柏松林
【摘要】介紹了鹽城市內(nèi)環(huán)高架橋面應(yīng)用水性環(huán)氧瀝青防水層的試驗檢測情況,表明水性環(huán)氧瀝青增強了橋面鋪裝層間的粘結(jié)性能,固化橋面鋪裝層間的空間網(wǎng)絡(luò)。
【關(guān)鍵詞】橋面防水;水性環(huán)氧瀝青;試驗檢測
橋面防水粘結(jié)層是橋面鋪裝的重要組成部分,直接決定橋梁實體質(zhì)量和建成后的運營效能。本文結(jié)合我公司參與鹽城市內(nèi)環(huán)高架工程的實際情況,重點對橋面防水層試驗檢測技術(shù)進(jìn)行探討,為水性環(huán)氧瀝青橋面防水層質(zhì)量評價提供檢測依據(jù)。
1.水性環(huán)氧瀝青的技術(shù)要求
鹽城市內(nèi)環(huán)高架NY標(biāo)橋面防水粘結(jié)層采用水性環(huán)氧瀝青為衡水寶通路橋養(yǎng)護(hù)工程有限公司產(chǎn)PB-1型。水性環(huán)氧瀝青是由環(huán)氧樹脂、煤焦瀝青、溶劑固化劑等組成的水溶性材料。其技術(shù)要求如下:①固體含量要求≥50%,實測53%;②表干時間要求≤4,實測1.8h;③實干時間≤10h,實測3h;④拉伸強度≥1.00 MPa,實測1.3 MPa;以上檢測結(jié)果均合格;
根據(jù)設(shè)計要求,必須在水性環(huán)氧瀝青涂料層內(nèi)設(shè)置胎體增強材料,本標(biāo)段采用的胎體增強材料為無堿玻璃纖維,摻量用≥300g/m2。
2.水泥混凝土橋面鋪裝層的處理及檢測
防水粘結(jié)層施工前,應(yīng)做試驗段工程,在完成試驗段檢測合格后再進(jìn)行大面積施工。本次選定的試鋪段樁號為NK6+596.986~NK6+716.986右幅橋面,先按設(shè)計要求對水泥混凝土橋面鋪裝層進(jìn)行拋丸處理,清除浮漿、雜的,除去過高的突出位置;處理之后再用水沖洗,保證表面清潔,不得有可見灰塵、油污和其他污物等二次污染。并確保在防水粘結(jié)層施工之前水泥混凝土橋面鋪裝層的干燥、潔凈。其質(zhì)量檢測結(jié)果為:①平整度(最大間隙)技術(shù)要求3m直尺≤5mm,檢測結(jié)果3.4、0.8、1.6、0.6、2.2、1.8mm;②平整度(高差)技術(shù)要求水準(zhǔn)儀≤15mm,檢測結(jié)果9、2、5mm;③構(gòu)造深度手工鋪砂法≥0.30mm,檢測結(jié)果0.32、0.37、0.41、0.40、0.33、0.34mm;④露骨率≥20%,檢測結(jié)果22%,結(jié)論均合格。
3.防水粘結(jié)層施工及檢測
3.1防水粘結(jié)層的施工與養(yǎng)護(hù)
防水粘結(jié)層灑布前,先應(yīng)進(jìn)行試刷。通過人工刷涂一塊面積為1m×1m的試驗塊,檢測在當(dāng)?shù)禺?dāng)時的環(huán)境、橋面縱橫坡、縫隙率、吸水性等條件下,水性環(huán)氧瀝青的精確用量。本次試驗結(jié)果為0.8kg/ m2,符合圖紙設(shè)計0.7~0.9 kg/ m2的要求;
確定灑布前,應(yīng)事先檢查智能灑布車的車輛性能,特別是清潔干凈儲料罐、循環(huán)泵和噴灑管道,調(diào)試各噴頭,并配備2臺手持式人工撒布設(shè)備,防止灑布不到位置的情況下進(jìn)行補充。并用塑料薄膜對防撞護(hù)欄采取成品保護(hù),對特殊裝置如預(yù)埋件、泄水孔等妥善處理。
將水性環(huán)氧瀝青攪拌均勻后,即可用智能灑布車噴灑水性環(huán)氧瀝青防水層。灑布車噴灑時,車輛設(shè)置在固定慢4檔位,勻速行駛,均勻灑布,縱橫向銜接位置重疊不少于10cm;并且同步灑布無堿玻璃纖維以增加強度。灑布過程中,在橋面上放置方盤,隨時測定灑布量,方盤取走后及時用人工補灑水性環(huán)氧瀝青。噴灑水性環(huán)氧瀝青材料時,只噴灑一遍,無需加熱,常溫冷施工即可,環(huán)保節(jié)能。
水性環(huán)氧瀝青灑布結(jié)束后,應(yīng)及時封閉交通自然養(yǎng)護(hù)2d后方可進(jìn)行瀝青混合料的攤鋪。
3.2防水粘結(jié)層的檢測
水性環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層除在施工過程中,隨時檢測噴灑量和外觀,目測無露白,不破損,對噴灑達(dá)不到設(shè)計要求的,應(yīng)及時查找原因,采取改進(jìn)措施后再恢復(fù)施工;且應(yīng)及時修復(fù)噴灑達(dá)不到設(shè)計要求橋面。
防水粘結(jié)層的施工現(xiàn)場檢測指標(biāo)主要拉拔粘結(jié)強度、抗剪強度以及行車檢測,檢測頻率為4點/1000m2。
3.2.1防水粘結(jié)層拉拔粘結(jié)強度
①根據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》JTG E60-2008要求隨機確定檢測點位,并將檢測點處用毛刷將表面的灰塵、雜物等清理干凈;
②PosiTest AT-A型全自動液壓附著力檢測儀預(yù)熱5s以上,打開油壓開關(guān),按壓接頭處的推桿,使空氣中的氣壓完全排盡;且使油壓桿開關(guān)處于“開”狀態(tài);
③采用A、B膠將檢測儀錠子的圓頭牢固地粘在待測點位,為了保證數(shù)據(jù)的有效性并減少檢測操作而引起檢測數(shù)據(jù)的離散性,錠子的直徑為2cm(測量范圍為0-20MPa);將切刀置于拉拔頭上,沿拉拔頭周邊旋轉(zhuǎn),形成環(huán)狀切口,并保證僅有拉拔頭下有A、B膠粘結(jié)材料;
④待粘膠達(dá)到強度后,進(jìn)行拉拔檢測。要求檢測儀拉力檢測精度不低于0.01kN,并嚴(yán)格控制拉拔速度為10mm/min。連續(xù)按動壓桿直至電子屏幕顯示最大值,并且不再變化,即為拉拔強度,保留2位小數(shù);同時用紅外測溫儀檢測并記錄測試點位處的溫度;
⑤因本檢測儀已自動計算拉拔強度,故無需進(jìn)行計算。如實測為拉拔力,即按下式計算粘結(jié)強度:
式中:為粘結(jié)強度(MPa); 為拔出破壞時峰值荷載(N);A為粘頭粘結(jié)面積(mm2)。
⑥試驗完成后,旋轉(zhuǎn)油壓桿開關(guān)處于“關(guān)”狀態(tài);并將顯示的屏幕清零,準(zhǔn)備下一個試驗;
⑦試驗全部結(jié)束后,需對檢測部位破損處進(jìn)行修補,方可進(jìn)行橋面瀝青混合料的施工;并對儀器的拉拔頭用三氯乙烯或松節(jié)油進(jìn)行清洗。
本次試驗段的拉拔粘結(jié)強度試驗結(jié)果為:防水層表面溫度32.0℃~36.1℃;粘結(jié)強度(MPa)0.86、0.92、0.45、0.79、0.64、0.48、0.37、0.64、0.39、0.62;均在防水層表面破壞;技術(shù)指標(biāo)為防水層表面溫度30℃時,粘結(jié)強度≥0.30MPa;檢測結(jié)論合格;
3.2.2防水粘結(jié)層抗剪強度
①試驗前的準(zhǔn)備工作、完成后的工作同拉拔粘結(jié)強度;
②待粘膠達(dá)到強度后,在粘頭上施加一靜載模擬車輛荷載豎向壓力,保證粘頭下的法向應(yīng)力為0.15MPa;
③進(jìn)行剪切試驗。應(yīng)嚴(yán)格控制拉拔速度為10mm/min,并保證測力儀的精度不低于0.01kN。記錄剪切破壞時峰值荷載的大小和位移,同時用紅外測溫儀檢測并記錄測試點位處的溫度;
④ 按下式計算抗剪強度:
式中:為抗剪強度(MPa);為剪切破壞時峰值荷載(N);A為粘頭粘結(jié)面積(mm2)。
本次試驗段的剪切強度試驗結(jié)果如下(檢測樁號、防水層表面溫度、破壞位置同粘結(jié)強度):剪切力(N)3450、3322、3065、3096、3085、3024、3035、3142、3250、3031,計算的抗剪強度(MPa)為0.35、0.33、0.31、0.31、0.31、0.33、0.30、0.31、0.33、0.30;檢測結(jié)論合格。
3.2.3防水粘結(jié)層行車檢測
將路面標(biāo)的運料車在試驗段做行車模擬檢測,方法為停車、起車及剎車,本試驗段無粘輪破壞現(xiàn)象,結(jié)論合格。
4.結(jié)束語
通過本次試驗段的各項檢測數(shù)據(jù)均檢測合格,以及后續(xù)的瀝青下面層取芯結(jié)果表明,水性環(huán)氧瀝青可用于鹽城市內(nèi)環(huán)高架橋面防水層的施工,能夠保證橋面鋪裝層間的粘結(jié)性能,實現(xiàn)對橋面鋪裝層間破壞的預(yù)先控制。但在總結(jié)經(jīng)驗時還發(fā)現(xiàn)粘結(jié)強度離散較大,說明水泥混凝土橋面鋪裝處理及噴灑水性環(huán)氧瀝青防水層均勻性上均有進(jìn)一步提高的空間。
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