淺談改性瀝青碎石封層質量控制

時間:2022-12-21 10:22:04

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淺談改性瀝青碎石封層質量控制

1材料組成及特點

1.1功能要求。由于橋面鋪裝特殊的工作環境,不但要求防水黏結層具有良好的黏結性能,在行車荷載的作用下,使水泥混凝土橋面板與瀝青鋪裝層緊密結合一體,不至于產生層間滑移、擁包等病害;還要求防水黏結層具備優良的防滲、不透水性能,使外界水分無法滲漏,橋面水泥混凝土結構不產生侵蝕損傷;同時橋面防水黏結材料要承受瀝青混合料高溫和壓路機碾壓作用,施工過程中不能產生損傷;此外,在動荷載作用下,還應具備消解水泥混凝土裂縫造成的鋪裝層破壞。據相關調查分析,山區高速公路橋面瀝青鋪裝過早產生水損壞,除了其特殊的自然氣候條件影響外,施工過程瀝青混合料空隙率偏大、壓實質量差、防排水不完善等有直接關系,其中橋面防水黏結層缺失或重視程度不夠也十分突出。在水泥混凝土橋面板與瀝青鋪裝層之間設置防水黏結層,除了具有良好的黏結作用外,還要發揮防水保護功能,防止橋梁混凝土及鋼筋產生腐蝕,避免瀝青鋪裝層發生早期水破壞,同時還要具備優越的層間結合和抗剪切能力。1.2結構組成。改性瀝青碎石封層橋面防水黏結層由水泥混凝土橋面板精銑刨處治層、界面黏結層和改性瀝青碎石封層共同組成的層間功能層,結構組成如圖1。水泥混凝土橋面板精銑刨處治層主要目的是清除表面浮漿、改善平整度,形成表面粗糙、凹凸的紋理結構,促進層間黏結及抗剪切能力;界面黏結層主要目的是促進橋面板與改性瀝青碎石封層之間的黏結,同時起到防水作用;改性瀝青碎石封層主要起到防水、黏結作用,與其上鋪筑的瀝青混合料緊密嵌擠一體,增加層間抗剪切及消解混凝土反射裂縫的作用。防水黏結層中各結構層相互作用,從而形成的具有良好黏結性能、抗剪切和防滲水性能的防水黏結體系。1.3技術特點。改性瀝青碎石封層橋面防水黏結層充分利用了同步碎石封層技術優勢,通過利用不同處治層的技術優勢共同形成了橋面層間功能層,具有以下技術特點:(1)改性瀝青碎石橋面防水黏結層各處治層相互影響、共同作用,使水泥混凝土橋面板與橋面瀝青鋪裝層牢固的黏結一體,充分發揮防水、黏結作用。(2)改性瀝青上浮至單粒徑碎石1/3粒徑高度,形成一定厚度的黏結與防水油膜;碎石封層的碎石與其上瀝青鋪裝層嵌擠一體,提高了剛性水泥混凝土面板與柔性瀝青鋪裝層之間的層間抗剪能力。(3)改性瀝青碎石封層具有良好的抗施工損壞和抗熱集料刺破性能力,為瀝青鋪裝層提供一個臨時的作業面。(4)施工過程中不易產生二次損壞,保證了橋面防水黏結層使用壽命。(5)專業化隊伍,機械化作業,工藝簡單、施工便捷、經濟使用。

2施工工藝

2.1橋面精銑刨處治層。精銑刨是一種清除混凝土表面浮漿、改善平整度,形成表面粗糙、凹凸的紋理結構的一種較先進的工藝技術。精銑刨后,使橋面混凝土面板可獲得細密均勻的粗糙表面,增強混凝土和瀝青鋪裝層之間的層間結合。一般銑刨深度為5mm左右,待銑刨面干燥后,采用清掃車或空壓機進行全面清掃,以保證界面清潔、干凈。銑刨過程中,盡量減少對混凝土鋪裝層結構及鋼筋產生損壞,對于水泥混凝土出現的裂縫,應根據裂縫損傷程度進行修復處理。2.2橋面界面黏結層。界面黏結層采用SBR改性乳化瀝青,灑布量一般為0.4~0.6kg/m2,必須均勻一致。采用瀝青灑布車作業,灑布后要求形成一定厚度的瀝青膜。界面黏結層的瀝青灑布量應嚴格控制,灑布量過少不能全部覆蓋影響黏結;灑布量過多,則形成較厚的自由瀝青,容易導致瀝青鋪裝層產生泛油或層間滑移。SBR改性乳化瀝青灑布前,精銑刨后的水泥混凝土橋面板必須清理潔凈,保持干燥;當氣溫較低、橋面板出現潮濕或積水,大風或即將下雨天氣不得進行施工;瀝青灑布時,對橋梁防撞護欄及沿線設施必須采取相應保護措施,防治瀝青產生污染。2.3改性瀝青碎石封層。(1)待界面黏結層SBR改性乳化瀝青充分破乳后,方可采用同步碎石封層車進行施工,改性瀝青碎石封層采用SBS改性瀝青,其中SBS改性劑的摻量不小于4.5%,灑布量控制在1.6~1.8kg/m2;采用11~16mm的單粒徑碎石,利用拌和樓將碎石加熱至150~160℃,必須經過篩分除塵,碎石撒布溫度不低于120℃。對碎石進行加熱處理,一方面保證碎石形成單一顆粒;另一方面考慮到橋面環境降溫速度快,加熱后可保證碎石與改性瀝青的在一定溫度下充分形成裹覆、黏結,有效提高改性瀝青碎石封層施工質量。(2)碎石撒布量10~11kg/m2,覆蓋率60~70%;對于局部碎石撒布量不足或漏撒的部位,應采用人工進行補撒,同時接縫處防治碎石重疊。(3)碎石撒布后,采用膠輪壓路機緊跟碾壓2~3遍;待碎石封層常溫后,采用清掃車清掃、收集浮石和清除灰塵,徹底封閉交通直至鋪筑瀝青混合料。

3施工質量控制

3.1質量檢測要求。改性瀝青碎石封層橋面防水黏結層施工過程中,必須加強SBR改性乳化瀝青、SBS改性瀝青、碎石等原材料及施工工藝控制,同時加強橋面板水泥混凝土強度、平整度及橫坡的檢查,施工質量檢測項目及要求如表1。3.2“防排結合”設計要求。橋面瀝青鋪裝層的防水黏結層設計與橋面排水設計不可分割,必須按照“多道設防、防排結合、以排為主”的原則進行系統考慮。橋面板上設置防水黏結層是防止橋面瀝青鋪裝出現滲漏,促進層間黏結。但是橋面排水不可忽視,橋面排水設施必須迅速排除橋面上的雨水,以免造成橋面積水而影響行車安全,同時有效的表面排水是確保公路正常運營和交通安全的重要措施。為做到橋面鋪裝防水、排水的緊密結合,根據地形及路線,必要時增大橋面橫坡、縱坡,瀝青鋪裝層兩側必須增設碎石盲溝,泄水管安裝不得高于防水黏結層,同時還應加強橋面伸縮縫處排水設計。

4結語

通過對實體工程應用效果的觀測表明,在橋面水泥混凝土面板與瀝青鋪裝層之間設置改性瀝青碎石封層橋面防水黏結層,既可以起到黏結作用,又能起到防水作用,同時還能抑制水泥混凝土橋面板的反射裂縫,具有良好的層間高溫抗剪切變形能力和低溫柔韌性,有效防止橋面瀝青鋪裝層產生水破壞,提高層間抗剪切及抗滑移能力,防止橋梁水泥混凝土產生結構腐蝕,延長道路使用壽命,是一種施工便捷、經濟可靠的橋面層間處理技術。

參考文獻:

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[3]馬朝鮮.山區高速公路橋面瀝青鋪裝層水損壞與防排水技術措施分析[J].交通科技(應用技術),2015(4):1-3.

作者:袁新文 蔡乾東 李延盛 單位:1.甘肅路橋第三公路工程有限責任公司 2.陜西東道特種路面科技有限公司