【技术】SBS改性沥青砂桥面防水技术应用研究
SBS改性沥青砂桥面防水技术应用研究
储相敏
南乐县公路管理局河南 濮阳 457400
摘要：本文通过在一定的气候和环境条件下实施混凝土桥面防水技术施工，分析防水材料应用于混凝土桥面防水的技术特点，探索适合本地区实际特点和交通状况的桥面防水技术及其施工工艺，并以此指导同类型工程的实施。
关键词：桥面防水；路面施工；实时控制；应用研究
防水材料不但应满足抗渗性能与层间剪切的相关要求，还应着重考虑材料的耐老化性能和低温柔性性能，选择抗拉强度较大、延展性能较好的防水材料。经过综合分析，本文在南乐县实施SBS改性沥青砂防水材料施工。SBS改性沥青砂属于应力松弛性能较好的聚合物改性沏青混合料，具有良好的耐久性和低温抗裂性，适合我县冬季严寒的气候特征；此外，SBS改性沥青砂具有良好的致密性和黏附性，适合作为涂膜类材料应用于桥面防水工程。且SBS改性沥青砂防水材料具有一定的厚度，属于薄层类（封层类），上层沥青铺装层材料不易形成刺入式破坏而影响防水效果。
1.项目概况
南乐县隶属河南省濮阳市，位于河南省东北端，辖4镇8乡，人口52.86万（2012年），地处中原，华北平原南部，处于河南、河北、山东三省交汇处，有大广高速、南林高速、106国道、341国道。与河北邯郸、山东聊城交界，境域623平方公里。南乐县属暖温带半湿润季风型大陆性气候，全年四季分明，冷暖适中，无霜期长，光照充足。
本文选择南乐县杏园北桥，位于G106线的K496+191处与马颊河河道交叉口，交叉角度为右角60°。本桥修建为6-20m预应力混凝土箱形连续梁桥，全桥长127m，桥面宽为净23.5m+2x0.5米宽防撞护栏。下部采用四柱式墩台，钻孔灌注桩基础。桥台桩径1.5m，桩基接盖梁;桥墩桩径1.5m，柱径1.3m。桥面横坡为2％，利用立柱高度进行调整，桥面纵坡为平坡。大桥设计荷载等级公路-Ⅰ级，设计洪水频率:1/100，桥宽24.5米，桥长127米。
2. SBS改性沥青砂技术指标
SBS改性沥青砂混合料由沥青拌和站拌制而成。其中的SBS改性沥青采用70＃基质沥青，SBS改性剂掺量为４％。该工程所用ＳＢＳ改性涵青技术指标见表1。
表1 SBS改性沥青技术指标
SBS改性沥青砂混合料所用石料采用纯净中粗砂和憎水碱性石粉按照4:6比例构成。中粗砂采用2-3种天然砂混合而成，含泥量≤3%，有机质≤5%，均匀系数在5-20之间，曲度系数在1-3之间，砂料级配组成见表2。憎水碱性石粉由滑石粉及石灰岩石粉混合而成，通过0.075筛孔率超过80%，亲水系数小于0.8，孔隙率小于45%。
表2砂料级配要求
该桥桥面防水粘结层所用SBS改性沥青砂油石比为8%-10%。经过拌和站混合料试验，确定了SBS改性沥青砂的三项具体性能指标：(1)60℃稳定＞3KN；(2)压实度＞87%；(3)空隙率＜12%。
3. SBS改性沥青砂的生产和运输
3.1SBS改性沥青砂的生产
在拌合锅中将SBS改性沥青加热至160-180℃，使其熔化脱水，并保持恒温待用；按配合比加入级配砂和石粉，在拌合盘中拌合均匀并加热烘干，温度控制在120-140℃；将熔化合格的SBS改性沥青，按配合量倒入拌合锅中，与砂、石粉均匀湿拌，并继续加热到160-180℃，等待摊铺；在加热过程中，严格控制加热温度，切忌升温过急过高，以免沥青碳化变质。
3.2SBS改性沥青砂的运输
采用25t自卸车运料，装料时前后移动运料车位置，避免混合料堆高离析。在运输过程中，运料车覆盖双层棚布并加棉被，以保温、防雨和防尘。运料车厢内壁喷洒1:3的油水混合物。运至摊铺现场的混合料应及时摊铺压实．以免温度下降太多。为保证施工的连续性，在施工过程中安排了5台运料车等候。
4. SBS改性沥青砂防水粘结层施工要点
该桥在完成主体结构施工后，随即进行了桥面防水粘结层摊铺施工，施工要点如下：
4.1桥面处理
采用喷砂抛丸方式对水泥混凝土桥面板进行处理，清除桥面板表面因混凝土离析导致的浮浆层，以利于防水层和水泥桥面板的结合。经处理后的混凝土桥面应洁净、干燥并具有一定粗糙度。清洁桥面后，用拉毛机进行桥面拉毛，以增大防水粘结层与桥面板的摩阻力，增加层间抗剪强度。
4.2SBS改性沥青砂摊铺
考虑松铺厚度，一次性摊铺1-2cm SBS改性沥青砂。摊铺过程均匀、缓慢且连续不断，摊铺温度控制在145-160℃。摊铺时，螺旋输送器内的沥青混合料始终处于饱满状态。同时，派专人随时检查摊铺宽度、厚度、平整度、横坡及温度，出现问题及时调整。
4.3SBS改性沥青砂碾压
SBS改性沥青砂混合料摊铺后立即进行压实作业，压实的原则为“紧跟、慢压”。用8-10t钢轮式压路机进行初压，用于对路面压实，碾压温度应为120-140℃；用15t轮胎式压路机进行复压，起辅助碾压和光面作用，碾压温度应为100-120℃。碾压次数比正常情况增加４次，压实度98%。
4.4撒布粘层浙青
SBS改性沥青砂摊铺后，喷洒上层粘层沥青，用量0.3kg/m2，并准备摊铺桥面上铺装层。
5.施工质量检测
5.1工程效果检测
南乐县杏园北桥混凝土桥面防水实体工程于2014年6月完成施工。于2015年9月对桥面防水实体工程进行了回访调研，对桥面防水效果进行检测和评价。经过实地检测，发现桥面防水工程实施效果良好，没有发现明显渗水痕迹。
5.2水泥混凝土桥面质量检测
因为防水粘结层对于材料的抗剪切性能、粘结性能、抗拉拔性能等有一定的要求，为了让桥面防水粘结层与混凝土桥面板达到一定的粘结强度，应确保桥面板平整、洁净、干燥；同时为保证桥面板具有一定的粗糙度，需要对其凿毛处理，并对凹凸不平处进行修补、打磨处理，也可适用小型设备如拉毛机等进行处治，并用空气压缩机清除表面浮浆，用除尘设备吸走灰尘。
5.3防水粘结层施工质量检测
桥面防水粘结层在施工时需要保证一定的气候条件，即气温不得低于5℃，且不得在风雨天气下施工。要严格保证防水材料质量合格。在桥面防水粘结层施工完成之后，要采取措施保护防水层，凝固之前不得在其上施工，也不得在上面骑行或踩踏。在沥青面层铺装完成前，要尽量防止防水粘结层上通行机动车辆。为确保施工合格，在施工中要经常检查是否出现破损、堆积或滑移等现象，发现摊铺质量不合格时要及时停工调整。
5.4沥青混合料铺装层施工质量检测
（１）沥青铺装层材料质量和级配须符合相关规范的要求；（２）沥青铺装层材料的各种性能指标须达到相关要求，在原材料的生产过程中应按规定进行检验；（３）对于集料和浙青的用量，应按照配合比精确计量，并保证沥青混合料拌和时的温度；（４）完成拌和的混合料应保证均匀，没有花白、离析及结块现象存在；
6.结论
本文在南乐县杏园北桥实施SBS改性沥青砂和SBS改性热沥青桥面防水技术施工，结合工程实践探索了SBS改性沥青砂防水材料的技术指标和施工工艺，对SBS改性沥青砂防水材料的防水效果做出了评价，为类似工程的施工提供了技术指导。
参考文献
[1]韩雪峰.改性沥青砂在桥面铺装防水粘结层中的应用[D].沈阳建筑大学,2014,12.