专利名称：一种公路桥梁防水结构及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种公路桥梁防水结构及其施工方法。
背景技术：
随着交通事业的迅速发展和公路等级的提高，公路桥梁日益增多。钢筋混凝土桥面板在经受车辆重复荷载的震动、冲击、拉伸和剪切等力学性能的影响，以及由于温度、气候变化引起膨胀、收缩后，往往会产生细微裂缝而引起桥面渗水或漏水，致使钢筋锈蚀，影响桥梁的耐久性。尤其是现浇缝混凝土结合部，虽在设计和施工中采取了多种防裂措施，但总存在薄弱环节，产生裂缝，若不采取防水处理，势必降低桥梁的使用年限。为了延长桥梁的使用寿命，减少维修费用，在水泥混凝土桥面上设置防水层，以达到桥面防水的目的就显得十分必要。《公路沥青路面设计规范》(JTJ 014-1997)及《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中的水泥混凝土桥面的铺装中均要求设置防水层。
目前最为常用的桥面防水结构是在桥梁混凝土基层上喷洒桥面防水涂料或粘贴改性沥青防水卷材，然后铺筑热沥青混凝土。为避免热沥青混合料铺筑时熔化防水层，均要求防水涂料或防水卷材具有高耐热性，按我国沥青路面的施工技术标准，热沥青混合料摊铺温度一般在140～160℃之间，为此，现有各种防水涂料或防水卷材的耐热性基本上都大于160℃，高于沥青混合料的摊铺温度，由此导致沥青混合料不能与防水涂膜或防水卷材熔为一体，两者之间粘结力不足而易产生滑动剥离，最终结果是沥青路面容易发生滑移破坏。此外，在这种防水结构中，由于下面层沥青混合料中的石子粒径较大，混合料与防水层的层间结合实际上是“点接触”，与防水层接触部分的石子绝大多数可能是石子的角尖，很容易将防水层戳穿，使防水层起不到防水的作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种公路桥梁防水结构及其施工方法，以增强防水层与桥面基层和沥青混凝土面层的粘结，防止沥青混凝土面层与防水层之间产生滑移，有效避免水对水泥混凝土基层的侵害，提高桥面的防水性能，延长桥梁的使用寿命。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是公路桥梁防水结构，其自下而上依次是桥面水泥混凝土基层、改性乳化沥青涂膜、改性乳化沥青稀浆封层和沥青混凝土面层，其中，改性乳化沥青涂膜与改性乳化沥青稀浆封层构成了桥面防水层。其施工方法为在经过铣刨、冲洗干净后的桥面水泥混凝土基层上面，先喷洒或者涂刷一层改性乳化沥青，再铺筑改性乳化沥青稀浆封层，然后摊铺热沥青混合料构成沥青混凝土面层。
本发明具有如下的积极效果1.将改性乳化沥青喷洒在桥面混凝土基层上，可以在其表面形成一层防水膜，防止水分进入水泥混凝土结构内部，进而保护混凝土不受到水分的侵蚀和损坏。
2.所使用的改性乳化沥青与混凝土基层具有优良的粘结强度，能够使防水层与桥面混凝土基层紧密的结合，不产生滑移。
3.在摊铺热沥青混合料之前，先在改性沥青涂膜上进行改性乳化沥青稀浆封层，这既可避免热沥青混合料对改性沥青涂膜的破坏，又可通过改性乳化沥青稀浆封层将防水层和沥青混合料联为一体，形成一个粘结良好的整体，进而避免防水层与沥青混凝土面层间的滑动剥离。
4.采用改性乳化沥青稀浆封层的另一个作用是由于稀浆混合料所用的集料粒径较小，级配均匀，能使稀浆封层与防水膜之间的接触为面接触，不会导致防水膜的破坏，并能够有效防止水在防水层与沥青混合料之间的积聚，避免冒浆和防止层间脱离造成的滑移。
5.本发明提供的防水结构及其施工方法施工简便，不需要加热，可以节约能源，也不对环境造成污染。
具体实施例方式
本发明提供了一种公路桥梁防水结构及其施工方法。
本发明公路桥梁防水结构具体是自下而上，依次是桥面混凝土基层、改性乳化沥青涂膜、改性乳化沥青稀浆封层和沥青混凝土面层，其中，改性乳化沥青涂膜与改性乳化沥青稀浆封层构成了桥面防水层。
改性乳化沥青涂膜所采用的改性乳化沥青可以是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性乳化沥青、丁苯橡胶(SBR)改性乳化沥青或氯丁橡胶(CR)改性乳化沥青。
改性乳化沥青稀浆封层所采用的改性乳化沥青可以是SBR改性乳化沥青，或SBS改性乳化沥青。
本发明公路桥梁防水结构的施工方法，具体如下在经过铣刨、冲洗干净后的桥面混凝土基层上面，先喷洒或者涂刷一层改性乳化沥青，洒布量为0.5～1.0kg/m2，再铺筑4～10mm厚的改性乳化沥青稀浆封层，然后摊铺热沥青混合料构成沥青混凝土面层。沥青混凝土面层的厚度不小于4cm。
本发明要求在改性乳化沥青涂膜上进行改性乳化沥青稀浆封层。改性乳化沥青涂膜所采用的乳化沥青的蒸发残留物的软化点为55～100℃，与水泥混凝土粘结强度应大于0.8MPa，最好大于1.5MPa。
改性乳化沥青稀浆矿料级配组成符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)规定的改性稀浆封层级配要求，选用的矿料为坚硬、粗糙、耐磨、洁净的集料。
下面借助于具体实施例对本发明施工方法作出进一步的说明。
实施例11.对桥面进行表面粗糙处理。桥面混凝土施工完毕、且达到足够的强度之后，对桥面进行表面粗糙处理。对于大段面的凿毛采用铣刨机铣除水泥混凝土桥面表层浮浆，小段面凿毛采用小型铣刨机、钢丝刷、铁钎、扫帚等小型机具配合人工进行处理。
2.清洗桥面。用高压水枪等进行表面清洗，清除水泥混凝土表面由于上一道工序造成的尘垢。
3.喷洒SBS改性乳化沥青。SBS改性乳化沥青的喷洒量为0.6kg/m2，通过洒布车进行喷洒，喷洒时应保证洒布均匀性。
4.养护。喷洒SBS改性乳化沥青施工完毕后，待其完全破乳渗透24小时，再进行稀浆封层施工。
5.洒布改性乳化沥青稀浆封层。改性乳化沥青稀浆的组成重量配比为SBR改性乳化沥青∶矿料∶水∶水泥＝14∶100∶12∶2。稀浆封层厚度为6mm。矿料采用坚硬、粗糙、耐磨、洁净的集料，其级配组成为《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)规定的MS-2型稀浆封层级配。
6.摊铺热沥青混合料构成沥青混凝土面层。稀浆封层固化成型后，按《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的规定摊铺热沥青混合料构成沥青混凝土面层，面层厚度为10cm。
上述实施例中使用的SBS改性乳化沥青和SBR改性乳化沥青均为市售。SBS改性乳化沥青的蒸发残留物的软化点为70℃，粘结强度为2.5MPa。
实施例2桥面防水结构由水泥混凝土基层、SBR改性乳化沥青涂膜、SBR改性乳化沥青稀浆封层、沥青混凝土面层组成。SBR改性乳化沥青的喷洒量为0.8kg/m2，SBR改性乳化沥青稀浆的组成重量配比为SBR改性乳化沥青∶矿料∶水∶水泥＝15∶100∶13∶2.5，稀浆封层的厚度为8mm，沥青混凝土面层厚度为6cm。所使用的SBR改性乳化沥青的蒸发残留物的软化点为60℃，粘结强度为1.8MPa。桥面防水的施工方法与实施例1相同。
实施例3桥面防水结构由水泥混凝土基层、SBS改性乳化沥青涂膜、SBS改性乳化沥青稀浆封层、沥青混凝土面层组成。SBS改性乳化沥青的喷洒量为0.7kg/m2，SBS改性乳化沥青稀浆的组成重量配比为SBS改性乳化沥青∶矿料∶水∶水泥＝13∶100∶11∶1.5，稀浆封层的厚度为7mm，沥青混凝土面层厚度为10cm。所使用的SBS改性乳化沥青的蒸发残留物的软化点为65℃，粘结强度为2.1MPa。桥面防水的施工方法与实施例1相同。
上述实施例(实施例1-3)的桥面在经过二年的通车考验后，沥青混凝土面层与防水层之间均未产生滑移，钻芯取样结果表明防水层与水泥混凝土基层及沥青混凝土面层粘结良好。
权利要求
1.一种公路桥梁防水结构，其特征在于自下而上，依次是桥面水泥混凝土基层、改性乳化沥青涂膜、改性乳化沥青稀浆封层和沥青混凝土面层，其中，改性乳化沥青涂膜与改性乳化沥青稀浆封层构成了桥面防水层。
2.根据权利要求1所述的公路桥梁防水结构，其特征在于改性乳化沥青涂膜所采用的改性乳化沥青是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性乳化沥青、丁苯橡胶改性乳化沥青或氯丁橡胶改性乳化沥青。
3.根据权利要求1所述的公路桥梁防水结构，其特征在于改性乳化沥青稀浆封层所采用的改性乳化沥青是丁苯橡胶改性乳化沥青，或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性乳化沥青。
4.公路桥梁防水结构的施工方法，其特征在于在经过铣刨、冲洗干净后的桥面水泥混凝土基层上面，先喷洒或者涂刷一层改性乳化沥青，再铺筑改性乳化沥青稀浆封层，然后摊铺热沥青混合料构成沥青混凝土面层。
5.根据权利要求4所述的公路桥梁防水结构的施工方法，其特征在于在喷洒或者涂刷一层改性乳化沥青时，洒布量为0.5～1.0kg/m2。
6.根据权利要求4所述的公路桥梁防水结构的施工方法，其特征在于改性乳化沥青稀浆封层的厚度为4～10mm。
7.根据权利要求4所述的公路桥梁防水结构的施工方法，其特征在于沥青混凝土面层的厚度不小于4cm。
全文摘要
本发明提供了一种公路桥梁防水结构及其施工方法。该防水结构自下而上，依次是桥面水泥混凝土基层、改性乳化沥青涂膜、改性乳化沥青稀浆封层和沥青混凝土面层，其中，改性乳化沥青涂膜与改性乳化沥青稀浆封层构成了桥面防水层。该防水结构的施工方法为在经过铣刨、冲洗干净后的桥面水泥混凝土基层上面，先喷洒或者涂刷一层改性乳化沥青，再铺筑改性乳化沥青稀浆封层，然后摊铺热沥青混合料构成沥青混凝土面层。本发明能增强防水层与桥面水泥混凝土基层和沥青混凝土面层的粘结，防止沥青混凝土面层与防水层之间产生滑移，有效避免水对水泥混凝土基层的侵害，提高桥面的防水性能，延长桥梁的使用寿命。
文档编号E01D19/00GK1811069SQ200610018260
公开日2006年8月2日 申请日期2006年1月19日 优先权日2006年1月19日
发明者吴少鹏, 张启炎, 魏华, 董华均, 张咏梅, 刘国清, 余剑英 申请人:武汉理工大学, 湖北长江路桥股份有限公司