橋面防水粘結層使用性能評價探究

（廣東華路交通科技有限公司,廣東 廣州 510420）

為了評估現役高速公路橋面防水粘結層的使用性能，結合我國南方某高速公路使用性能評價項目，對橋面防水粘結層進行現狀評估，并通過現場拉拔試驗進一步評級幾種防水粘結層與橋面板的粘結效果。

一、試驗及評價方法

制定試驗方案時，主要考慮防水材料類型、水泥混凝土界面、試驗條件、瀝青混合料類型等因素。

建設過程中，該高速使用了兩種不同的橋面防水材料，橋面1主要使用了熱噴SBS瀝青+碎石、熱噴橡膠瀝青+碎石兩種防水粘結層材料，而橋面2主要使用的FYT防水涂膜，首先通過養護歷史和橋面的車轍狀況對不同防水粘結層的使用效果進行整體評估。

為了評估熱噴SBS瀝青+碎石、熱噴橡膠瀝青+碎石和FYT放水涂膜的防水粘結效果，制定了專門的取芯方案對鋪裝有不同防水粘結層的橋面進行取芯，取芯位置分別是硬路肩、第三車道的完好處和車轍處。

通過對鋪裝不同防水粘結層的橋面進行現場拉拔試驗，以試樣的拉拔強度作為評價指標，評價防水粘結層的粘結效果。為了確保試驗結果的準確性，在進行橋面防水粘結層拉拔試驗時，每個斷面進行2個以上平行試驗，并準確記錄試件的拉拔強度和試件破壞的位置。

圖1.現場拉拔試驗：拉拔儀（左），拉拔后的芯樣（右）

二、橋面防水粘結層現狀評估

建設過程中，該高速橋面1使用了熱噴SBS瀝青+碎石、熱噴橡膠瀝青+碎石兩種防水粘結層材料，而橋面2主要使用的FYT防水涂膜。首先通過橋面的車轍狀況對不同防水粘結層的使用效果進行整體評估。

圖2.不同防水粘結層橋面RD值隨時間的變化

由圖2可知:

2010年至2016年，熱噴橡膠瀝青+碎石類防水粘結層和熱噴SBS瀝青+碎石類防水粘結層的橋面的RD值逐年緩慢增大，兩種類型防水粘結層的RD值基本相當；2016年對兩種防水粘結層的橋面進行過銑刨重鋪專項養護，因此2017年RD值出現減小趨勢。

2010年至2013年，FYT防水涂膜類橋面的RD值以0.87mm/年的增長速率逐年增大；2013年和2014年對FYT防水涂膜的橋面進行了大范圍的銑刨重鋪專項養護，因此2013年至2017年橋面RD值迅速減小。

2010年至2017年，FYT防水涂膜橋面的RD值始終大于熱噴橡膠瀝青+碎石和熱噴SBS瀝青+碎石類防水粘結層橋面的RD值，其單公里養護工程量也遠大于其他兩種防水粘結層橋面，說明FYT防水涂膜的防水粘結效果較差，降低了橋面鋪裝層的使用性能。

三、 防水粘結層的粘結效果評估

（一）防水粘結層現場取芯調查

項目組為了評估熱噴SBS瀝青+碎石、熱噴橡膠瀝青+碎石和FYT放水涂膜的防水粘結效果，制定了專門的取芯方案，對鋪裝有不同防水粘結層的橋面進行取芯，取芯位置分別是硬路肩、第三車道輪跡帶的完好處和車轍處。

通過研究發現，熱噴橡膠瀝青+碎石類防水粘結層在車轍處的芯樣整體狀況最好，FYT防水涂膜次之，熱噴SBS瀝青+碎石較差。熱噴SBS瀝青+碎石類防水粘結層橋面車轍處所取芯樣中有57.1%出現粘結層光滑分離，這種情況下粘結層的粘結性能沒有充分發揮，或者是粘結層已經失去粘結功能。試驗結果表明，不同種類防水粘結層橋面完好處的芯樣均未出現粘結層光滑分離的現象，這也進一步說明在車轍處更容易出現粘結層失效的情況。

（二）鋪裝層底部微觀分析

采用CT三維掃描技術與數字圖像處理方法相結合的方法，分析不同防水粘結層的混合料薄鋪裝底部壓實效果。CT三維掃描技術其基本工作原理為：利用X射線對試件以掃描的方式從多方向透射其斷層，用探測器對透射后發生衰減的射線進行采集，進行二維或三維灰度圖像重建，該高速不同防水粘結層的橋面鋪裝層底部CT掃描。

根據CT掃描的結果對界面層空隙率進行了外觀的初步判斷，車轍斷面界面層空隙率明顯多于完好斷面，但車轍斷面與完好斷面界面層空隙率目測均較大，界面狀況一般，下一步應通過對鋪裝層孔隙率進行進一步分析為橋面車轍病害分析提供充分依據。

四、結語

FYT防水涂膜橋面的RD值最大，熱噴SBS瀝青+碎石橋面和熱噴橡膠瀝青+碎石橋面的RD值基本相當；FYT防水涂膜橋面大于10mm車轍路段長度占橋面總長度的比值也是最大，熱噴SBS瀝青+碎石橋面次之，而熱噴橡膠瀝青+碎石橋面最小。

熱噴SBS瀝青+碎石橋面所取芯樣中有57.1%出現粘結層光滑分離，FYT防水涂膜橋面也有50%的芯樣出現粘結層光滑分離的現象，而熱噴橡膠瀝青+碎石橋面未出現這種情況。

現場拉拔試驗表明，熱噴橡膠瀝青+碎石的拉拔強度略大于FYT防水涂膜的拉拔強度，而熱噴SBS瀝青+碎石拉拔強度較小，但考慮到三種防水粘結層拉拔數據均較小，因此三者拉拔強度的差異并不能很好的與車轍狀況對應。

根據CT掃描的結果對界面層空隙率進行了外觀的初步判斷，車轍斷面界面層孔隙率明顯多于完好斷面，但車轍斷面與完好斷面界面層空隙率目測均較大。