馬鮮妮

（上海龍盼市政建設(shè)工程有限公司，上海市 200123）

1　防水黏結(jié)層對(duì)連續(xù)配筋混凝土復(fù)合路面的重要作用

連續(xù)配筋混凝土復(fù)合路面CRCP是在連續(xù)配筋混凝土結(jié)構(gòu)上攤鋪瀝青混合料面層形成的復(fù)合式路面。

CRCP混凝土層表面會(huì)產(chǎn)生細(xì)而密的裂縫。連續(xù)配筋混凝土層通過設(shè)置縱向的連續(xù)鋼筋，把縱向鋼筋埋置深度處的橫向裂縫的平均寬度控制在0.5 mm以下，橫向裂縫的平均間距控制在1.8 m以下[1]。因此，表面細(xì)而密的橫向裂縫是連續(xù)配筋混凝土層的正常使用狀態(tài)。為避免雨水沿裂縫下滲，銹蝕鋼筋，并進(jìn)一步延長(zhǎng)連續(xù)配筋混凝土層的使用年限，需在瀝青混凝土層與連續(xù)配筋混凝土層之間設(shè)置防水層。

CRCP的瀝青與水泥混凝土層之間還需要設(shè)置粘結(jié)層。CRCP主要依靠瀝青結(jié)合料的粘結(jié)力、瀝青的內(nèi)聚力、瀝青混合料與水泥混凝土表面的摩擦力來抵抗瀝青混凝土層與連續(xù)配筋混凝土層之間的水平剪應(yīng)力，抗剪能力相對(duì)較弱[2]；且瀝青混凝土與連續(xù)配筋混凝土模量差異很大，變形的協(xié)調(diào)能力較差。因此，需在瀝青混凝土層與連續(xù)配筋混凝土層之間設(shè)置黏結(jié)層，將瀝青混凝土層和連續(xù)配筋混凝土層完全黏結(jié)成一整體，以提高抗剪能力和變形協(xié)調(diào)能力。

綜上，在瀝青混凝土層和連續(xù)配筋混凝土層之間設(shè)置防水與黏結(jié)層是非常必要的?？梢匝娱L(zhǎng)連續(xù)配筋混凝土層的使用年限，提高瀝青混凝土層和連續(xù)配筋混凝土層之間的整體性、抗剪能力和變形協(xié)調(diào)能力。工程實(shí)踐中一般采用二合一的防水黏結(jié)層來實(shí)現(xiàn)層間防水與增強(qiáng)粘結(jié)的功能。

當(dāng)前常用的防水黏結(jié)層主要有：聚合物改性瀝青防水涂料（PB）、聚氨酯防水涂料（PU）、聚合物水泥防水涂料（JS）、熱熔型卷材、熱熔膠型卷材等類型。CRCP在上海市主要用于特重交通道路的大修工程，其間的防水黏結(jié)層需要具備優(yōu)異的防水性能、黏結(jié)性能、抗剪性能，同時(shí)還要能快速施工。纖維增強(qiáng)復(fù)合改性瀝青防水粘結(jié)層是PB中的熱熔型防水涂料，正好具備了以上特點(diǎn)，特別適合作為CRCP的防水黏結(jié)層。

2　纖維增強(qiáng)復(fù)合改性瀝青防水黏結(jié)層的技術(shù)性能

“纖維增強(qiáng)復(fù)合改性瀝青防水黏結(jié)層”主要的材料為復(fù)合改性瀝青（添加SBS、EVA與天然瀝青等多種添加劑）、玻璃纖維、碎石，在噴涂基層處理劑后，采用大型專用設(shè)備同步、先后灑布復(fù)合改性瀝青、玻璃纖維、碎石，具有以下特點(diǎn)。

（1）優(yōu)異的高溫穩(wěn)定性與層間黏結(jié)及抗剪切能力

復(fù)合改性瀝青軟化點(diǎn)超過100℃，高溫穩(wěn)定性優(yōu)秀。60℃溫度條件下與瀝青混合料、水泥混凝土板的黏結(jié)強(qiáng)度高，可將兩者完全黏結(jié)成一整體，不易發(fā)生剪切破壞。

（2）耐久性好

復(fù)合改性瀝青彈性恢復(fù)超過90%，具有良好的變形特性。由于添加了玻璃纖維，顯著提高了復(fù)合改性瀝青的抗疲勞性能，可以適應(yīng)路面的振動(dòng)變形。

（3）防水性能好

該防水黏結(jié)層中的玻璃纖維呈亂向均勻分布，相互搭接，形成了網(wǎng)絡(luò)纏繞結(jié)構(gòu)，并與復(fù)合改性瀝青、碎石共同構(gòu)成一張柔中帶剛的防水膜，可有效防止雨水下滲、避免雨水銹蝕連續(xù)配筋混凝土層內(nèi)的鋼筋。

（4）施工快速、自動(dòng)化程度高，適用于搶修工程和大中修工程。

纖維增強(qiáng)復(fù)合改性瀝青防水黏結(jié)層的核心施工設(shè)備是同步灑布車。該車可實(shí)現(xiàn)一層復(fù)合改性瀝青灑布、一層纖維撒布、一層復(fù)合改性瀝青灑布、一層碎石撒布的同步化作業(yè)，且各種材料用量由車載電腦按照事先確定的量進(jìn)行控制，誤差極小，自動(dòng)化程度高。

采用該同步灑布車是保證纖維增強(qiáng)復(fù)合改性瀝青防水黏結(jié)層施工質(zhì)量的關(guān)鍵。如復(fù)合改性瀝青、玻璃纖維、碎石采用不同的設(shè)備分開灑布，則瀝青灑布和碎石撒布的間隔時(shí)間較長(zhǎng)，瀝青溫度下降較多，會(huì)導(dǎo)致石料和瀝青結(jié)合料之間的接觸面很小，其間的結(jié)合性較差。采用同步灑布車施工可一瞬間內(nèi)完成一層復(fù)合改性瀝青灑布、一層纖維撒布、一層復(fù)合改性瀝青灑布、一層碎石撒布（見圖1），從而可保證瀝青在210℃左右的溫度與碎石結(jié)合，該溫度下，瀝青結(jié)合料的流動(dòng)性仍保持良好，流動(dòng)性好的瀝青可進(jìn)入石料表面的紋理中，石料也可更深地浸入瀝青內(nèi)部，這樣就保證了石料和瀝青結(jié)合料之間的接觸面積，從而保證了瀝青與石料具有足夠的結(jié)合強(qiáng)度[3]。

圖1　同步灑布車

該防水黏結(jié)層施工后自然冷卻至60℃以下，無需壓路機(jī)碾壓（見圖2），即可攤鋪其上的瀝青混凝土層，特別適用于搶修工程和大中修工程。

圖2　纖維增強(qiáng)復(fù)合改性瀝青防水粘結(jié)層的實(shí)際效果

3　纖維增強(qiáng)復(fù)合改性瀝青防水粘結(jié)層的材料要求

（1）基層處理劑

復(fù)合改性瀝青的灑布溫度為210～220℃，基層處理劑可以避免高溫瀝青和水泥混凝土表面接觸時(shí)的氣化現(xiàn)象，且能提高瀝青和水泥混凝土表面的粘結(jié)力。

基層處理劑采用PB（Ⅱ）水性防水涂料，為棕褐色液體，經(jīng)攪拌后無凝膠、結(jié)塊，呈均勻狀態(tài)，其技術(shù)要求見表1。

表1　基層處理劑的技術(shù)要求

（2）復(fù)合改性瀝青

瀝青結(jié)合料要保證防水黏結(jié)層內(nèi)部瀝青與石料具有足夠的結(jié)合強(qiáng)度，同時(shí)要保證將瀝青混凝土層和連續(xù)配筋混凝土層粘結(jié)為一個(gè)整體。因此，瀝青結(jié)合料必須具備足夠的黏結(jié)性能和流動(dòng)性能。其技術(shù)指標(biāo)須滿足表2的要求。

表2　復(fù)合改性瀝青技術(shù)要求

（3）胎體增強(qiáng)材料

胎體增強(qiáng)材料選用“無堿玻璃纖維”，玻璃纖維在防水黏結(jié)層中主要起到加筋、吸附、分散、穩(wěn)定和增粘的作用，纖維長(zhǎng)度30～60 mm，其技術(shù)要求見表3。

表3　玻璃纖維技術(shù)要求

（4）碎石

撒布的碎石為4.75～9.5 mm單一粒徑石灰?guī)r石料，其中超粒徑的顆粒含量不超過10%（重量比）。碎石的技術(shù)要求見表4。

表4　碎石技術(shù)要求

4　工程案例

自2007年起，上海市S20外環(huán)高速歷年的大修工程普遍采用連續(xù)配筋混凝土復(fù)合路面。在2015年以前，S20外環(huán)高速的連續(xù)配筋混凝土復(fù)合路面均采用“纖維增強(qiáng)型防水黏結(jié)層”，該防水層采用聚合物改性瀝青水性防水涂料。施工時(shí)需要薄涂，多次施工，等前面一涂干燥后再涂第二遍、第三遍，無論一次實(shí)施面積多小，該防水黏結(jié)層都需要48 h左右的施工周期。

2016年，S20公路（虹梅南路～莘莊立交）路面大修工程仍采用連續(xù)配筋混凝土復(fù)合路面（見圖 3）。

圖3　“連續(xù)配筋混凝土復(fù)合路面”的結(jié)構(gòu)組合

實(shí)施時(shí)，為盡量降低道路大修對(duì)現(xiàn)狀交通的影響，交通主管部門批準(zhǔn)的封交施工方案為：瀝青類結(jié)構(gòu)層的施工只能在晚上22∶00至次日臨晨5∶00進(jìn)行，白天必須開放交通，因此原計(jì)劃采用的“纖維增強(qiáng)型防水黏結(jié)層”因施工時(shí)間限制而無法實(shí)施。

為配合S20公路的快速施工要求，S20公路（虹梅南路～莘莊立交）路面大修工程改用“纖維增強(qiáng)復(fù)合改性瀝青防水黏結(jié)層”，僅需2.5～3 h，即可完成300 m長(zhǎng)、8 m寬（2根車道）的防水黏結(jié)層的施工，可滿足交通主管部門所提的夜間分段實(shí)施瀝青類結(jié)構(gòu)層的要求。

4.1　材料用量

（1）基層處理劑用量為0.3 kg/m2左右。

（2）復(fù)合改性瀝青用量為2 kg/m2。

（3）玻璃纖維用量為120 g/m2。

（4）碎石撒布數(shù)量以撒布瀝青面積的60%～80%，不滿鋪、不重疊為宜。

4.2　施工工藝

（1）基層清理完成后馬上施工底涂，底涂宜人工噴灑易控制噴灑的量，確保底涂在短時(shí)間內(nèi)干燥。

（2）涂刷底油可采取噴涂法或刷涂法施工，噴涂應(yīng)均勻，覆蓋完全，待其干燥后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行防水層施工。

（3）防水層灑布

a.大面積施工時(shí)，防水層瀝青的灑布必須采用纖維、瀝青、碎石同步智能灑布設(shè)備。灑布設(shè)備在施工前應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真清理，將儲(chǔ)油罐中的殘油清除干凈。在灑布前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)段試灑，以確定有關(guān)施工參數(shù)。在正式施工前，應(yīng)嚴(yán)格清理有關(guān)的施工機(jī)械，特別是車輪，嚴(yán)禁將污染物帶上施工斷面。

b.在灑布過程中，灑布車應(yīng)保持勻速行駛，以保證灑布的均勻。復(fù)合改性瀝青的灑布溫度為210℃～220℃。在灑布過程中應(yīng)注重縱、橫向接縫的處理，在接縫位置，再次施工時(shí)既要與前次施工緊密的銜接，同時(shí)也要避免與前次施工斷面過度重疊。

（4）防水層嚴(yán)禁在雨、雪天施工。

（5）“纖維增強(qiáng)復(fù)合改性瀝青防水黏結(jié)層”灑布完畢后，根據(jù)氣溫條件，只需封閉交通自然冷卻0.5～1.0 h，待防水層表面溫度降低至60℃以下,即可繼續(xù)攤鋪瀝青面層。

4.3　質(zhì)量驗(yàn)收

“纖維增強(qiáng)復(fù)合改性瀝青防水黏結(jié)層”的驗(yàn)收按照《城市橋梁橋面防水工程技術(shù)規(guī)程》（CJJ 139-2010）進(jìn)行，且須滿足表5的要求。

表5　纖維增強(qiáng)復(fù)合改性瀝青防水粘結(jié)層的驗(yàn)收指標(biāo)

5　結(jié)語

（1）防水黏結(jié)層除須具備良好的防水性能以外，還須具備較強(qiáng)的粘結(jié)性能、抗剪性能，以將瀝青混凝土層和連續(xù)配筋混凝土層完全粘結(jié)成一整體，以提高抗剪能力和變形協(xié)調(diào)能力。

（2）纖維增強(qiáng)復(fù)合改性瀝青防水黏結(jié)層是聚合物改性瀝青防水涂料（PB）中的熱熔型防水涂料，具備優(yōu)異的防水性能、高溫穩(wěn)定性、黏結(jié)性能、抗剪性能，同時(shí)還能快速施工。

（3）S20公路（虹梅南路—莘莊立交）路面大修工程于2016年9月結(jié)束主體工程。該路段的交通荷載等級(jí)為特重交通，經(jīng)過1年多運(yùn)行，目前路面完好，無車轍等損壞現(xiàn)象。說明纖維增強(qiáng)復(fù)合改性瀝青防水黏結(jié)層使用效果良好，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

后期還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)該路的觀測(cè)，如果在使用5～7 a后，該路仍未出現(xiàn)車轍（或僅出現(xiàn)輕微車轍）、裂縫（或僅出現(xiàn)個(gè)別裂縫），則說明“纖維增強(qiáng)復(fù)合改性瀝青防水黏結(jié)層”的路用性能較好。

（4）纖維增強(qiáng)復(fù)合改性瀝青防水黏結(jié)層還可通過優(yōu)化改性劑等方式，進(jìn)一步降低復(fù)合改性瀝青的噴灑溫度，以減少有害氣體的排放；在施工工藝上，還可細(xì)化縱、橫向接縫的處理，以消除薄弱環(huán)節(jié)。