專利名稱：一種公路橋梁防水結構及其施工方法
技術領域：
本發明涉及一種公路橋梁防水結構及其施工方法。
背景技術：
隨著交通事業的迅速發展和公路等級的提高，公路橋梁日益增多。鋼筋混凝土橋面板在經受車輛重復荷載的震動、沖擊、拉伸和剪切等力學性能的影響，以及由于溫度、氣候變化引起膨脹、收縮后，往往會產生細微裂縫而引起橋面滲水或漏水，致使鋼筋銹蝕，影響橋梁的耐久性。尤其是現澆縫混凝土結合部，雖在設計和施工中采取了多種防裂措施，但總存在薄弱環節，產生裂縫，若不采取防水處理，勢必降低橋梁的使用年限。為了延長橋梁的使用壽命，減少維修費用，在水泥混凝土橋面上設置防水層，以達到橋面防水的目的就顯得十分必要。《公路瀝青路面設計規范》(JTJ 014-1997)及《公路瀝青路面施工技術規范》(JTGF40-2004)中的水泥混凝土橋面的鋪裝中均要求設置防水層。
目前最為常用的橋面防水結構是在橋梁混凝土基層上噴灑橋面防水涂料或粘貼改性瀝青防水卷材，然后鋪筑熱瀝青混凝土。為避免熱瀝青混合料鋪筑時熔化防水層，均要求防水涂料或防水卷材具有高耐熱性，按我國瀝青路面的施工技術標準，熱瀝青混合料攤鋪溫度一般在140～160℃之間，為此，現有各種防水涂料或防水卷材的耐熱性基本上都大于160℃，高于瀝青混合料的攤鋪溫度，由此導致瀝青混合料不能與防水涂膜或防水卷材熔為一體，兩者之間粘結力不足而易產生滑動剝離，最終結果是瀝青路面容易發生滑移破壞。此外，在這種防水結構中，由于下面層瀝青混合料中的石子粒徑較大，混合料與防水層的層間結合實際上是“點接觸”，與防水層接觸部分的石子絕大多數可能是石子的角尖，很容易將防水層戳穿，使防水層起不到防水的作用。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種公路橋梁防水結構及其施工方法，以增強防水層與橋面基層和瀝青混凝土面層的粘結，防止瀝青混凝土面層與防水層之間產生滑移，有效避免水對水泥混凝土基層的侵害，提高橋面的防水性能，延長橋梁的使用壽命。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是公路橋梁防水結構，其自下而上依次是橋面水泥混凝土基層、改性乳化瀝青涂膜、改性乳化瀝青稀漿封層和瀝青混凝土面層，其中，改性乳化瀝青涂膜與改性乳化瀝青稀漿封層構成了橋面防水層。其施工方法為在經過銑刨、沖洗干凈后的橋面水泥混凝土基層上面，先噴灑或者涂刷一層改性乳化瀝青，再鋪筑改性乳化瀝青稀漿封層，然后攤鋪熱瀝青混合料構成瀝青混凝土面層。
本發明具有如下的積極效果1.將改性乳化瀝青噴灑在橋面混凝土基層上，可以在其表面形成一層防水膜，防止水分進入水泥混凝土結構內部，進而保護混凝土不受到水分的侵蝕和損壞。
2.所使用的改性乳化瀝青與混凝土基層具有優良的粘結強度，能夠使防水層與橋面混凝土基層緊密的結合，不產生滑移。
3.在攤鋪熱瀝青混合料之前，先在改性瀝青涂膜上進行改性乳化瀝青稀漿封層，這既可避免熱瀝青混合料對改性瀝青涂膜的破壞，又可通過改性乳化瀝青稀漿封層將防水層和瀝青混合料聯為一體，形成一個粘結良好的整體，進而避免防水層與瀝青混凝土面層間的滑動剝離。
4.采用改性乳化瀝青稀漿封層的另一個作用是由于稀漿混合料所用的集料粒徑較小，級配均勻，能使稀漿封層與防水膜之間的接觸為面接觸，不會導致防水膜的破壞，并能夠有效防止水在防水層與瀝青混合料之間的積聚，避免冒漿和防止層間脫離造成的滑移。
5.本發明提供的防水結構及其施工方法施工簡便，不需要加熱，可以節約能源，也不對環境造成污染。
具體實施例方式
本發明提供了一種公路橋梁防水結構及其施工方法。
本發明公路橋梁防水結構具體是自下而上，依次是橋面混凝土基層、改性乳化瀝青涂膜、改性乳化瀝青稀漿封層和瀝青混凝土面層，其中，改性乳化瀝青涂膜與改性乳化瀝青稀漿封層構成了橋面防水層。
改性乳化瀝青涂膜所采用的改性乳化瀝青可以是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性乳化瀝青、丁苯橡膠(SBR)改性乳化瀝青或氯丁橡膠(CR)改性乳化瀝青。
改性乳化瀝青稀漿封層所采用的改性乳化瀝青可以是SBR改性乳化瀝青，或SBS改性乳化瀝青。
本發明公路橋梁防水結構的施工方法，具體如下在經過銑刨、沖洗干凈后的橋面混凝土基層上面，先噴灑或者涂刷一層改性乳化瀝青，灑布量為0.5～1.0kg/m2，再鋪筑4～10mm厚的改性乳化瀝青稀漿封層，然后攤鋪熱瀝青混合料構成瀝青混凝土面層。瀝青混凝土面層的厚度不小于4cm。
本發明要求在改性乳化瀝青涂膜上進行改性乳化瀝青稀漿封層。改性乳化瀝青涂膜所采用的乳化瀝青的蒸發殘留物的軟化點為55～100℃，與水泥混凝土粘結強度應大于0.8MPa，最好大于1.5MPa。
改性乳化瀝青稀漿礦料級配組成符合《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40-2004)規定的改性稀漿封層級配要求，選用的礦料為堅硬、粗糙、耐磨、潔凈的集料。
下面借助于具體實施例對本發明施工方法作出進一步的說明。
實施例11.對橋面進行表面粗糙處理。橋面混凝土施工完畢、且達到足夠的強度之后，對橋面進行表面粗糙處理。對于大段面的鑿毛采用銑刨機銑除水泥混凝土橋面表層浮漿，小段面鑿毛采用小型銑刨機、鋼絲刷、鐵釬、掃帚等小型機具配合人工進行處理。
2.清洗橋面。用高壓水槍等進行表面清洗，清除水泥混凝土表面由于上一道工序造成的塵垢。
3.噴灑SBS改性乳化瀝青。SBS改性乳化瀝青的噴灑量為0.6kg/m2，通過灑布車進行噴灑，噴灑時應保證灑布均勻性。
4.養護。噴灑SBS改性乳化瀝青施工完畢后，待其完全破乳滲透24小時，再進行稀漿封層施工。
5.灑布改性乳化瀝青稀漿封層。改性乳化瀝青稀漿的組成重量配比為SBR改性乳化瀝青∶礦料∶水∶水泥＝14∶100∶12∶2。稀漿封層厚度為6mm。礦料采用堅硬、粗糙、耐磨、潔凈的集料，其級配組成為《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40-2004)規定的MS-2型稀漿封層級配。
6.攤鋪熱瀝青混合料構成瀝青混凝土面層。稀漿封層固化成型后，按《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40-2004)的規定攤鋪熱瀝青混合料構成瀝青混凝土面層，面層厚度為10cm。
上述實施例中使用的SBS改性乳化瀝青和SBR改性乳化瀝青均為市售。SBS改性乳化瀝青的蒸發殘留物的軟化點為70℃，粘結強度為2.5MPa。
實施例2橋面防水結構由水泥混凝土基層、SBR改性乳化瀝青涂膜、SBR改性乳化瀝青稀漿封層、瀝青混凝土面層組成。SBR改性乳化瀝青的噴灑量為0.8kg/m2，SBR改性乳化瀝青稀漿的組成重量配比為SBR改性乳化瀝青∶礦料∶水∶水泥＝15∶100∶13∶2.5，稀漿封層的厚度為8mm，瀝青混凝土面層厚度為6cm。所使用的SBR改性乳化瀝青的蒸發殘留物的軟化點為60℃，粘結強度為1.8MPa。橋面防水的施工方法與實施例1相同。
實施例3橋面防水結構由水泥混凝土基層、SBS改性乳化瀝青涂膜、SBS改性乳化瀝青稀漿封層、瀝青混凝土面層組成。SBS改性乳化瀝青的噴灑量為0.7kg/m2，SBS改性乳化瀝青稀漿的組成重量配比為SBS改性乳化瀝青∶礦料∶水∶水泥＝13∶100∶11∶1.5，稀漿封層的厚度為7mm，瀝青混凝土面層厚度為10cm。所使用的SBS改性乳化瀝青的蒸發殘留物的軟化點為65℃，粘結強度為2.1MPa。橋面防水的施工方法與實施例1相同。
上述實施例(實施例1-3)的橋面在經過二年的通車考驗后，瀝青混凝土面層與防水層之間均未產生滑移，鉆芯取樣結果表明防水層與水泥混凝土基層及瀝青混凝土面層粘結良好。
權利要求
1.一種公路橋梁防水結構，其特征在于自下而上，依次是橋面水泥混凝土基層、改性乳化瀝青涂膜、改性乳化瀝青稀漿封層和瀝青混凝土面層，其中，改性乳化瀝青涂膜與改性乳化瀝青稀漿封層構成了橋面防水層。
2.根據權利要求1所述的公路橋梁防水結構，其特征在于改性乳化瀝青涂膜所采用的改性乳化瀝青是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性乳化瀝青、丁苯橡膠改性乳化瀝青或氯丁橡膠改性乳化瀝青。
3.根據權利要求1所述的公路橋梁防水結構，其特征在于改性乳化瀝青稀漿封層所采用的改性乳化瀝青是丁苯橡膠改性乳化瀝青，或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性乳化瀝青。
4.公路橋梁防水結構的施工方法，其特征在于在經過銑刨、沖洗干凈后的橋面水泥混凝土基層上面，先噴灑或者涂刷一層改性乳化瀝青，再鋪筑改性乳化瀝青稀漿封層，然后攤鋪熱瀝青混合料構成瀝青混凝土面層。
5.根據權利要求4所述的公路橋梁防水結構的施工方法，其特征在于在噴灑或者涂刷一層改性乳化瀝青時，灑布量為0.5～1.0kg/m2。
6.根據權利要求4所述的公路橋梁防水結構的施工方法，其特征在于改性乳化瀝青稀漿封層的厚度為4～10mm。
7.根據權利要求4所述的公路橋梁防水結構的施工方法，其特征在于瀝青混凝土面層的厚度不小于4cm。
全文摘要
本發明提供了一種公路橋梁防水結構及其施工方法。該防水結構自下而上，依次是橋面水泥混凝土基層、改性乳化瀝青涂膜、改性乳化瀝青稀漿封層和瀝青混凝土面層，其中，改性乳化瀝青涂膜與改性乳化瀝青稀漿封層構成了橋面防水層。該防水結構的施工方法為在經過銑刨、沖洗干凈后的橋面水泥混凝土基層上面，先噴灑或者涂刷一層改性乳化瀝青，再鋪筑改性乳化瀝青稀漿封層，然后攤鋪熱瀝青混合料構成瀝青混凝土面層。本發明能增強防水層與橋面水泥混凝土基層和瀝青混凝土面層的粘結，防止瀝青混凝土面層與防水層之間產生滑移，有效避免水對水泥混凝土基層的侵害，提高橋面的防水性能，延長橋梁的使用壽命。
文檔編號E01D19/00GK1811069SQ200610018260
公開日2006年8月2日 申請日期2006年1月19日 優先權日2006年1月19日
發明者吳少鵬, 張啟炎, 魏華, 董華均, 張詠梅, 劉國清, 余劍英 申請人:武漢理工大學, 湖北長江路橋股份有限公司