问题分析及处置对策
摘要：针对海湾大桥青岛端接线工程桥面沥青铺装试验段铺筑后，出现的防水粘结层起泡和铺装层鼓包现象，分析其产生原因，并结合国内外同类工程经验，就下一步的施工工艺提出相应的优化措施。 关键词：防水粘结层；沥青铺装层；抛丸；高温
Analysis and disposal measures of waterproof adhesive layer foaming and asphalt pavement bulging on the wiring
Qingdao bay bridge project
（First Municipal Engineering Co., Ltd. Qingdao Qingdao266000）
Abstract: The thesis analysis the causes of waterproof adhesive layer foaming and asphalt pavement bulging on the Qingdao bay bridge deck asphalt pavement side wiring project. It proposes optimization measures about the construction of next step on the basis of the experience in similar projects at home and abroad.
Key word: Waterproof adhesive layer; Asphalt pavement; Shot; High temperature
本工程是青岛市海湾大桥青岛端接线工程的重要组成部分，西起青岛海湾大桥青岛端终点，东至海尔路，沿线共有四流路立交、重庆路立交、黑龙江路立交、株洲路立交、海尔路立交等五座立交桥，主线全长7.55km。混凝土桥面铺装层自上而下为：4cm沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA-13) +3cm细粒式沥青混凝土（AC-10C）+沥青预拌碎石封层+热SBS改性沥青防水粘结层，沥青间采用改性乳化粘层（洒布量0.6L/m2），桥面采用抛丸处理（构造深度0.4-0.8mm），骨料及石屑均采用昌乐玄武岩。大肠杆菌培养基
在AC-10沥青铺装层试验段摊铺一段时间后，于中午气温最高时，发现热SBS改性沥青防水粘结层有局部起泡现象，AC-10沥青铺装层也存在局部鼓包现象。
1、防水粘结层局部起泡现象
桥面水泥混凝土防水调平层经抛丸处理后，撒布热SBS改性沥青防水粘结层，放置几天后，在未铺设AC-10沥青混凝土前，随着气温的升高，热SBS改性沥青防水粘结层的局部位置逐渐有密集起泡现象。在中午气温最高时段，气泡最 为明显。中午过后，随着气温的降低，气泡逐渐变小。气泡挑破后，可看到内部有桥面露白，经现场实测日中午桥面最高气温达50℃以上。
图1 防水粘结层起泡
注：蓝区域为气泡范围，红区域为水泥混凝土露白处
2、AC-10铺装层局部鼓包现象
水元石（1）局部鼓包现象发生在最早铺设完的AC-10沥青混凝土试验段位置（K1+745～K1+945），该试验段铺筑时间为5月5日下午，热SBS改性沥青防水粘结层施工前的4月30日小雨，5月27日以后，有连续高温天气，日最高气温高达30℃，桥面温度可达50℃以上。安全带包>CC数据
（2）AC-10沥青混凝土路面局部出现鼓包，中午桥面温度最高时段最为明显，鼓包位置起伏较大，上午温度较低或下午铺面温度下降后，起伏有消减，鼓包部分集中于路中缘呈带状分布，其余呈不规则分布，鼓包位置凿开放气后，用锤子敲击边缘可回复，截止调查之时，部分位置由于反复鼓包，导致AC-10沥青混凝土出现裂缝。
图2青岛近日气温连续统计羟乙基纤维素钠
3、防水粘结层起泡及AC-10铺装层鼓包现象分析
有关热SBS改性沥青防水粘结层起泡及沥青混凝土铺装层局部鼓包现象在国内外相关工程中有类似先例，由于施工原因导致桥面表面有水或水汽存在时，极易形成鼓包现象，最终造成铺装层局部开裂或脱层。日本曾专门做过一个试验，在桥面上留了一个一滴水大的气泡，10年后，这个气泡长得有篮球大小；美国路易斯安那州Hele Boggs斜拉桥在摊铺完成前铺装层中就因包含水气而鼓包，通车1年后开始开裂，3年后开始出现脱空和严重的推挤永久变形；2008年在修建济南东外环高架时，由于下层采用了3cm密实的沥青胶砂，中午高温条件下局部位置也出现过鼓包现象，不过量较少，施工过程中仅发现过一处，放气后，沥青胶砂层恢复原状，通车至今，使用情况良好，未出现脱层及开裂现象。
（1）潮湿是导致起泡及鼓包现象出现的主要原因
《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）第57页10.4.4规定“铺设桥面铺装必须确保混凝土完全干燥，严禁在潮湿条件下铺设防水粘结层及摊铺沥青混合料，防止混凝土中的水分在施工或使用过程中遇热变成水汽使防水粘结层产生鼓包。”铺筑前，桥面混凝土没有处于完全干燥的状态，在潮湿和有水汽的情况下铺设防水粘结层和沥青混合料，可能是导致起泡和鼓包现象出现的主要原因：
1）施工及龄期原因，水泥混凝土防水调平层本身内部潮湿，有游离水存在。由于进度原因，水泥混凝土防水调平层施工完不久即进行桥面处理及热SBS改性
沥青防水粘结层的施工，龄期较短的情况下，水泥混凝土强度尚未完全形成，内部有游离水存在，在高温条件下容易变为水汽蒸发，造成热SBS改性沥青防水粘结层或AC-10沥青铺装层底部压力增大，出现起泡或鼓包。此外，施工单位在进行防水调平层施工时，为便于收面，往往采用表面洒水或喷雾措施，造成表面水胶比较大，内部毛细通道较多，不但使强度增长缓慢，这些过多的水分和毛细通道也为后期气泡或鼓包的产生埋下隐患。
2）抛丸处理后的水泥混凝土桥面未及时撒布热SBS改性沥青防水粘结层，或在潮湿天气甚至雨后不久就撒布热SBS改性沥青，导致部分水汽存于水泥混凝土表面空隙及裂缝内。再者，处理后的水泥混凝土桥面清理不净，附着的灰尘也可能吸水，在气温降低时，在负压作用下，沿毛细管道进入水泥混凝土调平层，这也增加了水泥混凝土防水调平层潮湿的概率。
（2）热SBS改性沥青防水粘结层施工过程中碎石撒布不匀，导致水泥混凝土中水汽散出的难度增大。通过对桥头位置热SBS改性沥青防水粘结层起泡现象的现场调查看出，预拌碎石撒布较均匀的位置基本不起泡，预拌碎石撒布较少的位置，起泡分布密集，分析原因可能是碎石撒布后，部分石料嵌入热沥青内部，水汽可以通过嵌入位置逸出。
（3）选取C40水泥混凝土试块和钢板，在其表面涂刷SBS改性沥青进行模拟测试：水泥混凝土试块2块，钢板涂刷1块，中午高温观测到水泥混凝土块表面的SBS改性沥青封层有起泡现象，钢板表面涂刷的SBS改性沥青封层则无起泡现象。通过模拟测试可定性说明水泥混凝土内部水汽的存在，至于其强度与含水率的定量关联则还需通过针对性试验做进一步确定。
4、处置对策
（1）在进行下道工序施工前，加强对施工后的热SBS改性沥青防水粘结层及AC-10沥青混凝土下铺装层的检查，对局部鼓包的AC-10沥青混凝土铺装层及时进行放气（发现后于当日选在高温时段进行），视鼓包程度，采用橡皮锤、小型压路机（胶轮压路机）对周边进行敲击。局部已经破碎、鼓包面积较大的，人工切割，重新铺设AC-10沥青混凝土层。
（2）对水泥混凝土调平层配合比进行优化，在保证设计要求的前提下，加快水化放热反应，降低热SBS改性沥青防水粘结层洒布前水泥混凝土调平层内部
的含水量。
（3）在热SBS改性沥青防水粘结层洒布前，对水泥混凝土防水调平层含水率进行检测控制。
《城市桥梁桥面防水工程技术规程》（CJJ 139-2010）规定：“当基层混凝土强度应达到设计强度的8
pvc胶粒0%以上时，方可进行防水层施工”，“防水材料为卷材（沥青基材料）时，基层混凝土的含水率应小于4%。当防水材料为聚合物改性沥青涂料和聚合物水泥涂料（水溶性材料）时，基层混凝土的含水率应小于10%”。本工程采用热SBS改性沥青预拌碎石层防水原理与防水卷材类似，根据武汉白兴洲大桥引桥维修教训（施工中，在没有等到混凝土自然干透的情况下，施工方使用了“土办法”：采取高温油炉烘干，这使得沥青黏合强度、硬度都大打折扣。施工后不久防水卷材即发生脱层破坏），建议增加对水泥混凝土调平层含水率的检测指标，建议适当提高控制标准。
（4）水泥混凝土调平层抛丸处理后，采用鼓风机及时进行清理干燥并及时进行热SBS改性沥青防水粘结层的洒布。如果不能及时撒布，期间应保证桥面的洁净与干燥，并加强对天气变化的观测，雨天采取必要的遮盖措施。
（5）建议热SBS改性沥青防水粘结层于晴天12:00-2:00的温度最高时段进行施工，施工期间应保证预拌碎石的均匀性，局部未撒布到的，由人工进行补撒，必要时采用喷灯进行烘烤保证碎石嵌入，碎石撒布后必须采用胶轮压路机进行碾压。
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