桥梁工程施工中桥面防水施工技术研究

2021-03-27王瑞军

运输经理世界 2021年7期

王瑞军

（中铁二十二局集团第二工程有限公司，北京100043）

0 引言

当前我国桥梁建设与交通运输行业发展息息相关，要推动我国交通运输业发展，需要不断提高桥梁工程的建设水平，为我国经济发展服务。但在当前桥梁工程施工中，经常会遇到各种质量安全问题，尤其是渗水问题，在桥梁施工后期受雨水冲刷作用，会对桥梁造成损害，威胁到桥梁使用寿命和安全性。因此在桥梁工程施工中，需重视桥面防水施工，掌握防水施工技术要点，强化防水施工质量，以保证桥梁工程使用寿命和质量安全。

1 桥梁工程桥面水损害问题分析

桥梁工程使用中，混凝土保护层碳化、氯化物侵蚀会导致钢筋锈蚀问题，而出现这些腐蚀现象水是其中的关键要素。特别是桥梁端部封头处，如果混凝土层比较薄或者存在裂缝，则会导致水沿封头微小裂缝从伸缩装置部位向桥梁内部逐渐渗入，水一旦进入内部则难以排出，长期浸泡会锈蚀钢筋，同时导致混凝土脱落，梁体受到直接性侵害。因此在桥梁施工中，封头防水是不可忽视的。

桥面板之间横向联结中铰缝为关键部位，该部分承担横向分布和桥面整体性作用，并且由于施工工艺原因此处为新旧混凝土交接部位，存在施工缝，混凝土比较薄弱，受力情况复杂，如果施工中对其重视不足未严格把控使用的工艺和材料，则容易受到侵蚀。特别是当前交通量加大、过载车辆多，铰缝位置往往过早出现裂缝，通过该处裂缝桥面雨水会侵蚀钢筋混凝土，单梁受力状况形成，承载力降低，最后被破坏。

根据现场施工和后期使用观察，与中板相比，边板的渗水情况往往更为严重。其原因主要是施工中未严格控制桥面铺装混凝土的平整度，以及防撞护栏施工不合理，导致桥面两侧容易积水，同时作为薄弱环节，边缘防水容易侵害边板。边梁、边板外缘面长期暴露在外，会严重受到雨水、含盐水的淋浸。在碳化、微缝、淋雨等多种因素长期侵害下，边板更容易出现裂缝、剥落、暴筋、锈蚀等问题。

空气中、雨水中都有一定氯盐成分，特别是沿海地区其浓度更高。冬季为了消除路面积雪和冰冻也会采用喷洒盐水的方式，这些盐水进入防水不良的伸缩缝，会向墩台流去，经过不防水桥面进入混凝土缝隙，进而引发碱—骨料反应和盐腐蚀，危害到桥梁混凝土结构[1]。

2 桥梁工程施工中桥面防水施工技术及其应用要点

2.1 沥青砂桥面防水技术

该技术使用中，首先需在桥面铺装一层沥青砂材料，材料中添加0.1%的聚酯纤维，将其作为桥面封层材料，压实处理摊铺的沥青砂，使其充分与桥面结合，发挥桥面防水作用、与桥面板共同受力作用，在早期的桥梁建设中该技术得到广泛应用，其工艺简单、对桥面平整度要求低，可以直接对凹凸不平、有局部破损的桥梁进行沥青砂桥面防水施工。但在其使用中，具体的沥青用量、拌和温度、环境温度等都会对沥青砂防水效果产生影响，使用成效具有不确定性，易出现防水层剥离脱落的情况。比如低温环境下沥青砂材料容易变脆，上部车辆荷载作用下桥面铺装层容易开裂。同时沥青砂桥面防水技术应用中要保证其防水效果，一方面要注意处理薄弱位置，比如桥面接缝部位等，需铺设一定数量防水层来避免防水层剥落，确保上下防水层良好黏结，控制好对接长度。另一方面需合理设计配合比，以减少沥青砂材料、桥面防水质量受到沥青用量影响，按照相关设计规范，根据现场实际情况进行配合比设计，并进行沥青砂试拌，取试样进行马歇尔试验，然后调整材料用量。最后要做好压实控制，压实环节按照紧跟慢压原则执行，摊铺防水层与压实操作同步进行，避免材料温度快速下降对压实效果产生影响，而使得沥青砂层无法有效黏结桥面[2]。

2.2 防水卷材施工技术

防水卷材施工技术是根据设计和地域环境影响选择防水卷材，铁路桥梁防水层卷材类一般采用L 类氯化聚乙烯防水层和高聚物改性沥青防水层，涂料类防水层采用聚氨酯涂料防水层，将其均匀铺贴在桥梁基层，实现无渗透的防水层与桥面层连接，成为首道桥面防水屏障。相比于其他防水技术，防水卷材的耐水性、柔韧性和抗断裂性等性能较好，桥梁工程使用中可以避免雨水、温度、车辆荷载对桥面防水效果的影响，长期发挥稳定的防水效果。具体施工中要先处理好基层，修复基层缺陷破损部位，基面上附着的灰尘污渍清扫干净，保持基面干燥清洁，控制好含水率使其低于9%，基层表面也需均匀铺设底料；然后裁剪防水卷材为需要的形状尺寸，依次从低到高、从远到近铺设防水卷材，使用聚氨酯使防水卷材与基层黏结效果得以改善，因为聚氨酯本身也是防水材料，相当于形成了两道防水体系，桥梁端头搭接部位铺设防水卷材时需要交错排列；最后检查防水卷材铺设效果，特别是细部的密封处理效果、基层黏结效果，将卷材层与基层之间的空隙气泡挤出，要注意避免在强风雨雪天气下进行防水卷材施工。

2.3 涂膜类防水层技术

该技术是在桥面结构层表面均匀涂抹防水涂料，静置一段时间后会胶结固化为防水层发挥防水作用。该技术操作便利、防水效果好，可以更好地判断桥面渗漏点并进行修复，且连续防水层无接缝。实际施工中，可选择的防水涂料类型多，不同的材料满足了不同桥梁桥面防水施工需求，常见有聚氨酯类涂料、橡胶沥青类涂料和丙烯酸类涂料等。实际上，环境温度也会影响到桥面防水涂膜性能，比如水乳型涂料在运输、堆放和涂膜环境对温度要求就比较严格，环境温度过高或过低都会导致防水涂抹层溶剂发挥过度、延缓成膜速度等问题，而导致其力学性能下降。如果桥梁工程施工中其基面平整度差，或者未及时修复处理局部缺陷部位，在基面上直接涂刷防水涂料，会导致基面凹凸部位涂料堆积、不规则流淌，防水涂抹层厚度不均产生薄弱部位影响到防水效果。

2.4 密封防水剂施工技术

在一些桥梁工程中为突破涂抹方式技术、防水卷材技术受环境温度变化因素影响的局限性，会选择使用密封防水剂施工技术，施工中防水材料选用M-500无机水性水泥等液态密封剂，直接将其均匀喷涂在桥面，防水剂接触桥面铺装层过程中，会与其中碱性物质产生化学反应生成不溶于水的胶凝体，桥面铺装层内部孔隙、毛细孔通道被封堵进而起到防水作用，这种技术具有永久性特点，除可防水外，还兼具防酸碱侵蚀、抗风蚀等作用。

3 桥梁工程施工中桥面防水施工质量控制措施

3.1 做好准备工作

在进行桥面防水施工前，需做好充足准备工作。首先要分析调查桥面整体状况，确定是否具备施工标准，基层是否处理完成，并制定科学的施工方案。之后进行材料准备，根据使用的防水施工技术确定材料类型和用量，材料进场后根据要求取样送检，保证原材料的质量合格。最后正式施工前，需彻底清洁桥面避免堆放垃圾等现象，保持其整洁干燥，方便后期顺利施工。

3.2 开展有效桥面保护

通过实行有效的桥面保护工作可以提升桥面防水工程的整体施工质量和效果。在进行桥面保护时，应当准确实行相关信息资料的计算与分析，对于施工期间所用到的防水材料性能加以全面掌握。同时要按照国家对应的质量标准开展材料购置工作，基于施工设计方案的具体规定与要求来实行桥面保护工作。以较快的工作效率完成对施工建材的存放管理工作，以此确保材料在存放期间质量与性能不会受到影响，并方便后续施工时调用。应当重点关注天气和温度变化，避免在潮湿环境作业，要保证桥面铺设厚度均匀，及时处理出现的气泡和漏喷等问题，一层涂抹干燥后再进行下一层施工。在桥面保护工作中，需要对每一环节的施工情况实行严格的监督检查，以免在施工中因为人为因素而使得桥面质量无法达到理想水平[3]。

3.3 加强养护管理

在桥梁项目桥面防水施工期间，为了充分确保施工质量符合工程实际规定要求，应当对整体施工过程实行严格的检查，如果发现存在不合理之处，需要立刻予以修补处理。并且，还需要做到相应的养护与验收工作。首先，在养护管理工作中，应当基于桥梁工程桥面防水层的实际施工状况，制定合理的养护方案，以确保养护工作充分发挥出应有效果，从而避免在桥面防水层中存在质量缺陷问题，使得桥面防水性能达不到预期要求或是使用寿命缩短。其次，混凝土浇筑完成后，应采取保湿养护，以免出现裂纹。自然养护时，桥面应覆盖透水土工布保湿养护，桥面混凝土洒水次数应能保持表面充分潮湿。自然养护应不少于14d，根据桥梁防水层施工具体情况采取有效养护措施，具体依据沥青混合层质量要求进行洒水养护、覆盖养护等。最后，质量验收时需严格检查各施工细节，保证验收的真实有效性。