盐城市内环高架桥面应用水性环氧沥青防水层试验检测探讨
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【摘要】介绍了盐城市内环高架桥面应用水性环氧沥青防水层的试验检测情况，表明水性环氧沥青增强了桥面铺装层间的粘结性能，固化桥面铺装层间的空间网络。
【关键词】桥面防水；水性环氧沥青；试验检测
桥面防水粘结层是桥面铺装的重要组成部分，直接决定桥梁实体质量和建成后的运营效能。本文结合我公司参与盐城市内环高架工程的实际情况，重点对桥面防水层试验检测技术进行探讨，为水性环氧沥青桥面防水层质量评价提供检测依据。
1.水性环氧沥青的技术要求
盐城市内环高架NY标桥面防水粘结层采用水性环氧沥青为衡水宝通路桥养护工程有限公司产PB-1型。水性环氧沥青是由环氧树脂、煤焦沥青、溶剂固化剂等组成的水溶性材料。其技术要求如下：①固体含量要求≥50%，实测53%；②表干时间要求≤4，实测1.8h；③实干时间≤10h，实测3h；④拉伸强度≥1.00 MPa，实测1.3 MPa；以上检测结果均合格；
根据设计要求，必须在水性环氧沥青涂料层内设置胎体增强材料，本标段采用的胎体增强材料为无碱玻璃纤维，掺量用≥300g/m2。
2.水泥混凝土桥面铺装层的处理及检测
防水粘结层施工前，应做试验段工程，在完成试验段检测合格后再进行大面积施工。本次选定的试铺段桩号为NK6+596.986～NK6+716.986右幅桥面，先按设计要求对水泥混凝土桥面铺装层进行抛丸处理，清除浮浆、杂的，除去过高的突出位置；处理之后再用水冲洗，保证表面清洁，不得有可见灰尘、油污和其他污物等二次污染。并确保在防水粘结层施工之前水泥混凝土桥面铺装层的干燥、洁净。其质量检测结果为：①平整度（最大间隙）技术要求3m直尺≤5mm，检测结果3.4、0.8、1.6、0.6、2.2、1.8mm；②平整度（高差）技术要求水准仪≤15mm，检测结果9、2、5mm；③构造深度手工铺砂法≥0.30mm，检测结果0.32、0.37、0.41、0.40、0.33、0.34mm；④露骨率≥20%，检测结果22%，结论均合格。
3.防水粘结层施工及检测
3.1防水粘结层的施工与养护
防水粘结层洒布前，先应进行试刷。通过人工刷涂一块面积为1m×1m的试验块，检测在当地当时的环境、桥面纵横坡、缝隙率、吸水性等条件下，水性环氧沥青的精确用量。本次试验结果为0.8kg/ m2，符合图纸设计0.7～0.9 kg/ m2的要求；
确定洒布前，应事先检查智能洒布车的车辆性能，特别是清洁干净储料罐、循环泵和喷洒管道，调试各喷头，并配备2台手持式人工撒布设备，防止洒布不到位置的情况下进行补充。并用塑料薄膜对防撞护栏采取成品保护，对特殊装置如预埋件、泄水孔等妥善处理。
将水性环氧沥青搅拌均匀后，即可用智能洒布车喷洒水性环氧沥青防水层。洒布车喷洒时，车辆设置在固定慢4档位，匀速行驶，均匀洒布，纵横向衔接位置重叠不少于10cm；并且同步洒布无碱玻璃纤维以增加强度。洒布过程中，在桥面上放置方盘，随时测定洒布量，方盘取走后及时用人工补洒水性环氧沥青。喷洒水性环氧沥青材料时，只喷洒一遍，无需加热，常温冷施工即可，环保节能。
水性环氧沥青洒布结束后，应及时封闭交通自然养护2d后方可进行沥青混合料的摊铺。
3.2防水粘结层的检测
水性环氧沥青防水粘结层除在施工过程中，随时检测喷洒量和外观，目测无露白，不破损，对喷洒达不到设计要求的，应及时查找原因，采取改进措施后再恢复施工；且应及时修复喷洒达不到设计要求桥面。
防水粘结层的施工现场检测指标主要拉拔粘结强度、抗剪强度以及行车检测，检测频率为4点/1000m2。
3.2.1防水粘结层拉拔粘结强度
①根据《公路路基路面现场测试规程》JTG E60-2008要求随机确定检测点位，并将检测点处用毛刷将表面的灰尘、杂物等清理干净；
②PosiTest AT-A型全自动液压附着力检测仪预热5s以上，打开油压开关，按压接头处的推杆，使空气中的气压完全排尽；且使油压杆开关处于“开”状态；
③采用A、B胶将检测仪锭子的圆头牢固地粘在待测点位，为了保证数据的有效性并减少检测操作而引起检测数据的离散性，锭子的直径为2cm（测量范围为0-20MPa）；将切刀置于拉拔头上，沿拉拔头周边旋转，形成环状切口，并保证仅有拉拔头下有A、B胶粘结材料；
④待粘胶达到强度后，进行拉拔检测。要求检测仪拉力检测精度不低于0.01kN，并严格控制拉拔速度为10mm/min。连续按动压杆直至电子屏幕显示最大值，并且不再变化，即为拉拔强度，保留2位小数；同时用红外测温仪检测并记录测试点位处的温度；
⑤因本检测仪已自动计算拉拔强度，故无需进行计算。如实测为拉拔力，即按下式计算粘结强度：
式中：为粘结强度（MPa）； 为拔出破坏时峰值荷载（N）；A为粘头粘结面积（mm2）。
⑥试验完成后，旋转油压杆开关处于“关”状态；并将显示的屏幕清零，准备下一个试验；
⑦试验全部结束后，需对检测部位破损处进行修补，方可进行桥面沥青混合料的施工；并对仪器的拉拔头用三氯乙烯或松节油进行清洗。
本次试验段的拉拔粘结强度试验结果为：防水层表面温度32.0℃～36.1℃；粘结强度（MPa）0.86、0.92、0.45、0.79、0.64、0.48、0.37、0.64、0.39、0.62；均在防水层表面破坏；技术指标为防水层表面温度30℃时，粘结强度≥0.30MPa；检测结论合格；
3.2.2防水粘结层抗剪强度
①试验前的准备工作、完成后的工作同拉拔粘结强度；
②待粘胶达到强度后，在粘头上施加一静载模拟车辆荷载竖向压力，保证粘头下的法向应力为0.15MPa；
③进行剪切试验。应严格控制拉拔速度为10mm/min，并保证测力仪的精度不低于0.01kN。记录剪切破坏时峰值荷载的大小和位移，同时用红外测温仪检测并记录测试点位处的温度；
④ 按下式计算抗剪强度：
式中：为抗剪强度（MPa）；为剪切破坏时峰值荷载（N）；A为粘头粘结面积（mm2）。
本次试验段的剪切强度验结果如下（检测桩号、防水层表面温度、破坏位置同粘结强度）：剪切力（N）3450、3322、3065、3096、3085、3024、3035、3142、3250、3031，计算的抗剪强度（MPa）为0.35、0.33、0.31、0.31、0.31、0.33、0.30、0.31、0.33、0.30；检测结论合格。
3.2.3防水粘结层行车检测
将路面标的运料车在试验段做行车模拟检测，方法为停车、起车及刹车，本试验段无粘轮破坏现象，结论合格。
4.结束语
通过本次试验段的各项检测数据均检测合格，以及后续的沥青下面层取芯结果表明，水性环氧沥青可用于盐城市内环高架桥面防水层的施工，能够保证桥面铺装层间的粘结性能，实现对桥面铺装层间破坏的预先控制。但在总结经验时还发现粘结强度离散较大，说明水泥混凝土桥面铺装处理及喷洒水性环氧沥青防水层均匀性上均有进一步提高的空间。
参考文献：
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