水泥混凝土桥面喷砂抛丸及纤维增强防水粘结层施工工法
湖南路桥建设集团公司
田槐湘成岗
1、前言
目前我国公路桥梁建设已进入了一个历史新高。在步入世界桥梁大国之列的同时，与之不相称的是，我国桥面铺装往往都未能达到使用年限，就已经提前破坏。这一直是公路桥梁设计与建设者的心头之痛。
究其原因，主要是桥梁易受雨水的侵蚀。雨水对桥梁的腐蚀作用表现为在车辆荷载的反复作用下，雨水逐渐渗透穿过沥青面层达到混凝土梁体表面，引发混凝土内碱环境的破坏、钙质的流失，造成沥青面层与梁体脱层破坏；久而久之，混凝土溶蚀、钢筋生锈、强度降低，最终导致桥梁的使用寿命的降低。造成上述病害的原因之一是因为在桥面铺装沥青混凝土之前对桥面的浮浆层和附着物没有进行彻底的处理和足够的粗糙度，来确保防水粘结层和桥面砼的粘结强度。尤其在北方地区，冬季气温在0℃以下时，有时需要在桥面撒盐用来融雪，含盐的雪水和冻融对混凝土表面的破坏作用尤甚，会加剧钢筋的腐蚀速度，这种情况下桥面防水粘结层的作用尤为重要。
怎样在不大幅增加造价的前提下，能够快速、简便地达到目的，成了摆在面前的难题。为了解决这个问题，建设者想出了不少方法，如人工凿毛、机械凿毛、拉毛、机械铣刨等，这些技术还存在一些缺
陷，还不能完全满足防水粘结层的施工要求。
混凝土桥面喷砂抛丸和柔性铺装结构设置完整的防水粘结系统，可提高桥面铺装层的质量和耐久性。喷砂抛丸可使桥面板表面形成均匀粗糙的表面，提高防水层和混凝土基层的粘结强度，能高效、安全、环保、可靠地实现混凝土桥面处理技术，也能够充分暴露混凝土的裂纹等病害，通过采用增加SBS改性乳化沥青粘层和SBS改性沥青防水粘结层的施工技术，可以解决因层间粘结不良引起的桥面铺装层早期损坏问题和因桥面渗水而引起的局部损坏问题以及桥梁的结构破坏等问题。
通过常吉高速公路桥面、炎汝高速公路桥面混凝土采用抛丸与增加SBS改性乳化沥青粘层和SBS改性沥青防水粘结层的施工实践，在不断总结成功经验、优化施工工艺的基础上形成了本工法。
2、工法特点
2.1喷砂抛丸工艺是一种全新的构造物表面清理打毛的方法，其可将构造物表层清除干净、粗糙均匀，而不破坏原有构造的独特特性。主要工艺特点：
2.1.1 抛丸处理后的表面粗糙均匀，不会破坏原基面结构和平整度。
2.1.2 可实现100%“创面”清理，完全去除浮浆、油污和起砂等，消除局部凸起面。
2.1.3 可使混凝土露骨，但同时不会造成骨料的松动和微裂纹，不会造成骨碴。
2.1.4 能够提前暴露混凝土缺陷，对桥面混凝土存在的收缩裂纹等缺陷，可以及时采取修补措施。
2.1.5 一次性施工，可将废渣自动回收，不需要清理，没有环境污染。
2.1.6 同时达到宏观纹理和微观纹理要求，可适合各种防水涂装、铺装工艺。
2.2 SBS改性乳化沥青粘层+SBS改性沥青防水粘结层具有以下比较突出的优点：
2.2.1 SBS改性乳化沥青粘层+SBS改性沥青防水粘结层可提高桥面层的表面附着力，并具有强渗透力，渗透效果好。
2.2.2 可有效提高和沥青混合料的粘结效果，提高桥面铺装层的整体稳定性，提高抗车辙能力，使沥青混合料铺装层具有良好的高温稳定性和低温抗裂性能。
2.2.3 防水粘结层具有良好的抗老化性能，不因受高温、辗压、低温、霜冻等作用而降低粘结能力、抗剪能力和防水能力。
2.2.4 施工工艺简单，使用沥青洒布车和同步碎石封层车即可施工，不需要添置其他的设备。
3、适用范围
本工法主要适用于桥面混凝土板表面处理和桥面防水层结构，也可用于改善隧道防滑、高速公路服务区加铺处理、白加黑路面改造和机场维护等其他水泥混凝土板面层，加铺沥青混合料施工前对混凝土板的
处理；另外也可用于钢桥面的除锈和抛毛。
4、工艺原理
4.1桥面混凝土抛丸工艺原理
喷砂抛丸技术是采取移动式喷砂抛丸设备，通过机械方式以一定的角度把丸料(钢丸或钢砂)以高速度冲击到工作表面，利用丸料的冲击力清除桥面的浮浆层和附着物；然后通过机器内部配套吸尘器的负压作用，将丸料和清理下来的杂质分别进行回收,丸料在机器内部再次循环利用，收集灰尘和杂质进入专用的贮尘斗后清理的技术，整个施工过程保持无尘、无污染。
4.2 SBS改性乳化沥青粘层+SBS改性沥青防水粘结层工艺原理
纤维增强型防水粘结层通过在聚合物氯丁橡胶改性乳化沥青基桥面粘结防水粘结层中加入纤维，与防水层施工时同步切割混合喷涂，使得在防水层中间形成一层胎基，以增强聚合物改性乳化沥青防水粘结层的粘结力和内摩擦角，从而提高水泥混凝土与沥青混凝土板块层间粘结强度。
采用三层喷涂工艺，在第二层喷洒防水层时采用同步切割施工工艺将增强纤维材料混合喷涂并附着于砼面板上，大幅度提高了防水涂层的抗硌破、抗裂和抗拉能力，使得混合料的整体抗剪强度明显增强，并完善了整体的防水效果，有效解决了聚合物改性沥青防水层抗硌破的难题，能够抵抗桥面微裂纹的扩展，有效的增强桥面层的使用寿命。
5、工艺流程及操作要点
5.1 桥面喷砂抛丸与SBS改性乳化沥青粘层+SBS改性沥青防水粘结层施工工艺流程
桥面喷砂抛丸与SBS改性乳化沥青粘层+SBS改性沥青防水粘结层施工工艺流程见图1。
图1施工工艺流程图
5.2桥面喷砂抛丸操作要点
5.2.1施工准备
（1）其他施工作业全部完成后，喷砂设备进场，转移施工区域内小
型机具和剩余材料，清除施工区域内遗留的杂物，保持桥面无杂物和其他设备、辅料堆放，并对桥面上外露的钢筋头进行割除，对凸起的混凝土包块予以凿除或采取打磨，保持桥面整体平顺。
（2）桥面混凝土平整度要满足要求，路面无空鼓、无油污、无化学污染并且干燥，以保证喷砂设备能正常行走；对部分凹凸比较严重，造成喷砂机无法通过的地方，应尽早进行及时的处理。
（3）清理桥面砂粒、杂物，有油污位置进行特别处理，对较厚的浮浆和部分凸起，应先将浮浆、凸起部位进行凿除，再进行清扫。（4）桥面混凝土必须在室外暴露至少28天以上,并且经验收合格后方可进行喷砂作业。
（5）环境条件：环境温度5～40℃，空气相对湿度应小于或等于80%，且桥面需保持干燥状态，遇下雨、结露等气候时，严禁进行桥面抛丸作业。
5.2.2 进行技术交底。现场施工前由工地主管现场召开班组会议，分配所有工地人员具体工作、布置当天施工任务及施工技术要点，由现场技术员告知工人工地当天施工安全注意事项，文明施工注意事项等。
5.2.3 在喷砂机起步阶段时，操作手先打开行走开关，让喷砂机处于行走状态，再打开放砂阀门，以防止在起步位置喷砂时形成凹坑。
5.2.4 根据桥面打磨的厚度和粗糙度的需要选择钢丸大小，以达到路面清洁度及粗糙度标准。
