朱建富

（湖州市交通投資集團(tuán)有限公司，浙江 湖州313000）

0 引言

隨著我國交通渠化和重載交通的加劇，因防水和黏結(jié)原因引起的橋面鋪裝層早期損壞日趨加重。目前，防水黏結(jié)層灑布前存在橋面板處理后存在油污、不能徹底清除浮漿層、表面粗糙度和清潔度沒有達(dá)到施工要求、對微裂縫沒有采取有效措施進(jìn)行處理等問題，這對橋面鋪裝層長期的耐久性都會(huì)存在安全和質(zhì)量威脅。可見，橋面防水黏結(jié)層施工質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到整個(gè)防水黏結(jié)層體系施工的成敗。

橋面鋪裝結(jié)構(gòu)體系中的層間黏結(jié)力包括兩個(gè)：一是混凝土橋面板與防水黏結(jié)層的黏結(jié)力；二是防水黏結(jié)層與瀝青混合料鋪裝層的黏結(jié)力。這兩個(gè)方面任一個(gè)出現(xiàn)問題都會(huì)引發(fā)橋面鋪裝層早期病害。在具體工程實(shí)施中，人們只注重橋面防水黏結(jié)層鋪裝后的整體效果與性能，而忽略了水泥混凝土板與防水黏結(jié)層間的黏結(jié)。

本文以杭長高速二期途經(jīng)的橋梁為依托項(xiàng)目，主要分析橡膠瀝青防水黏結(jié)層的施工工藝，并結(jié)合室內(nèi)模擬和現(xiàn)場檢測結(jié)果分析防水黏結(jié)層與橋面板的黏結(jié)性能。杭長高速二期是起于杭州繞城高速公路北端，與杭州市規(guī)劃紫金港路相對接；終點(diǎn)位于安吉縣安城鎮(zhèn)西北側(cè)的李王山山腳，與杭長高速公路一期安城至泗安段起點(diǎn)相接，路線全長65.025km，全線共設(shè)有橋梁101 座。按照四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)速度為120km/h，于2012年底正式竣工通車。

1 界面處理及檢測分析

混凝土橋面板澆注時(shí)，振搗中容易使得粗集料下沉，表面形成一層水泥含量多、收縮性大的浮漿層，即產(chǎn)生離析。離析會(huì)影響橋面結(jié)構(gòu)層的整體強(qiáng)度，不利于橋面板和黏結(jié)防水層的結(jié)合，且容易產(chǎn)生裂縫。已有對橋面板界面狀況的分析表明，橋面板的粗糙程度、清潔度以及干、濕狀態(tài)對橡膠瀝青黏結(jié)層的黏結(jié)和抗剪強(qiáng)度具有很大的影響，若處理不好，橋面板的界面狀況達(dá)不到防水黏結(jié)層的施工要求，將會(huì)嚴(yán)重影響混凝土橋黏結(jié)層的使用性能和壽命，故對各種不利界面狀況必須予以徹底清除。

在防水黏結(jié)層施工前，要求水泥混凝土橋面板做到平整、干凈、干燥、無油污、無浮漿、無鋼筋等突起硬物，采用拋丸處理方法（見圖1）能對橋面雜物進(jìn)行清除。該技術(shù)在清理橋面雜物的同時(shí)，還使橋面板獲得均勻粗糙的施工界面。

圖1 拋丸施工現(xiàn)場圖

待橋面清理完畢后，首先采用人工清掃進(jìn)行初步清理，然后根據(jù)所處環(huán)境要求，采用高壓吹風(fēng)機(jī)將灰塵清理干凈，避免影響水泥混凝土與防水黏結(jié)層的黏結(jié)效果。

對混凝土橋面板的外觀、糙化深度和構(gòu)造深度三方面進(jìn)行質(zhì)量檢測，結(jié)果見表1?，F(xiàn)場測試（20點(diǎn)）表明，混凝土板表面清潔、平整，銑刨均勻，且橋面無灰塵、油污、砂粒、碎石等施工殘留物，最大間隙為2.6mm，構(gòu)造深度為1.0mm 左右，符合建議要求。

表1 混凝土橋面板拋丸處理后質(zhì)量檢測結(jié)果

表1（續(xù)）

2 防水黏結(jié)層施工

橡膠瀝青防水黏結(jié)層的施工包括橡膠瀝青灑布和預(yù)拌碎石撒布兩道主要工序，它們也是影響橋面鋪裝體系質(zhì)量的關(guān)鍵工序，需重點(diǎn)控制兩個(gè)方面：防水黏結(jié)材料的熔化升溫和橡膠瀝青灑布工藝的參數(shù)控制。其施工流程見圖2。

圖2 施工工藝流程圖

施工人員的準(zhǔn)備充分與否直接影響施工的質(zhì)量，首先施工人員要接受較好的培訓(xùn)，其次在橡膠瀝青黏結(jié)層施工前要做好充分的準(zhǔn)備工作。同時(shí)還要根據(jù)施工的實(shí)際情況，隨時(shí)調(diào)整施工進(jìn)度。若施工時(shí)氣溫過低，橋面板表面未蒸發(fā)的水分會(huì)在防水黏結(jié)層施工后形成很多氣泡，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。根據(jù)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，雨天、大霧天、五級(jí)風(fēng)以上均不得施工，施工時(shí)最低氣溫不能低于5℃。因此，防水黏結(jié)層應(yīng)盡可能避免在不利天氣下施工，故須關(guān)注天氣預(yù)報(bào)，做好防雨準(zhǔn)備，實(shí)時(shí)地調(diào)整施工安排。

橡膠瀝青防水黏結(jié)材料灑布質(zhì)量主要是通過灑布均勻性和灑布量來衡量。灑布均勻性主要通過眼觀來確定；灑布量則先通過橡膠瀝青密度轉(zhuǎn)化成灑布厚度，然后用深度計(jì)進(jìn)行測定。灑布橡膠瀝青防水黏結(jié)材料的灑布按照如下要求進(jìn)行：

（1）先在拌和站將橡膠瀝青加熱至185℃，然后利用灑布車的加熱系統(tǒng)對瀝青進(jìn)行加熱保溫，保證瀝青灑布時(shí)的溫度在180℃以上。

（2）灑布車噴灑瀝青時(shí)應(yīng)保證噴灑量、穩(wěn)定速度和灑布的均勻性，具體要注意以下事項(xiàng)：灑布設(shè)備的噴嘴與灑油管的夾角應(yīng)為15°～25°；控制灑油管的高度，確保灑布時(shí)瀝青呈霧狀；一般同一地點(diǎn)要能接受2～3 個(gè)噴灑嘴噴灑瀝青；不能出現(xiàn)花白漏空；對局部未噴灑到的部位，應(yīng)由人工補(bǔ)涂至厚度達(dá)到改性瀝青的要求。

（3）在橋面兩端用彩條布、油毛氈或牛皮紙等將起點(diǎn)和終點(diǎn)邊界鋪墊整齊，以便瀝青灑布車起步和停灑時(shí)噴灑出的瀝青落在預(yù)先鋪墊好的彩條布或牛皮紙上，保持現(xiàn)場清潔。

（4）橡膠瀝青防水黏結(jié)層的厚度應(yīng)在0.5～1cm之間，灑布車設(shè)定灑布用量時(shí)要考慮瀝青密度及灑布的損耗。

橡膠瀝青防水黏結(jié)材料灑布操作完畢后，應(yīng)記錄灑布工藝參數(shù)。對局部未灑到的部位，應(yīng)進(jìn)行人工補(bǔ)涂使其達(dá)到最低的灑布厚度要求。人工一般需補(bǔ)涂3～4 遍，將每次刷涂的厚度控制為≤0.4mm，在前一次補(bǔ)涂的材料完全固化后進(jìn)行下一次補(bǔ)涂。

預(yù)拌碎石采用0.5～1cm 單粒徑石灰?guī)r，對應(yīng)拌和站熱料倉熱料可采用6×6～12×12mm 的篩孔。預(yù)拌碎石撒布應(yīng)控制好預(yù)拌碎石的溫度、撒布量及碾壓時(shí)機(jī)。

碎石撒布采用單一粒徑材料，撒布溫度要求不低于170℃，運(yùn)輸過程中要采用保溫措施，因?yàn)樗槭障杜c外界相通會(huì)加快散熱速度。

施工中，通過預(yù)拌碎石撒布車料斗開口大小和行車速度來控制撒布量。施工前可通過干料試驗(yàn)確定撒布車工作參數(shù)與撒布量的關(guān)系，再正式用于橋面預(yù)拌碎石的撒布。預(yù)拌碎石的撒布以現(xiàn)場能看到防水黏結(jié)層、車輛及人行走其上不接觸為判斷標(biāo)準(zhǔn)，且要求撒布面積達(dá)到70%～80%；隨后，采用輕型膠輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。

對于施工完成后的橡膠瀝青防水黏結(jié)層，在鋪裝瀝青混合料層前要進(jìn)行交通管制，重載車輛禁止通行，其他車輛限制通行，不得剎車、調(diào)頭；不得任意堆放物品，嚴(yán)防產(chǎn)生人為破壞；做好防塵、防污染等措施，以免破壞黏結(jié)層。在正式鋪裝瀝青混合料時(shí)，也要注意施工車輛不能損壞橡膠瀝青防水黏結(jié)層。

防水黏結(jié)層施工完畢后，需靜置2d 使其完全固化，方允許在其上鋪筑瀝青鋪裝層，在此期間除進(jìn)行交通管制外，還應(yīng)做好對防水黏結(jié)層的養(yǎng)護(hù)工作，防止其他外界因素對黏結(jié)層的損壞。

3 黏結(jié)性能分析

（1）室內(nèi)拉拔試驗(yàn)結(jié)果分析

采用面層AC—20鋪裝，拉拔速度定為10mm/min，混凝土板統(tǒng)一采用噴砂處理，得出防水黏結(jié)材料在0℃、25℃、60℃下的拉拔試驗(yàn)結(jié)果（見表2）以及溫度對拉拔強(qiáng)度的影響（見圖3）。

表2 室內(nèi)拉拔強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

圖3 溫度對拉拔強(qiáng)度的影響

從圖3可以看出，溫度變化是影響防水黏結(jié)層材料的拉拔強(qiáng)度的重要因素：溫度升高，拉拔強(qiáng)度降低，且溫度越高強(qiáng)度衰減越明顯。

在溫度為0℃時(shí)，4 種材料的抗拉拔強(qiáng)度均大于0.8MPa，滿足車輛行駛的要求。在溫度由25℃升高至60℃時(shí)，拉拔強(qiáng)度下降很明顯，說明瀝青類材料的溫度敏感性。在25℃時(shí)，SBS 改性瀝青、環(huán)氧瀝青和橡膠瀝青的拉拔強(qiáng)度大于0.3MPa，滿足JTG D50—2006 和JTGF80/1—20040 建議值大于0.3MPa 的要求，而改性乳化瀝青的抗拉拔強(qiáng)度小于0.3MPa。在60℃時(shí)，橡膠瀝青和環(huán)氧防水黏結(jié)層的抗拉拔強(qiáng)度大于0.2MPa，這滿足JTG F80/1—20040中規(guī)定在溫度大于35℃時(shí)抗拉拔強(qiáng)度≥0.2MPa的要求。

（2）現(xiàn)場拉拔試驗(yàn)結(jié)果

橡膠瀝青防水黏結(jié)層撒布養(yǎng)護(hù)完成后，在其表面進(jìn)行拉拔試驗(yàn)（見圖4），試驗(yàn)結(jié)果見表3。

圖4 現(xiàn)場拉拔強(qiáng)度測試

表3 現(xiàn)場拉拔試驗(yàn)結(jié)果

從試驗(yàn)結(jié)果可知，防水黏結(jié)層與水泥混凝土的黏結(jié)強(qiáng)度在24.4℃時(shí)，與室內(nèi)25℃拉拔試驗(yàn)基本一致，說明采用室內(nèi)拉拔試驗(yàn)評價(jià)防水黏結(jié)層的黏結(jié)強(qiáng)度是有效的。此外，在相同溫度下測試黏結(jié)強(qiáng)度個(gè)別點(diǎn)差別有時(shí)會(huì)較大，主要與水泥混凝土表面狀態(tài)有關(guān)，若是表面拋丸效果好，則黏結(jié)性好；若表面有浮漿，則黏結(jié)性差。

4 結(jié)論

通過對橡膠瀝青防水黏結(jié)層的施工工藝和黏結(jié)性能分析，得出如下結(jié)論：

（1）在橋面黏結(jié)防水層撒布前，采用拋丸處理方法可以在清理橋面雜物的同時(shí)，使橋面板獲得均勻粗糙的施工界面，且橋面板的外觀檢查、糙化深度和構(gòu)造深度均滿足建議要求；

（2）橡膠瀝青黏結(jié)防水層的施工包括橡膠瀝青灑布和預(yù)拌碎石撒布兩道主要工序，并對施工人員、施工溫度、灑布質(zhì)量、灑布車行駛速度、養(yǎng)護(hù)等提出控制要求；

（3）拉拔試驗(yàn)結(jié)果表明，現(xiàn)場測定的橡膠瀝青防水黏結(jié)層和橋面板間的黏結(jié)力與室內(nèi)模擬試驗(yàn)結(jié)果之間具有較好的相關(guān)性。

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