改性沥青粘结防水层在道路工程中的应用

PAGE111PAGE211111改性沥青粘结防水层在工程中的应用北京工程建设有有限责任公公司[摘要]改性沥青粘粘结结防水层是是是一较新新型的的工艺，通通过过南友路路施工工介绍其其工艺艺特点、施施工工方法及及注意意事项，实实践践证明该该工艺艺性能优优良、施施工方便便，具具有较好好的推推广价值值。[关键词]改性沥青粘结防水水层工艺应用南（宁）友（谊谊谊关）高高速公公路是国国道主主干线衡衡阳至至昆明公公路支支线，是是广西西区公路路主干干线的重重要组组成部分分，也也是我国国通往往越南乃乃至东东南亚地地区最最便捷的的国际际运输通通道，它它起于南南宁吴吴圩镇，与与南南宁机场场高速速相连，止止于于中越友友谊关关边境，与与越越南1号公路相相连连。该公公路为为世行贷贷款项项目，全全长179..2公里，双双向4车道，设设计计行车速速度100公理/小时，路路面面结构为4cmAACC13改进型+5cmmAAC200+66cmAAC225，采用煤煤油油稀释沥沥青透透层+稀浆封层层，中中上面层层间采采用较新新型的的改性沥沥青粘粘结防水水层。该公路是广西区区区第一条条沥青青路面高高速公公路，南南友项项目办对对沥青青路面质质量高高度重视视，从从路面结结构的的选型，到到路路面施工工的全全过程，通通过过聘请公公路界界专家进进行讲讲座、组组织人人员到高高速公公路较发发达的的省份考考察、借借鉴经验验，并并聘请长长沙交交院教授授成立立专家顾顾问小小组全程程进行行指导，修修筑筑了不同同类型型的试验验段，优优中选优优，以以达到从从设计计、施工工均完完美的程程度。其其中原设设计方方案中上上面层层与中面面层之之间设乳乳化沥沥青粘层层，经经论证后后变更更为改性性沥青青粘结防防水层层。1沥青路面面面水损害害分析析我国高速公路沥沥沥青路面面早期期水损害害现象象较普遍遍，主主要表现现为唧唧浆、网网裂、形形变、最最终形形成坑槽槽，严严重影响响行车车舒适和和安全全。有研研究表表明，现现场空空隙率小小于7%时，水损损害害现象不不明显显，现场场空隙隙率大于8%时，路面面很很容易发发生水水损害现现象。如如果沥青青路面面防水性性能不不好（半半开式式），水水进得得去出不不来，在在行车荷荷载的的作用下下形成成动载水水压力力冲刷石石子表表面，长长期作作用下使使沥青青与石子子表面面剥离、松松散散而形成成坑槽槽，水渗渗透至至哪一层层，哪哪一层将将不可可避免遭遭到破破坏，如如果水水通过面面层的的上、中中、下下三层到到达基基层顶面面，动动压力水水冲刷刷基层顶顶面，使使得基层层与面面层发生生分离离，很容容易发发生推挤挤现象象，水泥泥浆上上浮形成成唧浆浆、网裂裂，最最后形成成坑槽槽。在我们沥青路面面面结构类类型中中，密级级配沥沥青混合合料设设计空隙隙率在在4%左右，规规范范要求现现场空空隙率控控制在在7%以内，由由于于沥青混混合料料的不均均匀性性以及施施工产产生的不不均匀匀性，沥沥青路路面的现现场空空隙率经经常出出现大于7%现象（雨雨天天过后路路面局局部发黑黑的地地方特别别明显显），因因此单单凭路面面结构构本身不不能够够防止雨雨水进进入沥青青面层层，只有有通过过功能层层（防防水层）的的作作用，才才能够够减少水水渗透透现象，达达到到防水的的目的的。沥青路面结构设设设计一般般为三三层，在在设计计受力计计算时时为整体体受力力，为加加强沥沥青面层层间的的粘结性性，在在沥青面面层之之间设置置粘层层，特别别是使使用改性性沥青青粘结层层更增增加了层层间的的粘结效效果，本本工程中中面层层与上面面层之之间使用用的就就是改性性沥青青粘结层层。2改性沥青青青粘结防防水层层的含义义及工工艺特点点2.1改性沥青青青粘结防防水层层的含义义在基层顶面或沥沥沥青混凝凝土面面层之间间喷洒洒一层改改性沥沥青，再再洒布布适量的的单一一粒级的的石子子，稳压压后形形成一具具有防防水和粘粘结作作用的功功能层层。2.2改性沥青青青粘结防防水层层设置在在中面面层顶部部的原原因在高速公路水损损损害中，通通常常产生坑坑洞的的部位有有上面面层、中中上面面层，还还有三三层均破破坏的的。据有有关资资料调查查显示示，由于于现在在沥青混混凝土土面层较较厚（通通常在15cm以上），在在在雨水尚尚未透透入下面面层之之前，上上面层层或中面面层就就已经出出现坑坑洞破坏坏，而而且大部部分坑坑洞均出出现在在中上面面层，这这也再次次证明明‘只要水渗渗透透到哪个个部位位，哪个个部位位就破坏’的道理。因因因此，与与其将将粘结防防水层层设置在在基层层顶面，不不如如设置在在中上上面层之之间，使使其与表表面层层形成一一个整整体，将将雨水水阻于表表面层层上不让让其下下渗，有有效地地解决沥沥青面面层水损损坏现现象。2.3改性沥青青青粘结防防水层层的特点点改性沥青粘结防防防水层通通常采采用SBS改性沥青青，与与普通沥沥青相相比由于于其软软化点高高，提提高了防防水层层的高温温抗剪剪强度，并并有有效防止止泛油油现象。同同时时改善了了防水水层低温温抗裂裂性和延延缓反反射裂缝缝上升升的能力力。在在粘结防防水层层上方洒洒布单单一粒级级的碎碎石层，在在表表面层混混合料料摊铺时时，高高温混合合料将将SBS改性沥青‘烫化’，在压路路机机的柔撮撮下改改性沥青青上浮浮、石子子滚动动，‘白碎石’裹覆沥青青变变成‘黑碎石’，并与表表面面层混合合料形形成一体体，避避免其间间形成成软弱夹夹层，提提高了面面层的的整体强强度。因此，聚合物SSSBS改性沥青青粘粘结防水水层具具有如下下特点点：（1）表面层下下部部形成富沥沥沥青层，同同时时与中面面层间间存在一一薄沥沥青膜，二二者者共同作作用形形成粘结结防水水层，有有效防防止雨水水渗入入。我们在施工检测测测时，通通过钻钻取芯样样观察察，表面面层下下部1.5ccm左右形成成富富沥青层层，骨骨料间沥沥青胶胶泥颜色色较黑黑，而上上部沥沥青胶泥泥颜色色发白，说说明明下部沥沥青胶胶泥沥青青含量量较多，胶胶泥泥在高温温时流流动性较较强，有有效地填填充了了表面层层下部部空隙，起起到到了防水水的目目的。（2）聚合物SSBBS改性沥青青高高温性能能好、粘粘结性强强；同同时施工工时洒洒布的同同步碎碎石嵌入入表面面层内部部，与与表面层层混合合料融为为一体体，其间间不存存在软弱弱夹层层，中面面层与与表面层层有效效粘结成成一体体，整体体结构构强，提提高了了层间抗抗剪能能力。（3）由于改性性沥沥青软化点点点较高，改改性性沥青粘粘结防防水层不不会出出现泛油油问题题。（4）由于表面面层层底部富沥沥沥青层的的存在在，其下下部混混合料粘粘结力力较强，就就象象‘套箍’作用将表表面面层粘结结成整整体，即即使表表面出现现裂缝缝等病害害，也也可大大大延长长路面的的使用用寿命。（5）采用机械械化化施工，施施施工效率率高，质质量有保保证。3粘结防水水水层的施施工工工艺3.1粘结防水水水层的材材料规规格、用用量及及技术指指标基质沥青采用泰泰泰普勒AH-770型道路石石油油沥青，采采用用SBS改性剂，设设设计洒布布量为为1.6~~22.0mml//m2；碎石采采用用石灰岩岩，粒粒径为16~1199mm，石子应应洁洁净、干干燥，设设计洒布布量为为覆盖率50%左右（见见下下表）。材料名称规格/型号洒布量备注SBS改性沥青青青AH-701.6~2.000ml//m22泰普勒碎石16~19mmmm覆盖率50%石灰岩实践证明，为避避避免形成成碎石石隔离层层，石石子洒布布量以以覆盖率40~5500%更佳。技术指标SBS改性剂（I-D）针入度(25℃℃℃、100g、5s)00..1mmm最小40针入度指数PIII最小±0.2延度5℃，5ccm/minnn(cm))最小25软化点TR＆BBB（℃）最小70运动粘度13555℃（Pa·S）最大3闪点（℃）最小230溶解度%最小99离析软化点差（℃）最大2.5弹性恢复25℃℃℃最小85RTFOT后残残残留物质量损失%最大1.0针入度比25℃℃℃%最小65延度5℃（cmm）最小153.2粘结防水水水层施工工工艺艺及要求求清扫路面→喷洒洒洒SBS改性沥青→洒布单一一粒粒级碎石→胶轮压路路机机碾压（1）路面清扫扫优优先选用清清清扫机配配合空空压机进进行，路路面确实实污染染严重需需要用用水冲洗洗时，路路面必须须经充充分干燥燥后方方可进行行沥青青喷洒。（2）SBS改改性沥沥青必须须喷洒均均匀，沥沥青洒布布车须须配备自自动加加热系统统、自自动测速速装置置和自动动控制制喷洒量量，且且各个喷喷嘴能能够单独独自动动控制，喷喷油油管具有有回路路，能严严格控控制喷洒洒量。洒洒布量为1.6~~22.0mml//m2，喷洒时时两两幅重叠1.0~~11.5ccm，并采取取防防护措施施防止止对路缘缘石等等结构物物造成成污染。洒布沥青时气温温温不应低低于10℃，风速适适度度，浓雾雾或雨雨天路面面潮湿湿时不应应施工工。（3）碎石洒布布须须紧跟进行行行，有条条件可可采用同同步碎碎石车进进行洒洒布。石石子覆覆盖率为50%左右。（4）采用轮胎胎压压路机进行行行碾压，使使碎碎石与沥沥青层层粘结稳稳定。已施工完成的SSSBS改性沥青青粘粘结防水水层3.3粘结防水水水层施工工注意意事项（1）喷洒SBBSS改性沥青青前前，路面面必须须充分干干燥、洁洁净才能能进行行，避免免路面面清扫不不净影影响粘结结效果果，严禁禁将水水份封闭闭在中中面层空空隙中中。我们在施工中，曾曾出现一块约约1m2大小的鼓包包现象，压路路机无法压实实，我们用螺螺丝刀插入检检查，一股水水蒸气从表面面层底部泄出出，鼓包消除除。分析原因因，我们认为为该处在洒改改性沥青时，水水分被封闭在在中面层的空空隙中，表面面层施工时高高温混合料将将水分气化向向上蒸发，又又无法泄出，故故形成鼓包现现象。（2）沥青必须须洒洒布均匀，并并严格控制沥沥青洒布量，一一般按设计下下限至中值之之间控制。经经验上以石子子表面上1.0~11.5mm厚度油膜为为宜，不可以以高限控制，避避免出现施工工中泛油现象象。在施工中如出现现现带状的的、非非全段面面的泛泛油现象象（碾碾压时混混合料料发软、表表面面较光、发发亮亮，轮胎胎压路路机有明明显轮轮迹），经经分分析，带带状的的宽度基基本与与沥青喷喷洒车车洒布宽宽度相相符，而而同一一段面上上其它它地段无无泛油油现象，这这说说明不是是混合合料拌合合不均均造成的的，而而是由沥沥青洒洒布量偏偏大造造成的，因因此此沥青的的洒布布量和洒洒布的的均匀性性必须须严格要要求，必必须采用用先进进的设备备、调调试到最最佳状状态、精精心组组织施工工，并并做好施施工检检测工作作。（3）沥青喷洒洒时时避免出现现现带状重重叠，造造成沥青青洒布布量过大大；另另在喷洒洒开始始和结束束时采采取必要要措施施，避免免油量量过大或或出现现沥青油油包，同同时派专专人对对洒布后后的工工作面进进行排排查，对对发现现油包处处进行行清除（用用热热混合料料烫化化混合后后铲除除，或用用火烤烤化铲除除），以以免在表表面层层施工时时油包包被烫化化出现现泛油现现象，我我们在施施工中中曾多次次出现现过类似似现象象，处理理起来来很困难难，也也影响路路面平平整度和和路容容美观。（4）碎石洒布布均均匀，覆盖盖盖率为50%左右，碎碎石石粒径为16~1199mm的单一粒粒级级，石子子表面面应干燥燥、洁洁净无粉粉尘，有有利于与与沥青青粘结；；碎石石的洒布布量及及粒径要要求要要严格控控制，原原因如下下：①洒布碎石层的的的首要目的的是是保护沥沥青膜膜不被施施工车车辆和摊摊铺机机破坏，同同时时吸收一一部分分沥青，避避免免泛油。②石子覆盖率5550%左右的目目的的有二：：其一一是避免免（或或减少）石石子子重叠现现象，留50%的空隙让让表面层混混合料来填填充，使防防水层与表表面层形成成整体。如如果碎石洒洒布量过大大，表面层层与中面层层之间将形形成一白色色隔离层，危危害性较大大；其二是是让热混合合料落入石石子空隙中中，将改性性沥青油膜膜‘烫化’，在碾压压时自由沥沥青上浮裹裹覆‘白石子’，同时自自由沥青在在毛细作用用下与表面面层下部1.5ccm左右混合合料混合形形成一富油油层，融为为一体。③石子粒径为1116~199mmm单一粒级级，其其目的是是石子子之间形形成的的空隙与与表面面层石子子的最最大粒径径相适适应，有有利于于混合料料中石石子嵌入入其中中，避免免大石石子架空空现象象；同时时洒布布的石子子粒径径亦不能能过大大，因为为表面面层设计计厚度度为4.0ccm，石子粒粒径径过大将将对表表面层混混合料料形成干干涉，影影响表面面层结结构。（5）采用轮胎胎压压路机碾压压压，目的的是将将重叠的的石子子重新排排列为为单层，与与沥沥青油膜膜充分分粘结、稳稳定定，避免免搭接接形成空空隙；；同时使使石子子重新定定位，使使其较稳稳定的的面朝下下与沥沥青粘结结。大大吨位的的双钢钢轮压路路机容容易将石石子压压碎，故故一般般不予采采用。4结语改性能沥青粘结结结防水层层是一一个较新新的工工艺，其其设置置在中面面层与与表面层层之间间，与表表面层层下部形形成富富沥青层层，既既有效地地将雨雨水阻于于中面面层之上上，又又有效保保护了了表面层层不被被破坏，具具有有十分重重要的的意义。采用较先进的设设设备机械械化施施工，施施工进进度、质质