楊 凱

(中交二航局第四工程有限公司，安徽 蕪湖 241000)

隨著一帶一路基礎設施建設的發(fā)展，大中型橋梁施工建設層出不窮，MMA防水材料的使用已經(jīng)趨于常態(tài)化。在國內(nèi)以往的研究中，MMA材料的粘結(jié)力非常好，且能滿足橋面鋪裝要求[1]，而對MMA防水層的粘結(jié)力具體研究并不多見。

以歐洲橋梁橋面板MMA防水層施工為研究對象，對施工過程中的問題進行統(tǒng)計，并針對MMA防水層粘結(jié)力的問題研究分析，針對不同的情況找出具體原因和解決措施。同時以MMA英國生產(chǎn)廠家公司的內(nèi)部試驗數(shù)據(jù)信息進行分析作為借鑒，以粘結(jié)力的測試結(jié)果為依據(jù)，證明橋梁MMA防水層各層之間粘結(jié)力值的重要性。

1 工程概況

Moracica大橋是黑山共和國通往塞爾維亞南北高速項目中最大的一座橋，此橋由六跨95 m+125 m+3×190 m+125 m的懸臂連續(xù)鋼構(gòu)組成的960 m高墩大橋，橋梁結(jié)構(gòu)為單幅單箱雙室斜腹板箱梁結(jié)構(gòu)。其中橋面板寬為23.40 m，腹板最高為10.6 m，結(jié)構(gòu)尺寸較大且為4%縱坡橋面，為混凝土的布料造成較大的困難。

2 目前國內(nèi)外MMA防水層的使用情況

根據(jù)國內(nèi)橋梁的發(fā)展，在對橋梁結(jié)構(gòu)耐久性研究問題上，高性能的防水MMA材料被更多接受和廣泛應用，其中大型跨徑的混凝土橋梁使用較多。國外的混凝土橋梁和鋼橋梁建設基本采用MMA防水材料，有的業(yè)主會在業(yè)主要求(TOR)中明確要求，橋面板的防水層材料必須采用MMA甲基丙烯酸甲酯樹脂的彈性防水涂料。其拉伸強度、撕裂強度、沖擊韌性、硬度、耐低溫性以及斷裂伸長率在內(nèi)的各種物理特性的平衡組合令客戶和設計師信服，且施工環(huán)境在-5 ℃～+30 ℃，施工效率快，每天施工可達到2 000 m2。

3 混凝土橋梁MMA防水層結(jié)構(gòu)分析

本課題根據(jù)海外項目混凝土橋梁施工項目對MMA防水材料性能的研究，在混凝土箱梁或?qū)嶓w橋面板完成混凝土澆筑成橋后，直接在面板上施工3～4 mm厚MMA防水層，并在防水層上面攤鋪9 cm厚的瀝青混凝土材料。其中本橋面板存在4%的縱坡。混凝土橋梁MMA防水層結(jié)構(gòu)如圖1所示。

4 瀝青混凝土質(zhì)量問題情況

MMA防水層施工后， 在粘層上直接施工瀝青混凝土，根據(jù)結(jié)果統(tǒng)計，瀝青混凝土分別出現(xiàn)了一些鼓包、裂縫的問題，雨后的瀝青混凝土表面出現(xiàn)滲水情況，如圖2所示。

5 MMA防水層粘結(jié)力不足問題分析

根據(jù)分析研究，現(xiàn)場通過切開瀝青混凝土，發(fā)現(xiàn)部分防水層粘結(jié)力強度不足，第二層防水層存在褶皺情況，以及防水層和瀝青混凝土之間的粘結(jié)力不能滿足瀝青攤鋪是的性能要求。根據(jù)目前已經(jīng)發(fā)生的情況，項目部通過對正在施工的MMA防水層進行過程追蹤研究分析，并通過每層間的拉脫實驗來研究MMA材料粘結(jié)力對瀝青攤鋪質(zhì)量的影響情況。

5.1 混凝土和MMA防水層之間的粘結(jié)力問題

在混凝土面板打磨之后，一般會根據(jù)基本MMA施工手冊進行第一層Primer滾輪涂抹施工，在確?；炷帘砻嫱耆采w后，在材料要求的工作施工環(huán)境內(nèi)，1 h后可以進行防水層施工，同時進行局部的Primer拉脫實驗，研究小組現(xiàn)場進行了28個5.2 cm直徑的切割樣本并進行拉脫實驗，平均拉拔力為1.8 MPa，其中有3個點位置低于1 MPa拉拔力。

根據(jù)現(xiàn)場拉脫實驗，研究小組認為，MMA防水層Primer和混凝土橋面板的粘結(jié)力不穩(wěn)定，根據(jù)剝離Primer后的混凝土表面情況，研究小組確定以下主要原因?qū)е碌灼岷突炷撩姘逯g的粘結(jié)力不足。

(1)由于施工過程中避免面板出現(xiàn)龜裂質(zhì)量通病，現(xiàn)場施工采用人工二次收面，導致面板表面浮漿較多，致使噴砂打磨后的骨料裸露率不高。

(2)因大型橋梁箱梁結(jié)構(gòu)采用混凝土泵送施工，且混凝土配合比和易性要求比較高，這就導致混凝土含沙量大。且因地區(qū)原因采用機制砂，混凝土中含有的機制砂粉末含量也相應增加，這對粘結(jié)力大小有直接的影響[2]。一般無明顯骨料、只有水泥漿的表面，粘結(jié)力只有0.5～1 MPa。

(3)因大型橋梁一般采用掛籃現(xiàn)澆或者移動模架箱梁現(xiàn)澆等澆筑施工工藝，造成橋面板的平整度和標高控制精度不足。相反MMA防水層的平整度要求在3 m范圍內(nèi)平整度誤差<1 cm。表面凹凸不平，對噴砂打磨處理的效果影響較大。

Primer的施工時，對空氣濕度有明確要求，但對混凝土橋面板的濕度控制要求不太明確，導致橋面板橫坡低處局部在混凝土內(nèi)部不干燥的情況下，進行底漆涂刷施工，這樣會導致后期防水層的鼓包和粘結(jié)損失的問題。

5.2 MMA防水層第一二層之間的粘結(jié)力問題

針對MMA第一二層噴灑結(jié)束后，研究小組對防水層進行整體上下三層切割取樣，并通過拉脫實驗確保每層之間的粘結(jié)力情況，其中Primer和第一層粘結(jié)良好，未發(fā)生拉脫情況，但在第一二層之間出現(xiàn)多次拉脫現(xiàn)象。其中28個點，有24個點滿足要求，防水層和混凝土面板脫離，粘結(jié)力基本滿足拉力要求，而另外4個點是防水層第一二層之間脫離，拉脫力小于1 MPa，不滿足防水層粘結(jié)力要求。根據(jù)施工過程分析，主要為以下原因。

(1)防水層夏季高溫施工，在現(xiàn)成施工時分包商時根據(jù)空氣溫度實測，小于30 ℃控制且早晚班進行現(xiàn)場施工，但局部因忽略混凝土梁體的溫度滯后于空氣的問題，導致防水層施工時混凝土面過高[3]。

(2)因大風原因，在第一次層防水層施工時周圍環(huán)境大風，導致另一側(cè)橋面板灰塵雜物等粘結(jié)在第一層防水層中，導致二次噴涂后的粘結(jié)力不足。

(3)廠家提供部分材料超過質(zhì)保期，在現(xiàn)場使用過程中分包商發(fā)現(xiàn)材料性能不穩(wěn)定，存在固結(jié)不及時和后續(xù)粘結(jié)力不足情況。

5.3 MMA防水層和瀝青混凝土之間的粘結(jié)力問題

執(zhí)行防水層以500 m2一個拉脫抽檢點的檢驗后，為確保防水層和瀝青混凝土之間的粘結(jié)力，MMA廠家提供一層粘結(jié)力材料，避免瀝青混凝土在攤鋪和滾輪壓力機碾壓時引起移動和褶皺的情況發(fā)生。

在瀝青開裂和突起部分，切開瀝青并從瀝青塊底部發(fā)現(xiàn)，粘結(jié)層和瀝青混凝土粘結(jié)良好，基本能夠滿足瀝青混凝土攤鋪碾壓施工的基本要求。同時研究小組發(fā)現(xiàn)bond coat粘結(jié)層的涂刷厚度不能過厚，因此粘結(jié)層是根據(jù)瀝青混凝土溫度進行融化粘結(jié)的。只有全面覆蓋一層粘結(jié)層，才能保證瀝青混凝土的滾動碾壓質(zhì)量。其中固化后的MMA防水材料表面可耐高溫最高+250 ℃。

6 確保MMA防水層粘結(jié)力的基本措施

通過對防水層粘結(jié)力問題的研究，特別針對以上幾個問題，現(xiàn)場通過具體實驗驗證給出以下合理成本較低的解決措施。

6.1 防水層底漆Primer和混凝土橋面板之前的粘結(jié)力解決措施

(1)針對橋面板人工二次收面問題，項目部應加強表面噴砂處理效果，根據(jù)二次收面特點，骨料會覆蓋包藏，所在施工過程中應無死角緩慢行進設備，確保骨料充分裸露。

(2)對于浮漿較厚位置，現(xiàn)場施工可利用小型打磨機先進行初次打磨，消除橋面板表面浮漿，為后續(xù)噴灑處理做好充分的準備。

(3)針對橋面板平整度不滿足要求的情況，根據(jù)防水層的使用要求，現(xiàn)場應采用磨平并填補較明顯的凹處，確保防水層施工時的粘結(jié)力滿足要求。

(4)在進行防水層施工前，不僅要確保空氣濕度問題，還要確?；炷翗蛎姘鍍?nèi)部干燥，在下雨或者積水的位置，清理干凈且自然風干或者采用其他加熱蒸發(fā)，以保證防水層底漆的施工質(zhì)量。

(5)在底漆Primer施工之前多次清理橋面板，避免灰塵雜物、油漬污染等影響底漆的粘結(jié)力。

6.2 MMA防水層第一二層之間的粘結(jié)力解決的基本措施

(1)首先確保使用材料在有效質(zhì)保期內(nèi)，因橋梁施工的材料采購計劃提前以及海外材料的入關辦理等，所有施工安排需要在一年內(nèi)完成。對現(xiàn)場施工組織的合理安排和材料的配套使用要求比較高。

(2)防水層施工時根據(jù)施工環(huán)境和溫度的影響，材料的使用需要及時確定周圍環(huán)境和梁體的溫度持續(xù)追蹤管控，特別是夏季施工時更應嚴格管理。

(3)第一層防水層施工時，應避免在大風或者天氣變化較大時間段，避免第一層防水層的外部污染。且較長的橋梁，施工隊伍應縮短第一層的施工長度，盡快完成第二層與第一層的粘結(jié)施工，保證第一二層防水層整體的結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

7 結(jié)束語

綜上，MMA防水層對無調(diào)平層混凝土面板和瀝青混凝土之間的粘結(jié)力的重要性越來越重要，混凝土橋面板MMA防水層對橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性起著關鍵的作用，MMA防水層對瀝青混凝土的攤鋪碾壓施工有決定性的作用，對后期的瀝青路面病害問題有直接的關系?，F(xiàn)場施工班組不能因MMA材料本身的優(yōu)異性能而忽略了材料本身使用的基本要求，確保MMA每一層的粘結(jié)力，盡量避免死角、局部粘結(jié)力不均等情況，拉脫實驗應根據(jù)500 m2取一個點的樣品頻率，且最小拉脫力≥1 MPa，平均值在1.82 MPa最佳，只有達到以上基本要求，才能最大可能減少MMA防水層對后續(xù)瀝青路面攤鋪的質(zhì)量影響。