彭志洋
上海市闵行区交通设施管理中心
摘 要：超薄环氧碎石磨耗层加罩技术是一种采用高粘结性、高耐候性环氧树脂将具有高耐磨性的石料粘结在桥面或路面上的工艺，是一种新型预防性养护措施，其铺装厚度在4～7mm之间。该技术充分体现了环保性、安全性和便捷性，不仅能有效延长桥梁的使用寿命，而且还能显著提高行车的舒适度，同时具有施工周期短、恢复通行快、交通影响小、耐磨性能强、防滑效果好、行车噪声小等特点。本文通过顾戴路新泾港桥中修工程桥面维修加罩技术的研究，为推广超薄环氧碎石磨耗层加罩技术在上海道桥养护工程上的应用提供参考。
关键词：桥面维修；加罩技术；超薄环氧磨耗层；新型预防性养护措施
1引言
超薄环氧碎石磨耗层主要是一种采用进口环氧树脂作为粘结剂并将具有高磨光值的矿石骨料均匀撒布在原路面上所形成的磨耗层。这种结构不但耐磨性好，而且防滑性能强。因其表面抗滑构造深度大，使摩擦摆值（BPN）明显高于普通水泥砼路面和沥青砼路面，大大提高了道路运营的安全性。超薄环氧碎石磨耗层作为一种优势显著的新型路面材料，早已在一些欧美国家得到了广泛应用。与欧美国家相比较，该技术在我国尚处于发展阶段。当前，上海正在推广超薄环氧碎石磨耗层技术。通过顾戴路新泾港桥桥面维修加罩超薄环氧碎石磨耗层的实施，分析、研究该技术的优势、施工流程、特点和主要用途，为上海今后进一步推广超薄环氧碎石磨耗层加罩技术提供参考。
2 顾戴路新泾港桥概况
2.1 现状桥梁状况
顾戴路新泾港桥位于闵行区顾戴路与合川路交叉口西侧，是一座东西走向的3跨简支空心板梁桥。该桥建成于1995年，桥梁全长36.6m，跨径为10m+16m+10m。桥梁横断面布置为：0.55m（主梁悬挑）+0.25m（栏杆）+2.55m（人行道）+2.9m（非机动车道）+0.4m（机非分隔带）+17.5m（车行道）+0.4m（机非分隔带）+2.8m（非机动车道）+2.5m（人行道）+0.25m（栏杆）+0.5m（主梁悬挑）=30.6m。
本桥上部结构的两边跨均为10m普通钢筋砼简支空心板梁，中跨为16m预应力砼简支空心板梁，上部结构的每跨均由30片板梁组成。下部结构为轻型桥台和薄壁式桥墩。桥面铺装采用钢筋砼铺装加超薄磨耗层的结构形式。
本桥为拼宽桥梁，分为南幅和北幅。在南侧距离道路中心线约1.9m处设置有一道施工缝，为左右幅断缝。
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2.2 桥梁各构件编号及位置说明
墩台编号从东向西依次为0号台、1号墩、2号墩、3号台，主梁编号顺序为从北向南依次为北幅1#~17#，南幅1#~13#。
3 顾戴路新泾港桥桥面铺装病害调查及成因分析
3.1 桥面铺装病害调查
根据《顾戴路新泾港桥2018年定期检查报告》及现场踏勘，桥梁桥面混凝土铺装存在多处纵、横向裂缝、坑槽、破损、露筋、超薄磨耗层大面积剥落。具体统计如下表：
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3.2桥面铺装病害成因分析
顾戴路新泾港桥桥面铺装病害情况成因具体分析如下表：
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4 顾戴路新泾港桥桥面状况评定与评价
4.1 桥面状况评定
根据《顾戴路新泾港桥2018年定期检查报告》，按照《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/T H21-2011）对顾戴路新泾港桥桥梁状况进行评定。桥面系状况等级为3类（有中等缺损，尚能维持正常使用功能）。桥梁总体状况等级为2类（有轻微缺损，对桥梁使用功能无影响）。
4.2 桥面整体状况评价
顾戴路新泾港桥于1995年建成，原桥面为钢筋混凝土铺装，后来加罩了一层超薄磨耗层。经过多年运营和车辆荷载、交通流量的不断增加，桥面超薄磨耗层产生了大面积剥落，桥面钢筋混凝土铺装层也出现了多处破损以及纵向裂缝、横向裂缝、坑槽、破损、露筋等问题，不仅对车辆行驶产生了一定的安全隐患，还给沿线居民的生活环境带来了不利影响，也与周围环境景观越来越不协调，桥梁的正常使用受到了影响。故需对桥面进行维修以改善道路通行条件，提高行车舒适性和桥梁设施服务水平，为沿线居民创造一个良好、舒适的生活环境。
根据顾戴路新泾港桥桥面状况评定和桥面铺装病害整体状况，本次桥面维修应先对原桥面超薄磨耗层面层进行铣刨，再对局部破损的钢筋混凝土铺装修补及表面裂缝灌缝维修后进行桥面抛丸处理，最后加罩超薄磨耗层面层。
5 顾戴路新泾港桥中修工程桥面系维修方案分析与比选
5.1 局部维修钢筋混凝土桥面铺装方案
本方案对于钢筋混凝土桥面铺装局部破损的位置，翻除老桥破损的桥面铺装后，重做C50快硬性混凝土铺装，维持原铺装厚度。铺装内设冷轧带肋钢筋直径12mm焊接网片与老桥原铺装钢筋焊接。
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5.2 维修墩顶连续缝构造方案
北幅1#、2#墩顶桥面出现横向裂缝，且裂缝宽度小于0.3mm，裂缝边混凝土没有破碎，可结合铣刨加罩施工实施灌缝处理。处理完毕后，在桥跨分缝处骑缝粘贴50cm宽防裂贴。南幅1#、2#墩顶桥面出现横向裂缝，且钢筋混凝土铺装局部破碎、坑槽，采用C50快硬性混凝土，重做连续缝构造，同时，在桥跨分缝处骑缝粘贴50cm宽防裂贴。
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5.3 桥面超薄磨耗层加罩技术方案比选
下面将对“薄层沥青罩面”和“超薄环氧碎石磨耗层加罩”等两种桥面加罩技术方案的作用进行分析，结合本工程具体特点，确定最佳桥面加罩方案。
5.3.1 方案一：薄层沥青罩面
薄层沥青罩面是一种超薄沥青混凝土磨耗层技术，主要用于高等级沥青砼路面或水泥砼路面的预防性养护和轻微病害的矫正性养护。《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）规定：薄层罩面中的超薄磨耗层是一种具有较大构造深度，抗滑性能好的磨耗层，适用于路面较平整、辙槽深度小于1cm且无结构性破坏的公路，为提高表面层服务功能的养护维修措施，也适用于新建公路的磨耗层。根据沥青砼面层的厚度可将薄层沥青罩面分为三种：25～30mm（薄沥青砼面层）；20～25mm（很薄沥青砼面层）；15～20mm（超薄沥青砼面层）。其结构由表面抗滑磨耗层和粘结防水层组成。表面抗滑磨耗层因为防滑性能的增强为驾驶员提供了一个安全、舒适的行驶表面，并能通过修补表面缺陷提高路面的平整度。粘结防水层则能使薄层罩面与原始路面严密结合在一起，防止雨水下渗对路面造成损害。由此可以看出薄层沥青罩面的主要特点：不仅能使路面更加平整，提高行车安全性和行车舒适度，还能有效防止雨水渗水对路面的破坏，具有比较好的防水损坏性能、抗滑性能和排水性能，雨天行车安全性好。
5.3.2 方案二：超薄环氧碎石磨耗层加罩（6mm）
超薄环氧碎石磨耗层主要是一种采用高粘结性、高耐候性进口环氧树脂作为粘结剂并将具有高磨光值、高耐磨性的骨料均匀撒布在原路面上所形成的磨耗层，其铺装厚度在4～7mm之间。适用范围详见下表：
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相比传统水泥混凝土或沥青混凝土铺装层，超薄环氧碎石磨耗层具有以下多项优势：
①环境污染小：超薄环氧碎石磨耗层采用冷拌工艺，相比沥青混凝土摊铺采用的热拌工艺，减少了大量温室气体排放及有毒有害物质的挥发，更加环保。
②养护时间短：相比早强水泥混凝土三天的强度形成时间，超薄环氧碎石磨耗层常温下只需固化2～3小时便可完全形成强度并开放交通。
③道路安全性高：相比沥青混凝土面层55BPN的摆值，超薄环氧碎石磨耗层的平均摆值可以达到65BPN以上，摩擦系数的提高使超薄环氧碎石磨耗层的防滑性能远大于水泥混凝土面层或沥青混凝土面层，极大地提高了道路安全性。
④修补快速、便捷：相比沥青混凝土的翻挖修补，超薄环氧碎石磨耗层的修补时间只需其三分之一左右，方便、快捷。
⑤路面色彩多样：超薄环氧碎石磨耗层可在路面性能指标不变的情况下将路面铺装制成各种色彩，以满足交通警示、城市景观等各种要求。
⑥用途广泛：超薄环氧碎石磨耗层可以适用于小半径弯道、高架、天桥、减速带、上下坡路段、事故多发路段的防滑处理以及水泥混凝土路面、沥青混凝土路面、钢结构桥梁桥面、桥梁接缝等缺陷的修复及预防性养护；也可以适用于彩色公交专用道，城市景观道路等。
⑦社会运营成本被降低了：超薄环氧碎石磨耗层加罩可以在半开放的交通状况下快速施工，缩短了工期，大大降低了社会运营成本。
5.3.3 桥面加罩技术方案比选
根据以上两种桥面加罩技术方案的作用分析来对两种方案进行比选，详见下表：
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考虑到顾戴路新泾港桥现场交通流量特别大，如采用方案一（薄层沥青加罩），将对现状繁忙的交通带来很大影响，而且薄层沥青砼面层使桥梁自重增加较大，长此以往将影响桥梁上部结构承载力。从工程可行性、桥面结构耐久性、安全性以及对现状交通的影响等多方面因素综合考虑，采用方案二（超薄环氧碎石磨耗层加罩）作为顾戴路新泾港桥中修工程桥面加罩方案。
6 超薄环氧碎石磨耗层加罩技术简介与应用效果评价
6.1 超薄环氧碎石磨耗层原材料技术指标
本工程桥面加罩采用粒径1mm～3mm规格黑色防滑骨料（技术要求见表5），超薄环氧碎石磨耗层底涂采用双组分改良性环氧树脂（进口）（技术要求见表6），超薄环氧碎石磨耗层路面（技术要求见表7）
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6.2 超薄环氧碎石磨耗层施工工艺流程
6.2.1 施工工艺流程图
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6.2.2 施工工艺流程概述
6.2.2.1 对原桥面进行预处理
① 采用人工和机械相结合的方式对施工区域进行表面处理，保证路面清洁、无污物。
② 桥面病害维修
A、对桥面病害部位进行切割、清除处理。
B、铺装环氧碎石混凝土，注意填补的压实和平整度。
③ 桥面抛丸处理。
6.2.2.2 超薄环氧碎石磨耗层铺装
① 施工注意事项
A、施工前及施工期间，应密切关注天气变化，避免阴雨天气对铺装产生不利影响。
B、备好施工当日所用原材料，施工用具和施工辅助材料。
② 边界挡板设置
采用双层胶带将已抛丸、清洁的路段，分隔成一定大小的施工段并粘结牢靠，避免环氧树脂材料过多趟离施工面。
③ 刮涂环氧树脂
将环氧树脂组分A、B采用进口环氧树脂配比输送设备或人工进行混合、搅拌均匀后，喷涂于施工区域内，采用90cm的齿耙，与行车方向成45°角或者斜角对环氧树脂进行刮涂，同时要确保环氧树脂自流平。
④ 撒布骨料
环氧树脂刮涂均匀待自流平后，将骨料均匀撒铺在环氧树脂上，完全遮盖环氧树脂材料，不得用力压平。骨料撒铺必须在环氧树脂刮涂均匀后30分钟内完成。
⑤ 清扫收料
在环氧树脂初步固化并失去流动性且强度尚未完全形成时人工取出胶带。待养护完成后，机械、人工相结合清扫施工面多余的骨料。
⑥ 养护与开放交通
铺装完成后需养护2～3小时，待环氧树脂的强度完全形成后，方可开放交通。
6.3 超薄环氧碎石磨耗层加罩技术的主要特点
①超薄环氧碎石磨耗层粘结剂采用进口环氧树脂，无色、无味、无毒性，符合环保要求。
②矿石骨料为天然矿石，具有高耐磨性和高硬度特质。
③普通沥青混凝土摊铺采用热拌工艺，高温摊铺，而超薄环氧碎石磨耗层加罩则采用冷拌工艺，常温固化，减少了大量温室气体的排放及有毒有害物质的挥发，对环境污染更小。
④施工快速、便捷、灵活且养护简单、方便。既可分车道施工，也可夜间施工。常温下养护2～3小时，大大减轻了由于施工给道路交通带来的影响。
6.4 超薄环氧碎石磨耗层加罩技术的主要用途
6.4.1 桥面养护
超薄环氧碎石磨耗层既能够有效地封闭桥面裂缝，防止桥面渗水，有效保护桥梁结构层，延长桥梁使用寿命，还能够有效地改善桥面防滑效果，保障行车的安全性。
6.4.2 交通减速、路面防滑
新铺环氧碎石磨耗层的摆值一般为75～85BPN，远远高于普通沥青砼路面55 BPN的标准值。而且环氧碎石磨耗层有较大的构造深度，一般大于1.0mm。这使得雨天的防滑性能尤为突出，可有效缩短刹车距离30%以上。
6.4.3 美化道路环境
超薄环氧碎石磨耗层可在路面性能指标不变的情况下将路面铺装制成各种色彩，从而起到美化道路环境的作用。
6.5 超薄环氧碎石磨耗层加罩技术应用效果评价
顾戴路新泾港桥中修工程桥面维修于2020年7月份完成，一次性验收合格。桥面超薄环氧碎石磨耗层平整度、摩擦系数、构造深度、渗水系数、磨耗层厚度均符合设计要求。该桥面运营使用状况良好。
从顾戴路新泾港桥中修工程桥面维修应用超薄环氧碎石磨耗层加罩技术的效果来看：本工程桥面加罩施工于夜间进行，因为施工便捷、养护时间短，恢复通车快，使现场交通未受影响，而且大大降低了噪音，提高了行车舒适性，保障了行车的安全性，取得了很好的经济效益和社会效益。
7 结论与展望
综上所述，超薄环氧碎石磨耗层作为一种特点鲜明、优势显著且用途广泛的新型路面材料，具有“厚度薄、重量轻、耐磨性强、抗滑性好、施工快捷、养护时间短”等优点。通过对顾戴路新泾港桥中修工程桥面维修加罩技术的分析、研究，笔者相信超薄环氧碎石磨耗层加罩技术一定会有更加广泛的应用前景，并会对上海的道桥养护事业产生深远影响。
参考文献：
[1]《顾戴路新泾港桥2018年定期检查报告》（上海市闵行区公路管理所）（2018-07）
[2]《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/T H21-2011）
[3]《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）
[4]《公路大中修工程设计规范》（DG/TJ08-2191-2015）