高 勇

（福建路信交通建設(shè)監(jiān)理有限公司，福建福州 350000）

1 工程概況

莆田至炎陵高速永泰梧桐至尤溪中仙段起點(diǎn)樁號YK95+000，位于梧桐鎮(zhèn)的潼關(guān)村附近，終點(diǎn)樁號YK137+143，位于蓋洋鄉(xiāng)珠峰村，路線全長42.1 km。坡度2%以上的縱坡段達(dá)20.8 km，占總里程的49.4%。

莆炎高速試驗(yàn)段位于下板2號大橋至近下坂分離式大橋路基段右幅，樁號位為K120+046～k120+370，試驗(yàn)段路面寬度16.5 m（單幅），長度324 m，路面坡度3.95%，鋪筑高模量EME-20瀝青混凝土下面層，下坂2號橋橋面防水黏結(jié)層為熱噴改性瀝青+碎石。本工程橋面（隧道）在長上坡路段且坡度較大，為加強(qiáng)瀝青路面長上坡段的長期使用壽命，需要采取相應(yīng)措施改進(jìn)橋面（隧道）防水黏結(jié)層。

2 影響層間黏結(jié)效果的主要因素分析

2.1 黏層油質(zhì)量不合格或選擇錯誤

高速公路工程施工過程中使用的黏層油主要包括SBS改性乳化瀝青、SBR改性乳化瀝青、熱瀝青以及普通乳化瀝青等。實(shí)際施工時，高速公路性能主要受基質(zhì)瀝青性能影響，瀝青性能會因軟化點(diǎn)、殘留物含量、加工工藝、改性乳化工藝等因素不同體現(xiàn)不同特點(diǎn)。具體施工時，瀝青未進(jìn)行對應(yīng)試驗(yàn)時，可能出現(xiàn)試驗(yàn)劣質(zhì)黏層油的情形。

2.2 黏層油用量控制不準(zhǔn)

公路工程的黏層油噴灑主要借助瀝青灑布車完成，由操作人員試驗(yàn)得到較精確的噴灑量數(shù)值。實(shí)際施工過程中，常因噴嘴堵塞不暢、灑布車速度變化等人為原因?qū)е卢F(xiàn)場黏層油局部噴灑量過多或過少。

2.3 沒有徹底清理下臥層界面

高速公路各瀝青層的施工環(huán)節(jié)不具備連續(xù)性，完成一層瀝青施工且下一層瀝青施工尚未開始時，受施工車輛通行、交叉施工等影響污染已鋪的下臥層，包括路面黏附泥土、各類臟污和松散顆粒等。噴灑黏層油的準(zhǔn)備階段出現(xiàn)該問題，可能導(dǎo)致軟弱夾層受到污染或黏結(jié)效果被減弱，需要提前清理下臥層，保持潔凈、干燥的狀態(tài)，噴灑黏層油。

3 橋面（隧道）防水黏結(jié)層改善技術(shù)研究

3.1 界面處置技術(shù)優(yōu)化

對橋面（隧道）鋪裝瀝青混凝土的準(zhǔn)備階段，需要處理好混凝土面板界面，提高瀝青面層與混凝土橋面板間的黏結(jié)效果及整體性。能夠增加混凝土橋面板粗糙度，改善瀝青混凝土鋪裝與混凝土面板間黏結(jié)力，增加高層間的抗剪強(qiáng)度，暴露混凝土養(yǎng)生過程中形成的干縮裂縫和毛細(xì)孔。

在優(yōu)化界面處治技術(shù)過程中，一般采用到拋丸機(jī)。拋丸機(jī)主要由4部分組成，分別為拋丸系統(tǒng)、拋丸室、回彈室和分離除塵系統(tǒng)。工作時，為了能夠以不同拋射強(qiáng)度對不同表面進(jìn)行合理處理，通常采用控制與調(diào)整控制彈丸顆粒大小、形狀、拋射流量以及機(jī)器行進(jìn)速度的方式。手推式拋丸機(jī)工作面小、工作效率受限，拋丸質(zhì)量得不到有效保證。以莆炎高速為例，前期采用手推式拋丸機(jī)處理的小喜大橋、大喜大橋、大漳溪大橋雖然整體摩擦系數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求，但處理效果波動較大且部分區(qū)域處理并不到位。

自行式連續(xù)拋丸機(jī)具備機(jī)動靈活、操作方便、無損表面等優(yōu)勢，在行業(yè)內(nèi)得到了運(yùn)用與推廣。與傳統(tǒng)手推式拋丸機(jī)相比，自行式連續(xù)拋丸機(jī)拋丸后的表面摩擦系數(shù)、工作效率、操作性能、產(chǎn)量均顯著提升。

本項(xiàng)目在界面處治方式上引入2-4800DH新型車載式拋丸機(jī)進(jìn)行拋丸處理，可對行駛速度統(tǒng)一調(diào)控，速度均勻，拋丸量及拋丸壓力可控制，連接處無漏拋，自帶發(fā)電機(jī)組，可立即清掃橋面，避免拋丸石屑粉塵污染。采用車載式拋丸機(jī)后，界面處治效率明顯提高，基本不存在漏拋及拋丸不到位的情況，有效提高界面處治水平[1]。

3.2 防水黏結(jié)層材料比選

國內(nèi)外防水材料種類較多，常用的有卷材類、涂膜類、結(jié)構(gòu)類及化學(xué)類等。不同類型防水材料的技術(shù)性能差異較大，選擇防水材料時，需要綜合分析防水黏結(jié)材料性能特征與施工技術(shù)特點(diǎn)。本項(xiàng)目擬選用的防水黏結(jié)材料分別為水性環(huán)氧瀝青、熱噴SBS改性瀝青+碎石、改性乳化瀝青，根據(jù)結(jié)果推薦較為合適的材料方案。將3種不同類型防水黏結(jié)層在40℃和25℃分別進(jìn)行橋面板附著力拉拔試驗(yàn)和復(fù)合試件拉拔試驗(yàn)，對比黏結(jié)性能。

附著力拉拔試驗(yàn)表明，水性環(huán)氧瀝青在25℃的拉拔強(qiáng)度分別是改性乳化瀝青和熱噴SBS改性瀝青+碎石的1.63倍和1.57倍；40℃時，水性環(huán)氧瀝青與熱噴SBS改性瀝青+碎石相當(dāng)，均優(yōu)于改性乳化瀝青。復(fù)合件拉拔試驗(yàn)結(jié)果表明，改性乳化瀝青抗拉強(qiáng)度較低。從抗拉效果分析，水性環(huán)氧瀝青>熱噴SBS改性瀝青>改性乳化瀝青。

防水黏結(jié)層拉拔強(qiáng)度比對如表1所示。水性環(huán)氧瀝青及熱噴SBS改性瀝青+碎石性能相差較小，均優(yōu)于改性乳化瀝青。

表1 防水黏結(jié)層拉拔強(qiáng)度比對 單位：MPa

抗剪強(qiáng)度對比如圖1所示。

圖1 抗剪強(qiáng)度對比

對上述3種防水黏結(jié)層材料選取0、25、60℃溫度條件，對不同防水黏結(jié)材料在推薦用量條件下，進(jìn)行剪切試驗(yàn)。由試驗(yàn)結(jié)果可知，隨著溫度增加，防水黏結(jié)層抗剪強(qiáng)度逐漸下降，高溫時的抗剪強(qiáng)度均低于低溫狀態(tài)。從整體性能分析，

除性能外，同時從施工工藝、交通影響、能耗等方面進(jìn)行了對比。

防水黏結(jié)層技術(shù)比對如表2所示。

表2 防水黏結(jié)層技術(shù)比對

幾種防水黏結(jié)層材料各有優(yōu)劣，水性環(huán)氧瀝青性能較好，但價格偏高；改性乳化瀝青施工方便、易于控制，但整體性能一般，在長上坡段不一定能滿足抗剪、抗拉需求；熱噴SBS改性瀝青性能較好、價格較低，但整體施工工序需要控制。在工程預(yù)算足夠的情況下，在長上坡段優(yōu)先推薦水性環(huán)氧瀝青，其次推薦熱噴SBS改性瀝青+碎石，建議采用同步碎石封層車進(jìn)行撒布；坡度不大或較短的情況下，可以采用改性乳化瀝青。

3.3 長上坡段防水黏結(jié)層質(zhì)量評價

影響橋面防水黏結(jié)層質(zhì)量的因素較多，包括下承層的處理、材料選擇、施工質(zhì)量等。本項(xiàng)目從界面拋丸處理要求及防水黏結(jié)層施工后要求提出質(zhì)量評價要求。

傳統(tǒng)的拋丸處理驗(yàn)收評價指標(biāo)有目測標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)測標(biāo)準(zhǔn)，其中目測標(biāo)準(zhǔn)包括混凝土表面無浮漿、無起砂層，邊角處理效果適當(dāng)，搭接處無錯臺、無漿帶、達(dá)到100%創(chuàng)面；混凝土表面無明顯尖銳凸起、水泥漿斑塊等突出物；混凝土表面形成1～3 mm深度的不均勻粗糙表面；混凝土表面潔凈、無浮塵、無油漬。實(shí)測標(biāo)準(zhǔn)主要包括構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)、露骨率、拋丸前后混凝土表面pH值的測定。

目前，水泥混凝土橋面拋丸處理無統(tǒng)一、合理的驗(yàn)收方法和指標(biāo)，有必要量化合理的水泥混凝土橋面板拋丸處理及驗(yàn)收方法，建立橋面處理的判定標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合本次項(xiàng)目開展一系列科研試驗(yàn)，在混凝土橋面鋪裝施工工藝控制積累了較多試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建議水泥混凝土的處理效果和量化控制指標(biāo)為構(gòu)造深度不小于0.45 mm、石子裸露率不小于60%。

4 結(jié)語

在路面瀝青黏層施工中，原材料質(zhì)量控制、施工工藝的優(yōu)化及應(yīng)用等均是重點(diǎn)內(nèi)容，施工單位應(yīng)予以高度重視，合理規(guī)劃施工方案，按照規(guī)范有序推進(jìn)施工進(jìn)程。在全員的共同努力下，有效保證路面瀝青黏層的施工質(zhì)量。