同步碎石桥面防水粘结层施工技术.doc

同时碎石桥面防水粘结层施工技术
1. 序言
水泥混凝土桥面铺装不仅对桥梁起到保护作用,而且关系到车辆行驶安全与舒适性,但现在大家对桥面铺装还未引发足够重视, 以至出现较多病害。广东省公路桥梁众多, 在建成后很快铺装损坏情况时有发生。损坏关键有两种类型:一是因为铺装层与桥面之间粘结力不足, 在行车竖向荷载及水平荷载作用下,而产生相对滑移,造成铺装层出现推移、 裂缝; 二是桥面防水功效较差,雨水经过空隙与裂缝渗透桥面,冲刷混凝土,腐蚀钢筋,造成水泥混凝土侵蚀与风化,从而影响混凝土桥面板耐久性。所以, 桥面铺装结构中防水粘结层设置至关关键。
中国常见防水粘结层有涂膜类和卷材类。涂膜类是以沥青基、 高分子基或水泥基材料, 涂刷成薄膜隔水层; 卷材类是防水卷材涂敷粘结材料形成。它们性能丧失是出现病害关键原因所在.
为了处理现在水泥混凝土桥面防水粘结层存在问题, 需要研发和采取新防水粘结层材料与施工工艺。经过探索与研究, 同时碎石封层是桥面防水粘结层一个可行技术方案, 其优越性在于造价低、 工艺简单, 适合中国国情。同时碎石封层技术是在异步碎石封层基础上发展起来一个新工艺, 含有宽广应用前景。
广东省长大公路工程有限企业在西部沿海高速公路珠海段项目开始使用同时碎石施工桥面防水粘结层。并与其她单位合作, 开展了“同时碎石桥面防水粘结层”课题研究。迄今已在省内太澳高速、 佛开高速、 江肇高速等多项工程中应用, 并总结形成了同时碎石桥面防水粘结层施工工法。
2. 技术特点
2.1同时碎石技术是在异步碎石基础上发展起来一个新技术, 可替换原有技术, 成为水泥混凝土桥面防水粘结层一个新技术。
2.2含有防水性能好, 沥青充足包裹碎石, 层间抗剪强度高, 改善沥青层受力情况, 可降低铺装层裂缝。
2.3施工方便, 速度快。
3. 适用范围
高等级公路水泥混凝土桥桥面沥青铺装层防水粘结层施工。
4. 工艺原理
同时碎石, 就是用专门设备（同时碎石车）将粘结材料与碎石同时铺洒(撒)在桥面上, 缩短了沥青铺洒与碎石铺撒时间间隔。
5. 施工工艺步骤及操作关键点
5.1施工工艺步骤
施工准备（混凝土桥面浮浆清理、 同时碎石车调试、 经过试验确定沥青和碎石用量）→喷洒粘层油（也可不喷洒, 以设计为准）→撒布同时碎石→补撒沥青或碎石→清扫现场。
5.2 操作关键点
5.2.1混凝土桥面准备
1、 桥面混凝土施工完成后要有足够养生时间。依据新拌混凝土性能随时间改变特征, 当使用R型水泥时, 同时碎石防水粘结层施工应该在混凝土施工完成后最少2周后进行; 假如使用非R型水泥, 最少为3周。
2、 桥面应平整, 目测有没有显著凸凹, 若有则应修理整平。桥面清理打磨后若有裂缝, 必需修补后再做桥面防水施工。桥面不得有粉尘、 浮浆、 起沙、 空鼓、 开裂、 油污染等现象。
3、 桥面混凝土养生后做防水粘结层前, 因为施工车辆通行, 桥面将有一定磨损和污染, 要依据桥面不一样情况加以处理。具体处理方法见下表:
桥面瑕疵及处理方法
项目
处理方法
浮浆、 松散、 剥落
打磨法; 喷砂抛丸法; 铣刨法; 钢刷法
推荐使用喷砂抛丸法, 效果比很好
油污
用苏打水分解清除; 用氧炔焰枪烧
灰尘、 石屑、 沙粒等
高压吹风; 鬃刷扫除; 高压水清洗
凸起
打磨机磨平; 凿石锤整平
凹陷
用高标号水泥砂浆补平
4、 桥面混凝土干燥程度要求与检测方法
防水粘结层施工前, 桥面应干燥。依据实际工程试验探索, 桥面混凝土含水量可采取以下多个测定方法: （1）目测判定有没有显著潮湿区域; （2）在桥面混凝土表明铺贴薄膜, 薄膜四边密封放置3-4小时, 观察薄膜, 若有水滴则判定为未干燥, 不可施工, 若只是为雾状, 则能够施工; （3）使用高频水分计（混凝土含水率测定仪）测定。
5.2.2对施工天气要求
同时碎石施工为沥青层施工紧前工序, 气温要求应与沥青混凝土铺装层相同。防水粘结层及沥青铺装层施工应选择在天气连续晴朗时段, 雨天、 大雾天、 大风天气均不得施工。也应避开后午夜有露珠时施工。
5.2.3 同时碎石车关键性能要求
1、 含有智能控制沥青和石料用量系统, 能够正确调整和控制碎石撒布量及其均匀性。
2、 含有优异沥青温度控制系统。
3、 确保热沥青喷洒与碎石撒布要高度一致。
5.2.4 同时碎石施工工艺
1、 粘层油施工: 粘层油关键作用堵塞水泥混凝土微小空隙与混凝土充足渗透实现有效粘结。通常采取乳化沥青, 用量约0.3kg/m2。喷洒后为了确保涂层均匀, 洒布后用吹风机仔细吹一遍, 使低洼处不会汇聚沉积。干透后方可进行同时碎石施工。
2、 调试同时碎石车: （1）调整喷油嘴高度, 使喷出扇形雾状沥青重合合理, 而使沥青膜厚度符合要求; （2）行驶速度适宜, 使碎石与结合料洒（撒）布匹配; （3）沥青箱温度需控制好, 确保雾状喷洒形成均匀、 等厚度沥青膜。
3、 试铺: 经过试铺, 确定沥青喷洒方法与用量控制; 碎石撒布方法与用量控制; 起步、 终止横向及纵向搭接工艺; 提出试铺总结, 作为指导正式施工依据。
4、 撒布同时碎石: 同时碎石车要根据调试好速度平稳、 匀速行驶。
5、 补撒沥青或碎石: 同时碎石车完成后, 留有白处要补洒沥青, 边缘未撒布碎石处应人工立刻补撒。
5.2.5 施工注意事项
1、 碎石应确保清洁、 干燥, 装入料斗不能过满。
2、 抽取沥青, 沥青温度达成要求时开始抽取沥青, 并注意沥青罐标尺改变, 预防沥青冒罐, 装入沥青应超出罐容量90%, 在抽取沥青沥青时, 应检验油管及接头密封情况, 严禁沥青飞溅。
3、 撒布前应提前打开气动阀门, 使其管道呈循环状态, 喷洒杆处沥青温度与罐内温度一致。
4、 在发动机处于高速运转状态下, 打开石料撒布器, 打开喷洒杆, 设定沥青、 石料用量, 打开石料口, 1-2秒后打开沥青喷头, 在撒布过程中随时调整, 确保接缝完整性。
5、 沥青温度应控制在165℃-170℃, 撒铺时注意沥青宽度与碎石宽度之间预留（通常沥青宽度要比碎石宽度多8-10cm）, 预防沥青覆盖相邻幅碎石。
6、 当在洒布后有出现沥青空白时, 应立刻进行补洒; 当有沥青聚集时应刮除; 碎石漏撒应立刻人工补撒。
7、 施工结束后, 立刻清洁同时碎石车。
8、 交通管制: 施工完成同时碎石防水粘结层, 在沥青铺装层施工前要进行交通管制, 严禁重载车辆通行, 不得紧急刹车或调头。同时做好防污染工作。
6. 材料与设备
无需尤其说明材料, 设备需采取同时碎石车, 其她设备与异步碎石工艺一致。
7. 质量控制
7.1工程质量控制标准
序号
检验项目
要求值
许可偏差
检验方法和频率
1
沥青出机温度℃
符合设计要求
-5～10

2
沥青用量（kg/m2）
符合设计要求
±0.2

3
拉拔试验
符合设计要求
≥0.3Mpa
试验路检测
4
抗渗性
0.5Mpa 30min不透水
≥30min

5
外观检验
外观均匀一致, 无油包和层面外漏等
7.2质量确保方法
7.2.1 对于一般沥青, 出机温度不低于160℃, SBS改性沥青, 出机温度不低于170℃。
7.2.2 碎石撒布量采取撒布率来控制, 可控制在60%-70%。
7.2.3 粘结强度现场检测（拉拔试验）, 控制≥0.3MPa。
7.2.4 抗渗性能现场检测: 对于高速、 一级公路, 保持水压力0.5Mpa连续30min不透水。
8. 安全方法
同时碎石防水粘结层安全生产, 必需高度重视, 从技术方案和管理方法方面加以落实:
8.1 建立、 健全安全生产组织机构, 落实安全生产责任制。
8.2 制订安全检验制度、 安全教育培训制度, 制订作业安全规程和各工种操作规程。落实持证上岗及岗前培训工作, 特种作业人员经相关业务主管部门考评合格, 取得特种作业操作资格证书。从业人员每个月不少于一次接收安全生产教育和培训。新职员上岗前、 调换工种人员必需进行专门安全教育培训。
8.3 按要求为从业人员配置符合国家标准或行业标准劳动防护用具, 并监督、 教育从业人员按使用规则佩带、 使用。
8.4 制订和实施本单位生产安全事故应抢救援预案, 设置救护队或与专业救护队签署救护协议。
8.5 同时碎石车安装倒车提醒设施, 贴放光带; 配合工人穿反光衣。
9. 环境保护方法
9.1 项目部成立施工专门环境保护管理机构, 在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府环境保护法律、 法规和规章。
9.2 严禁将施工油污随意排放, 溢漏沥青等油污立刻采取方法处理, 缩小污染。
9.3 运输过程中撒落碎石安排人员立刻清理。
9.4 施工中产生废料集中处理, 不得随意倾倒。
10. 效益分析
10.1 同时碎石防水粘结层社会效益表现在使用费用低、 能耗少等方面。因为采取同时碎石防水粘结层, 使桥面铺装耐久性增强, 而且在较长时间内保持很好服务能力, 相对降低行程时间、 车辆运行费用和事故费用; 在使用期内, 因为大、 中修次数少, 且养护工作量小, 可大大降低时间延误费用。
10.2 与异步碎石防水粘结层施工对比, 响应了国家提倡节能减排政策, 异步碎石施工需要沥青洒布车、 碎石撒布车和压路机三台机械配合作业, 而同时碎石只需要一台同时碎石车就能够完成施工, 且施工速度快, 降低了因多台机械联合作业而带来施工管理难度。可大大节省机械使用费用和能源消耗, 含有显著社会效益。
11. 应用实例
同时碎石碎石桥面防水粘结层应用于西部沿海高速公路珠海段项目、 太（原）澳（门）公路广东省顺德碧江至中山沙溪段项目等, 都取得良好效果。太（原）澳（门）公路广东省顺德碧江至中山沙溪段项目具体以下:
11.1 工程概况
同时碎石碎石桥面防水粘结层应用于西部沿海高速公路珠海段项目、 太（原）澳（门）公路广东省顺德碧江至中山沙溪段项目是国家关键公路太－澳公路广东省境内一段。路线全长45.573Km, 双向六车道, 路基宽度33.5m。路面标第23协议段起讫桩号为K39+439~K59+580, 里程20.141Km。估计协议工期12个月, 协议工程总造价约2.1亿。
11.2 施工情况
本项目桥梁较多, 根本桥梁长度达14.729km, 占到路线全长75%。桥面防水粘结层采取同时碎石封层施工技术。施工过程中碎石直接嵌入热沥青油膜中, 与沥青混凝土铺装层之间结合良好, 水平阻力增大, 能够有效克服层间滑移现象。同时碎石车同时洒下沥青和碎石, 而且用量能够调整, 不会再施工过程中造成防水层破损（与异步碎石封层相比）。
该段于9月26日正式开工, 5月30日完工。
11.3 工程监测与结果评价
采取了同时碎石封层技术施工后, 为验证施工效果, 试验段K42+400-K42+500采取了粘结强度现场检测（拉拔试验）试验, 委托华南理工大学道路工程研究所检测, 检测10个点, 检测值最小值为0.31 Mpa, 最大值为0.48 Mpa, 平均值为0.37Mpa,设计要求大于0.3Mpa（常温）,大多在断裂位置能够看到混凝土水泥浆, 表明混凝土面与防水层粘结效果比很好。太澳高速公路沥青路面施工完成投入使用已近一年时间了, 通车后车流量即很大, 经过了夏季高温、 多雨、 重车和大交通流量使用环境, 从现在情况来看, 桥面无损坏现象。并得到了各方好评, 取得了经济效益和社会效益。