馬鞍山大橋橋面防水粘結(jié)材料的比選與應(yīng)用

楊敏

摘 要：根據(jù)安徽省馬鞍山地區(qū)的氣候及橋面鋪裝特點(diǎn)，提出幾種橋面防水材料，通過(guò)技術(shù)性能的對(duì)比與分析，確定適合馬鞍山大橋的橋面防水粘結(jié)材料。

關(guān)鍵詞：馬鞍山大橋；環(huán)保纖維；溶劑反應(yīng)型；熱撒鋪改性瀝青；防水粘結(jié)材料

1 橋面防水粘結(jié)材料的性能要求

針對(duì)不同地域的氣候特征，瀝青混凝土鋪裝層與橋面面板之間的粘結(jié)性和防水性是工程技術(shù)難點(diǎn)之一。因此，在防水粘結(jié)材料選擇時(shí)，首要考察的性能指標(biāo)如下：（1）防水性能；（2）粘結(jié)性和剪切性能；（3）耐高溫和低溫性能；（4）抗施工損傷性能；（5）與其他材料的協(xié)調(diào)性。

2 幾種防水粘結(jié)材料的性能及施工工藝

針對(duì)安徽省馬鞍山地區(qū)高溫多雨的特點(diǎn)，為解決水泥混凝土橋面面層之間防水粘結(jié)材料的薄弱問(wèn)題，挑選具有代表性的三種防水粘結(jié)材料進(jìn)行性能及施工工藝的研究。

2.1 環(huán)保纖維增強(qiáng)型（三層/五層）橋面防水粘結(jié)材料

2.1.1 材料性能指標(biāo)

2.1.2施工工藝

（1）施工機(jī)。采用專(zhuān)業(yè)化的施工隊(duì)伍，施工機(jī)具包括：空壓機(jī)、吹風(fēng)除塵機(jī)、發(fā)電機(jī)、涂料噴涂機(jī)纖維切割器、機(jī)動(dòng)車(chē)、各類(lèi)滾排刷、兌料桶、涂料攪拌器等。

（2）施工操作。①處理基層；②噴涂3層或5層結(jié)構(gòu)材料；③噴涂或涂刷反應(yīng)型高滲透防水涂料；④?chē)娡客嚼w維涂料；⑤噴涂反應(yīng)型防水涂料

2.2 溶劑反應(yīng)型防水粘結(jié)材料技術(shù)

2.2.1材料性能指標(biāo)

2.2.2 施工工藝

（1）施工機(jī)具。采用專(zhuān)業(yè)化的施工隊(duì)伍，施工機(jī)具包括：空壓機(jī)、發(fā)電機(jī)、吹風(fēng)除塵機(jī)、機(jī)動(dòng)車(chē)、涂料攪拌器、涂料噴涂機(jī)或各類(lèi)滾排刷、兌料桶等。

（2）施工操作。①處理基層；②噴涂或涂刷溶劑反應(yīng)型防水粘結(jié)涂料。

2.3 熱撒鋪SBS改性瀝青防水粘結(jié)材料

2.3.1 材料性能指標(biāo)

2.3.2施工工藝

（1）施工機(jī)具。采用專(zhuān)業(yè)的機(jī)械化施工隊(duì)伍，專(zhuān)用的灑布設(shè)備，具體配備情況如下：①改性熱瀝青灑布車(chē)1臺(tái)以上（電腦控制，具備自動(dòng)加熱功能，灑布量精度控制±0.02kg/m2）；②碎石撒布車(chē)2～3臺(tái)，具有自動(dòng)撒布功能，能精確控制撒布量；③25t以上膠輪壓路機(jī)1臺(tái)；④吹風(fēng)機(jī)4～6臺(tái)；⑤配備施工人員不少于18人，油毛氈若干卷，以及掃把、水桶等。

（2）施工操作。①處理下承層；②噴灑改性瀝青；③撒鋪碎石；④碾壓成型。

3 馬鞍山大橋橋面防水粘結(jié)材料的比較與分析

3.1 技術(shù)性能比較

結(jié)合上述三種材料的技術(shù)特點(diǎn)及相關(guān)資料，對(duì)其技術(shù)性能進(jìn)行比較，情況如下表所示：

下一工序間隔時(shí)間每層涂料涂刷4～6小時(shí)后，進(jìn)行下一層涂膜，三層施工需24h，五層約需48h；后續(xù)施工可早可晚，不受限制夏季施工的最小間隔時(shí)間約2h，冬季施工的最小間隔時(shí)間不超過(guò)4h；4h后可進(jìn)行后續(xù)施工碎石撒鋪應(yīng)緊跟熱瀝青灑布，施工后需養(yǎng)護(hù)24h，封閉交通，應(yīng)盡快安排瀝青混合料的攤鋪。

3.2 性?xún)r(jià)比分析

從材料的技術(shù)性能表現(xiàn)分析，三種防水材料均能滿(mǎn)足現(xiàn)行規(guī)范要求，且都具有優(yōu)良的防水能力。

在粘結(jié)力和抗剪切能力方面，環(huán)保纖維增強(qiáng)型材料和溶劑反應(yīng)型材料性能相對(duì)較好，均明顯優(yōu)于熱撒鋪SBS改性瀝青材料。這主要是由于環(huán)保纖維增強(qiáng)型材料和溶劑反應(yīng)型材料有較強(qiáng)的滲透能力，可明顯提高粘結(jié)、剪切強(qiáng)度，而熱撒鋪SBS改性瀝青流動(dòng)性較差，很難滲透到水泥混凝土橋面。

在耐高低溫方面，三種材料均具有良好的耐高溫性能，但熱撒鋪SBS改性瀝青的低溫性能稍差。這主要是由于環(huán)保纖維增強(qiáng)型材料、溶劑反應(yīng)型材料在防水涂料中添加了活性反應(yīng)物質(zhì)，有效地改善了低溫性能。

在價(jià)格方面，熱撒鋪改性瀝青的直接成本有一定優(yōu)勢(shì)，但從全壽命周期分析，環(huán)保纖維增強(qiáng)型防水材料最為經(jīng)濟(jì)，溶劑反應(yīng)型材料次之，熱撒鋪SBS改性瀝青材料最差。

3.3 施工和易性分析

從抗施工破壞及施工工藝分析，三種材料在橋面防水施工前，均需對(duì)水泥砼橋面進(jìn)行拋丸、精銑刨等工藝。

環(huán)保纖維增強(qiáng)型防水材料施工速度較快，施工采用自制加工的施工機(jī)具，經(jīng)短暫養(yǎng)護(hù)就能開(kāi)放交通，抗施工刺破能力強(qiáng)并且可自行修復(fù)，能迅速開(kāi)展下一道工序，實(shí)際使用效果最好。溶劑反應(yīng)型施工最簡(jiǎn)便，不需要特殊機(jī)械或機(jī)具，對(duì)施工環(huán)境、工序和人員無(wú)特殊要求，抗施工刺破能力強(qiáng)，可迅速開(kāi)放交通，對(duì)下一道工序開(kāi)展基本沒(méi)有影響，實(shí)際使用效果良好。 熱撒鋪SBS改性瀝青方案一般都要具有加溫保溫和攪拌功能的熱瀝青灑布設(shè)備、碎石撒布車(chē)等大型施工機(jī)械，需專(zhuān)業(yè)的機(jī)械化施工隊(duì)伍。施工工藝和工序要求較高，在實(shí)際施工過(guò)程中，由于工期進(jìn)度要求、設(shè)備狀況、施工人員操作熟練程度等情況的變化，導(dǎo)致實(shí)際使用效果不好，經(jīng)常脫層失效。

3.4 安全環(huán)保性分析

采用改性瀝青防水粘結(jié)層改性瀝青的灑布溫度為170～180℃，瀝青高溫分解揮發(fā)大量有毒氣體，對(duì)環(huán)境造成影響。施工中還需撒布一層單一粒徑碎石，增加了橋梁恒載，嚴(yán)重影響其安全性能。 溶劑反應(yīng)型防水材料不含水分，常溫施工，幾乎不增加橋面重量，安全環(huán)保。環(huán)保纖維增強(qiáng)型防水材料無(wú)氣味、無(wú)須現(xiàn)場(chǎng)熱加工、用量少且有效期長(zhǎng)，亦不增加橋梁荷載，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，是一種安全環(huán)保的橋面防水材料。

綜合以上三種防水粘結(jié)材料的性?xún)r(jià)比、施工和易性、安全環(huán)保等內(nèi)容，再結(jié)合安徽馬鞍山地區(qū)氣候及橋面鋪裝結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，認(rèn)為環(huán)保纖維增強(qiáng)型防水粘結(jié)材料具有無(wú)可比擬的性?xún)r(jià)比、較好的施工和易性和安全環(huán)保性能，因此，選用環(huán)保纖維增強(qiáng)型防水粘結(jié)材料作為馬鞍山大橋MQ-18-B標(biāo)段的橋面防水涂料。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，得出環(huán)保纖維增強(qiáng)型防水粘結(jié)材料具有耐高溫剪切、耐碾壓、綠色環(huán)保，可在橋面形成無(wú)接縫的彈性防水層，提高了水泥混凝土與瀝青混凝土板塊層間粘結(jié)強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。目前，已在京承高速公路、京包高速公路、京津高速二通道等工程中使用，該材料將成為橋面防水施工的一大趨勢(shì)。

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