環(huán)保纖維增強型防水黏結(jié)材料施工工藝及應(yīng)用

翁廣良，李 霖，閆 瑾，馬 新

（1.江西省高速公路投資集團有限責(zé)任公司，江西 南昌330025；2.交通運輸部科學(xué)研究院，北京100029）

在我國，繁重的交通量使得為數(shù)眾多的橋梁在遠未達到設(shè)計壽命時，就出現(xiàn)了鋼筋銹蝕、混凝土松散、結(jié)構(gòu)強度下降等病害。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其主要原因是橋面鋪裝破壞后外界水分滲入梁體內(nèi)產(chǎn)生水分侵蝕所導(dǎo)致。為解決這類問題，國內(nèi)外通常采取在橋面板與瀝青鋪裝層間加鋪柔性防水層的方法阻擋水分的滲入。然而，沒有統(tǒng)一的評價標準；施工經(jīng)驗不足、缺乏正規(guī)的施工隊伍、施工設(shè)備不完善；缺乏準確有效的檢測方法是目前我國橋面鋪裝防水黏結(jié)體系施工[1]面臨的主要問題。因此，迫切需要通過技術(shù)手段，確定防水黏結(jié)工程的質(zhì)量量化指標，制定防水黏結(jié)體系施工及檢測的關(guān)鍵性指標，達到合理控制施工和檢驗防水黏結(jié)工程質(zhì)量的目標。

本文將從材料現(xiàn)場質(zhì)量控制、具體施工組織、施工工序控制等方面對環(huán)保纖維增強型橋面防水黏結(jié)材料的施工工藝進行研究[2]，明確環(huán)保纖維增強型防水黏結(jié)體系的施工控制技術(shù)指標，并根據(jù)工程應(yīng)用情況綜合評價其施工性能及推廣前景。

1 材料現(xiàn)場質(zhì)量控制

環(huán)保纖維增強型橋面防水黏結(jié)材料由環(huán)保反應(yīng)型防水黏結(jié)材料和增強纖維組成。其中防水黏結(jié)材料是單組分黑色黏稠液體，主要由天然瀝青、石油瀝青、高性能聚合物改性劑及石油基活性反應(yīng)物質(zhì)組成。本文以材料試驗指標及相關(guān)的技術(shù)標準為依據(jù)，對現(xiàn)場材料施工前、施工中、施工后的質(zhì)量情況進行控制[3]。

1.1 防水層原材料施工前的質(zhì)量檢測

（1）根據(jù)材料性能研究得出，防水涂料的液料組分應(yīng)為單組分黑色黏稠液體，無凝膠、結(jié)塊、呈均勻狀態(tài)；纖維材料應(yīng)無雜質(zhì)；涂膜時表面應(yīng)光滑平整，無明顯氣泡。

（2）環(huán)保纖維增強型橋面防水黏結(jié)材料的各項指標，均達到中華人民共和國建材行業(yè)標準《道橋用防水涂料》（JC/T 975—2005）、《路橋用水性瀝青基防水涂料》（JT/T 535—2004）、《建筑防水涂料試驗方法》（GB/T 16777—2008）等的要求，并提供檢測報告，如表1所示。

表1 環(huán)保纖維增強型橋面防水黏結(jié)材料技術(shù)標準

（3）無堿玻璃纖維材料的各項指標，均達到中華人民共和國建材行業(yè)標準《建筑防水涂料試驗方法》（GB/T 16777—2008）和相關(guān)行業(yè)標準的要求，并提供檢測報告，如表2所示。

表2 無堿玻璃纖維材料技術(shù)指標

1.2 防水層施工過程中的質(zhì)量要求

（1）防水黏結(jié)涂料使用前，應(yīng)攪拌均勻；儲存溫度以5～35℃為宜，保存期為6個月，并注意密封；一般面層按1.0～3.0kg/m2涂覆防水涂料，并可根據(jù)工程等級調(diào)節(jié)。

（2）在施工過程中應(yīng)取樣成型試件進行材料基本性能試驗和路用性能試驗，試件不得產(chǎn)生流淌、滑動、滴落等現(xiàn)象。

（3）防水層在施工過程中要進行自檢及抽樣檢測，檢查防水層有無破損、滑移、起泡、皺折、流淌、堆積等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)后應(yīng)立即修補合格，找出原因，采取措施再進行施工。

（4）涂膜未干燥或者未鋪瀝青混凝土前，嚴防踩踏或者汽車行駛；防水層必須實干以后，方可攤鋪瀝青混凝土，一般72h后為佳。

1.3 防水層施工后的質(zhì)量檢測

（1）考慮層間黏結(jié)效果，防水黏結(jié)層施工后表面不能有積水。

（2）防水黏結(jié)層施工完畢后，要保證涂抹量足夠，整體外觀基本做到均勻噴涂，無脫落、破損、翹邊等現(xiàn)象。

（3）在鋪裝層施工前應(yīng)保證防水黏結(jié)層表面無污染，無破損。

（4）其他各項檢測指標要求如表3所示。

表3 防水層的實測項目

2 防水黏結(jié)體系施工組織

2.1 施工組織要求

（1）應(yīng)做好施工組織設(shè)計，合理安排工序，保證合理施工工期。

（2）因地制宜地建立健全質(zhì)量管理體系，嚴格工序管理。

（3）施工單位應(yīng)嚴格按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004），《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ 034—2000）等規(guī)定的施工工藝進行施工組織。

（4）氣溫低于5°C 或者高于35°C 時不得施工，應(yīng)選擇6h內(nèi)無雨雪的天氣施工。

2.2 施工組織流程

鋪裝防水黏結(jié)層主要采用的方法有人工涂布和機械噴涂。根據(jù)業(yè)主或設(shè)計要求，可以增加“一遍同步纖維涂料+一遍反應(yīng)型防水涂料”。施工工藝流程如圖1所示。

圖1 橋面防水粘結(jié)層施工工藝流程圖

2.3 施工主要機具（見表4）

表4 施工主要機具[4]

3 防水黏結(jié)體系施工工序控制

3.1 施工前基面處理

（1）基層表面[5]不得有浮漿、孔洞、裂縫、灰塵、油污，否則應(yīng)進行打磨、除塵和修補。

（2）應(yīng)按設(shè)計要求進行細部構(gòu)造部位的基層表面處理。對于較難處治干凈的表面，可采用水洗或用溶劑清除，再用吹風(fēng)機吹掃干燥。

（3）根據(jù)要求基層可選用拉毛、拋丸、銑刨處理，直至露出骨料或者堅硬基層。

（4）橋面含水率不應(yīng)大于12%，否則應(yīng)采取措施對橋面進行干燥處理。

3.2 施工過程控制

3.2.1 重點部位處理

基層清理完畢后，應(yīng)先將陰陽角、伸縮縫、施工縫等重點部位進行處理[5]。特別是泄水孔等不易涂刷的部位、應(yīng)做加強處理，或者使用專用密封材料處理。

3.2.2 攤鋪原則與要求

攤鋪胎體時，鋪設(shè)方向宜與橋梁中心線平行，采取“先低后高，先遠后近”的施工順序，即有縱坡的橋面先從縱坡低處鋪起；在橫向，從路拱低處鋪起（從兩邊鋪向中間）。此外，應(yīng)合理安排施工流水段，減少已完成的防水黏結(jié)層受踐踏。胎體與胎體的搭接要足夠，且相鄰接頭應(yīng)盡量錯開，以免接頭處多層胎體重疊而黏結(jié)不實。為避免涂料污染防撞墻，防撞墻應(yīng)用無紡布或者塑料薄膜覆蓋。

3.2.3 涂刷反應(yīng)型高滲透防水涂料

為了提高防水層與基層黏結(jié)性，可用反應(yīng)型高滲透防水涂料噴涂或用刷子反復(fù)涂刷，保證涂刷均勻，覆蓋完全，充分滲入混凝土基層，以提高與基層的黏結(jié)強度和抗剪切強度。人工涂布和機械噴涂方式如下。

（1）人工涂布應(yīng)由3～4名工人并排站立，手持滾筒從容器桶中蘸取黏結(jié)劑，均勻涂布在橋面上。操作方式如圖2所示。

圖2 人工涂布方式示意圖

（2）機械噴涂指操作人員手持噴槍，用噴槍后部的彎管直接從原料桶中吸取黏結(jié)劑，由噴槍口噴出霧狀黏結(jié)劑，均勻覆蓋在橋面上。操作方式如圖3所示。

3.2.4 底層及纖維噴涂

底層涂料采用反應(yīng)型高滲透黏結(jié)底油，用量為0.45～0.52kg/m2，涂刷3～4h 后，可采用反應(yīng)型高滲透涂料加玻璃纖維同步噴涂，用量為1.0kg/m2。噴涂作業(yè)時，噴槍宜垂直于基層，距離宜適中，勻速移動，應(yīng)按照先細部后整體的順序連續(xù)作業(yè)，噴涂時應(yīng)順風(fēng)施工。

圖3 機械噴涂方式示意圖

3.2.5 噴涂反應(yīng)型防水涂料

同步纖維涂料噴涂4～6h后，即涂膜表干后，可噴涂一遍反應(yīng)型高滲透防水涂料，用量為0.2kg/m2。防水黏結(jié)層各層材料施工時，后一層材料必須等前一層材料實干后，方可進行施工（20℃氣溫時，間隔時間約為4h，潮濕、低溫天氣應(yīng)適當延長間隔時間），實干后平均成型厚度為0.8～1mm。

3.2.6 工序檢驗與增設(shè)

防水層應(yīng)根據(jù)工程等級、施工規(guī)范或者施工方案要求進行操作，使之達到設(shè)計標準。同時，還可根據(jù)業(yè)主或者設(shè)計要求增設(shè)“一遍同步纖維涂料+一遍反應(yīng)型防水涂料”。

3.2.7 檢査和清理機械設(shè)備

噴涂作業(yè)完畢后，應(yīng)按使用說明書的要求及時檢査和清理機械設(shè)備，以免堵塞噴槍管道，并妥善處理剩余物料。

3.3 噴涂后的橋面維護

（1）應(yīng)安排專業(yè)人員對噴涂施工后的橋面進行看護、檢查和清掃[6]，若發(fā)現(xiàn)噴涂存在遺漏或厚度不夠的地方，及時修補并做好修補記錄，直到面層瀝青混合料的攤鋪工作完成。

（2）加強與當?shù)亟煌ü芾聿块T的溝通與協(xié)作，在防水材料干燥前禁止車輛通行，須派專人值班，并安放禁行設(shè)施封堵交通。

（3）瀝青混凝土鋪裝層施工前，應(yīng)加強現(xiàn)場管理，防止尖銳物、汽車打彎，倒車，急剎車等人為因素刺破防水層。保證防水黏結(jié)層在鋪裝層施工前表面無污染，無破損。

（4）加強與瀝青混凝土面層施工單位的協(xié)調(diào)工作，以縮短噴涂防水材料工序與攤鋪瀝青混凝土工序之間的時間間隔，保證材料的各項性能指標。

4 工程應(yīng)用

在江西省吉安至蓮花高速公路工程中，采用環(huán)保纖維增強型防水黏結(jié)材料在沙田里中橋上鋪筑了一段試驗路，長60 多米，設(shè)計里程為K79+607.5～K79+672.5，防水層總厚度為1mm。通過現(xiàn)場剪切、拉拔和滲水試驗檢測得出，環(huán)保纖維增強型防水黏結(jié)材料的最大剪切力、最大黏結(jié)力以及抗施工損傷性能均符合材料性能技術(shù)指標要求和路用性能技術(shù)指標要求。目前使用狀況良好，得到業(yè)主和施工單位的一致好評。

5 結(jié)語

本文通過對環(huán)保纖維增強型防水黏結(jié)材料施工工藝的研究，明確了現(xiàn)場施工的量化標準和關(guān)鍵性技術(shù)指標，提出的技術(shù)要求與控制方法對指導(dǎo)現(xiàn)場施工有重要意義。由工程應(yīng)用情況可知，該材料擁有優(yōu)良的基本性能與路用性能，從全壽命周期分析，環(huán)保纖維增強型防水黏結(jié)材料具有較高的性價比和推廣應(yīng)用前景。

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[5] 張宏煒.淺談柔性涂膜類橋面防水黏結(jié)層施工[J].華東公路，2011（3）：30-32.

[6] 齊渭斌，徐強.瀝青混凝土橋面防水層的施工質(zhì)量監(jiān)理[J].安徽建筑，2005（1）：105-106.