浅析AC-K5路面坑洞修复剂在高速公路桥梁日常维修中的应用

朱文艳 / 宁夏公路管理局石嘴山分局

浅析AC-K5路面坑洞修复剂在高速公路桥梁日常维修中的应用

朱文艳 / 宁夏公路管理局石嘴山分局

辖养京藏高速G6线部分桥梁桥面铺装、伸缩缝混凝土不同程度出现各类病害，试用AC-K5路面坑洞修复剂对桥面铺装及伸缩缝进行修补，具有施工工艺简单，养护时间短，早期强度高等特点。本文根据近几年的施工经验，重点从材料性能特点、施工工艺及质量控制等方面谈谈自己粗浅的认识，如有不妥之处，请同行指正。

AC-K5；修复剂；桥梁养护

1.材料应用的背景

我分局辖养京藏高速（G6线）K1069+200-K1144+000段，于2005年建成通车，共有桥梁108座，该段公路自投入运营以来，随着社会经济的不断发展，交通流量逐年增加，且以重载货运车辆为主，目前混合交通量平均18383辆/昼夜，桥梁在超重车辆反复荷载不断冲击及寒冷季节桥面高度收缩的特殊环境下产生了形变，导致部分桥梁桥面铺装局部损坏露筋，伸缩缝混凝土裂缝、松散剥落、损坏形成坑洞等病害及安全问题，直接威胁桥梁的使用寿命。

近年来，我分局从上海奥茨桥梁隧道养护工程技术有限公司购买新型材料AC-K5路面坑洞修复剂，在该公司技术人员的指导下，利用AC-K5路面坑洞修复剂对辖养路段桥梁病害进行快速维修，有效缩短了交通管制时间，3-6个小时即可开放交通，节省了人力、物力和养护成本。与普通水泥混凝土相比较，具有较高的抗变形能力和抗裂性，水化反应时，体积变化较小，产生的裂缝少，能有效提高修补强度和质量，降低维修养生过程中的安全隐患，保证了行车的舒适性，延长了桥梁的使用寿命，通过近两年的使用，取得了较好的效果。

2.桥梁常见的病害及产生原因

2.1 桥面铺装层的厚度不够

由于在桥梁下部结构或预制梁板施工时未能控制好标高，安装后致使梁顶标高偏高，为了保证路线总标高不变而减少了桥面铺装厚度，使得钢筋网上下保护层不够，减弱了桥面铺装层的强度和承载能力，严重影响力桥梁结构安全。

2.2 桥面铺装层与梁板表面混凝土粘结不好

在实施桥面铺装前，没有将梁板表面松散砂石、灰尘、油污等杂物清洗干净，梁板表面未凿毛或者凿毛的密度和深度不够，这些都降低了桥面铺装层与梁板面之间的粘聚力，破坏了混凝土的整体性。通车使用后，在车辆荷载的反复剧烈冲击下，使铺装层与梁板分离、剥落。

2.3 施工缝处理不当

在桥面铺装层施工时应尽量减少施工缝，但在高速公路施工时因桥面较宽，往往是分多幅进行混凝土浇筑，施工缝未严格按设计及规范留置，这些都会影响桥面铺装层混凝土的连续性和整体性。在桥梁养护过程中，发现有些桥梁施工缝渗水，造成冬季冻融，使铺装层与梁板分离。

2.4 混凝土质量的影响

混凝土施工质量好坏直接影响桥面铺装层的使用寿命。原材料质量不符合相关技术规范要求，细集料中含泥量过高，粗集料粒径不规格及杂质含量超标，石料压碎值指标不符合要求，水泥品种质量差，砂率过大，砂石级配不良，质地不好，混凝土拌合物和易性差以及施工时漏振，模版漏浆、养生不及时等造成混凝土中出现蜂窝、麻面、强度降低，这些缺陷破坏了桥面铺装层的整体性，降低了桥面铺装层抗裂、抗冲击、抗弯曲及耐磨的能力。

2.5 荷载过大及冲击影响

近年来，随着社会经济的增长，货运车辆的大型、超大型化及超载、超限违章车辆的增加，车辆的冲击作用也随之明显变大，加重了桥面铺装层的负荷，超大型货运车轮荷载会产生大的冲击，在桥面不平整或有桥头跳车的地方，就会产生更大的冲击。

3.AC-K5路面坑洞修复剂性能及适用范围

3.1 材料性能

AC-K5路面坑洞修复剂是由水泥、进口高品质聚合物乳胶粉、施工性能改善剂、精制硅质骨料组成，并含有保持水泥砂浆体积稳定性的专有技术，是一种经聚合物改性的水泥基特种材料。

（1）粘接性能好：涂层粘着力强，无需界面剂与混凝土、砂浆即可获得高粘接强度，具有优异的粘结力，耐霜冻和硫酸盐腐蚀，无毒、无腐蚀性。

（2）抗裂性能好：能够适应混凝土基底的变形而不会开裂或脱落，薄层修补时也无开裂、起壳、剥离现象。

主要技术指标

3.2 适用范围

（1）适用于混凝土路面或桥梁各部位破损的修复。

（2）用于混凝土地面因受环境的侵蚀、材料老化或受破坏造成损坏的修复。

（3）特别适合于有快速通车需求的高速路段桥涵维修

4.AC-K5路面坑洞修复剂优点

同普通水泥混凝土比较有以下优点：

（1）凝结速度快，养护龄期短。5小时就可以放行通车，尤其对于高速公路而言，减少了交通安全管理的压力，大大减少安全控制及监管的成本。AC-K5路面坑洞修复剂凝固速度在2-6个小时，5小时抗压强度能达到20Mpa以上，后期养护成本较低，而普通混凝土需7—14天的养护期。

（2）收缩性较小。混凝土硬化后收缩率较小，只有普通混凝土的40％左右。

（3）强度高。5小时抗压强度能达到20Mpa以上，24小时抗压强度能达到30Mpa以上，28天抗压强度就达到50Mpa以上，相当于普通C50水泥混凝土。

（4）二次修复性能好。由于该材料属于水泥基材料，因此与其它环氧类修复材料相比，二次修复性能较好。当修复过程中由于施工或其它原因失败时，只需要对修复不成功部位重新凿除修复即可，无需整体结构替换。

（5）施工工艺简单，适用性强。AC-K5路面坑洞修复剂适合于水泥基结构构件的修复，现场加水搅拌即可使用，操作适用与普通水泥混凝土相近，工人容易掌握，不需要专门的培训。

（6）可以进行薄层水泥混凝土路面各种病害维修。包括麻面、坑洞及边角掉块修复等。修复厚度范围10mm-50cm。而普通混凝土不允许进行薄层修复。修补后表面与原结构混凝土表面色泽基本一致。

5.施工工艺及质量控制

5.1破损部位凿除

根据桥面铺装、桥梁伸缩缝破损实际面积放样，确定凿除范围，用砼切缝机进行切缝，切缝时应注意保持切口垂直整齐平顺，用风镐将损坏混凝土疏松部位凿除，将槽口内原填料及时清理干净并冲洗，注意不能将槽口以外的砼破坏。然后使用吹风机或高压水对基底进行清理，彻底清除基底的浮土、灰尘和残留的杂物。对于修复的部位，要求边角整齐，不得有钝角或锐角。

5.2植筋与补焊

对于桥面铺装、伸缩缝修复，钢筋植筋与补焊是主要环节，要认真检查预埋钢筋，由于过往车辆及修补路面时施工机械及车辆的碾压，预埋筋会出现裂纹、折断及缺失现象，对有裂纹和折断的钢筋应及时校正并按焊接要求补焊或补植钢筋，对扭曲的预埋筋要理顺，以满足预埋钢筋尺寸的要求及安装毛勒装置的焊接要求。实际安装中为确保安装质量，植入的钢筋与原拼接结构钢筋要可靠焊接，确保与原钢筋骨架牢固连接。

5.3材料选择

砂的选择，宜采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的中粗砂，含泥量必须符合技术指标要求，含泥量或0.075mm粒径以下含量较大时，应当使用水冲洗处理。

碎石的选择，宜采用质地坚硬、耐久、洁净、级配合理，粒形良好、吸水率小的碎石，符合相关技术指标要求，粒径范围在5-20mm。

水，符合国家标准的饮用水可直接作为混凝土的拌制和养护用水，当使用其他水源时，应对水质进行检验，符合混凝土用水的品质指标后，方可使用。

5.4混合料的拌和与浇筑

拌和前，依据修复尺寸计算材料用量，按照施工配合比准确称量各种材料的用量，其配合比（质量比）为：AC-K5路面坑洞修复剂：砂：碎石：水=1：1.4：1.2：0.33（根据砂、碎石材料粒径、级配不同可调整用量；在高温季节施工时可适当加大水灰比），采用人工或小型搅拌机进行拌和。为确保拌和物的均匀性，最好使用机械搅拌，搅拌时间不得少于2分钟，当使用人工搅拌时，其搅拌时间应适当延长。搅拌好的混合料宜在半个小时内使用完，即拌即用，并确保初凝前使用完毕，初凝时间，一般为20-40分钟，可根据施工现场需要和施工天气气温适当调整，超过初凝时间的材料必须废弃，严禁二次加水后拌和使用。浇筑时，应使旧混凝土底、侧面保持清洁、湿润，确保充分结合；在浇筑过程中，应当用小型振捣设备、铁钎等工具进行插捣，确保振捣密实，不得使用大型振捣设备进行振捣，防止早期应力的损失。

5.5 收光与养护

对浇筑后的混合料应当及时进行收光与抹平，在收光过程中，应当严格控制表面收光的时间在初凝前完成，在表面收光时，尽量保证一次成型，当表面开始硬化不便收光时，不得在表面洒水强行收光与挤压。收光后的表面在指压无松动时即可表面湿水养护，并且一定要及时，防止表面出现早期的干缩裂纹。洒水后应在表面覆盖塑料薄膜或者覆盖土工布并湿水，湿水养护时间不得少于6个小时。

6.应用后效果

自2013年以来，我分局将AC-K5路面坑洞修复剂作为辖养G6线高速公路桥梁应急快速维修材料进行推广使用，在高速公路桥面铺装、伸缩缝局部维修中发挥了重要作用。两年来，先后对辖养G6线高速公路桥梁多处桥面铺装、桥梁伸缩缝局部混凝土损坏等病害进行了快修速补，解决了高速公路桥面铺装、伸缩缝混凝土局部快速有效抢修的难题。通过实际应用，缩短了开放交通时间，减少了安全管理的压力，大大减少了安全成本和后期养护成本。开放交通后，组织专业技术人员对实施效果进行跟踪观测，经过3个月的高温以及雨季和1个冻融期的观测，使用回弹仪对修复后的混凝土强度进行了检测，同时对施工中保留的混凝土抗压强度试件进行了28天抗压强度检测，强度均能达到质量标准要求，修复的部位未出现松散、破损等其他病害，效果较好。

7.AC-K5路面坑洞修复剂存在的不足

（1）养护成本高，费用大。AC-K5路面坑洞修复剂单价为7000元/吨，而高标号525赛马水泥的单价为580元/吨，两种材料单价比为12：1，不适用于养护成本较低的国省干线公路。

（2）仅适用于水凝混凝土局部面积破损型病害维修。因AC-K5路面坑洞修复剂加水产生化学反应特别快，在夏季25℃-33℃施工过程中，15-20分钟就可达到初凝，40-60分钟就可达到终凝。在这种超短时间过程中，如果没有很好的施工组织安排，实施大面积混凝土破损性病害维修的难度较大。

（3）由于AC-K5路面坑洞修复剂的初凝时间和终凝时间与拌和加水量有关，如果控制不好，势必会影响工程质量。

8.结语

AC-K5路面坑洞修复剂具有凝结时间快、早期强度高、快速通行的优点，施工6小时后即可恢复通车，十分适用于高速公路的特点，通过在G 6线高速公路桥梁桥面日常维修中的应用，解决了公路桥面铺装、桥梁伸缩缝修复中施工不便、养生期长、施工及养生过程中存在安全隐患等难题，大大缩短了施工周期和安全维护费用，对高速公路抢险保通发挥了非常大的效益，在高速公路桥梁快速维修中，有着广泛的应用前景。

［1］中华人民共和国行业标准.公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011［S］.

［2］中华人民共和国行业标准.公路桥涵养护规范JTG H11-2004［S］.

朱文艳（1970-），女，汉族，宁夏平罗人，工程师，现主要从事公路日常养护工作。