线，保证行车安全。由于隧道内禁止超车，中间标线亦应为实线。由于隧道内的特殊性，故采用施工时间短，耐磨性高的热熔型标线。热熔型道路标线加铺后可立即开放交通。正常运行通车一段时间后，路面的平整度以及密实度都得到了较大程度的提高。

2结论

2.1抛丸凿毛法处理水泥路面界面可行，可以保证足够的层间粘接力。

2.2在水泥路面表面设置高粘接力水环氧沥青粘结层（粘层油）可获得较高的层间粘接力，其界面拉拔强度大于抗滑表层的内聚强度，能够保证不发生界面推移。这是水泥路面加铺超薄抗滑表层结构设计成立的基础。

2.3水环氧沥青混合料具有较高的强度，温度变化对材料力学性质的影响相对较小，具有优良的抗车辙、抗飞散、抗水损坏能力。

2.4水环氧沥青抗滑表层的横向力系数SFC高达73.9，构造深度达到0.75mm，具有优良的抗滑性能。据此证明，级配设计和混合料设计达到预期目标。

2.5水环氧沥青抗滑表层施工方法可行，可保证路面具有优良的表面功能和耐久性。

2.6与加铺沥青面层相比，超薄抗滑表层对隧道的净高的影响可以忽略不计。

2.7水环氧沥青抗滑表层施工方便，可以不封闭隧道交通。

水性环氧树脂-乳化沥青抗滑表层具有优良的抗滑、抗车辙性能，尤其是具有较高的界面粘接力，可以有效解决水泥路面抗滑能力不足的难题。水环氧沥青抗滑表层采用常规稀浆封层车施工，为冷态施工，可满足隧道内半幅通车半幅施工要求。开放交通20天后，由甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司对水环氧沥青抗滑表层试验段路面横向力系数、渗水系数、平整度、横坡、构造深度、粘结力等进行检测。经检测在水泥路面表面设置高粘接力水环氧沥青粘结层可获得较高的层间粘接力，其界面拉拔强度大于抗滑表层的内聚强度，能够保证不发生界面推移；具有优良的抗车辙、抗飞散、抗水损坏能力，具有优良的抗滑性能。

参考文献：

[1]《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ073.2-2001）

[2]《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）

[3]《公路养护技术规范》（JTGH10-2009）