马鞍山大桥桥面防水粘结材料的比选与应用

杨敏

摘 要：根据安徽省马鞍山地区的气候及桥面铺装特点，提出几种桥面防水材料，通过技术性能的对比与分析，确定适合马鞍山大桥的桥面防水粘结材料。

关键词：马鞍山大桥；环保纤维；溶剂反应型；热撒铺改性沥青；防水粘结材料

1 橋面防水粘结材料的性能要求

针对不同地域的气候特征，沥青混凝土铺装层与桥面面板之间的粘结性和防水性是工程技术难点之一。因此，在防水粘结材料选择时，首要考察的性能指标如下：（1）防水性能；（2）粘结性和剪切性能；（3）耐高温和低温性能；（4）抗施工损伤性能；（5）与其他材料的协调性。

2 几种防水粘结材料的性能及施工工艺

针对安徽省马鞍山地区高温多雨的特点，为解决水泥混凝土桥面面层之间防水粘结材料的薄弱问题，挑选具有代表性的三种防水粘结材料进行性能及施工工艺的研究。

2.1 环保纤维增强型（三层/五层）桥面防水粘结材料

2.1.1 材料性能指标

2.1.2施工工艺

（1）施工机。采用专业化的施工队伍，施工机具包括：空压机、吹风除尘机、发电机、涂料喷涂机纤维切割器、机动车、各类滚排刷、兑料桶、涂料搅拌器等。

（2）施工操作。①处理基层；②喷涂3层或5层结构材料；③喷涂或涂刷反应型高渗透防水涂料；④喷涂同步纤维涂料；⑤喷涂反应型防水涂料

2.2 溶剂反应型防水粘结材料技术

2.2.1材料性能指标

2.2.2 施工工艺

（1）施工机具。采用专业化的施工队伍，施工机具包括：空压机、发电机、吹风除尘机、机动车、涂料搅拌器、涂料喷涂机或各类滚排刷、兑料桶等。

（2）施工操作。①处理基层；②喷涂或涂刷溶剂反应型防水粘结涂料。

2.3 热撒铺SBS改性沥青防水粘结材料

2.3.1 材料性能指标

2.3.2施工工艺

（1）施工机具。采用专业的机械化施工队伍，专用的洒布设备，具体配备情况如下：①改性热沥青洒布车1台以上（电脑控制，具备自动加热功能，洒布量精度控制±0.02kg/m2）；②碎石撒布车2～3台，具有自动撒布功能，能精确控制撒布量；③25t以上胶轮压路机1台；④吹风机4～6台；⑤配备施工人员不少于18人，油毛毡若干卷，以及扫把、水桶等。

（2）施工操作。①处理下承层；②喷洒改性沥青；③撒铺碎石；④碾压成型。

3 马鞍山大桥桥面防水粘结材料的比较与分析

3.1 技术性能比较

结合上述三种材料的技术特点及相关资料，对其技术性能进行比较，情况如下表所示：

下一工序间隔时间每层涂料涂刷4～6小时后，进行下一层涂膜，三层施工需24h，五层约需48h；后续施工可早可晚，不受限制夏季施工的最小间隔时间约2h，冬季施工的最小间隔时间不超过4h；4h后可进行后续施工碎石撒铺应紧跟热沥青洒布，施工后需养护24h，封闭交通，应尽快安排沥青混合料的摊铺。

3.2 性价比分析

从材料的技术性能表现分析，三种防水材料均能满足现行规范要求，且都具有优良的防水能力。

在粘结力和抗剪切能力方面，环保纤维增强型材料和溶剂反应型材料性能相对较好，均明显优于热撒铺SBS改性沥青材料。这主要是由于环保纤维增强型材料和溶剂反应型材料有较强的渗透能力，可明显提高粘结、剪切强度，而热撒铺SBS改性沥青流动性较差，很难渗透到水泥混凝土桥面。

在耐高低温方面，三种材料均具有良好的耐高温性能，但热撒铺SBS改性沥青的低温性能稍差。这主要是由于环保纤维增强型材料、溶剂反应型材料在防水涂料中添加了活性反应物质，有效地改善了低温性能。

在价格方面，热撒铺改性沥青的直接成本有一定优势，但从全寿命周期分析，环保纤维增强型防水材料最为经济，溶剂反应型材料次之，热撒铺SBS改性沥青材料最差。

3.3 施工和易性分析

从抗施工破坏及施工工艺分析，三种材料在桥面防水施工前，均需对水泥砼桥面进行抛丸、精铣刨等工艺。

环保纤维增强型防水材料施工速度较快，施工采用自制加工的施工机具，经短暂养护就能开放交通，抗施工刺破能力强并且可自行修复，能迅速开展下一道工序，实际使用效果最好。溶剂反应型施工最简便，不需要特殊机械或机具，对施工环境、工序和人员无特殊要求，抗施工刺破能力强，可迅速开放交通，对下一道工序开展基本没有影响，实际使用效果良好。 热撒铺SBS改性沥青方案一般都要具有加温保温和搅拌功能的热沥青洒布设备、碎石撒布车等大型施工机械，需专业的机械化施工队伍。施工工艺和工序要求较高，在实际施工过程中，由于工期进度要求、设备状况、施工人员操作熟练程度等情况的变化，导致实际使用效果不好，经常脱层失效。

3.4 安全环保性分析

采用改性沥青防水粘结层改性沥青的洒布温度为170～180℃，沥青高温分解挥发大量有毒气体，对环境造成影响。施工中还需撒布一层单一粒径碎石，增加了桥梁恒载，严重影响其安全性能。 溶剂反应型防水材料不含水分，常温施工，几乎不增加桥面重量，安全环保。环保纤维增强型防水材料无气味、无须现场热加工、用量少且有效期长，亦不增加桥梁荷载，对环境无污染，是一种安全环保的桥面防水材料。

综合以上三种防水粘结材料的性价比、施工和易性、安全环保等内容，再结合安徽马鞍山地区气候及桥面铺装结构特点，认为环保纤维增强型防水粘结材料具有无可比拟的性价比、较好的施工和易性和安全环保性能，因此，选用环保纤维增强型防水粘结材料作为马鞍山大桥MQ-18-B标段的桥面防水涂料。

4 结语

经过室内试验和现场测试，得出环保纤维增强型防水粘结材料具有耐高温剪切、耐碾压、绿色环保，可在桥面形成无接缝的弹性防水层，提高了水泥混凝土与沥青混凝土板块层间粘结强度等优点。目前，已在京承高速公路、京包高速公路、京津高速二通道等工程中使用，该材料将成为桥面防水施工的一大趋势。

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