抛丸与防水层施工技术.docx
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抛丸与防水层施工技术
抛丸与防水层施工技术
江苏省普通国省干线公路
施工标准化指南
水泥混凝土桥面抛丸与防水粘结层施工技术
(试行)
江苏省交通运输厅公路局
江苏省扬州市公路管理处
2014年8月
1总则
1.1目的及适用范围
1.1.1为规范江苏省普通国省干线公路桥梁水泥混凝土桥面防水粘结层施工,促进施工管理的标准化、规范化、精细化水平,提高桥面使用寿命,减少维护成本,特编制本施工指南。
1.1.2本指南适用于江苏省普通国省干线公路新建桥梁水泥混凝土桥面防水粘结层施工。
1.1.3桥面防水粘结层施工必须符合国家环境和生态保护的规定;防水粘结层施工除符合本指南外,尚应符合国家颁布的现行标准、规范的规定。
1.2编制依据
1.2.1《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)
1.2.2《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)
1.2.3《路桥用水性沥青基防水涂料》(JT/T535-2004)
1.2.4《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)
1.2.5《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)
1.2.6《公路路基路面现场测试规程》(JTGE60-2008)
1.2.7《公路沥青路面养护技术规程》(JTJ073.2-2001)
1.2.8《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95)
1.2.9《城市桥梁桥面防水工程技术规程》(CJJ139-2010)
1.3主要内容
1.3.1本指南包含:
水泥混凝土桥面抛丸技术、水性沥青基防水涂料施工技术、乳化沥青防水粘结层施工技术、热喷沥青防水粘结层施工技术等。
1.3.2水泥混凝土桥面水性环氧沥青防水粘结层施工应按照江苏省《水泥混凝土桥面水性环氧沥青防水粘结层施工技术规范》(DB32/T2285-2012)执行。
2水泥混凝土桥面铺装验收与处理
2.1桥面防水粘结层施工前应对水泥混凝土桥面铺装进行检查,水泥混凝土表面应不脱皮、无印痕、无裂纹、无垃圾、无杂物、无油污;桥面排水良好,泄水孔数量不得小于设计要求,出水口不得使水直接冲刷桥体;以及混凝土强度、厚度、平整度、横坡等实测项目应符合设计或规范规定的要求。
桥面铺装检查质量不符合要求的不得施工桥面防水粘结层。
2.2桥面排水口装置中渗水洞下缘应低于防水层设置,且防水层与排水口装置周边的接缝处应采用防水密封材料进行封闭。
水泥混凝土基层结构缝内应清理干净,结构缝内应嵌填密封材料。
嵌填的密封材料应粘结牢固、封闭防水,并根据需要使用底涂。
嵌缝材料采用聚硫密封胶,技术指标应满足《道桥嵌缝用密封胶》(JC/T976)的要求;或采用沥青类密封胶。
2.3桥面应平整,以3米直尺检测的平整度不大于5mm。
对局部平整度≥5mm的凸出部位混凝土固结体、松散的浮浆皮,应提前人工凿除,或采用打磨方法打磨掉调平层水泥混凝土表面突出物与浮皮,将其磨平。
表面有钢筋露出的地方,要切割清除,保证钢筋高出作业面的高度不大于5mm。
对明显孔洞与凹部,应用环氧树脂砂浆修整。
2.4为提高防水层和沥青混凝土铺装层同混凝土桥面之间抗剪强度,混凝土桥面宜进行抛丸处理;但桥面混凝土应达到规定的设计强度方可进行铺装前的抛丸作业或防水粘结层施工。
2.5水泥混凝土桥面不进行抛丸处理,水泥混凝土桥面的构造深度与平整度也应符合设计或规范规定的要求。
3材料要求
3.1一般规定
3.1.1根据桥面防水设计的需要,选择质量可行稳定的防水材料。
选用材料必须符合行业或国家标准。
3.1.2各种原材料进场前应经检验合格后方可进入施工现场,复检合格后方可使用。
3.1.3改性乳化沥青、改性沥青或橡胶沥青、选用集料应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)相关材料指标要求。
3.2水性沥青基防水涂料
3.2.1FYT1、FYT2等水性沥青基防水涂料的材料性能应符合《路桥用水性沥青基防水涂料》(JT/T535-2004)的相关要求,具体性能指标见表3.2。
3.3改性乳化沥青
3.3.1制备乳化沥青用的基质沥青,宜符合道路石油沥青A、B级沥青的要求。
3.3.2乳化沥青宜存放在立式罐中,并保持适当搅拌。
贮存期以不离析、不冻结、不破乳为度。
3.3.3在高温条件下宜采用粘度较大的乳化沥青,寒冷条件下宜使用粘度较小的乳化沥青。
改性乳化沥青的技术要求见表3.3的规定。
表3.2水性沥青基防水涂料性能指标表
项目
道桥用聚合物改性沥青防水涂料(PB)
试验方法
I
II
外观
应为棕褐色或黑褐色液体,经搅拌后无凝胶、结块,呈均匀状。
搅拌棒上不粘附任何明显颗粒。
固体含量(%)
≥43
JC408-1991中6.4方法
干燥性
25℃
表干(h)
≤4
GB/T16777-1997中12.2.1.1制备试件,12.2.1.3B测定
实干(h)
≤12
GB/T16777-1997中12.2.1.1制备试件,12.2.1.2B测定
耐热性(℃)
140±2
160±2
JC408-1991中6.7方法
无流淌、滑动、滴落
不透水性0.3MPa,30min条件下
不透水
不透水
JC408-1991中6.9方法
柔韧性
(℃)
-15±2
-20±2
JC408-1991中6.6方法
无裂纹、断裂
粘结性(MPa)
≥0.4
≥0.6
JC408-1991中6.8方法
延伸性(mm)
无处理
≥5.5
≥6.0
JC408-1991中6.5方法
处理后
≥3.5
≥4.5
抗冻性,-20℃
20次不开裂
JC408-1991中6.10方法
高温抗剪60℃(MPa)
0.16
JT/T535-2004中6.13方法
抗硌破及渗水
暴露轮碾试验(0.7MPa,100次)后,0.3MPa水压下不渗水
GB/T12952-1991中5.11规定的穿孔试验后测渗水透过率。
耐腐蚀性
耐碱20℃
试件放在Ca(OH)2中浸泡15d无导常
GB/T16777-1997中8.2.1.2制备试件。
耐盐水20℃
试件放在3%盐水中浸泡15d无导常
人工气候加速老化
外观
无流淌、滑动、滴落
GB/T18244进行,
按GB/T16777-1997中第10章的方法进行低温柔度测定。
纵向拉力保持率(%)
≥80
低温柔度柔韧性(℃)
-3
-10
无裂纹
注:
水性沥青基防水涂料出厂检验包括外观、固体含量、耐热性、柔韧性、无处理时的延伸性。
表3.3改性乳化沥青技术要求
试验项目
单位
PCR改性乳化沥青
试验方法
破乳速度
—
快裂或中裂
T0658
粒子电荷
—
阳离子(+)
T0653
筛上剩余量(1.18mm筛)不大于
%
0.1
T0652
粘度
恩格拉粘度计E25
—
1~10
T0622
沥青标准粘度C25.3
s
8~25
T0621
蒸发
残留物
残留分含量不小于
%
50
T0651
针入度(100g,25℃,5s)
0.1mm
40~120
T0604
软化点不小于
℃
50
T0606
延度(5℃,5cm/min)不小于
cm
20
T0605
溶解度(三氯乙烯)不小于
%
97.5
T0607
与矿料的粘附性,裹覆面积不小于
—
2/3
T0654
贮存稳定性
1天不大于
%
1
T0655
5天不大于
%
5
T0655
注:
[1]破乳速度、与集料粘附性、拌和试验,与所使用的石料品种有关。
工程上施工质量检验时应采用实际的石料试验,仅进行产品质量评定时可不对这些指标提出要求;
[2]贮存稳定性根据施工实际情况选择试验天数,通常采用5天,乳液生产后能在第二天使用完时也可选用1天。
个别情况下改性乳化沥青5天的贮存稳定性难以满足要求,如果经搅拌后能够达到均匀一致并不影响正常使用,此时要求改性乳化沥青运至工地后存放在附有搅拌装置的贮存罐内,并不断地进行搅拌,否则不准使用。
[3]当改性乳化沥青或特种改性乳化沥青需要在低温冰冻条件下贮存或使用时,尚需按T0656进行-5℃低温贮存稳定性试验,要求没有粗颗粒、不结块。
3.4热喷沥青(改性沥青、橡胶沥青)
3.4.1改性沥青可单独或复合采用高分子聚合物、天然沥青及其他改性材料制作。
3.4.2制造改性沥青的基质沥青应与改性剂有良好的配伍性,其质量宜符合A级或B级道路石油沥青的技术要求。
供应商在提供改性沥青的质量报告时应提供基质沥青的质量检验报告或沥青样品。
3.4.3桥面防水粘结层热喷改性沥青或橡胶沥青,技术要求应符合表3.4-1、表3.4-2的规定。
表3.4-1热喷改性沥青技术要求
项目
技术要求
试验方法
物化指标
材料常规性能
改性沥青、橡胶沥青应首先满足《公路沥青路面施工技术规范》中聚合物改性沥青技术要求(橡胶沥青技术要求见表3.4-2)。
低温柔韧性
-20℃
柔韧性试验(柔度试验)
耐热性
160℃
JC408-1991中6.7的方法
路用性能
粘结强度
≥35℃
0.2MPa
Φ10cm复合试件,10mm/min加载速度,专用拉拔仪。
常温
0.3MPa
不透水性
0.3MPa,30min不透水
高压渗水仪试验
抗剪强度
≥35℃
0.3MPa
Φ10cm复合试件,10mm/min加载速度,专用剪切试验仪。
常温
0.4MPa
抗施工损伤性能
(抗硌破及渗水)
轮碾试验后,0.3MPa水压下不渗水。
/
表3.4-2橡胶沥青技术要求
检验项目
成品湿法橡胶沥青技术要求
现场湿法橡胶沥青技术指标
试验方法
针入度(25℃,100g,5s)(0.1mm)
35~65
≥25
T0604
软化点(环球法)(℃)
≥60
≥57
T0606
旋转粘度(177℃)(Pa·s)
1.0~4.0
1.5~4.0
T0625
闪点(COC)(℃)
≥240
—
T0611
弹性恢复(25℃)(%)
≥75
≥75
T0662
离析(软化点差)(℃)
≤5.0
—
T0661
3.5集料
3.5.1撒布用的集料采用石质坚硬单一粒径的石灰岩或玄武岩,不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石,应选用反击式破碎机轧制的碎石。
超出粒径范围的碎石含量应小于10%。
3.5.2集料应保持干燥、清洁,必要时可经过拌和楼筛分、除尘、加热。
3.5.3喷洒乳化沥青防水粘结层撒布集料规格为2.36mm~4.75mm的碎石。
喷洒SBS改性沥青后所撒布集料规格为4.75mm~9.5mm的碎石;喷洒橡胶沥青后所撒布集料规格为9.5mm~13.2mm的碎石;热喷沥青用防水层用碎石宜采用以0.2~0.5%(按照集料重量计)的沥青进行预裹附(裹附温度在120℃以上)。
3.5.4碎石的撒布量一般为满铺量的70%-80%。
集料技术要求见表3.5。
表3.5集料技术要求
检验项目
单位
技术要求
试验方法
集料压碎值不大于
%
26
T0316
洛杉矶磨耗损失不大于
%
28
T0317
表观相对密度不小于
—
2.6
T0304
吸水率不大于
%
2.0
T0304
对沥青的粘附性不小于
—
4级
T0616
T0654
坚固性不大于
%
12
T0314
针片状颗粒含量不大于
%
15
T0312
水洗法0.075mm颗粒含量不大于
%
0.6
T0310
软石含量不大于
%
3.0
T0320
3.6其它材料
水泥混凝土桥面防水粘结层当采用聚脂无纺布作为胎体增强材料用于涂料防水层中时,材质应符合《土工合成材料短纤针刺非织造土工布》(GB/T17638-1998)和《土工合成材料长丝纺粘针刺非织造土工布》(GB/T17639-2008)的要求,当采用无碱玻璃纤维胎体增强材料用于涂料防水层时,其材质应符合《玻璃纤维无捻粗纱》(GB/T18369-2001)的要求。
4施工准备
4.1一般规定
4.1.1施工单位应建立施工质量保证体系,推行全面质量管理,制定和完善质量要求,明确质量责任及考核办法,建立质量责任人档案,落实质量责任制。
4.1.2防水层施工前,应做好水泥混凝土桥面检查验收工作;防水层每一工序施工前,应对前一工序进行检查,合格后方可进入下一工序施工。
4.2技术准备
4.2.1施工单位应编制详细的施工组织设计。
施工组织设计主要内容包括:
工程概况、编制依据、场地布置、机械设备、材料供应、主要施工方案、质量管理、安全生产、环境保护等。
4.2.2技术交底
⑴施工单位应根据工程内容与批准的实施性施工组织设计,由项目总工组织编制各专项交底文件,内容包括工程内容、施工方案,质量、安全、环保保证措施及应急预案,工序工艺的衔接等。
⑵项目经理部应由项目总工对各部门负责人、技术人员、施工班组长进行技术交底,监理工程师参加,交底过程应形成记录,交底双方应在交底记录上签字。
⑶班组施工人员应由项目经理部主管技术人员进行技术交底。
现场施工前由工地现场主管召开班组会议,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,由现场技术人员告知工人工地当天作业的相关技术要求、安全注意事项,文明施工注意事项等。
4.3机械准备
4.3.1施工单位须配齐全施工机械和配件,以保证施工质量、进度、安全等要求,且需做好开工前的保养、调试和试机,并保证在施工期间一般不发生有碍施工进度和质量的故障。
4.3.2施工单位必须按投标文件的承诺,并按审批的施工组织设计在防水层施工前落实施工机械设备的进场检测和报验。
4.3.3施工前应对洒布设备等施工机械和设备进行调试,对机械设备的配套情况、技术性能、传感器计量精度等进行认真检查、标定,并得到监理单位的批准。
4.3.4水泥混凝土桥面抛丸机械设备配置见表4.3-1;水泥混凝土桥面防水粘结层施工机械配置见表4.3-2。
表4.3-1水泥混凝土桥面抛丸机械设备配置表
名称
数量
单位
备注
移动式抛丸机
1
套
性能良好
吸尘机
1
套
性能良好
拾丸器
1
台
30~50kV·A发电机
1
台
良好
3T内载重汽车
2
辆
良好
便携式无尘打磨机
2~3
台
良好
1T内翻斗车
2
台
清运废物
车载起重机
1
台
4.3.5同步碎石封层机设备安装、调试
4.3.5.1同步碎石封层机设备性能要求
⑴同步碎石封层机应具备独立动力与液压系统,操作简单,PLC自动控制洒(撒)布,撒布均匀;沥青罐具有加热、搅拌装置。
表4.3-2水泥混凝土桥面防水粘结层施工机械配置表
防水层类别
名称
数量
单位
备注
水性沥青基涂料防水层
智能型洒布车
1
台
能精确控制洒布量
纤维剪切机
1
台
防水层加纤维胎体材料时选用
乳化沥青防水粘结层
同步碎石封层机
1~2
台
8-10T胶轮压路机
1~2
台
热喷沥青防水粘结层
橡胶沥青生产设备
1
套
现场湿法生产
橡胶沥青时选用
同步碎石封层机
1~2
台
20-25T胶轮压路机
1~2
台
防水施工还需要的其它设备
桥面清理设备
1~2
台
洒水车
1~2
台
森林灭火鼓风机
1~2
台
注:
1、水性沥青基涂料防水层施工设备也可选用普通防水涂料喷涂设备。
2、如无同步碎石封层机时也可采用能精确控制洒布量、有加热保温功能智能型沥青洒布车与能精确控制撒布量碎石撒布机。
⑵如选用沥青洒布车与专用的碎石撒布车组合施工防水层时,沥青洒布车应具备加热、保温、搅拌功能的沥青洒布车,洒布剂量通过计算机控制,确保洒布的均匀性。
洒布设备在施工前应进行认真清理,将储油罐中的残油清除干净;专用的碎石撒布车应能精确控制撒布量。
⑶严格清理有关的施工机械,特别是车辆的车轮,严禁将污染物带上施工断面。
4.3.5.2同步碎石封层机标定
⑴沥青洒布的标定
①车速计算方法:
车速=喷嘴最小流量÷[(喷洒量÷介质密度)×喷嘴间距]
车速:
m/min;喷嘴最小流量:
L/min;喷洒量:
kg/m2;介质密度:
kg/L;喷嘴间距:
m。
②沥青泵转速计算方法:
沥青泵转速=[(喷洒量÷介质密度)×洒布宽度×车速]÷沥青泵排量。
沥青泵转速:
rpm(r/min);喷洒量:
kg/m2;介质密度:
kg/L;洒布宽度:
mm(打开喷嘴数量×喷嘴间距);车速:
m/min;沥青泵排量:
mL/r。
⑵集料撒布的标定
①标定前应按照设备操作前注意事项做好准备(检查副机的燃油系统、冷却水系统、机油系统的介质数量与质量是否满足要求;液压部分的液压油量,回油过滤滤芯堵塞情况及系统的密封渗漏现象;电控开关的位置与是否有松动现象;导热油液位与导热油管道接头、阀门是否有渗漏现象;沥青过滤器是否干净,沥青管法兰连接螺栓是否有松动现象;车辆底盘机油液位是否正常,冷却液位是否充足,刹车是否有效,各指示灯是否正常,轮胎有无裂纹及气压是否正常,喇叭是否正常等现象)。
②按设备操作手册调试设备。
③调整左、右撒布器伸缩至要求的撒布宽度,调节好左右撒布器料门开度至适当位置;按规定车速行驶,启动料门,开始撒布集料。
④看两个撒布器的撒布边缘是否整齐,如不整齐,需重新设定显示屏上“前后撒布器的间距”再次试验。
⑤称量撒布的集料是否满足施工要求,如不满足,重新调整料门开度,再次标定直到满足。
⑥车停料堆旁,保持标定好的料门开度,原地持续撒料,调节标定输送带、螺旋转速至合适速度。
⑦关闭料门,输送带与螺旋,标定完毕。
4.4试验检测仪器准备
4.4.1必须配备性能良好、精度符合规定的质量检测仪器,还应配备足够的易损部件。
4.4.2抛丸后水泥混凝土桥面验收主要仪器设备见表4.4-1
4.4.3防水粘结层试验检测主要仪器设备见表4.4-2。
4.4.4对工地试验室不具备检测能力的项目应当委托具有相应试验资质的检测机构检测。
表4.4-1抛丸后水泥混凝土桥面验收主要仪器设备表
序号
名称
数量
序号
名称
数量
1
含水率检测仪(准确度0.5%)
1台
3
300mm直尺
1把
2
25000mm3容器
1个
4
0.2mm~0.5mm干燥石英砂
若干
表4.4-2防水粘结层试验检测主要仪器设备表
序号
名称
数量
序号
名称
数量
1
针入度仪
1台
10
粘度仪
1台
2
延度仪
1台
11
拉力试验机及夹具
1台
3
软化点仪
1台
12
剪切试验机及夹具
1台
4
克利夫开口杯式闪点仪
1台
13
高压渗水仪
1台
5
标准筛
1台
14
轮辙成型机及车辙试验试模
1台
6
Brookfield粘度计
1台
15
烘箱
1台
7
便携式粘度计
1台
16
冰箱
1台
8
弹性恢复试验
1台
17
集料常规性能检测仪器
数台
9
旋转薄膜烘箱
1台
18
电子称
1台
注:
施工现场根据防水层种类与检测项目选择性选用试验检测仪器设备
4.5料场与材料的准备
4.5.1工程开始前,必须对材料的存放场地、防雨和排水措施进行确认,料场、材料存储仓库(罐)按照《江苏省普通国省干线公路建设标准化指南(参建单位管理)》(试行)有关要求执行。
4.5.2正式开工前,各种原材料的试验结果,应在规定的期限内向监理单位提交正式报告,待取得监理单位认可后,方可使用。
进场的各种材料的来源、品种、质量应与提供的样品一致,不符要求的材料严禁使用。
4.5.3各种材料都必须在施工前以检验批为单位进行检查,不符合技术要求的材料不得进场。
对各种集料是以同一料源、同一次购入并运至生产现场的相同规格材料为一检验批;对沥青以同一来源、同一次购入且储入同一沥青罐的同一规格的沥青为一检验批;防水涂料以同一厂家每班的生产量15T为一检验批。
材料试样的取样数量与频度按现行试验规程执行。
4.5.4水性沥青基防水涂料产品用带盖的铁筒或塑料筒包装,包装立面应涂刷永久明显标志(内容包括:
制造厂名;产品名称和产品标志;产品净重、制造日期或生产批号等),包装好的产品应附有产品合格证与产品使用说明书。
产品运输温度不得低于0℃,产品应当贮存在0℃以上的仓库内,夏季应避免曝晒。
4.5.5防水层施工前,应做好所用材料采购,并根据工程进度保证材料的供应。
5水泥混凝土桥面抛丸技术
5.1一般规定
5.1.1为提高防水粘结层与桥面底层的粘结强度,为防水粘结层提供均匀的坚实、粗糙表面,宜在防水粘结层施工前采用水泥混凝土桥面抛丸处理工艺。
5.1.2对单座桥面大于等于2000m2的水泥混凝土桥面或标段内混凝土桥面面积累计超过20000m2的所有桥梁宜使用桥面抛丸技术。
5.2试验段的施工
5.2.1正式开工前,应进行试抛丸施工。
试验段应选择面积大于200m2桥面,试验段桥面混凝土强度必须达到规定的水泥混凝土设计强度,水泥混凝土桥面铺装层经验收合格,并对其进行清扫,清除水泥混凝土表面的严重油污、脱模剂及尘土等附着物后方可进行铺装前的抛丸作业。
5.2.2首件试验段目的:
⑴验证抛丸设备行进速度;
⑵验证合适的丸料规格(大小和形状)、丸料流量和最佳电机负荷;
⑶验证标准的施工工艺效果;
⑷验证合适人员组织分工和机械组合;
5.2.3试验段现场施工结束后,上报总监办进行试验段的验收,各项指标检测合格后进行试验段总结并报总监办审批,完成试验段工程。
通过试验段的施工,了解掌握桥面抛丸处理施工工艺和要求,发现存在一些不足和缺陷,找出解决问题的办法,进一步优化施工工艺,将施工质量提高到新的水平。
5.3施工工艺流程和操作要点
5.3.1水泥混凝土桥面抛丸施工工艺流程见图5.3
图5.3水泥混凝土桥面抛丸施工工艺流程图
5.3.2施工工艺操作要点
⑴桥面初步清理:
将桥面上堆放的小型机具和其他杂物清理干净,用人工清扫和吹风等方法对桥面进行初步清理,为抛丸施工提供一个清洁平整的工作面。
⑵抛丸机调试就位:
抛丸机现场进行试抛施工,同时检测露骨率和表面粗糙度,根据结果,合理调整钢丸的大小与形状、设备的行走速度、钢丸的抛射流量三个参数。
⑶抛丸作业:
正式进行抛丸作业,及时回收抛丸机抛头溢出的钢丸。
作业时需注意以下几点:
①在抛丸机起步阶段时,操作手应先按抛丸机的行走开关,让抛丸机先处于行走状态下,再打开放砂阀门,以防止在起步位置抛丸时形成凹坑。
②自动抛丸机行程控制。
一般是沿着桥面纵向往复进行,由于吸尘机的功率是恒定的,单次行走工作距离受限,也受吸尘管限制,吸尘管越长,对吸尘机所要形成的真空压就要求越高,所以
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