改性瀝青粘結(jié)防水層在道路工程中的應(yīng)用

PAGE111PAGE211111改性瀝青粘結(jié)防水層在工程中的應(yīng)用北京工程建設(shè)有有限責(zé)任公公司[摘要]改性瀝青粘粘結(jié)結(jié)防水層是是是一較新新型的的工藝，通通過過南友路路施工工介紹其其工藝藝特點、施施工工方法及及注意意事項，實實踐踐證明該該工藝藝性能優(yōu)優(yōu)良、施施工方便便，具具有較好好的推推廣價值值。[關(guān)鍵詞]改性瀝青粘結(jié)防水水層工藝應(yīng)用南（寧）友（誼誼誼關(guān)）高高速公公路是國國道主主干線衡衡陽至至昆明公公路支支線，是是廣西西區(qū)公路路主干干線的重重要組組成部分分，也也是我國國通往往越南乃乃至東東南亞地地區(qū)最最便捷的的國際際運輸通通道，它它起于南南寧吳吳圩鎮(zhèn)，與與南南寧機場場高速速相連，止止于于中越友友誼關(guān)關(guān)邊境，與與越越南1號公路相相連連。該公公路為為世行貸貸款項項目，全全長179..2公里，雙雙向4車道，設(shè)設(shè)計計行車速速度100公理/小時，路路面面結(jié)構(gòu)為4cmAACC13改進型+5cmmAAC200+66cmAAC225，采用煤煤油油稀釋瀝瀝青透透層+稀漿封層層，中中上面層層間采采用較新新型的的改性瀝瀝青粘粘結(jié)防水水層。該公路是廣西區(qū)區(qū)區(qū)第一條條瀝青青路面高高速公公路，南南友項項目辦對對瀝青青路面質(zhì)質(zhì)量高高度重視視，從從路面結(jié)結(jié)構(gòu)的的選型，到到路路面施工工的全全過程，通通過過聘請公公路界界專家進進行講講座、組組織人人員到高高速公公路較發(fā)發(fā)達的的省份考考察、借借鑒經(jīng)驗驗，并并聘請長長沙交交院教授授成立立專家顧顧問小小組全程程進行行指導(dǎo)，修修筑筑了不同同類型型的試驗驗段，優(yōu)優(yōu)中選優(yōu)優(yōu)，以以達到從從設(shè)計計、施工工均完完美的程程度。其其中原設(shè)設(shè)計方方案中上上面層層與中面面層之之間設(shè)乳乳化瀝瀝青粘層層，經(jīng)經(jīng)論證后后變更更為改性性瀝青青粘結(jié)防防水層層。1瀝青路面面面水損害害分析析我國高速公路瀝瀝瀝青路面面早期期水損害害現(xiàn)象象較普遍遍，主主要表現(xiàn)現(xiàn)為唧唧漿、網(wǎng)網(wǎng)裂、形形變、最最終形形成坑槽槽，嚴嚴重影響響行車車舒適和和安全全。有研研究表表明，現(xiàn)現(xiàn)場空空隙率小小于7%時，水損損害害現(xiàn)象不不明顯顯，現(xiàn)場場空隙隙率大于8%時，路面面很很容易發(fā)發(fā)生水水損害現(xiàn)現(xiàn)象。如如果瀝青青路面面防水性性能不不好（半半開式式），水水進得得去出不不來，在在行車荷荷載的的作用下下形成成動載水水壓力力沖刷石石子表表面，長長期作作用下使使瀝青青與石子子表面面剝離、松松散散而形成成坑槽槽，水滲滲透至至哪一層層，哪哪一層將將不可可避免遭遭到破破壞，如如果水水通過面面層的的上、中中、下下三層到到達基基層頂面面，動動壓力水水沖刷刷基層頂頂面，使使得基層層與面面層發(fā)生生分離離，很容容易發(fā)發(fā)生推擠擠現(xiàn)象象，水泥泥漿上上浮形成成唧漿漿、網(wǎng)裂裂，最最后形成成坑槽槽。在我們?yōu)r青路面面面結(jié)構(gòu)類類型中中，密級級配瀝瀝青混合合料設(shè)設(shè)計空隙隙率在在4%左右，規(guī)規(guī)范范要求現(xiàn)現(xiàn)場空空隙率控控制在在7%以內(nèi)，由由于于瀝青混混合料料的不均均勻性性以及施施工產(chǎn)產(chǎn)生的不不均勻勻性，瀝瀝青路路面的現(xiàn)現(xiàn)場空空隙率經(jīng)經(jīng)常出出現(xiàn)大于7%現(xiàn)象（雨雨天天過后路路面局局部發(fā)黑黑的地地方特別別明顯顯），因因此單單憑路面面結(jié)構(gòu)構(gòu)本身不不能夠夠防止雨雨水進進入瀝青青面層層，只有有通過過功能層層（防防水層）的的作作用，才才能夠夠減少水水滲透透現(xiàn)象，達達到到防水的的目的的。瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)設(shè)計一般般為三三層，在在設(shè)計計受力計計算時時為整體體受力力，為加加強瀝瀝青面層層間的的粘結(jié)性性，在在瀝青面面層之之間設(shè)置置粘層層，特別別是使使用改性性瀝青青粘結(jié)層層更增增加了層層間的的粘結(jié)效效果，本本工程中中面層層與上面面層之之間使用用的就就是改性性瀝青青粘結(jié)層層。2改性瀝青青青粘結(jié)防防水層層的含義義及工工藝特點點2.1改性瀝青青青粘結(jié)防防水層層的含義義在基層頂面或瀝瀝瀝青混凝凝土面面層之間間噴灑灑一層改改性瀝瀝青，再再灑布布適量的的單一一粒級的的石子子，穩(wěn)壓壓后形形成一具具有防防水和粘粘結(jié)作作用的功功能層層。2.2改性瀝青青青粘結(jié)防防水層層設(shè)置在在中面面層頂部部的原原因在高速公路水損損損害中，通通常常產(chǎn)生坑坑洞的的部位有有上面面層、中中上面面層，還還有三三層均破破壞的的。據(jù)有有關(guān)資資料調(diào)查查顯示示，由于于現(xiàn)在在瀝青混混凝土土面層較較厚（通通常在15cm以上），在在在雨水尚尚未透透入下面面層之之前，上上面層層或中面面層就就已經(jīng)出出現(xiàn)坑坑洞破壞壞，而而且大部部分坑坑洞均出出現(xiàn)在在中上面面層，這這也再次次證明明‘只要水滲滲透透到哪個個部位位，哪個個部位位就破壞’的道理。因因因此，與與其將將粘結(jié)防防水層層設(shè)置在在基層層頂面，不不如如設(shè)置在在中上上面層之之間，使使其與表表面層層形成一一個整整體，將將雨水水阻于表表面層層上不讓讓其下下滲，有有效地地解決瀝瀝青面面層水損損壞現(xiàn)現(xiàn)象。2.3改性瀝青青青粘結(jié)防防水層層的特點點改性瀝青粘結(jié)防防防水層通通常采采用SBS改性瀝青青，與與普通瀝瀝青相相比由于于其軟軟化點高高，提提高了防防水層層的高溫溫抗剪剪強度，并并有有效防止止泛油油現(xiàn)象。同同時時改善了了防水水層低溫溫抗裂裂性和延延緩反反射裂縫縫上升升的能力力。在在粘結(jié)防防水層層上方灑灑布單單一粒級級的碎碎石層，在在表表面層混混合料料攤鋪時時，高高溫混合合料將將SBS改性瀝青‘燙化’，在壓路路機機的柔撮撮下改改性瀝青青上浮浮、石子子滾動動，‘白碎石’裹覆瀝青青變變成‘黑碎石’，并與表表面面層混合合料形形成一體體，避避免其間間形成成軟弱夾夾層，提提高了面面層的的整體強強度。因此，聚合物SSSBS改性瀝青青粘粘結(jié)防水水層具具有如下下特點點：（1）表面層下下部部形成富瀝瀝瀝青層，同同時時與中面面層間間存在一一薄瀝瀝青膜，二二者者共同作作用形形成粘結(jié)結(jié)防水水層，有有效防防止雨水水滲入入。我們在施工檢測測測時，通通過鉆鉆取芯樣樣觀察察，表面面層下下部1.5ccm左右形成成富富瀝青層層，骨骨料間瀝瀝青膠膠泥顏色色較黑黑，而上上部瀝瀝青膠泥泥顏色色發(fā)白，說說明明下部瀝瀝青膠膠泥瀝青青含量量較多，膠膠泥泥在高溫溫時流流動性較較強，有有效地填填充了了表面層層下部部空隙，起起到到了防水水的目目的。（2）聚合物SSBBS改性瀝青青高高溫性能能好、粘粘結(jié)性強強；同同時施工工時灑灑布的同同步碎碎石嵌入入表面面層內(nèi)部部，與與表面層層混合合料融為為一體體，其間間不存存在軟弱弱夾層層，中面面層與與表面層層有效效粘結(jié)成成一體體，整體體結(jié)構(gòu)構(gòu)強，提提高了了層間抗抗剪能能力。（3）由于改性性瀝瀝青軟化點點點較高，改改性性瀝青粘粘結(jié)防防水層不不會出出現(xiàn)泛油油問題題。（4）由于表面面層層底部富瀝瀝瀝青層的的存在在，其下下部混混合料粘粘結(jié)力力較強，就就象象‘套箍’作用將表表面面層粘結(jié)結(jié)成整整體，即即使表表面出現(xiàn)現(xiàn)裂縫縫等病害害，也也可大大大延長長路面的的使用用壽命。（5）采用機械械化化施工，施施施工效率率高，質(zhì)質(zhì)量有保保證。3粘結(jié)防水水水層的施施工工工藝3.1粘結(jié)防水水水層的材材料規(guī)規(guī)格、用用量及及技術(shù)指指標(biāo)基質(zhì)瀝青采用泰泰泰普勒AH-770型道路石石油油瀝青，采采用用SBS改性劑，設(shè)設(shè)設(shè)計灑布布量為為1.6~~22.0mml//m2；碎石采采用用石灰?guī)r巖，粒粒徑為16~1199mm，石子應(yīng)應(yīng)潔潔凈、干干燥，設(shè)設(shè)計灑布布量為為覆蓋率50%左右（見見下下表）。材料名稱規(guī)格/型號灑布量備注SBS改性瀝青青青AH-701.6~2.000ml//m22泰普勒碎石16~19mmmm覆蓋率50%石灰?guī)r實踐證明，為避避避免形成成碎石石隔離層層，石石子灑布布量以以覆蓋率40~5500%更佳。技術(shù)指標(biāo)SBS改性劑（I-D）針入度(25℃℃℃、100g、5s)00..1mmm最小40針入度指數(shù)PIII最小±0.2延度5℃，5ccm/minnn(cm))最小25軟化點TR＆BBB（℃）最小70運動粘度13555℃（Pa·S）最大3閃點（℃）最小230溶解度%最小99離析軟化點差（℃）最大2.5彈性恢復(fù)25℃℃℃最小85RTFOT后殘殘殘留物質(zhì)量損失%最大1.0針入度比25℃℃℃%最小65延度5℃（cmm）最小153.2粘結(jié)防水水水層施工工工藝藝及要求求清掃路面→噴灑灑灑SBS改性瀝青→灑布單一一粒粒級碎石→膠輪壓路路機機碾壓（1）路面清掃掃優(yōu)優(yōu)先選用清清清掃機配配合空空壓機進進行，路路面確實實污染染嚴重需需要用用水沖洗洗時，路路面必須須經(jīng)充充分干燥燥后方方可進行行瀝青青噴灑。（2）SBS改改性瀝瀝青必須須噴灑均均勻，瀝瀝青灑布布車須須配備自自動加加熱系統(tǒng)統(tǒng)、自自動測速速裝置置和自動動控制制噴灑量量，且且各個噴噴嘴能能夠單獨獨自動動控制，噴噴油油管具有有回路路，能嚴嚴格控控制噴灑灑量。灑灑布量為1.6~~22.0mml//m2，噴灑時時兩兩幅重疊1.0~~11.5ccm，并采取取防防護措施施防止止對路緣緣石等等結(jié)構(gòu)物物造成成污染。灑布瀝青時氣溫溫溫不應(yīng)低低于10℃，風(fēng)速適適度度，濃霧霧或雨雨天路面面潮濕濕時不應(yīng)應(yīng)施工工。（3）碎石灑布布須須緊跟進行行行，有條條件可可采用同同步碎碎石車進進行灑灑布。石石子覆覆蓋率為50%左右。（4）采用輪胎胎壓壓路機進行行行碾壓，使使碎碎石與瀝瀝青層層粘結(jié)穩(wěn)穩(wěn)定。已施工完成的SSSBS改性瀝青青粘粘結(jié)防水水層3.3粘結(jié)防水水水層施工工注意意事項（1）噴灑SBBSS改性瀝青青前前，路面面必須須充分干干燥、潔潔凈才能能進行行，避免免路面面清掃不不凈影影響粘結(jié)結(jié)效果果，嚴禁禁將水水份封閉閉在中中面層空空隙中中。我們在施工中，曾曾出現(xiàn)一塊約約1m2大小的鼓包包現(xiàn)象，壓路路機無法壓實實，我們用螺螺絲刀插入檢檢查，一股水水蒸氣從表面面層底部泄出出，鼓包消除除。分析原因因，我們認為為該處在灑改改性瀝青時，水水分被封閉在在中面層的空空隙中，表面面層施工時高高溫混合料將將水分氣化向向上蒸發(fā)，又又無法泄出，故故形成鼓包現(xiàn)現(xiàn)象。（2）瀝青必須須灑灑布均勻，并并嚴格控制瀝瀝青灑布量，一一般按設(shè)計下下限至中值之之間控制。經(jīng)經(jīng)驗上以石子子表面上1.0~11.5mm厚度油膜為為宜，不可以以高限控制，避避免出現(xiàn)施工工中泛油現(xiàn)象象。在施工中如出現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)帶狀的的、非非全段面面的泛泛油現(xiàn)象象（碾碾壓時混混合料料發(fā)軟、表表面面較光、發(fā)發(fā)亮亮，輪胎胎壓路路機有明明顯輪輪跡），經(jīng)經(jīng)分分析，帶帶狀的的寬度基基本與與瀝青噴噴灑車車灑布寬寬度相相符，而而同一一段面上上其它它地段無無泛油油現(xiàn)象，這這說說明不是是混合合料拌合合不均均造成的的，而而是由瀝瀝青灑灑布量偏偏大造造成的，因因此此瀝青的的灑布布量和灑灑布的的均勻性性必須須嚴格要要求，必必須采用用先進進的設(shè)備備、調(diào)調(diào)試到最最佳狀狀態(tài)、精精心組組織施工工，并并做好施施工檢檢測工作作。（3）瀝青噴灑灑時時避免出現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)帶狀重重疊，造造成瀝青青灑布布量過大大；另另在噴灑灑開始始和結(jié)束束時采采取必要要措施施，避免免油量量過大或或出現(xiàn)現(xiàn)瀝青油油包，同同時派專專人對對灑布后后的工工作面進進行排排查，對對發(fā)現(xiàn)現(xiàn)油包處處進行行清除（用用熱熱混合料料燙化化混合后后鏟除除，或用用火烤烤化鏟除除），以以免在表表面層層施工時時油包包被燙化化出現(xiàn)現(xiàn)泛油現(xiàn)現(xiàn)象，我我們在施施工中中曾多次次出現(xiàn)現(xiàn)過類似似現(xiàn)象象，處理理起來來很困難難，也也影響路路面平平整度和和路容容美觀。（4）碎石灑布布均均勻，覆蓋蓋蓋率為50%左右，碎碎石石粒徑為16~1199mm的單一粒粒級級，石子子表面面應(yīng)干燥燥、潔潔凈無粉粉塵，有有利于與與瀝青青粘結(jié)；；碎石石的灑布布量及及粒徑要要求要要嚴格控控制，原原因如下下：①灑布碎石層的的的首要目的的是是保護瀝瀝青膜膜不被施施工車車輛和攤攤鋪機機破壞，同同時時吸收一一部分分瀝青，避避免免泛油。②石子覆蓋率5550%左右的目目的的有二：：其一一是避免免（或或減少）石石子子重疊現(xiàn)現(xiàn)象，留50%的空隙讓讓表面層混混合料來填填充，使防防水層與表表面層形成成整體。如如果碎石灑灑布量過大大，表面層層與中面層層之間將形形成一白色色隔離層，危危害性較大大；其二是是讓熱混合合料落入石石子空隙中中，將改性性瀝青油膜膜‘燙化’，在碾壓壓時自由瀝瀝青上浮裹裹覆‘白石子’，同時自自由瀝青在在毛細作用用下與表面面層下部1.5ccm左右混合合料混合形形成一富油油層，融為為一體。③石子粒徑為1116~199mmm單一粒級級，其其目的是是石子子之間形形成的的空隙與與表面面層石子子的最最大粒徑徑相適適應(yīng)，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現(xiàn)象象；同時時灑布布的石子子粒徑徑亦不能能過大大，因為為表面面層設(shè)計計厚度度為4.0ccm，石子粒粒徑徑過大將將對表表面層混混合料料形成干干涉，影影響表面面層結(jié)結(jié)構(gòu)。（5）采用輪胎胎壓壓路機碾壓壓壓，目的的是將將重疊的的石子子重新排排列為為單層，與與瀝瀝青油膜膜充分分粘結(jié)、穩(wěn)穩(wěn)定定，避免免搭接接形成空空隙；；同時使使石子子重新定定位，使使其較穩(wěn)穩(wěn)定的的面朝下下與瀝瀝青粘結(jié)結(jié)。大大噸位的的雙鋼鋼輪壓路路機容容易將石石子壓壓碎，故故一般般不予采采用。4結(jié)語改性能瀝青粘結(jié)結(jié)結(jié)防水層層是一一個較新新的工工藝，其其設(shè)置置在中面面層與與表面層層之間間，與表表面層層下部形形成富富瀝青層層，既既有效地地將雨雨水阻于于中面面層之上上，又又有效保保護了了表面層層不被被破壞，具具有有十分重重要的的意義。采用較先進的設(shè)設(shè)設(shè)備機械械化施施工，施施工進進度、質(zhì)質(zhì)