桥面防水施工与设计的简要思考

桥面防水施工与设计的简要思考

耿哲

耿哲（中铁十九局集团第三工程有限公司）

摘要：很多人过去有一个错误的观点，认为混凝土本身不怕水，钢筋混凝土结构的桥梁无须作防水，因此，对桥面系的构造设计不太讲究，甚至很粗糙。恰恰就因为桥面系构造的设计缺陷及没有完善的防水系统，引起了很多病害，再由于交通量的增长和超载交通的影响，使桥梁过早地遭到破坏，成为危桥，所以对于桥梁防水系统的建立是至关重要的。本文通过介绍公路桥梁桥面防水层铺设的一些方法及施工、养护过程中应注意的一些问题，提出自己的看法，供广大公路工程建设同仁参考。

关键词：桥面防水系统构造铺设

0引言

建造公路和城市道路，尤其是高速公路和城市快速道路，动辄几亿、十几亿元的投资，其中桥梁占总造价的10％～30％左右，要求设计使用年限比较长，至少要满足50年以上，有些长达100年以上。因此桥梁的安全性和耐久性是非常重要的。混凝土桥面漏水会腐蚀钢筋，降低混凝土强度，缩短结构的使用寿命。

1早期防水体系———沥青玛蹄脂

桥面防水的初期，大多数采用沥青玛蹄脂(即沥青砂或称沥青膏)。由于它可以适应桥面高低不平的状况，所以对桥面的平整度要求不严格，即使桥面凹凸不平，甚至有较深的坑洼，也可以涂刷。由于气温升高、混凝土内部和表面上的湿气、玻璃纤维层的存在以及混凝土上表面清洁不净等原因，经常会出现桥面防水沥青膏的剥离。现在，在铺设防水层之前，首先需要对桥面进行修整，使其平整度符合要求。沥青膏中的气泡和对接缝是薄弱部位，在接缝处，至少需要铺2层防水层，搭接长度至少150mm。当天气较冷时，沥青膏容易变脆，不适用于大的变位，但微小位移还是可以使用的，并且沥青膏会随时间而收缩，因此其边缘处必须压紧密封。在施工中要求防水层必须处处和桥面板粘结牢靠，避免任何部位的沥青膏下方有水移动。经过多年实践，已经积累了一些克服这些问题的经验，应该说，基本上是成功的。

2现代铺设防水(隔膜)层的方法

现代铺设材料之一为采用防水卷材，对于防水卷材的铺设有以下3种方法:

2.1用喷灯加热铺设随着防水卷材的展开，在其下方用火焰加热，边烤边滚动防水卷材。这种做法的缺点是，容易烧伤已铺设的防水层，而且不适用于不平整的桥面。京沪(河北段)高速公路在大桥桥面上全部铺设了这种防水材料。

2.2热铺法(用热沥青打底)用这种方法时，防水隔膜可以有自己的保护层。它能包容桥面高低不平的状况，但在坑洼处可能形成很厚的沥青层，在以后热铺面层时将会出现问题。该方法沥青加热和铺装温度控制至关重要，加热必须均匀，沥青不能过热，以防变脆而影响粘结。铺装温度很大程度受铺设方法、气温和桥面温度的影响。所以在使用时一定要根据具体情况制定严格的操作规程，搭接处的厚度要尽量减薄，以防厚度变化太大。

2.3冷铺法主要用于新建工程，它要求具有较高的桥面平整度要求。防水隔膜不是通过加热铺设，而是采用自身与桥面粘结，或涂一薄层液体粘结剂。铺设材料除采用防水卷材外，还可采用液态防水膜。它可用于不平整桥面，但需一些附加工具。用气动工具喷洒液体时，会对附近的栏杆，车辆和行人造成不利影响。该方法在刮风天气不能使用，并且在空气中喷洒还污染环境，所以，在使用前一定要制定操作规程，严格执行，并对防水膜厚度、气泡等项目按规定的频率进行检查。

3防水系统的保护层

防水系统保护层的目的是防止由于以后的施工和罩面引起防水层的破坏。最初大部分防水膜都有它自身的保护层，也有采用双层防水层的，但不经济。对大多数类型的防水层，都可采用撒沥青砂作为保护层，但撒沥青砂层是整个桥面结构的薄弱层，在设计中应充分考虑到这一点。撒沥青砂层时要禁止施工车辆通行，以防保护层断裂。由于沥青很薄，温度控制很困难，并很快就会变凉，很难碾压均匀。它和防水层的粘结力低，在碾压时，沥青容易产生皱褶和断裂。在接缝处，有时重叠好几层，总厚度增加，再加上高低不平，所以这些地方容易产生裂缝。

4对混凝土表面的处理

4.1新建桥面的处理用振捣棒浇注的桥面，可能出现较多的裂纹;并且施工机具和工人的踩踏也可形成坑槽和脚印;用抹光机找平时，混凝土表面会出现一层厚厚的浮浆，影响桥面与防水层的粘结。为克服这些缺点，可在养生时用刷子或小喷砂机进行拉毛处理。用养护剂养生时，需清除这层养护膜，以防止对层间粘结力产生影响。当采用加入添加剂的低水灰比混凝土时，如果进行过度磨光，会使混凝土表面致密不透水，也会影响粘结。

4.2维修桥面的处理在清除原有的面层和防水层时，不论使用整平机还是气动切削机，都很可能造成混凝土桥面铺装层的破坏，金刚钻头切削机还可能割断钢筋，因此，在施工前最好是先提取钻心，以确定面层厚度，以控制清除到防水层时暂停，以下部分的清理应仔细用手动和气动工具进行。溶剂的办法通常不要用，采用机械方法需要十分小心，避免混凝土防水层及其梁板破坏。多头拉毛机的使用，可以使混凝土形成粗糙面；小型喷砂机喷砂是一种较好的办法，它可以形成一种恰到好处的粗糙面，有助于层间粘结。

5桥梁防水系统的设计

桥梁防水系统的设计，就是设法将水与混凝土隔离，使水不能进入混凝土本体，尤其不能进入裂缝中去。系统包括以下几方面。

5.1混凝土本身的自防水混凝土经常接触水的部位都要设计为防水混凝土，保证本身的密实性和防腐蚀的性能。尤其是桥面和下部结构水位浮动的部位。在混凝土中加入粉煤灰或超细粉等可以减少水泥带入的碱量，加太钢纤维深丙烯纤维可以对膨胀、开裂起到阻裂作用，并具有很好的抗渗能力，达到自防水的基本要求。桥面水泥混凝土的平均厚度不能小于10cm，最薄处厚度不能小于8cm，而且混凝土本身的配比设计以及浇筑质量是最重要的。桥面钢筋网钢筋直径不宜小于10mm，间距不能大于150mm。很多桥梁不到十年甚至两三年就破坏，设计桥面铺装的不尽合理和施工质量存在缺陷是主要原因之一。

5.2桥面防水涂层无论桥面混凝土施工质量如何好，均不能完全保证不开裂。所以桥面水泥混凝土铺装层上面必须设置防水层。防水层不但本身要起到防水作用，而且要求其与水泥混凝土和沥青混凝土都有很好的亲和性，附着力好。下面能牢固地与水泥混凝土表面粘结，上面与沥青混和料牢固地粘结。否则就成为一个层问抗剪力很低的夹层，将导致桥面沥青混凝土出现拥包、滑移，直至松散、破坏。

5.3伸缩缝的防水以前修建的桥，伸缩缓下面的梁端和帽梁受水损害最严重。由于伸缩缝的形式及安装质量问题，造成该部位最容易损坏。除了毛勒缝、仿毛勒缝之外，对伸缩量小于5cm的小变位伸缩缝，采用聚合物改性沥青弹塑体填充式伸缩缝，也能成功地解决伸缩缝漏水的难题。

4桥面雨水孔与水落管

桥面雨水孔与水落管的设置应该像屋面一样的严格，但是无论设计还是施工，都容易忽略。常见的问题主要表现在下面几点：收水口小，不能及时将水泄走；收水口标高高于周围标高，造成积水；收水口高出水泥混凝土表面，而且周围混凝土不密实，造成管周围漏水；出水管过短，发生尿檐现象。从而导致收水口周围以及边梁外侧混凝土的破坏。

5栏杆外测与人行道的构造

栏杆外侧应设计为光滑的表面，底面设有止水槽，雨水能很快地顺外侧流向地面，而不应再流向边梁。设有人行道的桥梁，人行道的防水也不能忽视，防止雨水渗流到主梁。但有些设计忽略了这一点，雨水从人行道缝隙渗漏，沿外侧漫流，从而造成边梁翼板及外侧的污染和腐蚀，所以边梁外侧首先破坏。