馬鞍山大橋橋面防水粘結材料的比選與應用

楊敏

摘 要：根據安徽省馬鞍山地區(qū)的氣候及橋面鋪裝特點，提出幾種橋面防水材料，通過技術性能的對比與分析，確定適合馬鞍山大橋的橋面防水粘結材料。

關鍵詞：馬鞍山大橋；環(huán)保纖維；溶劑反應型；熱撒鋪改性瀝青；防水粘結材料

1 橋面防水粘結材料的性能要求

針對不同地域的氣候特征，瀝青混凝土鋪裝層與橋面面板之間的粘結性和防水性是工程技術難點之一。因此，在防水粘結材料選擇時，首要考察的性能指標如下：（1）防水性能；（2）粘結性和剪切性能；（3）耐高溫和低溫性能；（4）抗施工損傷性能；（5）與其他材料的協調性。

2 幾種防水粘結材料的性能及施工工藝

針對安徽省馬鞍山地區(qū)高溫多雨的特點，為解決水泥混凝土橋面面層之間防水粘結材料的薄弱問題，挑選具有代表性的三種防水粘結材料進行性能及施工工藝的研究。

2.1 環(huán)保纖維增強型（三層/五層）橋面防水粘結材料

2.1.1 材料性能指標

2.1.2施工工藝

（1）施工機。采用專業(yè)化的施工隊伍，施工機具包括：空壓機、吹風除塵機、發(fā)電機、涂料噴涂機纖維切割器、機動車、各類滾排刷、兌料桶、涂料攪拌器等。

（2）施工操作。①處理基層；②噴涂3層或5層結構材料；③噴涂或涂刷反應型高滲透防水涂料；④噴涂同步纖維涂料；⑤噴涂反應型防水涂料

2.2 溶劑反應型防水粘結材料技術

2.2.1材料性能指標

2.2.2 施工工藝

（1）施工機具。采用專業(yè)化的施工隊伍，施工機具包括：空壓機、發(fā)電機、吹風除塵機、機動車、涂料攪拌器、涂料噴涂機或各類滾排刷、兌料桶等。

（2）施工操作。①處理基層；②噴涂或涂刷溶劑反應型防水粘結涂料。

2.3 熱撒鋪SBS改性瀝青防水粘結材料

2.3.1 材料性能指標

2.3.2施工工藝

（1）施工機具。采用專業(yè)的機械化施工隊伍，專用的灑布設備，具體配備情況如下：①改性熱瀝青灑布車1臺以上（電腦控制，具備自動加熱功能，灑布量精度控制±0.02kg/m2）；②碎石撒布車2～3臺，具有自動撒布功能，能精確控制撒布量；③25t以上膠輪壓路機1臺；④吹風機4～6臺；⑤配備施工人員不少于18人，油毛氈若干卷，以及掃把、水桶等。

（2）施工操作。①處理下承層；②噴灑改性瀝青；③撒鋪碎石；④碾壓成型。

3 馬鞍山大橋橋面防水粘結材料的比較與分析

3.1 技術性能比較

結合上述三種材料的技術特點及相關資料，對其技術性能進行比較，情況如下表所示：

下一工序間隔時間每層涂料涂刷4～6小時后，進行下一層涂膜，三層施工需24h，五層約需48h；后續(xù)施工可早可晚，不受限制夏季施工的最小間隔時間約2h，冬季施工的最小間隔時間不超過4h；4h后可進行后續(xù)施工碎石撒鋪應緊跟熱瀝青灑布，施工后需養(yǎng)護24h，封閉交通，應盡快安排瀝青混合料的攤鋪。

3.2 性價比分析

從材料的技術性能表現分析，三種防水材料均能滿足現行規(guī)范要求，且都具有優(yōu)良的防水能力。

在粘結力和抗剪切能力方面，環(huán)保纖維增強型材料和溶劑反應型材料性能相對較好，均明顯優(yōu)于熱撒鋪SBS改性瀝青材料。這主要是由于環(huán)保纖維增強型材料和溶劑反應型材料有較強的滲透能力，可明顯提高粘結、剪切強度，而熱撒鋪SBS改性瀝青流動性較差，很難滲透到水泥混凝土橋面。

在耐高低溫方面，三種材料均具有良好的耐高溫性能，但熱撒鋪SBS改性瀝青的低溫性能稍差。這主要是由于環(huán)保纖維增強型材料、溶劑反應型材料在防水涂料中添加了活性反應物質，有效地改善了低溫性能。

在價格方面，熱撒鋪改性瀝青的直接成本有一定優(yōu)勢，但從全壽命周期分析，環(huán)保纖維增強型防水材料最為經濟，溶劑反應型材料次之，熱撒鋪SBS改性瀝青材料最差。

3.3 施工和易性分析

從抗施工破壞及施工工藝分析，三種材料在橋面防水施工前，均需對水泥砼橋面進行拋丸、精銑刨等工藝。

環(huán)保纖維增強型防水材料施工速度較快，施工采用自制加工的施工機具，經短暫養(yǎng)護就能開放交通，抗施工刺破能力強并且可自行修復，能迅速開展下一道工序，實際使用效果最好。溶劑反應型施工最簡便，不需要特殊機械或機具，對施工環(huán)境、工序和人員無特殊要求，抗施工刺破能力強，可迅速開放交通，對下一道工序開展基本沒有影響，實際使用效果良好。 熱撒鋪SBS改性瀝青方案一般都要具有加溫保溫和攪拌功能的熱瀝青灑布設備、碎石撒布車等大型施工機械，需專業(yè)的機械化施工隊伍。施工工藝和工序要求較高，在實際施工過程中，由于工期進度要求、設備狀況、施工人員操作熟練程度等情況的變化，導致實際使用效果不好，經常脫層失效。

3.4 安全環(huán)保性分析

采用改性瀝青防水粘結層改性瀝青的灑布溫度為170～180℃，瀝青高溫分解揮發(fā)大量有毒氣體，對環(huán)境造成影響。施工中還需撒布一層單一粒徑碎石，增加了橋梁恒載，嚴重影響其安全性能。 溶劑反應型防水材料不含水分，常溫施工，幾乎不增加橋面重量，安全環(huán)保。環(huán)保纖維增強型防水材料無氣味、無須現場熱加工、用量少且有效期長，亦不增加橋梁荷載，對環(huán)境無污染，是一種安全環(huán)保的橋面防水材料。

綜合以上三種防水粘結材料的性價比、施工和易性、安全環(huán)保等內容，再結合安徽馬鞍山地區(qū)氣候及橋面鋪裝結構特點，認為環(huán)保纖維增強型防水粘結材料具有無可比擬的性價比、較好的施工和易性和安全環(huán)保性能，因此，選用環(huán)保纖維增強型防水粘結材料作為馬鞍山大橋MQ-18-B標段的橋面防水涂料。

4 結語

經過室內試驗和現場測試，得出環(huán)保纖維增強型防水粘結材料具有耐高溫剪切、耐碾壓、綠色環(huán)保，可在橋面形成無接縫的彈性防水層，提高了水泥混凝土與瀝青混凝土板塊層間粘結強度等優(yōu)點。目前，已在京承高速公路、京包高速公路、京津高速二通道等工程中使用，該材料將成為橋面防水施工的一大趨勢。

參考文獻：

[1]戴憂華，安超杰.基于現場試驗的水泥混凝土橋面防水粘結層耐久性研究[J].交通運輸工程與信息學報，2009（9）：44-48.

[2]姜華貴.聚酯玻纖復合材料在水泥砼橋橋面防水粘結層中的應用[D].重慶交通大學，2009.

[3]郭漢山.SBS改性瀝青橋面防水粘結層施工控制技術[J].交通科技，2009（4）：103-105.

[4]JC/T 975- 2005道橋用防水涂料[S].中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會，2005.

[5]GB/T 16777- 2008 建筑防水涂料試驗方法[S].中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局.中國國家標準化委員會，2009.