摘 要

防水粘结层是公路桥梁桥面铺装的不可或缺的结构，桥梁上设置防水粘结层能够保证桥梁的使用性能，使其在设计年限内能够正常运营。我国对于桥面防水粘结层设计以及材料方面没有相应的规定和标准，这就导致桥面防水粘结层的质量参差不齐。

本文通过对国内外桥面防水粘结层的研究现状进行分析，结合我国目前防水年粘结层类型及所使用的材料的特点，对目前国内桥面常用的防水粘结层存在的主要问题进行探索研究，提出将稀浆封层作为桥面防水粘结层，并对稀浆封层进行深入研究。

首先，本文对稀浆封层的工作原理进行论述，通过分析稀浆封层的类型及各自的特点，提出用ES-2型稀浆封层作为桥面防水粘结层。针对乳化沥青稀浆封层的不足进行分析，引出改性乳化沥青的优点并对其作为桥面防水粘结层的可行性进行分析。对稀浆封层的组成材料，即集料、水、乳化沥青以及填料进行分析研究，提出每种材料的技术指标，对改性乳化沥青稀浆封层进行配合比设计，得到最佳的外参水量以及沥青用量，并对不同的填料及参量对稀浆封层性能的影响进行探索研究。最后通过试验段的铺筑，对施工过程中容易出现的问题进行分析，并提出相应的解决方案，为今后的施工以及类似的工程进行指导。

关键词：防水粘结层，不透水性，剪切破坏，稀浆封层，改性乳化沥青、配合比设计

Abstract

Waterproof adhesive layer is an indispensable structure to the deck pavement of bridge, the waterproof adhesive layer is designed to ensure the performance of bridge during it’s design period. In our country, the research of design and construction for waterproof bonding layer is not enough, and there also has no corresponding provision for it’s material. All of the factors lead the quality of waterproof adhesive layer is uneven.

This article studied the research status of our country and foreign countries, combined with the type of waterproof bonding layer and characteristics of it’s material, find the main problem of waterproof adhesive layer which was common used in China, and then proposed to use the slurry seal as waterproof adhesive layer, and do some thorough research to the slurry seal.

At first, this paper put forward the working principle of the slurry seal, and analyzed the type of slurry seal and their respective characteristics, then suggested to use ES-2 slurry seal as the waterproof bonding layer for the bridge. Aiming at shortcomings of the emulsified asphalt slurry seal, and put forward the advance of modified emulsified asphalt and analyzed the feasibility of it as the waterproof bonding layer. The slurry seal was mixed by aggregate, water, emulsified asphalt and filler, then put forward the technical index for each material and design the mixture ratio to find the best content of water and asphalt in the slurry seal, there are also do some research to find how different type of filler and different parameters of it affect the performance of slurry seal. Finally, find the common problem in the progress of construction though the test section of paving, and puts forward the corresponding solutions to guide similar project.

Key wards: waterproof bonding later, impermeability, shear failure, slurry seal, modified emulsified asphalt, mixture ratio design

目 录

第一章 绪论 1

1.1. 问题的提出 1

1.2. 国内外研究现状 2

1.2.1. 国外研究现状 2

1.2.2. 国内研究现状 3

1.3. 本文主要研究内容和技术路线 4

1.3.1 主要研究内容 4

1.3.2 技术路线 5

第二章 桥面防水粘结层的特点以及现阶段存在的问题 7

2.1 桥面防水粘结层的特点及要求 7

2.1.1 桥面防水的特点 7

2.1.2 桥面防水材料分类 7

2.1.3 国内桥面防水粘结层常用材料及其应用分析 10

第三章 稀浆封层用作桥面防水粘结层的研究 12

3.1 稀浆封层类型及目前存在的问题 12

3.1.1 稀浆封层类型及其特点 12

3.1.2 乳化沥青稀浆封层目前存在的问题 12

3.2 改性乳化沥青的优点及其应用 13

3.2.1 改性乳化沥青稀浆封层的优点 13

3.2.2 稀浆封层的作用和使用范围 14

3.2.3 改性乳化沥青稀浆封层作为桥面防水粘结层的优点 15

第四章 稀浆封层配合比设计研究 16

4.1 稀浆封层原材料技术指标检测研究 16

4.1.1 集料的技术要求 16

4.1.2 水和乳化沥青 17

4.1.3 其他材料 18

4.2 ES-2稀浆封层配合比设计 19

4.2.1 集料试验 19

4.2.2 沥青试验 20

4.2.3 稀浆混合料性能试验 21

4.2.4 最佳沥青用量的确定 23

第五章 稀浆封层桥面防水粘结层的施工 27

5.1 施工前的准备工作 27

5.1.1 整平、清洁桥面 27

5.1.2 施工器械和人员的准备 28

5.2 施工关键环节 28

5.2.1 摊铺顺序、调平及整形 28

5.2.2 稀浆封层用水量、用料量的调节 29

5.3 稀浆封层施工出现的问题以及处理方式 29

5.3.1 桥面处理不彻底 29

5.3.2 施工时出现的问题 31

5.4 结论与展望 33

5.4.1 结论 33

5.4.2 展望 33

参考文献 35

第一章 绪论

1. 问题的提出

新中国成立后尤其是改革开放后的几十年，我国经济发展迅速，中国公路行业在这个阶段，无论是发展速度还是发展规模，均处于世界前列，具有十分大的发展活力。近几十年来，中国的公路事业进入了以建设高速公路、一级公路等高等级公路为主的新时期。而随着公路等级的提高，桥梁、涵洞等构造在公路建设上所占的比例也越来越大，对于公路桥梁建设的要求也越来越高。就我国已建的和正在建设的公路桥梁而言，水泥混凝土桥梁占了很大的比例。

桥面铺装是桥梁结构必不可少的结构，水泥混凝土桥面铺装主要包括两种类型：刚性铺装和柔性铺装。前者主要是以钢筋混凝土为主，后者主要是以沥青混凝土为主。近年来我国的公路桥梁建设发展迅速，公路桥梁在结构上不断去的创新，跨径也在不断地增大，但是在设计桥梁结构时，并没有对桥面铺装进行单独的计算分析。由于交通量和重载车辆的增加，导致桥面铺装在桥梁通车后不久就发生拥包、车辙、裂缝以及水损害等病害，不仅妨碍桥面美观，而且会对交通状况产生严重影响，容易造成交通事故。根据调查研究发现早期病害发生的原因主要有两个：一个是铺装层内部由于外荷载或其他原因产生较大的剪应力，导致不确定面上的剪切变形，或者是由于桥面板与铺装层之间相互粘结能力不足，在车辆制动的剪力作用下产生水平方向上的剪切破坏；第二个是桥面板内部有裂隙存在，并扩散到铺装层上形成反射裂缝，水在渗流作用下由裂缝进入铺装层内部，在车辆荷载的作用下，使沥青混凝土发生松散、坑槽等病害^[1]。