路桥结构防水技术的应用及现状分析

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摘要：本文首先介绍了公路桥梁结构损坏的原因，然后分析了路桥防水的现状，最后阐述了防水技术与应用。

关键词：路桥结构，防水技术，现状，应用。

一、公路桥梁结构损坏的原因

1 几年来，随着经济建设的迅猛发展，各行各业都呈现出一派欣欣向荣的景象，特别是公路建设方面。在我国掀起了轰轰烈烈的义务修路热潮，所有的国家干线、县、乡村道路都在大量增加，因而随之而来的交通设施也日益增多。特别是大吨位的公路运输车的增加，大大地加重了公路的负荷。拉运煤炭、钢材的车辆多，吨位原本大，随着路况的好转，道路的增加，好多积压多年无法运输的原材料，可以源源不断地向外运输。随之而来的就是路况下降，混凝土的干燥收缩和温度应力，混凝土的碳化反应，钢筋锈蚀发生的膨胀力也使混凝土产生裂缝，使桥梁产生不正常变形，从而发生混凝土开裂、剥落、钢筋、锈蚀等现象，甚至损坏。

2 修建在软土地基上的桥台，因地基土质软弱，连接桥梁的路堤填土过高使得桥台产生过大的沉陷、位移、倾斜，严重的发生下卧软土层的剪切滑移，使桥台连同路堤一起滑动倒塌。桥墩基础若设置在同样软弱地基上，也会因为地基不均匀沉降或大幅整体沉降而产生变形。

3 修建在砂砾河床上的墩台，如果基础埋置太浅，洪水发生时基础底下的砂砾被冲空，会使桥梁基础被架空甚至损坏、倒塌。

4 季节性洪水的冲击，使台身产生磨耗，特别是轻型空腹桥墩，因冲刷严重，磨耗会加剧。

二、路桥防水的现状

随着我国交通事业的迅速发展，高速公路、高架桥、立交桥日益增多。大量兴建的路、桥在方便人们出行的同时，其正常的使用寿命也备受关注。由于路、桥受到车辆载荷的震动、冲击、碾压等影响，受到日夜温差及冬夏温差引起的热胀冷缩的影响，路、桥面混凝土会产生细小的裂纹，雨雪水极易通过裂纹渗入混凝土内部，破坏混凝土内部的碱环境，造成钢筋锈蚀，引起路桥结构物强度下降，最终导致路桥结构物使用寿命的降低。

我国自20 世纪80 年代起开始重视路、桥面水侵蚀的问题，并就路、桥结构防水技术开展了许多专题研究。目前国内新建或改造的路、桥工程中，其防水工程的做法是在路、桥的钢筋混凝土结构与沥青混凝土铺装层之间架设防水层，防水效果也逐步得到了广泛的认同。

1993 年颁布的我国现行《城市桥梁设计准则》（cjj11-931）规定，城市桥梁钢筋混凝土桥桥面是否另设防水层，视桥梁结构的型式而定：“桥面系产生负弯矩（悬臂梁、连续梁、刚架，及连续板和大挑臂板等），桥面顶面产生拉应力，则全桥面（包括车行道和人行道部分）均须设置柔性防水层；若上部构造为双向预应力混凝土结构，在设计荷载下，主梁上缘及桥面板上缘（纵、横向）不产生拉应力，则可只设铺装，不另设防水层。规定具有钢筋混凝土桥面的钢梁，全桥面应设置柔性防水层。规定柔性防水层可用饱浸沥青料的卷材，以3～4 层沥青料逐层粘贴构成”。

通过研究分析表明，城市路桥防水主要存在三个问题。一是结构设计问题，主要是铺装设计不合理和受力薄弱环节未做防水（连续梁支点承受负弯矩）等；二是防水施工质量尚未形成统一操作和验收标准，缺少专业的桥梁工程防水施工队伍；三是防水材料问题，主要是缺少路桥专用的防水材料。

三、路、桥面用改性沥青防水卷材作防水层

热熔型改性沥青防水卷材在屋面和地下室已成功应用多年，性能稳定，质量可靠，能够满足一般防水要求，但路、桥面采用卷材防水较屋面、地下室有所不同。如路、桥面受动荷载作用要求路、桥结构必须严密、牢固，基面必须干燥、平整，卷材与基面必须满粘，质量要求严格，操作难度大。一般的改性沥青防水卷材厚度大多为3mm 或更厚，这样厚的卷材铺贴在路、桥面上很容易会由于上面层受到较大的冲击荷载作用而造成上、下结构层面滑移，而过薄的卷材则在摊铺沥青混凝土（温度高达160℃左右）时易被烫烙，从而破坏防水层的防水效果。防水卷材的满粘工艺也难以解决路、桥面出现裂缝时的卷材零断裂问题。防水卷材的胎体还存在实测抗剪强度难以达到设计要求的问题，因而防水卷材作路、桥面防水层的使用效果并不理想。

四、路、桥面用防水涂料作防水层

路、桥面防水层不仅要有很好的不透水性，而且要求防水层在-25℃～-15℃ 低温时具有优良的柔韧性，在140℃～160℃高温时有足够的强度和热稳定性。这些性能是普通的石油沥青根本无法满足的，因此必须对普通的石油沥青加以改性以提高其性能。通过选择适当的乳化剂对沥青进行乳化，并加入橡胶、树脂进行改性，可以得到性能极其优越的改性沥青防水涂料。其高温可耐160℃以上，低温可耐-30℃以下，并且具有很好的粘结力。这种改性沥青防水涂料非常适合路、桥面防水使用，其施工方便快捷，造价经济，防水层完整连续。

五、防水层的施工与应用

1路、桥面基层处理

喷洒涂料前首先要清除路、桥面上一切杂物。用钢铲铲除路、桥面上的泥土，再用钢刷机刷去路、桥面的浮浆，清除油污和垃圾，然后用吹风机把表面的灰尘吹干净。做到路、桥面清洁，无灰尘、浮浆、灰沙、起包、空鼓等现象。

2喷涂改性沥青防水涂料

先用隔离板挡住路、桥面防护栏，以保持清洁。喷洒第一遍防水涂料时要求均匀、满喷，绝不能漏喷，漏底，也不能出现堆积。待第一遍实干后再喷第二遍涂料，第二遍实干后再喷下一层，直至符合设计要求。

3局部涂刷

路、桥面的拐角处，或施工机械难以喷涂的部位，可进行人工涂刷，不得漏涂。

4质量要求

1）所用防水涂料必须符合国家质量标准和设计要求，并且要经过质量检测机构检测合格后方可使用；

2）基层处理要求坚固、干燥、无灰尘、污渍、浮浆等；

3）防水层不得有裂纹、脱皮、气泡、漏涂等现象；

4）防水层厚度可用针刺法检验，厚度须符合设计要求；

5）在条件允许的情况下，防水层实干后7d 蓄水试验，水高5～10cm，蓄水24h，应无渗漏。

5注意事项

1）防水涂料在使用前应搅拌均匀，不合格产品绝不能使用；

2）及时掌握天气情况，雨前6h 不能施工；

3）施工期间，施工人员要采取防护措施保持两边护栏的清洁、无污染；

4）防水层养护期间，24h 内禁止一切车辆通行，在沥青混凝土摊铺前要严加保护。防水层实干后，可开行10t 以下汽车，车速应低于5km/h，不得刹车、调头、打弯。

六、结语

路桥施工人员应当加强国内、国际间城市路桥结构防水技术的学术交流。应不断搜集和了解国外该项技术的发展动态，总结正反两方面的经验教训，树立技术创新观念，重视桥梁防水技术的标准化建设，发挥科研、材料、设计、施工、管理等各方面的积极作用。

参考文献：

[1] 韩喜林.新型防水材料应用技术.北京：中国建材工业出版社，2003

[2] 穆祥纯.城市桥梁结构防水技术有关问题的探讨.特种结构，2011，（2）

[3] 刘尚乐.聚合物沥青及其建筑防水材料.北京：中国建材工业出版社，2012