某桥面防水层抛丸施工方案Word文档下载推荐.docx

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①防水层施工层内部产生较大的剪应力,引起不确定破坏面的剪切变形,或者由于防水层施工层与桥面铺装层层间结合面粘结力差,抗水平剪切能力较弱,在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏,产生推移、拥包等病害;

②因温度变化并伴随桥面铺装层或梁结构的大挠度而产生的裂隙,在车辆荷载及渗入的水的作用下产生面层松散和坑槽破坏。

设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青混凝土防水层施工在行车荷载作用下的破坏形式一般为剪切破坏,常表现为拥包和推移现象。

剪切破坏有两种情况：

①桥面钢筋混凝土模量远大于沥青混凝土和防水层的模量,加之沥青混凝土层厚度较薄,沥青层内产生较大的剪应力而引起的无确定破坏面的剪切变形;

②防水层与沥青混凝土面层和桥面层间粘结力不足而发生剪切破坏。

欧美国家自20世纪70年代以来在混凝土桥面防水层施工中广泛使用防水层，大大减少了混凝土桥梁因为渗水的原因而造成的损坏，延长桥梁的使用寿命。

但随着交通量的增加，同时出现了防水层和面层以及桥面黏结强度不足而产生推移的病害。

在我国，混凝土桥梁也经常发生类似病害，以及由于渗水甚至造成的混凝土疏松、脱落，钢筋锈蚀。

造成以上病害的原因之一是因为混凝土面层的处理没有能够完全去除表面残留物质，没有保留一定的粗糙表面来保证防水层和桥面底层的黏结强度。

1、影响桥面防水层施工与防水层之间粘接的因素主要有以下几个方面：

①防水层施工前桥面调平层的清洁程度；

清洁程度是影响桥面防水层粘接

强度的重要因素之一，如果桥面防水层施工层在防水层施工前时被污染，那么防水层与桥面防水层施工层表面之间的粘接强度会大大降低。

②防水层施工前桥面防水层施工层表面的微裂缝，微裂缝的存在会使防水层施工后后在此处形成一个软弱区，从而引起粘接强度降低。

③防水层施工前桥面铺装层表面的水泥混凝土浮浆。

浮浆层是一个软弱层，其强度低、耐久性差，如果不清除防水层施工后会形成一个软弱夹层。

造成防水层施工层与桥面铺装层间粘接强度的下降。

④防水层施工前桥面铺装层表面的粗糙度。

粗糙程度对粘接剂的粘接力影响很大，数据表明相差数倍之多。

2、国内混凝土桥面防水层施工前处理现状

国内混凝土桥面防水层施工前的表面大都采用传统的凿毛处理；

从国内施工情况来看，主要存在以下不足

①不能彻底清除油污

②不能完全去除浮浆层，

③不能发现微裂缝

④表面清洁度、粗糙度无法达到施工要求

⑥凿毛施工速度慢、劳动强度大，环境污染严重；

由上述几个方面可以看出凿毛效果往往不能真正达到施工质量要求。

3、桥面防水层施工前处理技术的创新

为了提高桥面防水层与桥面铺装层间结合力，我部会同技术服务单位在结

合以往施工的经验基础上，建议对混凝土桥面铺装层在施工防水层前采用真空抛丸处理。

a、抛丸处理是一种在欧美发达国家已经开始应用的表面处理方法。

抛丸机按其行走形式可分为三种：

手推式、车载式和自行式。

抛丸机操作时通过控制和选择丸料的颗粒大小、形状，以及调整和设定机器的行走速度，控制丸料的抛射流量，得到不同的抛射强度，获得不同的表面处理效果。

b、影响防水层粘结效果主要有防水层施工前桥面铺装层表面的清洁程度、水泥混凝土浮浆和粗糙度这三个因素，使用真空抛丸凿毛工艺能够一次将混凝土表面的浮浆、杂质清理和清除干净，最重要的是同时对混凝土表面进行了打毛处理，使其表面均匀粗糙，大大提高防水层和混凝土基层的粘结强度，消除这三个方面的影响。

真空抛丸施工后混凝土表面的状况主要通过丸料的颗粒大小和形状、机器的行走速度和丸料的抛射流量三个关键施工参数来控制。

为了掌握这三个关键参数，现场进行试抛丸施工。

在试抛过程中，检测骨料的外露程度和表面粗糙度，表面粗糙度检测使用现场专用的测试仪，根据测试结果，反复调整参数，最终确定正式施工的三个关键参数。

c、施工注意事项：

①作业的环境条件：

温度5-40℃、相对湿度≤85%，阴雨天应停止作业；

②抛丸作业前，混凝土表面严重的油污和尘土等附着物用清洗剂及工具清除；

③抛丸处理后混凝土表面不宜外露时间过长，应使后续工序与其紧密衔接。

4、涂刷水泥基渗透结晶型材料

桥面铺装层进行真空抛丸处理后，在混凝土浇筑过程中隐藏的缺陷将暴露无疑，这些缺陷的存在不仅影响调平层的耐久性，而且会使防水层在此处形成一个软弱区，从而引起防水层与调平层之间粘结强度降低，我部采取对缺陷部位（主要表现为细微裂纹）涂刷水泥基渗透结晶型材料的措施进行缺陷修复，以确保调平层的耐久性以及防水层的粘结强度。

a、水泥基渗透结晶型材料的作用机理

水泥基渗透结晶型防水材料是带有活性功能基因的化学复合物，其作用机理是“渗透效能”，即高盐份的溶液，通过混凝土的毛细管，向低盐的溶液渗流。

在渗透过程中，与遍布于混凝土中的游离氧化钙和水发生化学反应，形成结晶体，从而形成一个有效地防水涂层。

而且结晶体中含有的活性化学复合物一旦再次遇水浸入混凝土，会继续与游离氧化钙产生化学反应，保持结晶体分子链的增长，向混凝土内部渗透形成不溶的结晶体复合物，不断充填混凝土中的毛细通路，而使混凝土致密，从而增强了抗渗防水性能。

b、施工流程

基面处理：

对于真空抛丸处理后的混凝土调平层表面应尽快进行水泥基的涂刷施工，以免表面暴露时间过长，被其它有害物污染。

基面润湿：

用水充分湿润处理过的待施工基面，使其浸润时间控制在4～12h左右，保证混凝土结构得到充分的润湿、润透，但不要有明水。

制浆：

将计量过的粉料与水按质量比5：

2～2.5倒入容器内，用搅拌物充分搅拌3～5分钟，使料混合均匀。

每次调和的料不易过多，要在30分钟内用完，混合物变稠时要频繁搅动，中间不能加水或加料。

涂刷：

用半硬的尼龙刷在裂缝处均匀涂刷，一般刷一次用量为0.5～0.8kg／m2，涂刷次数视现场具体情况决定，总用量控制在0.8～1.5kg／m2。

检验：

涂层施工完后，检查涂层是否均匀，用量是否够量，有无漏涂部位，以上现象如有出现，则进行再次施工修补；

检查涂层是否有暴皮现象，如有暴皮部位则应去除，并进行基面的再处理后，再次用涂料涂刷。

养护：

在终凝3～4小时后（或根据现场的湿度确定养生开始时间），开始使用喷雾式撒水养护，一般每天需喷水2～3次，在热天或干燥天气多喷几次，防止涂层过早干燥，至少养护3天以上。

露天施工用湿草袋覆盖（需24小时后方可覆盖），但应避免涂层积水。

或者用塑料膜作为保护层，必须注意架开，以保证涂层的“呼吸”及通风。

c、施工注意事项和质量控制要求

a.制浆调和用水必须无盐和无有害成分。

b.涂刷时来回用点力，以保证阳角及凸处要刷到，阴角及凹处不能有涂料过厚的沉积，否则在堆积处可能开裂。

c.涂层要求厚度均匀，不易过薄或过厚，过薄则催化剂用量不足，过厚养护困难，容易剥落，一定要保证控制单位用量。

d.当涂刷第二层时，一定要在第一层初凝后仍呈潮湿状态时（即24小时内，主要根据工地现场情况而定）进行，如太干则先喷洒些雾水后再进行第二层的涂刷。

e.在热天施工时，该工序尽量安排在早晚进行施工，防止灰浆过快干燥影响渗透；

阳光过足时并进行遮护处理。

f.涂层的返工处理：

返工部位的基面，均匀潮湿，如发现有干燥现象，则喷洒些水使其湿润后，但不能有明水出现，再进行涂层的施工。

5、真空抛丸处理桥面调平层的优点：

与传统的“人工凿毛法”相比，真空喷砂处理具有以下优点：

①彻底清除油污：

经表面清理后的桥面铺装层上的油污虽被清除，但渗入浮浆层的油污却不能完全清除，经过喷砂处理清除浮浆层，彻底地清除了可能存在的油污。

②彻底清除浮浆层：

通过喷砂处理，能彻底清除混凝土表面的浮浆层，骨料暴露85%。

③表面粗糙度均匀且满足质量要求：

通过喷砂处理，可使表面粗糙度达到一个理想状态

④显著提高粘接剂的结合力

⑤易于发现桥面混凝土在浇注及硬化过程中存在的收缩裂纹等缺陷，以便及时采取修补措施，避免隐患扩大。

⑥施工效率高：

经现场施工验证，真空喷砂处理的效率是“人工凿毛法”的数十倍。

同时无环境污染，有利于施工者的身体健康。

⑦为防水层施工提供便利：

采用人工凿毛法后的防水层施工施工，其凿毛处的界面结合会存在一定的问题，而真空喷砂后能提供均匀的界面，为防水层施工提供了便利。

混凝土桥面调平层抛丸质量检验单

桥跨编号

施工部位

采用的磨料

S460

质量标准

检测方法

检验标准

检查结果

表面清洁度

目测

表面无油污

表面粗糙度

Rz50-150

粗糙度仪测定

GB/T13288-91

骨料暴露率≥40%

抽样检查

施工队质检员

日期

项目部质检员

监理工程师

经与抛丸施工单位以及材料供应商了解，抛丸处理单价：

12元-15/m2，水泥基的单价为45000元/吨。

三、桥面防水层施工方案：

1、改性（乳化）沥青碎石封层桥面防水层

改性（乳化）沥青碎石封层：

在清理洁净的结构层板面上均匀的喷制油膜，可以用热态液体沥青，也可以用沥青乳液。

注意如果是在水泥混凝土材料结构层上，一定要预先施以少量的透层油，这是形成粘结力的必要条件。

然后在油膜上机播单粒径碎石，由胶轮压路机及时跟进稳压成形。

作为下置防水层的碎石覆盖率是60-70％。

嵌入碎石的作用是提高层间抗剪强度，同时在上面层铺装时不致破坏封层油膜。

此工艺技术结合改性沥青的特性作为防水功能层所表现出的工程特性为：

1）密实不透水，应力吸收作用强；

2）结构层间受力连续性好，无空鼓现象，抗剪强度高；

3）便于大规模机械化作业。

在国内一些高速公路重大建设工程中，此工艺技术得到了广泛的应用，如：

铜川－黄岭高速公路；

合肥－徐州高速公路；

合肥－安庆高速公路；

京－沪高速公路；

石家庄－黄骅高速公路等等。

目前我省也进行了改性（乳化）沥青碎石封层的应用，使用效果良好，施工单位报价约在15－20元/m2左右。

改性稀浆封层桥面防水层

2、改性稀浆封层桥面防水层：

是以改性沥青为粘结材料的细粒式冷拌沥青混凝土薄层。

作为下置防水功能层，其厚度一般是6-10mm，油石比可以较一般的表面封层提高两个百分点。

这样可以更好的实现封层密实度和吸收应变特性。

因为使用了热稳定性较高的改性乳化沥青，无须担心泛油问题。

同碎石封层一样，置于水泥混凝土结构层上的封层前要喷施透层油。

稀浆封层摊铺成形过程中要有水分析出而使封层存在海绵状剩余孔隙。

摊铺层终凝以后，应该用胶轮压路机进行压实挤密。

此方法工程特性基本同改性（乳化）沥青碎石封层相同，优点如下：

此工艺技术目前在我省使用较少，施工单位报价约在18－20元/m2左右。

3、（改性沥青）桥面防水涂料

（改性沥青）桥面防水涂料为目前我省广泛使用的一种工艺技术，主要采用产品有FYT-1聚合物沥青桥面防水涂料、FYT-2聚合物桥面防水涂料等。

施工方法可采用人工或机械喷涂，喷涂桥面防水涂料第一层时，要在涂料中适当掺加一定量的表面活性剂溶液进行稀释，以促使涂料掺入基层毛细孔隙以提高防水涂层的粘结强度和抗剪强度。

喷涂第二、三遍涂料，要待上一遍涂料实干后才能喷涂。

此产品方法特点如下：

1、有宽阔的温度适应性。

在桥面施工作业时高温140℃-165℃不流淌，低温-20℃`-30℃不脆裂。

2、材料固化成膜快，成膜韧性好。

由于材料中加入化学助剂，使材料在短时间内即可成膜，缩短桥面防水施工时间。

3、粘结力强，可将铺装层与桥面板粘结成一个整体。

该产品属高聚合物沥青基涂膜类材料，在配方中增加了辅料，提高涂料的渗透粘结力。

4、其施工后的剪切强度达到0.5～1MPa，抗裂性能在基层开裂2mm，涂膜无裂纹。

5、施工可操作性：

冷作业施工机械化，自动化程度高；

材料无毒，不污染环境。

但该种产品及工艺方法在施工中也存在一定的问题，主要是防水层的抗硌破性能差，一是施工过程中的车轮，特别是摊铺机履带和重载料车等对防水层的硌破，二是沥青混合料摊铺过程中对防水层的硌破。

目前在我省的施工现场也经常能观测到此类破坏，导致实际的防水效果受到影响。

目前施工单位报价约在10－15元/m2左右。

4、（改性沥青）防水卷材

改性沥青桥面防水卷材目前多应用于北方省市，一般的桥面防水卷材采用热熔铺贴法：

施工时把卷材摆正，点燃喷灯或喷枪，用喷灯或喷枪加热卷材和基层。

加热要均匀，将卷材表面熔化后（以表面熔化至呈光亮黑点为度，不得过分加热或烧穿卷材）即可向前滚铺。

目前也出现一种自粘性改性沥青桥面防水卷材，其由胎基层、上部自粘防水层、底部自粘防水层、隔离层和保护层组成，其特征在于，所述胎基层由较强延伸率、粘结力和耐高、低温的材料组成，并在其两侧设置有所述上部自粘防水层和所述底部自粘防水层，所述隔离层设置于底部自粘防水层外侧，并至少在与所述底部自粘防水层接触的一面涂覆有防粘剂，所述保护层由不耐高温的薄膜组成，设置于所述上部自粘防水层外侧。

这种防水卷材可免除传统施工方法中的明火热熔，达到安全、便捷施工的目的，同时提高了防水层的耐剪切力和耐疲劳强度，从而达到长期良好的防水效果。

改性沥青桥面防水卷材具有良好的防水性能和抗老化性能，高温不流淌，低温柔性好，不脆裂、拉伸强度和延伸率高，耐疲劳、抗老化、韧性强、施工操作简便、环境适应性广等特点。

桥面防水卷材存在的一个主要问题是桥面沥青铺装层下的局部空鼓现象。

因为实际上桥面水泥混凝土铺装层的表面相对平整度是不能够满足防水卷材与其100％结合的。

施工中难免产生“夹气”现象，这些“夹气”空间遇热膨胀，而且在车辆轮压作用下漂移运动。

即使原本粘结良好的地方也会在“气室”运动中被撕开。

目前我省桥面防水施工基本没有采取改性沥青桥面防水卷材，施工单位报价约在17－18元/m2左右。

5、环氧沥青防水粘结层

环氧沥青防水粘结层多用于钢桥面，环氧沥青防水粘结层洒布采用专用的沥青洒布车进行洒布。

具体操作过程为：

1）在已清扫干净的工作面内，划线放样；

2）洒布粘结层，同时用侧挡板已防止污染非作业区；

如为钢桥面，则下铺装层与钢桥面板之间的防水粘结层洒布量不应小于0.68L/m2。

3）洒布完毕后，要立即清理洒布机喷枪防止堵塞，在进行环氧沥青粘结层洒时注意风向不得逆风作业，并要严格控制粘结层的洒布量，并用接着法进行检验，随时对洒布机的喷洒量进行校核。

在铺装铺装层前，要应严禁任何车辆或人员进入已洒布好的粘结层区域，以防破坏和污染粘结层。

粘结层喷洒完毕后应在48h内，进行混合料铺装施工。

环氧沥青粘结层有良好的耐水性、附着力、坚韧性、耐潮性和耐化学腐蚀性等，以耐水性最为突出。

因为环氧沥青防水粘结层造价较高，目前在混凝土桥面铺装上使用较少，施工单位报价约在40－60元/m2左右。

6、AWP-2000F纤维增强桥面粘结防水涂料

AWP-2000F纤维增强桥面粘结防水涂料其实为一种改进型的桥面防水涂料，此方法主要针对一般桥面防水涂料存在抗硌破性能差的缺点，施工过程中车轮，特别是摊铺机履带和重载料车等对防水层的硌破以及沥青混合料摊铺过程中对防水层的硌破一直难以解决，采用独特的纤维同步切割喷涂技术可以有效解决一般改性沥青桥面防水涂料的抗硌破问题。

此施工方法在防水涂料施工过程中，通过采用纤维同步喷涂技术使防水层中间加设一层胎基，提高了防水层的抗硌破能力。

施工方法为对桥面进行清理后，（按工程需要可先喷涂HC-M1500防水剂），喷涂第一遍不含纤维的AWP-2000F桥面粘结防水涂料，待上涂实干后，可进行第二遍AWP-2000F喷涂，喷涂时用特制喷涂设备同时把纤维均匀切割喷射在喷枪的出料口，使得纤维和涂料均匀混合在一起，纤维用量约在150g/m2，待上涂实干后，进行第三遍不含纤维的AWP-2000F桥面粘结防水涂料喷涂，第四遍含纤维喷涂同第二涂，最后喷涂第五遍不含纤维的AWP-2000F桥面粘结防水涂料。

目前施工单位报价约在45-55元/m2左右（不含桥面清理）。

桥面防水工程是对桥梁上部结构本体防止水侵害，保证其正常设计使用寿命的重要措施。

目前桥面防水发生破坏可归结为如下几点：

1）作为下设防水层的材料与上下结构层间的粘结力过低，造成沥青铺装层在桥面弯拉应力、温度应力、车轮荷载等多重应力作用下的滑动和剥离。

这些防水材料通常表现为软化点过低或软化点过高。

构成沥青粘结力强度的是粘结材料与被粘物体间的粘附性和粘结材料自身的内聚力（强度）两个必要条件。

软化点过低的防水层材料在高温条件下内聚力（强度）下降，即使有好的粘附性，也会失去粘结力。

如果把未经改良的道路沥青用做桥面防水层，遇高温即形成富油滑动层，成为沥青铺装层滑动条件。

另有一些防水层材料软化点过高，通常为化学反应型，其强度在形成后有不可逆性。

这类材料虽然高温稳定性很好，但是强度形成以后的材料表面光滑而且缺少剩余化学键力，与沥青混合材料的粘附性很差，因此这个界面间粘结力也很低，容易产生滑动剥离现象。

2）桥面沥青铺装层下的局部空鼓也是造成铺装层剥离和滑动的原因。

这类问题基本上出于采用防水卷材与多布涂油进行桥面防水处理的结果。

因为实际上桥面水泥混凝土铺装层的表面相对平整度是不能够满足防水型材与其100％结合的。

3）桥面铺装层滑动剥离的再一种原因就是防水功能层上下在施工中清理保洁不彻底。

水泥混凝土铺装层表面的浮浆和防水层上面的泥土尘埃都是破坏粘结力造成沥青铺装层滑动剥离的重要隐患，因此对这些工作环节要引起足够的重视。

根据以上分析的防水层的破坏原因，结合各种桥面清理及桥面防水层施工方法的特点，我部建议北接线桥面防水层施工方案如下：

对于桥面清理，抛丸法，以提高清理质量，同时抛丸后桥面暴露的微裂缝采用涂刷水泥基处理方案，对于桥面防水层施工方法，建议可采用改进的AWP-2000F纤维增强桥面粘结防水涂料法。