隧道内路面防水粘结层施工工艺

单鑫

摘 要：伴随着经济的发展，城市化进程日渐深化，城市道路交通网越来越复杂，道路网的复杂化导致很多城市道路隧道越来越多，隧道施工与路面施工相比更加复杂，在实际施工建设过程中，隧道对路面防水粘结层施工工艺要求更高，但是，隧道内路面防水粘结层施工仍存在较多问题，如何解决这些问题是施工企业发展建设过程中需解决的首要问题。笔者结合多年工作经验，以南京青奥轴线地下立交工程由梅子洲过江通道隧道、滨江大道隧道为案例，对隧道内路面防水粘结层施工采用的新设备及工艺做了简单介绍。

关键词：隧道；路面；防水粘结层；施工

进入二十一世纪以来，人们对城市道路交通网提出了更高的要求，施工建设不仅要保证道路的施工质量，还要提高道路网的科学合理性，隧道方案甚至是地下立交方案在市政建设中已越来越多被采用。防水粘结层设计是隧道路面施工质量和隧道结构安全的基础保障，施工人员必须高度重视隧道沥青路面防水粘结层施工，选用优质的防水粘结层材料，保障隧道路面的使用性能和耐久性。如果隧道路面出现渗水、漏水等问题，铺装层与路面之间的粘结力将会降低，情况严重的话还会产生脱层的现象，导致隧道路面铺装迅速恶化，对行车性能及安全产生较大影响，也会造成一定的经济损失和负面的社会影响。防水粘结层不仅要求要与路面之间的粘结力要满足基本交通运行，还需要提高路面的整体强度，但是，在实际运行过程中，很多隧道路面防水层都会出现不同程度的问题，如何解决这些问题需要施工企业优化路面防水粘结层施工工艺，为隧道路面施工提供技术保障。

1 工程概况

南京青奥轴线地下立交工程由梅子洲过江通道隧道、滨江大道隧道和青奥轴线地下空间三个部分组成。其中梅子洲过江通道隧道、滨江大道隧道和匝道立交叠落交错，组成了复杂的地下三层互通立交结构，是目前我国最大规模的地下综合交通枢纽工程。其中南京梅子洲过江通道是南京市高速一环（绕城公路）上的规划过江通道，也是南京市现行城市总体规划确定的跨江通道之一，是联系南京长江南、北交通主发展轴上城镇的重要纽带，全长1.668km，设计车速为80km/h。滨江大道隧道全长1.260km，设计速度为60km/h与梅子洲隧道呈T字形交叉。在滨江大道及主线隧道沿线设置C～M共十一条匝道。隧道内路面结构形式设计为混凝土基层+6cm厚AC-20下面层+4cm厚SMA-13改性沥青上面层，在混凝土基层与沥青下面层之间施工环氧沥青防水粘结层。

2 隧道内路面防水粘结层施工工艺

2.1 基层表面清扫

隧道内施工项目种类繁多，而且各项目施工之间存在较多交叉，交叉施工必然存在污染，特别是混凝土基层表面污染一般较为严重。隧道防水粘结层施工之前应该保持干燥、清洁，不能有凹凸不平以及疏松、起沙起皮等问题，解决这个问题一般采用的方法是进行抛丸，但是如果基层表面污染物多，将会使抛丸效果大打折扣，甚至会损坏到抛丸机，因此在对基层抛丸前必须先对基层表面进行初步清洁。因隧道内排水问题及隧道内温度低，通风差，水分较难散失，传统的水车冲洗很难满足隧道路面的清洁工作，而人工清扫引起的扬尘又会对隧道内原本就浑浊的空气造成更大的污染，也会对隧道内的装修墙、灯具、管道、换气扇等造成新的污染。本项目施工中采用了进口山猫清扫设备，该设备能够边清扫边回收，不仅有较好的清扫效果，也避免了因清扫引起的扬尘污染，清扫机作业过程见图1，清扫效果见图2。

从图2可以看出，左半部分为尚未清扫部分，右半部分为已清扫完成部分，清扫机基本能将混凝土基层表面的灰尘、杂物清扫彻底，漏出基层表面的纹理。

图1 进口清扫机正在作业

图2 清扫效果

2.2 抛丸

路面抛丸工艺是通过机械的方法把丸料以很高的速度和一定的角度抛射到工作表面上，让丸料冲击路面的表面，使路面的表面粗糙并去除残留物的效果，同时除尘器产生的负压会将丸料和清理下的杂质粉尘等回收经过气流清洗后，完好的丸料会自动循环使用，而杂质和粉尘也会落入收尘箱中。抛丸处理工艺和抛丸处理设备对路面的处理效果有直接影响，抛丸工艺和设备受多种因素的影响，如丸料的大小和形状、设备的运行速度、丸料的流量大小等，只有保障以上参数互相配合，才能满足不同路段所需要的处理效果。

本项目采用了进口新型抛丸设备，与传统抛丸设备比较情况如下：

2.2.1 传统抛丸设备

传统抛丸设备主要由手推式抛丸设备一套，吸尘器一台，二者采用较长的软管连接，现场需配备大功率发电机组为其提供动力，正常作业每天可施工余1000m2。

由于是成套组合设备，因此在施工中需占用较大场地，也需要配备较多的施工人员，现场操作不便，工作效率相对较低，由于设备较多，转场困难，有时甚至需要配备专门的转场车辆，这样频繁转场的情况下不仅增加了施工成本，也使施工效率大打折扣。另外传统抛丸机施工存在的弊端还有裸露电线还存在着安全隐患。

图3 传统抛丸设备及施工现场

2.2.2 进口新型大功率抛丸机

本文中研究的工程项目采用进口大功率抛丸机，这种设备以高度集成、自行式为主，与传统的抛丸机相比具有明显的优势。进口大功率抛丸机如下图4所示。进口大功率抛丸机的使用具有以下特点：第一，施工效率大幅度提升。与传统形式相比，采用进口大功率抛丸机后，单车程施工宽度增加至1.2m，施工作业速度为200m/min，每天作业量可以达到1万m2左右，是传统施工作业量的10倍左右，而且无需较多人员配合，施工效率得到了明显提升，很适合在施工工期紧凑、建设任务艰巨的项目中使用；第二，施工效果与传统施工工艺相比得到明显提升。采用进口大功率抛丸机后，露骨率可以达到50%以上，而传统的工艺形式只能达到20%左右；第三，进口大功率抛丸机与传统抛丸机相比具有节能环保的性能。传统抛丸机以发电机为动力来源，而进口大功率抛丸机以柴油发动机直接带动行走、抛丸、除尘等系统，有效提高了能源的利用率，节能效果显著。

图4 新型大功率抛丸机

图5 大功率抛丸机施工效果图

2.3 防水粘结层施工

2.3.1 防水材料的选择

防水粘结层施工材料的选择必须满足以下要求：超强的粘结性能，可靠的防水性能，良好的固热性，为了防止高温造成的裂缝问题，沥青材料必须具备良好的温度定性。环氧沥青防水材料的粘结性能是一般防水材料的8倍左右，具有良好的防水可靠性和安全性，在长时间使用过程中，环氧沥青的粘度逐渐增强，具备良好的固热性。诸多类似施工经验表明，环氧沥青是防水粘结层较为沥青的材料。本项目采用的是热固性环氧沥青和石油沥青计其他助剂组成的双组份材料。技术要求如下：

表1 环氧沥青防水粘结层A组分技术要求

指标名称 指标 试验方法

外观 淡黄色黏稠液体 目测

含水量（%） ≦0.15 GB/T 12008.6-1989

色度（APHA） ≦500 GB/T 605-1988

相对密度（20℃ g/ml） 1.15±0.15 GB/T 1884-1992

闪点（开口杯法，℃） ≥180 GB/T 267-1988

表2 环氧沥青防水粘结层B组分技术要求

指标名称 指标 试验方法

外观 棕黑色黏稠液体 目测

含水量（%） ≦0.5 GB/T 12008.6-1989

色度（APHA） ≦500 GB/T 605-1988

相对密度（20℃ g/ml） 1.00±0.15 GB/T 1884-1992

闪点（开口杯法，℃） ≥180 GB/T 267-1988

2.3.2 沥青洒布

环氧沥青洒布采用专用洒布车，按要求在洒布车上设定A、B组分的混合比，确保计量准确，混合均匀。沥青材料在喷洒的过程中温度必须保持在120℃以上，因此，沥青撒布车还应该对沥青材料进行加热保温。沥青撒布车在撒布沥青的过程中，前后运行速度和喷洒量必须保持一致。喷洒施工前，工作人员应该对喷洒设备的喷嘴进行清理，还要保障喷嘴适合沥青的稠度，沥青以雾状向外喷洒，对没有喷洒到沥青的位置，应该人工涂补。沥青防水粘结层的厚度有严格控制，通常控制在1.2mm左右，喷洒量不能按照0.8kg/m2，偏差不能超过±0.1kg/m2。

2.3.3 撒布碎石和碾压工艺

预裹覆碎石的大小和规格有严格控制，通常选用规格为4.75-9.5mm左右的石灰岩碎石，用量一般为5-8kg/m2。为确保碎石撒布用量准确，洒布均匀，采用碎石撒布车撒布，局部漏撒或多撒采用人工进行处理。碎石碾压效果直接影响隧道路面施工质量，通常情况相下会选用轻型胶轮压路机进行碾压施工。

3 结语

上文对所研究隧道路面环氧沥青防水粘结层施工工艺进行了简述，重点针对新型机具的应用进行了比较和说明，特别是进口大功率抛丸机和传统抛丸机的对比中可以看出，现代社会对隧道路面防水层施工不仅有更为严格的要求，同时对施工效率，节能环保等方面提出了更高的要求。为了保障隧道路面防水粘结层施工的质量，除了要采用先进防水材料，优化施工工艺外，新设备的使用也必将成为一种趋势。

参考文献

[1] 邓华，高师敏，黄磊.上海长江隧道沥青路面防水粘结层施工方案比选[J].中国建筑防水，2011.

[2] 王怀庆.同步碎石防水粘结层施工工艺研究[J].交通标准化，2010.

[3] 张继东，陈春.混凝土桥面铺装防水粘结层施工工艺[J].公路交通技术，2010.

[4] 张男男，武建权，宋秀美.隧道路面防水粘结层材料的选择及性能研究[J].山东交通科技，2013.

图4 新型大功率抛丸机

图5 大功率抛丸机施工效果图

2.3 防水粘结层施工

2.3.1 防水材料的选择

防水粘结层施工材料的选择必须满足以下要求：超强的粘结性能，可靠的防水性能，良好的固热性，为了防止高温造成的裂缝问题，沥青材料必须具备良好的温度定性。环氧沥青防水材料的粘结性能是一般防水材料的8倍左右，具有良好的防水可靠性和安全性，在长时间使用过程中，环氧沥青的粘度逐渐增强，具备良好的固热性。诸多类似施工经验表明，环氧沥青是防水粘结层较为沥青的材料。本项目采用的是热固性环氧沥青和石油沥青计其他助剂组成的双组份材料。技术要求如下：

表1 环氧沥青防水粘结层A组分技术要求

指标名称 指标 试验方法

外观 淡黄色黏稠液体 目测

含水量（%） ≦0.15 GB/T 12008.6-1989

色度（APHA） ≦500 GB/T 605-1988

相对密度（20℃ g/ml） 1.15±0.15 GB/T 1884-1992

闪点（开口杯法，℃） ≥180 GB/T 267-1988

表2 环氧沥青防水粘结层B组分技术要求

指标名称 指标 试验方法

外观 棕黑色黏稠液体 目测

含水量（%） ≦0.5 GB/T 12008.6-1989

色度（APHA） ≦500 GB/T 605-1988

相对密度（20℃ g/ml） 1.00±0.15 GB/T 1884-1992

闪点（开口杯法，℃） ≥180 GB/T 267-1988

2.3.2 沥青洒布

环氧沥青洒布采用专用洒布车，按要求在洒布车上设定A、B组分的混合比，确保计量准确，混合均匀。沥青材料在喷洒的过程中温度必须保持在120℃以上，因此，沥青撒布车还应该对沥青材料进行加热保温。沥青撒布车在撒布沥青的过程中，前后运行速度和喷洒量必须保持一致。喷洒施工前，工作人员应该对喷洒设备的喷嘴进行清理，还要保障喷嘴适合沥青的稠度，沥青以雾状向外喷洒，对没有喷洒到沥青的位置，应该人工涂补。沥青防水粘结层的厚度有严格控制，通常控制在1.2mm左右，喷洒量不能按照0.8kg/m2，偏差不能超过±0.1kg/m2。

2.3.3 撒布碎石和碾压工艺

预裹覆碎石的大小和规格有严格控制，通常选用规格为4.75-9.5mm左右的石灰岩碎石，用量一般为5-8kg/m2。为确保碎石撒布用量准确，洒布均匀，采用碎石撒布车撒布，局部漏撒或多撒采用人工进行处理。碎石碾压效果直接影响隧道路面施工质量，通常情况相下会选用轻型胶轮压路机进行碾压施工。

3 结语

上文对所研究隧道路面环氧沥青防水粘结层施工工艺进行了简述，重点针对新型机具的应用进行了比较和说明，特别是进口大功率抛丸机和传统抛丸机的对比中可以看出，现代社会对隧道路面防水层施工不仅有更为严格的要求，同时对施工效率，节能环保等方面提出了更高的要求。为了保障隧道路面防水粘结层施工的质量，除了要采用先进防水材料，优化施工工艺外，新设备的使用也必将成为一种趋势。

参考文献

[1] 邓华，高师敏，黄磊.上海长江隧道沥青路面防水粘结层施工方案比选[J].中国建筑防水，2011.

[2] 王怀庆.同步碎石防水粘结层施工工艺研究[J].交通标准化，2010.

[3] 张继东，陈春.混凝土桥面铺装防水粘结层施工工艺[J].公路交通技术，2010.

[4] 张男男，武建权，宋秀美.隧道路面防水粘结层材料的选择及性能研究[J].山东交通科技，2013.

图4 新型大功率抛丸机

图5 大功率抛丸机施工效果图

2.3 防水粘结层施工

2.3.1 防水材料的选择

防水粘结层施工材料的选择必须满足以下要求：超强的粘结性能，可靠的防水性能，良好的固热性，为了防止高温造成的裂缝问题，沥青材料必须具备良好的温度定性。环氧沥青防水材料的粘结性能是一般防水材料的8倍左右，具有良好的防水可靠性和安全性，在长时间使用过程中，环氧沥青的粘度逐渐增强，具备良好的固热性。诸多类似施工经验表明，环氧沥青是防水粘结层较为沥青的材料。本项目采用的是热固性环氧沥青和石油沥青计其他助剂组成的双组份材料。技术要求如下：

表1 环氧沥青防水粘结层A组分技术要求

指标名称 指标 试验方法

外观 淡黄色黏稠液体 目测

含水量（%） ≦0.15 GB/T 12008.6-1989

色度（APHA） ≦500 GB/T 605-1988

相对密度（20℃ g/ml） 1.15±0.15 GB/T 1884-1992

闪点（开口杯法，℃） ≥180 GB/T 267-1988

表2 环氧沥青防水粘结层B组分技术要求

指标名称 指标 试验方法

外观 棕黑色黏稠液体 目测

含水量（%） ≦0.5 GB/T 12008.6-1989

色度（APHA） ≦500 GB/T 605-1988

相对密度（20℃ g/ml） 1.00±0.15 GB/T 1884-1992

闪点（开口杯法，℃） ≥180 GB/T 267-1988

2.3.2 沥青洒布

环氧沥青洒布采用专用洒布车，按要求在洒布车上设定A、B组分的混合比，确保计量准确，混合均匀。沥青材料在喷洒的过程中温度必须保持在120℃以上，因此，沥青撒布车还应该对沥青材料进行加热保温。沥青撒布车在撒布沥青的过程中，前后运行速度和喷洒量必须保持一致。喷洒施工前，工作人员应该对喷洒设备的喷嘴进行清理，还要保障喷嘴适合沥青的稠度，沥青以雾状向外喷洒，对没有喷洒到沥青的位置，应该人工涂补。沥青防水粘结层的厚度有严格控制，通常控制在1.2mm左右，喷洒量不能按照0.8kg/m2，偏差不能超过±0.1kg/m2。

2.3.3 撒布碎石和碾压工艺

预裹覆碎石的大小和规格有严格控制，通常选用规格为4.75-9.5mm左右的石灰岩碎石，用量一般为5-8kg/m2。为确保碎石撒布用量准确，洒布均匀，采用碎石撒布车撒布，局部漏撒或多撒采用人工进行处理。碎石碾压效果直接影响隧道路面施工质量，通常情况相下会选用轻型胶轮压路机进行碾压施工。

3 结语

上文对所研究隧道路面环氧沥青防水粘结层施工工艺进行了简述，重点针对新型机具的应用进行了比较和说明，特别是进口大功率抛丸机和传统抛丸机的对比中可以看出，现代社会对隧道路面防水层施工不仅有更为严格的要求，同时对施工效率，节能环保等方面提出了更高的要求。为了保障隧道路面防水粘结层施工的质量，除了要采用先进防水材料，优化施工工艺外，新设备的使用也必将成为一种趋势。

参考文献

[1] 邓华，高师敏，黄磊.上海长江隧道沥青路面防水粘结层施工方案比选[J].中国建筑防水，2011.

[2] 王怀庆.同步碎石防水粘结层施工工艺研究[J].交通标准化，2010.

[3] 张继东，陈春.混凝土桥面铺装防水粘结层施工工艺[J].公路交通技术，2010.

[4] 张男男，武建权，宋秀美.隧道路面防水粘结层材料的选择及性能研究[J].山东交通科技，2013.