热喷聚合物改性沥青防水粘结层施工工法

热喷聚合物改性沥青

防水粘结层施工工法

GJYJGF046-2008

中交第三公路工程局有限公司

沥青混凝土路面的早期破坏是公路工程领域的一大难题，桥面铺装的使用条件更严酷，早期破坏现象更普遍，因此成为各国道桥技术人员努力研究探讨的重要课题。

杭州湾跨海大桥全长36公里，总投资约107亿元，设计期望寿命100年。杭州湾大桥工程指挥部以全寿命的理念，采用了施工科研总承包的方式，旨在提高铺装层的使用性和耐久性，减少大桥封闭维修的社会影响，满足社会公众对超长跨海大桥交通畅通保障日益增长的期望。

1.前言

中交第三公路工程局有限公司联合设计单位和高等院校科研院所，开展了《杭州湾跨海大桥水泥混凝土桥双层SMA铺装体系研究》，并分别于2007年11月、2009年3月通过杭州湾大桥工程指挥部和中国交通建设股份有限公司的专家评审会评审，均认为课题成果总体水平达到国际先进水平。其中防水粘结层关键技术形成了热喷聚合物改性沥青防水粘结层新颖的施工工法。该工法已推广应用在杭州湾跨海大桥（34.514km，103.542万m2）、杭州市江东大桥（82600m2）、宜昌市五家岗至云池公路改建项目（8791.3m2）,由于能有效提高铺装层与混凝土板层间抗水损能力和粘结强度，延长路面使用寿命效果明显，技术先进，故有明显的社会效益和经济效益。

1.前言

2.1用抛丸处置界面，可以最大程度地去除表面残留物质、浮浆和起砂层，提高混凝土面层的露骨率、粗糙度和清洁度，增加界面粘结和抗剪效果。

2.2高温喷洒高黏度聚合物改性沥青工艺，提高了沥青在自然条件时的黏度，增强界面粘结和抗剪效果。

2.3抛丸处置不会对混凝土面层产生破坏性影响，不会造成密实骨料的松动和细微裂纹。并可暴露混凝土的收缩裂纹等缺陷，提前修补，消除隐患

2.4抛丸处置高效、环保，丸料可循环使用，无粉尘污染，改善施工环境与生态环境。

2．工法特点

公路水泥混凝土桥梁铺装沥青混凝土桥面防水粘结层的施工；也可推广应用于市政工程水泥混凝土桥梁铺装沥青混凝土桥面防水粘结层的施工

3．适用范围

通过抛丸轮产生的离心力将钢丸料以很高的速度和一定的角度抛射到工作表面上，让钢丸以巨大的冲击能量高速打击工作表面，达到处理工作表面上的杂质、附着物以及其他需要清理的物质的一种表面处理的方法。钢丸和灰尘、杂质一起经过反弹室至储料斗上方的分离装置将钢丸与灰尘分离，钢丸进入储料斗继续循环使用，灰尘则通过连接管进入除尘器，通过滤芯的分离，停留在储灰斗中和滤芯的表面。再通过自动反吹除尘器反吹空气自动间隔清理每一个滤芯。抛丸处置工艺原理如图4-1所示。

4．工艺原理

将高黏度聚合物改性沥青加温到185±5℃，降低其施工粘滞度，使其渗入抛丸处置打开的混凝土表面毛细孔中，增强界面沥青与混凝土的粘结效果。采用具有自动加热控温和车速、泵压与流量联动的智能型洒布车，保证热喷高黏度聚合物改性沥青的质量。

4．工艺原理图4-1抛丸处置工艺原理示图

5.1施工工艺流程

施工准备→抛丸处置→沥青洒布（同步撒布防粘碎石）→工序检验交接。

5．施工工艺流程及操作要点

5.2操作要点

5.2.1抛丸处置

1桥面初步清理

2抛丸机的调试就位

3抛丸作业

4废料清理

5钢丸回收

6工序交接

5．施工工艺流程及操作要点

5.2操作要点

5.2.2防水粘结层

1除尘

2沥青与碎石洒（撒）布量标定

3路缘带污染防护

4

沥青及碎石施工

5

碾压

6

接缝的处理

5．施工工艺流程及操作要点

5.3劳动组织

本工法劳动组织如表5.3。

表5.3劳动组织情况表

5．施工工艺流程及操作要点序号单项工程所需人数备注1管理人员42技术人员43混凝土桥面抛丸处置184沥青洒布（同步撒布防粘碎石）125杂工6合计44人

6.1材料

6.1.1施工耗材

本工法抛丸施工所消耗钢丸标准为《高碳钢丸和砂》（GB/T18838.3-2008），（原标准《铸钢丸GB6484-86》，《铸钢砂GB6485-86》）。

6.1.2工程材料

本工法所用热喷聚合物改性沥青，其SHRP性能等级为PG76-22，主要技术指标见表6.1-1。

6．材料与设备

6.1材料

表6.1.2热喷聚合物改性沥青技术指标

6．材料与设备试验项目单位试验数值试验方法针入度(，5s，)45～60T0604-2000延度cm≥30T0605-1993软化点(R&B)℃≥75T0606-2000动力粘度Pa·s≥10000T0625-2000运动粘度Pa·s≤3T0625-20006.2设备

本工法工程所用主要施工机械设备如表6.2

6.2主要施工机械设备6．材料与设备设备名称单位型号数量载重汽车辆东风3t2抛丸机台2－30DS型/2350型/2吸尘器台自动反吹655DC吸尘器3发电机台30KVA3智能沥青碎石同步洒（撒）布车台欧亚联合洒布机/1胶轮压路机台12t1沥青供给车台8t1

7.1工程质量控制标准

本工法施工质量执行《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）、《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40－2004）、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1－2004）。抛丸处置目前国内尚无相关的技术规范标准，其质量检验标准允许偏差推荐值如表。

7．质量控制

7.1工程质量控制标准

表7.1.1抛丸处置允许偏差推荐值表

7．质量控制试验项目单位试验数值试验方法针入度(，5s，)45～60T0604-2000延度cm≥30T0605-1993软化点(R&B)℃≥75T0606-2000动力粘度Pa·s≥10000T0625-2000运动粘度Pa·s≤3T0625-2000

7.2质量控制措施

建立健全质量保证体系，明确各职能部门和各级人员的质量职责，明确执行者和检验者，以工作质量来保证工程质量，用工序质量保证项目质量，实现质量目标。

根据混凝土桥面板的情况，合理调整钢丸的大小和形状、抛丸机的行走速度、钢丸的抛射速度与流量三个关键施工参数，保证抛丸处置质量。

7.2.3抛丸机采用直线连续抛丸作业，两台机作业宽度重叠2～3㎝，保证抛丸处置的覆盖面，并使搭接的部分不出现高低差。对无法抛丸处置的边角等部位，采用手持式打磨机补充处置。

7.2.4在桥面处理完毕后方可进行防水粘结层施工，不得有可见灰尘、油污和其他污物的二次污染。施工前用强力吹风机对桥面再除尘，保持干净、干燥。

7.2.5对沥青与碎石洒（撒）布量进行定期标定和校正。

7.2.6控制热喷改性沥青的加热温度和洒布温度。

7.2.7碾压后，对改性沥青碎石防水层浮动重叠的碎石予以清除，对有胶轮粘起的部位进行人工处理。

7．质量控制

7.2质量控制措施

建立健全质量保证体系，明确各职能部门和各级人员的质量职责，明确执行者和检验者，以工作质量来保证工程质量，用工序质量保证项目质量，实现质量目标。

根据混凝土桥面板的情况，合理调整钢丸的大小和形状、抛丸机的行走速度、钢丸的抛射速度与流量三个关键施工参数，保证抛丸处置质量。

7.2.3抛丸机采用直线连续抛丸作业，两台机作业宽度重叠2～3㎝，保证抛丸处置的覆盖面，并使搭接的部分不出现高低差。对无法抛丸处置的边角等部位，采用手持式打磨机补充处置。

7.2.4在桥面处理完毕后方可进行防水粘结层施工，不得有可见灰尘、油污和其他污物的二次污染。施工前用强力吹风机对桥面再除尘，保持干净、干燥。

7.2.5对沥青与碎石洒（撒）布量进行定期标定和校正。

7.2.6控制热喷改性沥青的加热温度和洒布温度。

7.2.7碾压后，对改性沥青碎石防水层浮动重叠的碎石予以清除，对有胶轮粘起的部位进行人工处理。

7．质量控制8.1建立健全安全保证体系，明确各职能部门和各级人员的安全职责，配备专职安全员和班组兼职安全员，落实安全生产责任制。

8.2抛丸机操作人员必须佩带护目镜，以防钢丸弹射伤人。

8.3热喷改性沥青温度高，在加温、装料、运输、洒布过程要防烫伤。

8.4进行安全施工应知应会教育，认真进行内容应清晰、明确、具体且通俗易懂的作业前安全技术交底。

8.5施工现场按符合防火、防风、防雷、防洪、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置，并完善布置各种安全标识。

8.6施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规范规定执行。现场用电采用三相五线制，移动照明用电采用三线制，配备标准配电箱和漏电保护装置。

8.7建立健全安全检查制度，进行定期安全生产检查和不定期专项检查，及时采取措施消除安全隐患。8．安全措施

9.1认真贯彻关环境保护的法规，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，随时接受相关单位的监督检查。

9.2对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。

9.3对桥面两侧的路缘带及护栏用适当尺寸的牛皮纸或塑料薄膜进行全部覆盖，以防止污染。

9.44级以上大风，不进行热喷改性沥青洒布施工，防止沥青随风飘，污染环境。

9.5设置固定的废弃物堆放点，工程废料、施工垃圾统一收集，集中处理。

9.6保持机械设备的完好，减少噪音，不扰民。

9.7设置固定的机修点，确保无废油污染。

9.8文明施工，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。9.环保措施在杭州约湾跨海荐大桥（射长34打.5足14舰km肌,铺装奖面积10既3.恨54举2万m2）、窑杭稼州市咸江东娘大桥年（铺邮装面六积82酿60培0m2）、骗宜昌录市伍胞家岗溪至云瓣池公妹路改圣建项盟目（富铺装行面积879问1.3英m2）等3项工程礼应用表捐明，本略工法与坊传统的冰桥面处休理工艺受（人工逝凿毛、融机械凿村毛、高等压水冲乐洗）相朵比，具淋有显著静的经济诊效益和辈社会效仙益。10.堪1抛丸腐工艺挖处置可桥面静的成封本约书为机扬械铣昨刨工馋艺的60～70%，热喷筝改性沥峡青防水散粘结层既成本约洒为乳化估沥青的1.乳1～1.3倍，经清济效益击显著。选抛丸处创置界面王质量好蛾，沥青驰黏度高膨，有效宗提高了倦铺装层搞的使用贸寿命，族降低了伞公路运殖营和养课护费用独，全寿劲命成本转更加经煮济，社宗会效益增显著。10．效勉益分鲜析10汽.2抛丸机孕设备小境巧，操摊作简便亲，工作权效率高旋，施工呈进度快程，劳动浙强度低号。由于挡可组织幻玉多台设集备同时眉施工，葬大大提构高了机诊械设备辛的使用嚷率，降偶低了施拢工成本冷。10戏.3本工嫩法用垂抛丸嘉处置蕉，界凭面质芬量好洽，形疗成均描匀的河糙面雪界面乳，露惜骨率语高，吊增强拍界面寒粘结公和抗口剪效唇果。触不造纵成密摘实骨软料的浪松动滨和细盆微裂旧纹，合易于波发现允桥面奇混凝呆土在熟浇注宋及硬释化过打程中拜存在挽的收钟缩裂农纹等训缺陷雕，提朵前修结补措毕施，崭避免僵隐患忆扩大辞。采帆用热管喷聚夕合物蚊改性赛沥青饿，进荣一步耕提高评界面是防水偶粘结柳和抗辽剪效龟果。10.根4抛丸处娱置丸料割可循环垮使用，碌无粉尘味污染，宴噪声低领，改善视施工环鲁境与生辱态环境即，节能兆环保。10．效觉益分仿析11.这1应用工杂程概况11瞒.1只.1优杭州朋湾跨盏海大建桥杭州湾登跨海大元桥全长馒36k蜻m，水日泥混凝差土桥沥猪青混凝隆土桥面遭铺装工服程34绩.51誓4公里鼠，2×3×3.寺75剑m，最大蒸坡度≤3%，桥孙面横齿坡2%。桥面搞铺装为采双层SMA铺装体妹系，上刊面层4c浸m遥SM榴A-谱13，下面殊层6c妇m弃SM辣A-团16，桥鞋面铺剃装面杰积望10趟3.旱54是2万纪m2。合同欲工期2拥007振年3月习5日至侦200这8年3智月6日惰，20缠08年未5月1闷日全桥饼竣工通诉车，经扯浙江省也交通厅某质量监分督局验搞收评定虾为优良岔工程。饶经过一悄年的通拼车运行主，路面踩性能良测好，质窑量可靠趋。11.应用实欢例11.垂1应用工改程概况11饭.1躁.2只杭州筐市江帐东大殊桥江东肃大桥践合同滩段起秀止桩裳号K脚0+自36积0～命K4垮+6兵92踩.5误，全楼长4林.3筋32喝5k坊m，剖行车乳道2姥×1正5.踏5m毙，最型大纵动坡≤炮3.地5%纵，横炼坡2沉%。赢江东脊大桥携引桥垂混凝腾土桥辱面采泪用双贤层改肠性沥酿青混她凝土输铺装迁，上鱼面层嗓4c月m森AC裕-1项3C康，下幸面层库6c句m秃AC国-2窜0C纱，S焦BS幅改性防沥青仁。共阿铺装肆桥面刚82妥60者0m2。20编08年夕6月1产日开工招，2筋008俱年11托月30残日全桥嘱竣工通筝车，经班浙江省朝交通厅余质量监跌督局验丸收评定邻为优良洞工程。11害.应用帐实例11茅.1应用工贞程概况11.匙1.3阻宜昌市哲伍家岗便至云池更公路改简造项目伍家芹岗至纷云池袖公路惩改造近项目誉起讫凑里程庙k2扎+2滤50狸～k箩20雷+4钓50伐，全滨长1波8.最20淹km壤，铺溉装沥敬青混段凝土筝路面莫35饭14痕76欧.1谊m2，其委中水朵泥混睁凝土念桥梁畅改性态沥青竹混凝竟土桥载面铺勉装8恭76裁1.碎3m2，铺装选层6c敏mA独C-1蜘3C，占SBS做改性沥跨青。2妨008狂年4月战20日巩开工，奔200捧8年1吼2月3膏0日全筹桥竣工仗通车，阴经浙江跑省交通惩厅质量魔监督局明验收评紧定为优殿良工程。11抵.应用辛实例11.牌2应用惰工程艺施工莫总结经上述3项工程纠混凝土联桥梁沥寸青混凝型土桥面镰铺装施押工，对端共性问舒题总结斩如下：11.炕2.1抛丸限处置妄去除限混凝涝土板跟上的想所有脑浮浆帝、软柴弱部陡位，闻形成乌粗糙需和可蜜靠的计抗滑术界面元，提巡寿高水牵泥混俭凝土忙桥面介板与段沥青悠铺装凉层之钩间的迫抗剪巨切能敌力，遍保证葵铺装损体系碗与混挠凝土丸面板及共同车受力愿变形止，不革