桥面防水粘结层施工质量控制

2012-06-29刘向荣曾宪龙王召坤

城市道桥与防洪 2012年4期

刘向荣，曾宪龙，王召坤

（中建三局基础设施事业部，湖北武汉 430070）

0 引言

防水粘结层是桥面铺装结构的重要组成部分。在水泥混凝土梁体面板和沥青面层之间设置防水粘结层，一方面能防止水渗入梁体，保证桥梁主体结构安全，另一方面能将梁体面板和沥青面层粘结牢固，使两者协同受力。

施工过程质量控制是保证防水粘结层功能实现的关键因素，但目前施工人员对于防水粘结层施工的特殊要求普遍认识不足，许多施工队伍都不具备这方面的经验，必要的施工设备也不齐全，因防水粘结层施工质量问题导致桥面铺装过早损坏的现象一直存在[1]。然而，桥面防水粘结层作为隐蔽工程，一旦出现缺陷就不容易修补，为了避免这种既费时又耗力的事后弥补，应对施工中每个工序进行严格控制。

1 工程概况

武汉市珞狮南路高架桥长2.16 km，梁体结构多数为预应力钢筋混凝土箱梁，桥面防水粘结层结构从下至上依次为：DPS防水层，高粘度改性沥青防水粘结层，3～5 mm玄武岩或辉绿岩碎石保护层。沥青下面层为5 cm SBS改性沥青混凝土AC-16C，上面层为4 cm沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13。

2 原材料质量控制

防水粘结层的功能能否得以实现，首先取决于防水粘结材料的技术性能。目前，我国路桥防水粘结材料产业发展迅速，材料类别多，良莠不齐，原材料的选择应当作为质量控制的重点。

该项目在原材料选择上做到了3点：一是根据规范和层位功能要求，施工前制定了原材料的技术指标要求；二是委托专业检测机构对原材料进行了性能检测；三是施工过程中对材料的使用效果进行抽检，不合格的材料不允许使用。

2.1 DPS防水层材料

DPS防水层材料选择DPS混凝土防水保护剂（基层处理剂），它是一种水基渗透型防水粘结材料，基本没有粘结力，其主要作用是用来防水，对其技术指标要求如表1。

表1 DPS基层处理剂主要技术指标

2.2 高粘度改性沥青防水粘结层材料

高粘度改性沥青防水粘结层选用的材料为SBS改性热沥青涂料，它具有防水性能好、低温柔性好、延伸率高、粘结力强、施工方便等特点，对其技术指标要求如表2。

2.3 保护层材料

保护层碎石选用3～5 mm玄武岩碎石。根据相关研究[1，2]，SBS改性热沥青涂料施工后立即撒布3～5 mm玄武岩碎石，不仅可以保护粘结层免受施工机械破坏，还可以增强铺装层与桥面板之间的粘结能力。对玄武岩碎石的技术指标要求如表3。

3 桥面板处理

多个行业规范均要求在防水粘结层前必须对水泥混凝土梁体面板进行处理，且对处理的标准做了明确规定[3-5]，可以归纳为八个字“平整、粗糙、洁净、干燥”。《城市桥梁桥面防水工程技术规程》（CJJ 139-2010）对桥面板处理的要求如表4。

表2 SBS改性热沥青涂料主要技术指标

表3 3～5 mm玄武岩碎石主要技术指标

表4 桥面板处理要求

对于干燥的含水率要求，实际施工中往往很少去测量，但应保证在雨、雪、大风（5级以上）天气不施工，雨后要晾晒3 d，保证桥面板干燥后才能施工。总之，严禁在潮湿条件下铺设防水粘结层，以防止水分在施工或使用过程中遇热变成水汽，产生鼓包。

必须彻底清除表面浮浆。桥面板表面浮浆主要来自两个方面：一是水泥混凝土桥面板浇筑时,振捣导致水泥混凝土离析,粗骨料下沉,表面形成一层水泥含量较多、收缩性较大的浮浆层，即通常说的失养混凝土；二是预应力压浆时，从搅拌机和压降管溢流出来的水泥浆，这些浆体处理不及时硬化后形成一定厚度的浮浆。表面浮浆的危害极大，既影响DPS基层处理剂的防水效果，又降低SBS改性热沥青涂料的粘结力，应当引起高度重视。如图1所示，未凿除的浮浆的部分SBS改性热沥青涂料几乎没有粘结力。浮浆的判断方法比较简单，首先是在外观上有裂缝、起砂、起皮现象，再者可用小锤轻轻敲击混凝土，观察混凝土是否破碎。

为满足平整度、粗糙度和洁净的要求，规范要求对桥面板进行拉毛处理，但仅以人工拉毛往往不能达到指标要求，宜采用机械拉毛处理，通常采用的机械是抛丸机和铣刨机（见图2）。使用铣刨机对桥面进行铣刨拉毛处理后的水泥混凝土面板平整度和粗糙度基本满足规范要求，处理效果良好。

图2 铣刨机拉毛处理

桥面板拉毛处理后，桥面板上的杂物用清扫车进行清扫，灰尘用吹风机清理干净，对于表面油污要用苏打水分解清除或用氧炔焰枪烧。

4 DPS基层处理剂施工

DPS基层处理剂施工工艺已比较成熟。施工要求两道喷涂，喷洒量控制在1.5～3 kg/m2。洒布过少，防水效果将大打折扣；洒布过量将在混凝土表面形成一层光滑的隔离层，影响SBS改性沥青热涂料和桥面板的粘结。打开DPS防水材料包装前，应上下摇晃1 min左右，使液体均匀。喷涂由人工使用喷雾器完成，喷涂时速度要求缓慢、均匀，防止漏喷、多喷，喷涂第一道后隔16～24 h再喷涂第二道。DPS施工完24 h后，组织各单位进行闭水实验验收，检测合格后进行SBS改性热沥青涂料施工。

5 SBS改性热沥青涂料施工

SBS改性热沥青涂料施工是施工质量控制的重点和难点，控制要点为温度控制、洒布量和均匀性。

（1）SBS改性热沥青涂料采用自行式沥青洒布车，洒布量的控制由喷管宽度、喷管高度、行驶速度和泵量等工作参数来实现。在洒布前进行现场试洒、标定，确定相关技术参数，以试洒的相关技术参数指导大规模的洒布。

（2）在拌和站将SBS改性沥青加热至180℃，升温过程中要注意使SBS改性沥青受热均匀。加热温度不均匀或者超过规定温度时，SBS改性沥青中的改性成分会发生分解，造成软化点降低，影响其质量。施工中沥青箱的温度保持在175℃左右，保证洒布温度在170℃以上。

（3）洒布时洒布车应保持匀速形式和喷洒量稳定，并保持洒布宽度均匀。均匀性通过观察判断。在局部漏洒处、不均匀处、防撞护栏的根部由人工补洒。

（4）洒布量通过厚度来检测，SBS改性热沥青涂料的密度为1.032 g/cm2,洒布量要求为1.0～1.4 kg/m2，对应的厚度为1.0～1.35 mm，厚度用深度计测量。施工中对洒布量随时进行抽检。表5为SBS改性热沥青涂料洒布量检测情况。

表5 SBS改性热沥青涂料洒布量检测

（5）为避免涂料污染防撞墙，在喷洒SBS改性热沥青涂料时，应用毡布覆盖防撞护栏。对伸缩缝处要临时堵塞封闭，避免SBS改性热沥青涂料由伸缩缝处漏下，污染桥墩。洒布期间，应防止行人践踏，洒布后需立即撒玄武岩碎石。

（6）选取点位进行粘结强度拉拔试验，每个点做4组平行试验，试验设备采用SHJ-40多功能强度仪，在材料表面温度大于40℃试验条件下，结果显示粘结强度满足要求(见图3、表6)。

图3 拉拔强度试验

表6 SBS改性热沥青涂料粘结强度检测

6 玄武岩碎石施工

玄武岩碎石应当在SBS改性沥青热涂料施工完成后立即进行撒布。撒布宜采用同步碎石机。该项目做下面层铺装试验段时，玄武岩碎石由人工撒布，均匀性较差，且浪费较多人力；而采用同步碎石机撒布、人工配合施工则能取得良好效果。

玄武岩碎石撒布过少起不到应有的保护作用，撒布太多则会影响桥面板与沥青面层的粘结效果，也造成不必要的浪费，因此应合理控制碎石撒布量。根据相关研究结果[1，6]和现场实验，撒布量应大于满铺面积的50%，宜小于满铺面积的60%。采用机械撒布时，撒布量通过行驶速度、出料速度、每平方米撒布质量（8～10 kg/m2）来控制。

玄武岩碎石宜在撒布前用SBS改性热沥青进行预拌，预拌后的碎石能与SBS改性沥青热涂料更好地粘结。预拌温度控制在180℃，运输时要采取好的保温措施，防止撒布时温度过低。

碎石撒布后应立即进行碾压,碾压采用轻型6～8 t轻型压路机，最好为胶轮压路机。碾压之后，人工用扫帚将多余的碎石清扫掉。在沥青面层摊铺前，必须进行严格的交通管制，严禁车辆和人员通行。