桥面防水应用与研究综述

桥面防水应用与研究综述

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1.济南城建集团有限公司；2.山东汇通建设集团有限公司

摘要：随着我国桥梁构筑物的快速发展，其结构的安全性、耐久性更加受到关注，防水粘结层破坏是导致沥青混合料桥面铺装病害的主要原因。通过对桥面防水的必要性、设计原理、施工特点与方法、防水材料的选择、防水层产生病害的原因及补救措施等方面进行综述，为桥面防水提供理论依据，为保证桥面结构使用耐久性和桥面铺装层的使用寿命提供基础。

关键词：桥面防水，施工方法，防水材料

1桥面防水设计意义

桥面混凝土厚度小，和空气接触面积大，裂缝的出现几乎是不可避免的，在桥梁的使用过程中，混凝土早期产生的裂缝会随着车辆荷载的反复冲击扩展，如果没有完善的防水系统，带有腐蚀性物质的水就会渗入到混凝土中或从裂缝流入混凝土中，酸碱性物质对混凝土有腐蚀作用，在水泥砂浆与石子的界面处生成白色凝胶物质，这种物质在潮湿环境中吸水膨胀，从而导致混凝土结构从内部胀裂，甚至腐蚀主梁钢筋，造成桥梁破坏[1]。

此外，雨水进入裂缝后导致钢筋锈蚀，引起整个桥梁结构受力状态的变化，因此，一旦桥面铺装层出现水损害，若没有完善的桥面防水系统，桥梁结构就会发生损坏。

桥面防水的设计，主要目的是保证和提高桥梁的耐久性，设法将水与混凝土隔离，使水不能进入混凝土本体，尤其是进入裂缝中去。例如可以防止因冰冻造成桥面混凝土的破坏，以及保护主梁钢筋不被腐蚀等。

2防水体系组成

沥青混凝土桥面具有良好的行驶性能，适合应用于桥面铺装。沥青混凝土铺装层作为桥梁结构的防水保护层，主要作用是阻止雨、雪水进入桥面和桥梁结构，并隔断空气中的二氧化碳等有害气体对混凝土桥面板的侵蚀。

铺装结构体系中一般需设置专门的防水层承担防水隔离的作用，对于铺装结构层为两层的铺装体系，上面层主要承担铺装层的表面行驶功能，下面层承担防水隔离功能，因此沥青混凝土铺装的防水功能可由铺装底层和防水层共同承担，也可由铺装底层或防水层单独承担，通常水泥混凝土桥面由沥青混凝土铺装层和防水粘结层共同承担[2]。

3桥面防水材料

依据防水材料的外观形态，防水材料一般分为防水卷材、防水涂料、密封材料、刚性防水材料四大类。用于桥面防水材料主要为防水卷材和防水涂料两种，至今尚没有形成统一的分类方法，下面对常见的分类方法做简单介绍，见表1。

表1桥面防水材料分类

对于卷材类防水层而言，沥青类属于淘汰产品，已基本不使用；目前常用的卷材类桥面防水层基本都属于聚合物改性沥青类。对于涂膜类防水层，我国尚未生产合成高分子类涂膜，但是，已有国外产品开始进入中国市场。在沥青类防水层中，溶剂型属淘汰产品，已基本不用，复合改性代表先进的发展方向。

与建筑领域中的防水材料和工业涂料的应用条件相比较，桥面防水材料的工作环境要苛刻的多，因而其性能要求也更为严格。

防水层不仅要将混凝土梁上的毛细孔隙和细小裂缝完全封闭，还要阻隔水分自上而下从铺装层渗入到水泥混凝土桥梁中，同时，防水层还要具有较好的粘结性能，下面能牢固地与水泥混凝土面板粘结，上面能很好地与沥青混凝土粘结，适应桥面频繁变形的塑性能力和抗疲劳性能、以及承受沥青混合料铺装时造成的180℃的热冲击和具备施工机械施工过程造成的防刺破性能，否则防水层就会成为一个抗剪性能差的薄弱夹层，导致桥面铺装层拥包、滑移等病害的出现[3]

因此防水层在施工和使用中应具备以下特性，如表2所示

表2防水层在施工和使用期内应具备的特性

4桥面防水层施工

桥面防水层具有举足轻重的地位，一旦防水层丧失防水作用，后果不堪设想，导致防水层损坏的原因是多方面的，贯穿于设计、材料选择、施工、使用和养护等各个环节。

桥面防水施工是工程施工技术的重要组成部分，也是保证桥面防水层不受侵害的分项工程。为了实现防水工程的耐用年限，就必须进行正确的、精细的施工。桥面防水施工是保证桥面防水工程质量的关键，它的成败直接关系到防水系统的成败，也影响到桥梁的使用年限及使用寿命。因此，加强施工管理，精细组织施工，确保工程设计意图、提高防水质量、缩短工期、提高效益是桥梁防水施工的主要任务[4]。

为了保证防水合格的工程质量，在进行防水层施工时要注意以下注意事项：

(1)为了提高防水层与混凝土铺装层同混凝土桥面板之间的抗剪切强度，需对混凝土桥面板进行拉毛处理。

(2)伸缩缝、施工缝用涂料浸缝。干燥后喷涂或刮底油，每次涂刷应待上次涂刷干燥后进行。

(3)施工温度以5℃-35℃为宜，若在夏天，地表温度在35℃以上时，可先用冷水冲刷，拖干后在施工。雨雪天气不能施工。施工后涂层未干不能淋雨。

(4)桥梁防水涂料在施工过程中，应对现场的防水材料进行抽样检查，以保证产品质量符合要求。

(5)施工过程中，严禁在未干的防水层上踩踏，要避免尖锐物对防水层的破坏。

(6)要及时清理现场垃圾，确保发电机不漏油，以免污染桥面。

5结语

桥面防水是保证混凝土桥梁耐久性的一项极为重要的工作，研究和设置合理的桥面防水系统能有效减少或防止早期破坏，是保证和提高桥梁耐久性最有效的措施之一，也是桥梁设计思想从强度设计向耐久性设计转变的重要内容。

一个完善的防水体系应从项目实际应用出发，不仅要强调混凝土本身的自防水和桥面铺装层的质量，同时还要考虑对伸缩装置、护栏、人行道、盖梁顶面以及边梁外侧等部位和构件进行周密的防水处理，才能保障结构整体的密封防水性能，形成完善的防水体系，进而保证桥梁的使用寿命。

通过以上论述可知，防水体系的正确合理选择、优化完善设计以及良好的施工，对于桥梁工程整体的结构安全、成本控制，特别是使用效果而言，是至关重要的。

参考文献：

[1]《河南科技》?,?2005?(19)?:74-75

[2]《黑龙江交通科技》?,?2006?,?29?(11)?:103-104

[3]《建材发展导向:下》?,?2013?(2)

[4]《工程建设与设计》?,?2010?(7)?:114-117

第一作者简介：杨家安，1973年6月，1991年参加工作，济南城建集团有限公司，从事工程管理工作。