王 華

（中鐵十八局集團第二工程有限公司，河北唐山063000）

0 引 言

裝配式空心板橋是道路工程中小跨徑橋梁應(yīng)用較為廣泛的橋型，一般多采用先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板［1］.國外發(fā)達國家中小跨徑橋梁型式以裝配式鋼橋為主，裝配式空心板橋應(yīng)用不多，國外有些中小跨度橋梁采用裝配式實體矩形梁，僅由橋面現(xiàn)澆層連接.這種結(jié)構(gòu)雖然要多用些混凝土材料，但結(jié)構(gòu)高度低、剛度大、構(gòu)造簡單、施工簡便、耐久性好，在近年修建的中小跨度橋梁中也常常被采用［2］.通過對上述中小跨徑橋梁采用的結(jié)構(gòu)形式和使用情況的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在我國板橋特別是空心板板橋的使用非常廣泛［3］.

國內(nèi)現(xiàn)有的板橋構(gòu)造簡單，經(jīng)濟性好，可以采用鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)；可做成實心和空心，可就地現(xiàn)澆以適應(yīng)各種形狀的彎、坡、斜橋，尤其是建筑高度受到限制的中、小跨徑橋梁，特別受到歡迎［4］.

裝配式空心板橋橋面瀝青鋪裝層具有良好的使用性能，用于粘結(jié)瀝青鋪裝層與水泥混凝土層的防水粘結(jié)層必須具有良好的粘結(jié)力.同時，裝配式空心板橋橋面鋪裝防水粘結(jié)層在使用期內(nèi)還應(yīng)具有不透水性，良好的溫度適應(yīng)性及良好抵抗除冰鹽侵蝕的能力［5］.

防水粘結(jié)層作為裝配式空心板橋橋面鋪裝的重要組成部分，其性能的優(yōu)劣對裝配式空心板橋橋面鋪裝層的使用壽命有很大的影響.由于各地氣溫季節(jié)性變化較大，自然條件不同，裝配式空心板橋橋面防水粘結(jié)層材料應(yīng)具有較高的強度，以適應(yīng)較大的溫度變化，同時具有良好的粘結(jié)性、抗剪切性，這樣防水粘結(jié)層材料與空心板橋的水泥混凝土橋面板及瀝青混凝土鋪裝層間才能可靠連接.

根據(jù)對我國北方的寒冷地區(qū)橋面鋪裝材料使用情況調(diào)查，本文擬采用HUT－1橋面防水涂料、SBS改性瀝青和乳化瀝青三種防水粘結(jié)材料作為裝配式空心板橋橋面鋪裝防水粘結(jié)層研究對象，并對三種粘結(jié)層材料進行試驗分析.

1 制備及試驗

1.1 試件的制備

采用水泥基混凝土作為實驗試件、試件的體積（300mm×300mm×50mm）.將水泥混凝土震動壓實后表面抹平，30min后在板上模擬裝配式空心橋的橋面板表面的紋理構(gòu)造，將水泥混凝土板表面拉毛，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護7d，風(fēng)干后備用，成型的水泥混凝土試塊如圖1所示.

圖1 成型的水泥混凝土試塊

本課題擬采用HUT－1橋面防水涂料、SBS改性瀝青和乳化瀝青三種防水粘結(jié)材料作為裝配式空心板橋橋面鋪裝防水粘結(jié)層.

取0.5kg／m2、0.8kg／m2、1.1kg／m2、1.4kg／m2和1.7kg／m2幾種用量，將HUT－1橋面防水涂料、SBS改性瀝青和乳化瀝青三種防水粘結(jié)材料分別涂抹在不同水泥混凝土試板拉毛的一面，如圖1所示.

圖2 涂抹防水粘結(jié)層的試塊

為了使成型后的試快與試模齊平，將涂抹了各種防水粘結(jié)材料（HUT－1橋面防水涂料、SBS改性瀝青和乳化瀝青）的試快放入300mm×300mm×100mm的試模內(nèi)，測量試塊表面與試模齊平之間的高度，即為需要加鋪的瀝青混凝土高度，然后就可以確定瀝青混凝土各種材料數(shù)量.用輪碾儀在粘結(jié)層上成型瀝青混凝土試板，如圖2所示.

圖2 加鋪瀝混凝土后的試塊

（3）切割試塊

將試塊切割成50mm×50mm×100mm的試塊，如圖3所示.

圖3 切割好的試件

1.2 剪切試驗

剪切試驗的目的是檢驗各種防水粘結(jié)材料抵抗水平剪切能力，以評價各種材料作為防水粘結(jié)層抵抗水平車輛荷載沖擊的能力.

將不同涂抹量的每種防水粘結(jié)材料切割好的試塊平均分成兩份，一份放置于室溫（25℃）條件下，另一份放置于－25℃條件下，均保持8小時，然后把試件放到剪切儀上進行剪切試驗，如圖4所示.

圖4 剪切試驗儀

試驗結(jié)果采用抗剪強度來衡量，抗剪強度公式如式1.

式中：τ——抗剪強度（MPa）

F——剪切力（N）

S——剪切面積（mm2）

2 結(jié) 果

不同涂抹量下各種防水粘結(jié)材料在－25℃條件下的抗剪強度試驗結(jié)果如表4所示.

表4 －25℃條件的抗剪強度試驗結(jié)果表（MPa）

各種防水粘結(jié)材料在－25℃條件下不同涂抹量的抗剪強度試驗變化趨勢如圖5所示.通過圖5變化可以看出，在－25℃條件下HUT－1橋面防水涂料在1.4kg／m2用量下抗剪強度達到最大值，SBS改性瀝青和乳化瀝青都是在1.2kg／m2用量下抗剪強度達到最大值.

圖5 －25℃條件下不同涂抹量的抗剪強度試驗變化

不同涂抹量下各種防水粘結(jié)材料在25℃條件下的抗剪強度試驗結(jié)果如表5所示.

表5 25℃條件的抗剪強度試驗結(jié)果表（MPa）

各種防水粘結(jié)材料在25℃條件下不同涂抹量的抗剪強度試驗變化趨勢如圖4.7所示.

圖6 25℃條件下不同涂抹量的抗剪強度試驗變化

通過圖6變化可以看出，在25℃條件下不同涂抹量的抗剪強度試驗變化趨勢與－25℃條件下不同涂抹量的抗剪強度試驗變化趨勢相近，即HUT－1橋面防水涂料在1.4kg／m2用量下抗剪強度達到最大值，SBS改性瀝青和乳化瀝青都是在1.2kg／m2用量下抗剪強度達到最大值.

［1］譚洪河.裝配式空心板梁橋橋面鋪裝縱向裂縫成因分析及防治措施研究［D］.南寧廣西大學(xué).2006

［2］Lee J，F(xiàn)enves GL.Plastic－Damage Model for Cyclic Loading of Concrete Structures［J］.Journal of Engineering Mechanics，1998，124（8）

［3］馬芹綱，葉建龍.中、小跨徑空心板梁設(shè)計及優(yōu)化［J］.浙江交通科技.2003，17（4）

［4］陳園明.高速公路中小跨徑橋梁單板受力病害分析與處理［J］.交通標(biāo)準(zhǔn)化，2007，10

［5］陳靜云，王京元，潘寶峰，等.瀝青混凝土橋面鋪裝早期病害原因分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計方法綜述［J］.東北公路.2003.2