城市橋梁混凝土橋面防水粘結(jié)層的施工管理

王衛(wèi)星，李軍代

（1.江蘇陽湖建設項目管理有限公司，江蘇常州213159；2.上海浦東路橋建設股份有限公司，上海市201210）

城市橋梁混凝土橋面防水粘結(jié)層的施工管理

王衛(wèi)星1，李軍代2

（1.江蘇陽湖建設項目管理有限公司，江蘇常州213159；2.上海浦東路橋建設股份有限公司，上海市201210）

為延長城市橋梁的使用壽命，提高混凝土橋面的耐久性，在某橋梁環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層的施工中監(jiān)理單位參與方案選擇、施工組織審查、原材料檢測，旁站該材料的全過程施工，并組織了第三方平行施工檢測，結(jié)果表明粘結(jié)強度和剪切強度遠遠高于規(guī)范要求，各項性能指標優(yōu)越，達到并超過了設計要求。

混凝土橋面；耐久性；環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層；粘結(jié)強度；剪切強度；施工方法

0　前言

關(guān)于橋面防水層的設置，原《公路橋涵設計規(guī)范》JTJ021-89中沒有明確的規(guī)定，只是規(guī)定橋面主梁負彎矩區(qū)應設置橋面防水，其他部位在瀝青混凝土鋪裝及防水性水泥混凝土下部可不設防水層［1-3］，但是通過國內(nèi)30～40年的工程經(jīng)驗，特別是近10～20年以來大量的舊橋維修加固經(jīng)驗總結(jié)，逐步認識到混凝土橋梁的破壞原因主要是混凝土碳化、氯離子化、堿含量和活性骨料引起的堿骨料反應，以及混凝土的凍脹破壞等引起的，且都是與水密切相關(guān)的，故橋面防水及防水層的設置對橋梁的耐久性起到了重要作用。在車輛、人群荷載及溫度力的作用下，橋面鋪裝及其中的防水層需要隨橋面結(jié)構(gòu)一起承受彎曲及扭、壓變形，采用柔性防水材料可以較好的適應結(jié)構(gòu)的變形［4］。因此，《城市橋梁橋面防水工程技術(shù)規(guī)范》（CJJ 139-2010）、《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》（CJJ 2-2008）、《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF 50-2011）均規(guī)定了對于瀝青混凝土鋪裝面層，其防水層應采用防水卷材或防水涂料防水層。

1　防水粘結(jié)層的方案選擇

武進花園街大橋引橋為6聯(lián)18跨預應力混凝土現(xiàn)澆箱梁（大挑臂斜腹板箱梁），總寬32m，南北引橋總長560m，面積約18 000m2。為提高層間抗滑移能力，防止路表水或瀝青混凝土鋪裝層空隙水滲入和侵蝕橋梁受力結(jié)構(gòu)體，確保路面的耐久性和使用質(zhì)量［6-8］。建設單位會同項目監(jiān)理組經(jīng)多方案比選，并召集參建各方論證后同意，在南北引橋水泥混凝土橋面鋪裝層與瀝青面層之間設置一種綠色環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層（NKY），它是江蘇省科技廳認定的高新技術(shù)產(chǎn)品（證書號110113G0105N）、江蘇省交通廳科技成果轉(zhuǎn)化項目。這種材料（NKY）是一種環(huán)氧瀝青高分子材料，其中連續(xù)相是一種極性物質(zhì)，滲透性好、易揮發(fā)吸收；不連續(xù)相是環(huán)氧樹脂、瀝青等高分子材料，交聯(lián)后形成熱固性聚合物（即不會融化）［7］。該防水粘結(jié)層具有良好的施工性能：不撒碎石、常溫冷施工、快速干燥、氣候適應性好、干燥后可以開放交通；重型料車/履帶攤鋪車碾壓時，即使在高溫盛夏也不起皮、不粘輪。其與常規(guī)防水粘結(jié)層材料的力學性能比較見圖1～圖3，相對價格比較見圖4，其室內(nèi)檢測典型數(shù)據(jù)見表1。

圖1　常溫粘結(jié)強度現(xiàn)場試驗結(jié)果比試

圖2　常溫剪切強度現(xiàn)場試驗結(jié)果比試

圖3　室內(nèi)試驗高溫（60℃）剪切強度比試

圖4　防水粘結(jié)層材料相對價格比

從圖1～圖3和表1中可以看出，該環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層（NKY）力學性能卓越，剪切強度、粘結(jié)強度大幅提高；高溫性能好，不發(fā)軟、不發(fā)粘；低溫柔韌性優(yōu)異；不透水性強、抗硌破穿透性好；而且具有耐久性強，抗凍融—水損循環(huán)性能好、耐堿和耐鹽水腐蝕性好。從圖4中可以看出其具有較高的性價比，而且使用壽命比常規(guī)材料可延長10 a以上。其耐熱性、低溫柔性、抗老化性能能滿足橋梁在使用時的自然環(huán)境需求和施工時橋面鋪裝瀝青混凝土攤鋪溫度的需求，是一種綠色、低碳、環(huán)保、節(jié)能的新型橋面防水粘結(jié)層材料。

2　施工方案及工藝的審批

施工前，項目監(jiān)理組針對施工單位報審的方案進行了詳細的審核，提出了修改意見并進行完善，同意以下方案的實施。

2.1施工工藝流程

混凝土橋面鋪裝——橋面清掃——橋面交通管制——綠色環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層施工——橋面交通管制——瀝青混凝土鋪裝。

2.2施工方法

2.2.1原材料報審

項目監(jiān)理組在收到施工單位原材料報審后，對其高新技術(shù)產(chǎn)品證書、技術(shù)鑒定書的原件等相關(guān)資料進行了核對，并派現(xiàn)場專業(yè)監(jiān)理工程師對該綠色環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層原材料進行了第三方旁站見證抽樣試驗，結(jié)果見表2。

表1　綠色環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層的室內(nèi)檢測典型數(shù)

表2　綠色環(huán)氧瀝青橋面防水粘結(jié)層原材料試驗報

2.2.2橋面清掃

施工時為防止基層混凝土繼續(xù)水化釋水造成防水粘結(jié)層不牢，所以必須待混凝土橋面鋪裝層達到設計混凝土強度C30后并經(jīng)參建各方共同驗收合格，其表面堅實、平整、潔凈，無污染、雜質(zhì)、油漬、塵土等。為保證防水層與基面最大程度的粘結(jié)牢固，首先把表面的雜物清除干凈，然后用森林滅火機吹除浮塵、細粒，再用高壓水槍沖洗一遍，待干燥后，即可進行施工。防水層嚴禁雨天施工并封閉交通。該橋梁施工時正值8、9月份，日平均氣溫達39℃左右。

2.2.3綠色環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層材料施工

（1）在綠色環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層大面積噴涂前，先對緣石、地袱、變形縫、匯水槽、泄水口和施工縫等細部做附加層加強處理［9］。防水層與匯水槽、泄水口之間必須粘結(jié)牢固、封閉嚴密，無削弱、斷開、流淌、堆積現(xiàn)象。

（2）清除水泥混凝土橋面雜物，并用水沖洗，保證表面清潔，不得有可見灰塵、油污和其它污物的二次污染。

（3）噴灑綠色環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層材料。

橋面沖洗的水份晾曬干燥后，即可用該產(chǎn)品專用的智能型灑布車噴灑綠色環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層材料。縱向銜接與已灑布部分重疊10cm。環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層材料用量為0.8～1.0 kg/m2。噴灑時在橋面上放置方盤，以測量灑布量；方盤取走后，留下的空白橋面應用人工補灑防水材料，見圖5、圖6。

圖5　正在施工的防水粘結(jié)層

（4）綠色環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)材料灑布后立即進行自然養(yǎng)護，不允許行人踩踏或車輛通過，由于材料干燥后不粘車輪和攤鋪機履帶，所以不需要撒布碎石［10］。

（5）防水粘結(jié)層經(jīng)24 h干燥，經(jīng)檢查無破壓、刺穿、劃痕等后，必須經(jīng)剪切、粘結(jié)強度檢測合格后方可進行瀝青混合料面層的攤鋪。

圖6　施工完畢的防水粘結(jié)層

2.3施工質(zhì)量控制

2.3.1進行技術(shù)培訓及安全施工培訓

在施工前，項目監(jiān)理組召集參建各方進行了技術(shù)交底和相關(guān)培訓會議，按照已審批的施工方案和安全生產(chǎn)要求向參加施工的技術(shù)人員、管理人員、機械操作人員、輔助施工人員、安全管理人員進行施工和安全技術(shù)培訓，并以書面形式發(fā)送各部門、施工班組、施工操作人員。

2.3.2施工過程中應重點控制的部位和要點

在此施工方案實施前，我們項目監(jiān)理組要求施工單位針對以下關(guān)鍵部位進行重點監(jiān)控和控制，并派駐專業(yè)監(jiān)理工程師進行旁站。

（1）密切關(guān)注天氣，選擇晴好天氣施工，并檢測當時的施工溫度符合相關(guān)規(guī)范和施工方案的要求。

（2）施工前檢查噴料泵、涂刷工具，保持干凈。每次完成涂刷后，將剩余殘留物清除，保持噴頭暢通。

（3）橋面防水層施工，對縱向邊緣與構(gòu)造物連接處進行涂刷時，用塑料薄膜遮擋，防止污染。

（4）橋面防水層涂刷必須保證厚度的均勻性。

（5）橋面防水層施工后，在NKY防水粘結(jié)層實干之前，禁止任何車輛在橋面防水層上行駛。

3　橋面防水粘結(jié)層現(xiàn)場施工檢測

該環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層（NKY）施工結(jié)束后，在施工單位自檢合格的基礎(chǔ)上，項目監(jiān)理組及時組織第三方檢測單位在施工現(xiàn)場對其進行了粘結(jié)強度（拉拔試驗）和剪切強度的平行施工檢測，檢測結(jié)果見表3。

表3　綠色環(huán)氧瀝青橋面防水粘結(jié)層粘結(jié)、剪切強度性能檢測結(jié)果

對照《城市橋梁橋面防水工程技術(shù)規(guī)范》CJJ139-2010中6.3.3、6.3.4條款的要求，現(xiàn)場實測平均粘結(jié)強度1.17 MPa≥規(guī)范強度0.35 MPa，現(xiàn)場實測平均剪切強度0.83 MPa≥規(guī)范強度0.30 MPa，已遠高于現(xiàn)行規(guī)范要求，證明該防水粘結(jié)層的拉伸性能、通脹性能能滿足橋梁在使用期間的變形和疲勞受力要求。

4　結(jié)語

防水粘結(jié)層的質(zhì)量在一定程度上決定了橋面鋪裝的使用壽命，直接關(guān)系到車轍、推移、擁包、坑槽等橋面病害的發(fā)生，直接影響通車的安全和順暢。在目前的建筑材料類型中，防水粘結(jié)層種類繁多、性能各異，監(jiān)理單位在參與方案論證、選擇時除審查必要的合格證件外，還必須注意它們與橋面瀝青混合料鋪裝面層和水泥混過凝土橋面材料的相容性，否則有可能發(fā)生腐蝕侵害或起不到防水粘結(jié)質(zhì)量標準。針對目前橋梁工程“四新”技術(shù)的質(zhì)量控制、施工管理，監(jiān)理單位應當對照其技術(shù)指導書并參考相關(guān)規(guī)范要求，在操作工序、原材料、施工機械、工程順序、技術(shù)參數(shù)、自然條件、工程環(huán)境上加強事前、事中、事后的管理，落實關(guān)鍵部位質(zhì)量控制點的旁站、巡視和平行檢測，組織參建各方做好“四新”材料、工藝、設備等的技術(shù)總結(jié)。目前該橋梁采用的新型綠色環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層（NKY）經(jīng)實際使用效果良好，摒除了一般材料需撒碎石、粘不牢、壓不實、硌破穿孔、滲透性差、熱施工、不方便、不環(huán)保的缺點，而且現(xiàn)場實測的粘結(jié)、剪切強度遠超規(guī)范標準。但由于使用時間關(guān)系（已通車半年），其低溫柔性、熱老化性能、抗凍性及其它相關(guān)指標還有待進一步觀察。

［1］ CJJ139-2010，城市橋梁橋面防水工程技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］ CJJ2-2008，城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范［S］.

［3］ 沈金安.瀝青與瀝青混合料的路用性能［M］.北京：人民交通出版社，2001.

［4］ 許濤，黃曉明.高劑量SBS改性瀝青橋面防水粘結(jié)層施工［J］.施工技術(shù)，2006（10）：27-28，69.

［5］ 王涓.水泥混凝土橋面瀝青混凝土鋪裝防水粘結(jié)層性能的研究［D］.江蘇南京：東南大學，2003.

［6］ 郭漢山.SBS改性瀝青橋面防水粘結(jié)層施工控制技術(shù)［J］.公路技術(shù)，2009（4）：103-105.

［7］ 王照中，馬磊，趙恒孝.單組份（NKY）環(huán)氧瀝青橋面防水粘結(jié)層施工工藝［J］.公路交通科技（應用技術(shù)版），2012（2）：156-158.

［8］ 譚高偉，李維明，李強.涂層類橋面防水粘結(jié)層的施工與質(zhì)量控制［J］.公路與汽運，2007（4）：163-165.

［9］ 魏忠.橡膠瀝青防水粘結(jié)層的施工技術(shù)探討［J］.交通標準化，2013（9）：42-45.

［10］ 張繼東，陳春.混凝土橋面鋪裝防水粘結(jié)層施工工藝［J］.公路交通技術(shù)，2010（6）：21-23.

U445.1

B

1009-7716（2015）01-0109-04

2014-09-19

王衛(wèi)星（1970-），男，江蘇金壇人，高級工程師，從事市政工程施工、監(jiān)理工作。