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1、沥青混合料桥面防水粘结层施工工艺浅析摘要：本文结合海湾大桥青岛端接线工程桥面沥青铺装工程的施工经验， 从防水 粘结层的作用、 设计、技术要求和施工技术要点等几个方面展开论述， 以期待为 沥青混合料防水粘结层施工的技术推广提供参考。正文：在沥青混合料桥面防水系统中， 防水粘结层是在水泥混凝上桥面上进行沥青 铺装设计的核心技术之一， 原因在于沥青混合料与水泥混凝土是性能差异较大的 材料，两种材料的有效结合是桥面铺装成败的关键， 因此应重点进行防水粘结层 的材料选择与设计， 确保其有较强的粘结能力和防水能力， 同时满足水泥混凝土 桥面与沥青铺装层间抗剪强度的要求。桥面防水层的材料类型可分为以下几种类
2、型： 沥青基防水卷材 （包括改性沥青 防水卷 ）、合成高分子防水卷材、防水涂料、热喷 SBS 改性沥青等。1 沥青混合料铺装层与桥面防水粘结的必要性沥青混合料铺装层同桥梁结构在材料的物理与力学性能上有明显的差异， 即 一柔一刚。因此，这一特性会导致二者在温度应力及荷载作用下应力与位移的不 连续性，尤其是水平剪切力往往主要由铺装层承担。 如果桥面同铺装层之间的粘 结不够牢固，或者是铺装层的抗剪强度不足，则极易在铺装层中产生剪切破坏， 即表现为推挤、车辙、拥包、撕裂，导致形成人们通常所讲的“搓皮”现象，也 就是刚柔两部分变形不一致。由此可见，对于桥面铺装层而言， 桥面板与沥青铺装层之间的粘结至为重
3、要。 这一粘结层除了具有 “承上启下” 的粘结作用外， 还应具有对桥面板的防水保护 功能，因此常被称为防水粘层。 这一层次的损坏将直接导致桥面板与铺装层的各 自独立，铺筑层也会因失去与桥面板的粘结而承受更大的应力， 因而更易产生各 种损坏。然而，在工程实践中这一粘层 /防水层往往没有受到人们的足够重视，有的 直接在桥面上铺设桥面铺装层， 有的则采用普通乳化沥青粘结层， 而且洒布量控 制不严，易导致粘层油过量。 由于在天气高温时， 桥面的温度远远超过了粘层油 的软化点，过量的粘层油起到了“润滑油”的作用，从而加剧了铺装层的滑移等 损坏。因此，对铺筑层及防水粘层材料的温度稳定性要有比对沥青路面高得
4、多的要求，另外，防水粘层还应具有更高的粘韧性，以适应桥面上严苛的应力、应变 条件。2沥青混合料桥面防水层设计常规防水材料适用于建筑物的防水， 如屋顶、厨卫间墙。但对于承受动态荷 载且应力应变较大的桥面而言，便显示出了局限性。SBS改性剂能全面地提升沥 青的使用性能，当加入到沥青中时，SBS聚合物能显著地改变沥青的粘度一弹性 特性，在较高的温度下，沥青会变得更粘稠，而在较低温度下，聚合物会更有弹 性，从而使沥青更坚韧。总之，SBS聚合物会使沥青对温度不太敏感，使沥青刚 柔并济并具备优良的防水特性和粘结性能，因而，SBS改性沥青防水粘结层在SBS复合式改性沥桥面铺装防水系统中应用越来越多。本工程所
5、用的桥面防水系统是在原桥面上洒布一层热的青膜，然后再洒铺一层单一粒径的碎石，如图所示。图1热SBS改性沥青防水粘结层其中沥青和碎石洒布量的确定与下承层的表面特性以及上层沥青混合料类 型有关。洒布量过多，可能会导致防水层甚至面层泛油； 过少则不足以形成要求 厚度的沥青膜，进而影响防水效果甚至整个桥面铺装层的性能。碎石的用量、粒径大小也影响着防水层效果。嵌入碎石的作用是提高层间抗 剪强度，同时保护防水层沥青膜不被破坏。 碎石的粒径过小容易引起泛油， 粒径 过大则不能有效粘结沥青层，从而不能提供足够的层间抗剪强度。通过大量工程 实践发现，10mm15mm尺寸碎石较理想。现行试验方法中，剪切试验通常用
6、来评价桥面铺装层间水平抗剪强度，拉拔试验用来评价铺装层间粘结强度，带水压的渗水试验用来评价防水层的防水能 力。用防水沥青进行大量剪切和拉拔试验，综合以往工程检验结果，认为1.5kg/m2 的沥青洒布量和8.0kg/m2 （占满铺面积的70%左右）的碎石撒铺量时，层间水 平抗剪强度最大，同时层间粘结力也最大。精选Aggregate pavi ng volume(kg/m2)hrownets ra AKn SI AT nozLoh 6hh图2 不同沥青和集料喷洒量下水平剪应力的关系 1.2kg/m2t 1.4kg/m21.6kg/m2.二1.8kg/m20.5000.4500.4000.3500.
7、3000.25078910lap MLSLeynrnee WLeb huawnos gcJonoBAggregate pavi ng volume(kg/m2)图3 不同沥青喷洒量下粘结强度和集料撒布量的关系根据本工程桥梁跨径大小、坡度情况、交通荷载情况及设备情况，最后决定碎石用沥青预先裹覆（建议有条件时尽量对碎石进行预裹覆处理），具体方案如下:表1防水粘结层技术方案沥青胶结料5mm10mm 碎石技术方案防水沥青洒布量控制在1.2kg/m 2 1.5kg/m 2，根据现场实际情况确定在碎石表面预裹覆占碎石质 量35 %o的普通热沥冃3防水粘结层技术要求本工程防水粘结层所用防水沥青必须满足表 2
8、的相关技术要求，所用碎石除满足表3技术要求外，还必须洁净、干燥、表面粗糙无风化表2复合改性沥青技术要求检测指标单位技术要求检测方法针入度(25 C,100g,5s )0.1mm<65T 0604延度(5cm/min, 5 °C)Cm总0T 0605软化点(环球法)C羽5T 0606运动粘度(135 C)Pa.s<4T 0625闪点(开口式)C场30T 0611溶解度%弱9T 060725 C弹性恢复%羽5T 066248h贮存稳定性C2.5T 0661RTFOT 后残留物质量变化一±1.0T 061025 C针入度比%>70T 06045 C延度cm羽5T
9、 0605表3集料技术要求检测指标单位技术要求检测方法石料压碎值%6T 0316洛杉矶模耗损失%<30T 0317坚固性%<2T 0314针片状颗粒含量%<5T 0312软石含量%<5T 0320与沥青粘附性级羽T 06164防水粘结层施工工艺(1) 热沥青洒铺应在桥面处理后35天内进行，以免处理后的表面被再次 污染。洒布前应对下承层进行认真的处理，保持干净、干燥。在施工期间，如遇 下雨，应在下承层表面充分干燥的条件下洒铺。(2) 热SBS改性沥青防水粘结层施工时，先将 SBS改性沥青加热至185C 以上，采用专用的改性沥青洒布车，在经过处理、清洗、干燥以后的混凝土面上
10、洒布一层1.21.5L/m2的SBS改性沥青作为粘结剂，然后在其上撒布一层粒径 510mm单一尺寸经过35%。沥青预拌碎石。撒布碎石为经过清洗干燥后的5 10mm基性硬质岩碎石。碎石撒布以后，使用胶轮压路机将碎石碾压稳定。(3) 热沥青防水粘结层洒布应采用专用的，可有效控制洒布剂量的，具有加温、保温和搅拌功能的洒布设备。 洒布设备在施工前应进行认真清理，将储油罐中的残油清除干净。在正式洒布前应进行试洒。严格清理有关的施工机械，特 别是沥青洒布车和碎石撒布车的车轮，严禁将污染物带上施工断面。在洒铺过程 中，洒布车应保持匀速行驶，稳定的转速，以保证洒铺的均匀。(4) 预拌碎石撒布量一般为57m3
11、/Km2，具体撒布量经过试撒确定。撒 布时需严格控制用量，单粒径碎石撒布要求均匀、无堆积，对撒布量偏高，局部碎石重叠的部分，由人工用旧扫帚进行散开处理(5) 热SBS改性沥青防水粘结层施工过程中严格控制洒(撒)布量及洒(撒) 布均匀性。( 6)局部露白处应由人工刷涂方式用热沥青进行重洒并撒布碎石，之后用 喷灯烘烤稳定。( 7)当出现大面积漏洒时，应立即停止作业，并对洒布设备机械参数进行 检测，正常后方可重新施工。(8)在沥青洒铺过程中应注重对横向接头和纵向接头的施工处理。在横向 接头的位置， 再次施工时既要与前次施工紧密的衔接， 同时也要避免与前次施工 断面重叠。 每次洒铺前应用油毛毡或铁皮等
12、物将已洒铺的路段遮挡覆盖， 避免再 次洒铺时造成沥青的重叠。( 9)防水粘结层施工时，应采用油毛毡等物对防撞体等边缘构造物进行必 要遮盖，防止洒布时对其造成污染。参考文献1 公路沥青路面设计规范( JTG F40-2000). 20052 公路工程沥青及沥青混合料实验规程 JTJ 052-2000). 20003 季节，罗晓辉，徐世法，张晓军 . SBS 改性沥青桥面粘结 /防水层材料与工艺 研究J.北京建筑工程学院学报，2003年04期.4 马彦芹，梁志林 . 桥面铺装粘结防水层材料的选择及性能研究 J. 公路， 2007 年 06 期.5 张占军 . 混凝土桥桥面防水系统性能及设计方法研究 D. 西安：长安大学， 2004年.6 陈富强，樊统江，贾敬鹏，张阳，徐栋良 . 同步碎石路面施工若干问题的探讨J.重庆交通大学学报(自然科学版),2007年05期精选