纖維封層技術在橋面防水中的應用研究

孫玉花，翟惠明

（1.新疆生產建設兵團公路養護管理中心，烏魯木齊830002；2.北京新橋技術發展有限公司，北京100088）

1 引言

纖維封層技術自引進我國以來，在路面施工中應用廣泛，而對其在橋面施工中的應用研究較少，對于橋面防水層施工，纖維的合理加入能有效提高封層的抗拉、抗剪、抗壓和抗沖擊強度等綜合力學性能，類似在橋面板和鋪裝層之間或原有橋面基礎上加鋪一層具有高彈性和高強度的防護網墊。該技術的研究無論是對路面還是在橋面的防水功能上都有積極的作用，可以有效提高路面或橋面的防水性能和面層結構的穩定性[1]。本文主要介紹該技術作為防水抗裂層在橋面施工中的應用研究。

2 橋面防水結構層典型病害調查與成因分析

瀝青路面和橋面中提供防水功能的結構層主要是封層，橋面鋪裝結構中設置有專門的防水鋪裝層。通過相關文獻的查閱并結合部分路況調查檢測情況，對國內不同地區有代表性的路橋面防水層使用狀況進行了詳細的調查研究，重點整理了路面和橋面防水層的損害特征以及發生破壞的原因。

經過對大量橋梁工程的調查分析可知，橋面鋪裝結構的損壞與防水黏結層的質量有密切聯系。防水層的質量直接影響的是橋面的防水效果和黏結能力[2]。首先，防水層質量不佳，橋面水滲透至橋梁結構部分，從而引起橋梁的銹蝕等病害，降低了結構強度，導致了橋梁梁部構件的損壞。另外，防水層的黏結作用不夠，導致橋面鋪裝層和橋面板間無法構成一個整體以承擔車輛行進中造成的荷載，從而引起橋面鋪裝層脫落、擁包、車轍、坑槽等一系列的病害，影響了橋梁的使用效果。

3 施工技術

3.1 施工前準備

施工前，應對橋面狀況進行實地勘察，對橋面的病害進行前期處理，尤其是橋面坑槽和橋面板有損壞的部分，必須進行及時的修補，然后清掃表面雜物及障礙物。確保清掃干凈后，對橋面進行清洗，待橋面干燥后可進行施工。施工前封閉交通，務必確保施工中必須用到的設備配備到位，包括同步瀝青纖維撒布車1輛、26t以上膠輪壓路機1臺、及路面清掃工具設備。各設備均要配備齊全所需專用人員。

3.2 配合比設計

影響纖維封層層間拉拔年結力最主要的因素是纖維用量，其次是瀝青用量，最后是纖維長度，獲得最大年結強度時纖維用量為80g/m2，纖維長度為3cm，乳化瀝青用量為2.0kg/m2。這與一般的經驗比較符合，橋面纖維用量一般取低值，在80～100g/m2。

3.3 施工工序

施工過程為：（1）橋面噴灑透層油，保證有效的滲透時間。（2）改性乳化瀝青、玻璃纖維與石灰巖碎石的撒布。（3）膠輪碾壓。碎石撒布完成后，立刻用膠輪壓路機以一定的速度進行碾壓。（4）防水抗裂層的養生。養護期間，應禁止車輛與行人通行，養護到乳化瀝青破乳完成且具備一定強度。（5）清掃。對路面多余碎石進行清掃，直至清掃干凈為止[3]。

3.4 施工質量控制要點

（1）對乳化瀝青、纖維、碎石等原材料進行入場錢的檢測，確保滿足設計要求。（2）對橋面已有病害的處理，減少反射裂縫對防水抗裂層的壽命影響；（3）使纖維均勻撒布，合理調整撒布器的高度，對散落的纖維進行及時處理；安排人員清掃不均勻碎石；（4）接縫處理。施工時，做好2幅間搭接處接縫的處理，其中縱向相鄰2幅之間的縱向接縫處應保證有效重疊寬度。第一幅施工時預留空間寬度，第二幅施工時鋪設至第一幅邊緣，保證縱向撒布接縫。

4 施工質量檢測

施工質量的檢測包括以下幾個方面：（1）材料撒布均勻度檢測，通過目測檢查碎石撒布均勻性；（2）碎石剝落量檢測，碎石脫落量檢測可以通過固定車輛在一定速度行駛時，然緊急剎車，后測定剎車處石料的剝落量；（3）平整度檢測，參照JTJ E60—2008《公路路基路面現場測試規程》中測定平整度測定方法；（4）防水性能檢測，參照JTG 3450—2019《公路路基路面現場測試技術規程》中測試滲水性的方法來測定。具體如表1所示。

表1纖維封層質量驗收指標

5 材料組成、造價分析

纖維封層的原材料主要有SBR改性乳化瀝青、玻璃纖維和碎石。原材料的成本分析如表2和表3所示。

表2原材料單價分析表元/t

表3用于橋面鋪裝的防水抗裂黏結層原材料成本分析

按照新疆地區勞動力成本，計算每1 000m2纖維封層施工成本，如表4所示。

表4用于橋面鋪裝的纖維封層施工成本分析

通過計算分析，用于橋面鋪裝的纖維封層每平方米的造價為：29+14.872=43.9元。

6 結論

通過以上分析，得出以下結論：

1）纖維封層技術用于橋梁防水黏結層的施工有利于改善橋梁的防水性，減少了因滲水問題導致的橋梁結構破壞。

2）纖維封層技術的應用施工技術簡單，驗收方法成熟。

3）技術對寒冷地區的應用具有優勢。

4）纖維封層技術兼具應力吸收層和薄層罩面的特點，不僅增強了鋪裝層與橋面間的黏結性能、減緩反射裂縫的形成，而且有效改善了路面的服務功能，適用于提高橋面防水及鋪裝性能，同時施工效率有了很大的改善，簡化了施工工藝，降低了工程成本，節約了工程時間。