道路橋梁路基面防水施工技術分析

胡文鋒

（甘肅航空產業投資有限公司，甘肅 蘭州 730030）

0 引言

在道路橋梁工程施工過程中，如果橋面的施工質量控制不佳，在長期雨水、雪水侵蝕下，水會滲透到橋面結構內，在混凝土內產生凍結現象[1]，此時車輛的通行會對橋梁造成垂直壓力，致使其結構內部的水出現傳遞現象[2]，從而影響橋梁使用性能，容易導致裂縫損傷，嚴重威脅道路橋梁使用壽命。因此，在道路橋梁施工時，路基面的防水施工非常重要。現在有很多學者和技術工作者研究了路面防水施工技術[3，4]，通過鋪設多層PC 防水卷材實現道路橋梁路基面防水。但這種方法在實際應用中容易出現防水材料起翹的現象，防水效果不夠理想。基于此，本文對道路橋梁施工中路基面防水施工技術進行研究，設計新型防水工藝，以期提升路基面的防水施工效果。

1 工程概況

以某道路橋梁工程為試驗對象，該道路橋梁路線全長約12.4km，在起訖點樁號K24+120 至K39+202.145位置建設穿越河流橋梁，橋梁全長約5212m，橋梁聯絡線長度約1844m。橋梁工程規模見表1所示。

表1 道路橋梁工程規模

2 橋面防水施工技術要點

2.1 防水路基面混凝土配比

將硅酸鹽水泥和硫鋁酸鹽水泥以1:1 的比例配置成混合料，為提升混合料的吸附水分能力，在混合料內添加5%的硅灰，硅灰可與硅酸鹽水泥內的C-S-H 凝膠反應，有效提升混凝土強度和體系持久性[5]。選擇粒度范圍分別為5~16mm 和0.05~2mm 粗細的兩種礫碎石，粗骨料和細骨料配比為3:1，骨料占混合料的40%。將骨料添加到混合料內，在混合料內添加適量金屬纖維，以提升混合料的力學性能和延展性。該工程選擇添加鍍銅超細金屬纖維，同時添加8%的氧化鈣膨脹劑，該膨脹劑可防止混凝土材料早期收縮，提升其防水能力。將高效早強聚羧酸作為減水劑，其添加劑量為1%。該金屬纖維的物理參數見表2所示。

表2 鍍銅超細金屬纖維物理參數

2.2 橋面浮漿拋丸處理工藝流程

采用上述配比制備防水路基面混凝土，鋪設完成后對橋面進行浮漿拋丸處理。橋面浮漿拋丸是利用拋丸設備將高強度合金鋼丸以一定速度和角度離心拋射到混凝土鋪裝后的路基面上[6]，利用鋼丸的沖擊動能，將鋪裝完成后的混凝土表面浮漿和較軟的砂漿與混凝土表面分開，然后開啟拋丸設備吸塵清潔功能，將路基面上的丸料和雜質吸除干凈[7]。

通過拋丸處理后，路基面表層的砂漿和起砂層被去除，施工方可提前知道混凝土鋪裝缺陷位置，同時使混凝土表面的毛細孔打開，可使后續涂抹防水的封閉劑或者粘結劑良好地滲入混凝土，也可使鋪裝后的混凝土內部氣孔排出[8]，混凝土路面內部密實，增強混凝土的力學性能。

拋丸作業完成后對拋丸效果進行檢驗。若檢驗不合格，繼續進行拋丸作業；若檢驗合格后，則結束拋丸作業。拋丸設備工作原理如圖1 所示。道路橋梁路基面拋丸處理工藝流程如圖2所示。

圖1 拋丸設備工作原理

圖2 路基面拋丸處理工藝流程

2.3 SBS聚合物改性瀝青防水卷材鋪設

在鋪設SBS 聚合物改性瀝青防水卷材之前，先對路基面鋼筋凸起和不平的地方進行鑿毛處理，清理干凈雜物和油污，同時使用噴水方式清除路基面上的灰塵。結合道路橋梁防水施工要求[9]，每平方米使用SBS聚合物改性瀝青基層處理劑不得低于0.45kg。鋪設SBS聚合物改性瀝青防水卷材步驟如下：

（1）使用熱熔機械設備將SBS 聚合物改性瀝青防水卷材進行熱熔處理，然后將基層處理劑均勻涂抹在混凝土基層上，并且涂抹兩遍，保障基層處理劑不會出現堆積、露底現象。

（2）基層處理劑涂抹完成后，等到基層處理劑表面不粘手時，鋪設SBS 聚合物改性瀝青防水卷材。防水卷材縱橫兩個方向上的搭接長度設置為120mm，鋪設前預留搭接縫。遵循“由低到高”的順序鋪設SBS 聚合物改性瀝青防水卷材。

（3）為提升SBS 聚合物改性瀝青防水卷材與路基面之間的粘合度，在鋪設防水卷材時，同時使用噴燈烘烤基層處理劑和防水卷材底面，當防水卷材出現黑亮狀態時，停止烘烤并壓實防火卷材且持續40min 以上，防止卷材變形。在此過程中，需注意保護防水層材料干凈整潔，在鋪設到橋面墻根位置時保留10cm 長度，并使其向上延伸，使用防水膠對其邊口做封邊處理。

（4）SBS 聚合物改性瀝青防水卷材鋪設完成后，澆筑道路橋梁路基面保護層。

3 路基面防水性能檢驗分析

橋梁路基面同時受到垂直和水平兩個方向的作用力，主要采用抗剪性能衡量路基面防水性能。利用便攜式剪切儀器測試施工后的路基面的剪切能力，利用萬能試驗機測試道路基面的粘結性能。由于我國四季分明，不同溫度對路基面的防水性也存在影響，以上試驗在不同溫度情況下展開。橋梁路基面的抗剪切和抗拉拔強度和室溫時間關系的表達公式如下：

式中：Y——道路橋梁路基面強度；

A、B——均表示回歸系數；

T——環境溫度；

R2——相關系數；

e——函數。

測試在不同溫度情況下路基面膜防水層抗剪強度變化情況，結果如圖3所示。

圖3 不同溫度時防水層抗剪強度

分析圖3 可知，在不同溫度情況下，路基面的防水層抗剪強度數值不同，在溫度為-25℃時，路基面防水層抗剪強度數值最低僅為0.66MPa 左右，在環境溫度為10～15℃時，其抗剪強度數值最高接近0.75MPa 左右，隨著環境溫度持續增加，路基面防水層抗剪強度呈現微小幅度下降趨勢。但在低溫和較高環境溫度情況下，路基面防水層抗剪強度差值變化最大僅為0.09MPa左右，其抗剪強度數值變化較小。上述結果說明：應用本文方法對道路橋梁工程的路基面進行防水施工后，其防水層抗剪切強度數值在不同溫度環境下變化較小，具備較好的防水性能。

4 結束語

本文研究的道路橋梁路基面防水施工技術，應用了SBS 聚合物改性瀝青防水卷材，該種防水卷材具備極強的防水能力，且在極低溫度和極高溫度情況下不易變形。同時合理配比混凝土，并在其中添加了鍍銅超細金屬纖維、膨脹劑和減水劑，在一定程度上增強了混凝土的強度，也可防止混凝土收縮，提升了混凝土的防水能力。通過試驗驗證了路基面防水層抗剪強度數值受環境溫度影響較小，防水性能較好。