稀漿封層在混凝土橋面防水粘結(jié)層中的應(yīng)用

摘要：目前稀漿封層由于其可以迅速提高路面平整、耐磨、防滑、防水等性能，已經(jīng)在國內(nèi)道路養(yǎng)護中廣泛使用。隨著人們對稀漿封層認識的逐步深入，許多高速公路新建項目中也開始將稀漿封層作為混凝土橋面防水粘結(jié)層使用。本文在總結(jié)已有工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，研究分析了稀漿封層技術(shù)的特性、優(yōu)點、設(shè)計方法、施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：道路工程；稀漿封層；橋面防水粘結(jié)層；施工工藝

1 前言

過去十幾年是我國高速公路建設(shè)跨越式大發(fā)展的時期，國內(nèi)高速公路通車里程有了迅猛的增長，位居世界第二位。同時，由于當時的國情和設(shè)計施工中存在的問題，目前國內(nèi)許多高速公路早期破壞問題也比較突出，山區(qū)高速公路混凝土橋面瀝青混合料推移就是其中之一。通常情況下，設(shè)計中混凝土橋面常采用改性乳化瀝青作為橋面防水粘結(jié)層，并在其上鋪筑瀝青路面。但是，高速公路實際使用情況表明，采用上述設(shè)計的橋面鋪裝層往往會產(chǎn)生推移等早期病害。因此，國內(nèi)部分省份經(jīng)過研究后，開始采用改性乳化瀝青稀漿封層作為高速公路混凝土橋面的防水粘結(jié)層，并取得了良好的效果。

2 稀漿封層的特性和優(yōu)點

稀漿封層是礦料、水、乳化瀝青等按一定的比例和級配拌和，并按照規(guī)定厚度均勻攤鋪的一項技術(shù)，具有以下幾種特性和優(yōu)點：

2.1 乳化瀝青與礦料相互吸附

由于瀝青乳液中的瀝青微粒表面帶有電荷，濕礦料表面也帶有電荷，當不同帶電特性的乳化瀝青微粒與礦料接觸時，便會相互吸引，使瀝青顆粒緊密的吸附在礦料表面，并將礦料表面及瀝青乳液中的水離析出來，稀漿混合料的固化主要靠離子電荷的吸附作用。

2.2 乳化瀝青與礦料的裹覆

瀝青乳液與礦料一起拌和時，乳液的粘度越低，其流動性越好，瀝青對礦料的裹覆效果也越好。瀝青乳液中加入一定的水，可以降低其的黏度，使之具有更好的流動性、分散性。同時，乳化瀝青與礦料相互吸附，能使瀝青顆粒充分裹覆在礦料表面，形成具有一定厚度的瀝青膜，待乳化瀝青破乳完成、水分蒸發(fā)之后，瀝青膜就能將不同礦料緊密的連接起來，形成強度。

2.3 乳化瀝青稀漿封層具有良好的路用性能

1）乳化瀝青稀漿封層尤其是改性乳化瀝青稀漿封層，相比于普通改性乳化瀝青具有更高的粘結(jié)強度和抗剪強度，更有利于提高在行車荷載作用下，橋面鋪裝沿水平方向抗變形能力，抵抗橋面推移病害的發(fā)生。

與普通的改性乳化瀝青橋面防水粘結(jié)層相比，通過現(xiàn)場鉆芯試驗可以發(fā)現(xiàn)，采用改性乳化瀝青橋面防水粘結(jié)層的橋面鋪裝在鉆芯過程中很容易被拔出，且芯樣底面較光滑；而采用改性乳化瀝青稀漿封層的橋面鋪裝層鉆芯后則需要專用工具采用取出。由此可見，改性乳化瀝青稀漿封層較高的粘結(jié)強度，對于預(yù)防橋面推移的發(fā)生具有更好的效果。

2）改性乳化瀝青稀漿封層還具有良好的抗?jié)B性，有效防止路表水滲入水泥混凝土橋面，防止橋面水泥混凝土產(chǎn)生破壞，預(yù)防橋面泛水泛白病害的發(fā)生。

3 稀漿封層設(shè)計與施工

3.1 稀漿封層混合料配合比設(shè)計

3.1.1 原材料準備

配合比設(shè)計的第一步是對原材料質(zhì)量進行試驗驗證，確保礦料、乳化瀝青、填料等均符合規(guī)范規(guī)定的質(zhì)量要求。

3.1.2 級配設(shè)計

根據(jù)擬定的稀漿封層厚度選擇級配類型，并確定礦料的級配范圍。對各種集料分別取樣進行篩分試驗，計算各種集料的配合比，并使合成級配在要求的級配范圍內(nèi)。

3.1.3 拌和試驗和粘聚力試驗

初選乳化瀝青、填料、水和外摻劑用量進行拌和試驗和粘聚力試驗。試驗溫度應(yīng)考慮現(xiàn)場最高施工溫度，粘聚力試驗的溫度應(yīng)考慮施工中可能遇到的最低溫度情況。

3.1.4 各項性能試驗

根據(jù)拌和試驗和粘聚力試驗結(jié)果和混合料的表面狀態(tài)，選擇1～3個比較合理的混合料配方，按規(guī)范要求檢驗混合料的各項性能（性能要求見表3.1），如不符合要求，應(yīng)適當調(diào)整各種材料的配合比例并再次試驗。

3.2 施工工藝

3.2.1 施工前準備

橋面稀漿封層施工前應(yīng)先檢查橋面施工質(zhì)量，對發(fā)現(xiàn)的病害應(yīng)及時修補，避免為橋面早期病害的產(chǎn)生埋下隱患；然后將橋面銑刨0.3～0.6cm以增加橋面的粗糙度，提高橋面與稀漿封層的粘結(jié)力，對銑刨完成的橋面應(yīng)用水沖洗干凈，除去表面覆蓋的泥土、碎屑和雜質(zhì)，如果清理不徹底就會影響稀漿封層的粘接力和防水效果。

3.2.2 稀漿封層攤鋪

為了保證攤鋪質(zhì)量的穩(wěn)定，剛開始流出的稀漿應(yīng)廢棄不用，待稀漿正常流出后，調(diào)節(jié)稀漿均勻流向攤鋪箱兩側(cè)并緩慢啟動攤鋪機，勻速前進，行進速度根據(jù)施工試驗段的情況決定，攤鋪時應(yīng)保持稀漿攤鋪量與攪拌量基本一致，保證攤鋪箱中的稀漿混合料的體積為攤鋪箱的1/2左右。攤鋪過程中對發(fā)現(xiàn)的攤鋪缺陷應(yīng)及時修補，主要是起終點、縱向接逢、厚薄不均或不平整處。特別應(yīng)注意超粒徑礦料在攤鋪過程中產(chǎn)生的刮痕，應(yīng)當盡快清除、補平。

當攤鋪機內(nèi)任何一種料用完時，立即關(guān)閉所有材料輸送的控制開關(guān)，讓攪拌筒內(nèi)的混合料攪拌完，并送入攤鋪箱攤鋪完畢，攤鋪機停止前進。

3.2.3 稀漿封層碾壓

通常開始碾壓的時間要視氣溫和稀漿中乳化瀝青的破乳時間而定，乳化瀝青剛破乳時進行碾壓效果最好，碾壓機械應(yīng)選擇要用5～7t的輕型輪胎壓路機碾壓2遍，行駛速度5～8km/h。

4 容易產(chǎn)生的問題和解決措施

4.1 稀漿封層表面劃痕

稀漿封層攤鋪過程中，當有超粒徑粗集料卡在攤鋪槽的邊緣時，會使稀漿封層機在攤鋪過程中產(chǎn)生表面拉槽現(xiàn)象。此外，當稀漿封層設(shè)計攤鋪厚度過小時，由于攤鋪過程中，混合料粗集料不能順利的通過刮板而卡在攤鋪槽中，也會引起表面劃痕；當稀漿封層車行駛速度過快時，會造成攤鋪箱的振動，從而在稀漿封層表面留下橫向劃痕。

4.2 攤鋪厚度不均勻

通常橋面稀漿封層的設(shè)計厚度為6mm，攤鋪過程中很容易造成攤鋪厚度不均勻，可能的原因主要有：

1）施工過程中未能隨時根據(jù)橋面表面狀況和實際攤鋪效果對封層攤鋪高度進行調(diào)節(jié)

2）攤鋪過程中，沒有不斷變化螺旋布料器的方向和拌和器出料口的方向，導(dǎo)致混合料產(chǎn)生不均勻現(xiàn)象。

3）礦料有大量結(jié)團，也會導(dǎo)致攤鋪過程中出現(xiàn)大量的片狀團粒，影響攤鋪厚度。

4.3解決措施

1）嚴格控制混合料級配。防止超粒徑粗集料進入，避免攤鋪過程中出現(xiàn)卡槽、拉痕現(xiàn)象。

2）配備專門的施工機械。通過試驗段的鋪筑，完成攤鋪設(shè)備檢查和調(diào)試、標定攤鋪厚度、確定攤鋪速度，防止車速過快引起車輛跳動，影響路面平整。

3）及時跟蹤觀測。施工過程中出現(xiàn)異常，應(yīng)及時調(diào)整供料比例、改變供料速度或者停止供料拌和。

5 結(jié)語

改性乳化瀝青稀漿封層防水粘結(jié)層具有較高的粘結(jié)強度、抗剪強度、防水性等性能，能夠提高混凝土橋面抵抗橋面推移早期病害的能力，在國內(nèi)許多省份都得到了廣泛的應(yīng)用取得了良好的效果。

參考文獻

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