公路桥梁施工中防水路基路面的施工技术研究

刁宠基

（烟台市莱州公路建设养护中心，山东 烟台 265699）

0 引言

公路桥梁在现代交通体系中扮演着不可或缺的角色，其能够为社会经济的发展提供重要的交通基础。然而，随着交通负荷的增加和自然环境的不断变化，如何有效防范水分渗透、保障桥梁结构的稳定性以及提高路面的抗水性成为公路桥梁工程领域亟待解决的问题。因此，文章将深入探讨公路桥梁施工中防水路基路面施工技术，以期提高公路桥梁工程质量。

1 防水路基路面的分类

1.1 沥青混凝土路面

沥青混凝土路面是常见的防水路基路面类型之一，其广泛应用于各种道路。通过在路面结构中使用含有沥青的混凝土材料，可以有效防止水分渗透，提高路面的抗水性。

1.2 橡胶沥青路面

橡胶沥青路面采用橡胶颗粒与沥青混合，其具有较强的弹性和耐久性，该路面能够抵御水分的渗透，减缓路面的老化和磨损，延长路面的使用寿命。

1.3 水泥混凝土路面

水泥混凝土路面是另一种常见的防水路基路面类型。通过使用水泥作为主要结构材料，形成坚固的路面结构，其具有较好的防水性能，并能够承受重载交通的冲击。

2 防水路基路面在公路桥梁中的作用

2.1 抗渗透保护结构

公路桥梁通常受大量交通负荷和环境因素影响，其结构容易受到水分的侵蚀。防水路基路面作为公路桥梁上部结构的重要组成部分，通过具有防水功能的设计和材料，能够有效阻止水分渗透到公路桥梁结构内部，减少水分引起的腐蚀、混凝土劣化以及金属结构生锈等情况的发生，从而延长公路桥梁的使用寿命[1]。

2.2 维护公路桥梁结构稳定性

防水路基路面的使用有助于维护公路桥梁结构的稳定性。水分的渗透可能导致公路桥梁结构中的裂缝、空隙和松动，从而影响公路桥梁的承载能力和结构完整性。通过采用防水路基路面，可以减少此类问题的发生，提高公路桥梁的整体稳定性。

2.3 减缓冻融损伤

在寒冷气候条件下，水分渗透到公路桥梁结构并在冻结和融化过程中可能引起冻融损伤。防水路基路面通过减少水分的渗透，能够减少结构中水分的冻融循环，从而降低公路桥梁在寒冷季节中的损伤程度。

2.4 提高行车安全性

合理设计并及时维护防水路基路面有助于提高公路桥梁的行车安全性。在恶劣天气条件下，防水路基路面可以减少积水和结冰的可能性，提供更好的抗滑性能，从而降低交通事故的发生概率。

3 公路桥梁防水路基路面的主要材料

3.1 防水材料的选择与应用

常见的防水材料包括聚合物改性沥青、橡胶沥青、聚合物涂料等。聚合物改性沥青因其优异的弹性和抗老化性能在路面表层被广泛使用，形成可靠的防水屏障；橡胶沥青以其耐候性和抗裂性著称，适用于各种气候条件；聚合物涂料常用于路面表层或桥梁结构表面，提供额外的防水保护。在应用过程中，此类材料通常通过适当的施工工艺涂覆或混合到路基结构中。同时，根据公路桥梁的具体要求和环境特点合理搭配不同材料，能够形成一层坚固、耐久且具有出色防水性能的路基路面系统，从而有效延长公路桥梁的使用寿命，降低维护成本。

3.2 路基材料的选择与应用

常用的路基材料包括碎石、砂土、砾石、粉煤灰等。选择合适的路基材料需要考虑土壤的承载力、抗冻性、抗渗性等因素，以确保路基在不同地质条件下具备足够的稳定性和承载能力。在应用过程中，路基材料需要按照规范进行适当的层压和整形，以确保路基结构的均匀性和稳定性。同时，工作人员需要及时处理易于发生沉陷或膨胀的土壤，例如加入改良剂提高土壤的工程性能。此外，路基材料的选择与应用直接关系到整个公路桥梁工程的质量和稳定性，通过科学合理的选材和施工，可以降低路基的沉陷、变形等问题，提高公路桥梁的承载能力和延长使用寿命。

3.3 路面材料的选择与应用

常用的路面材料包括沥青混凝土、水泥混凝土、聚合物改性沥青等。沥青混凝土以其柔韧性和抗滑性在各类道路被广泛应用；水泥混凝土路面具有较好的承载能力和抗压性，其适用于高交通流量区域；聚合物改性沥青作为一种理想的防水路面材料，其具有良好的弹性和耐久性。在应用过程中，不同的路面材料需要根据交通负荷、气候条件和地质特征等因素进行合理选择。同时，适当的路面设计应确保路面平整、耐磨、抗滑，并具备一定的防水性能。此外，科学施工和维护有助于延长路面的寿命，提高公路桥梁的整体性能和使用安全，如合理的厚度设计和及时的修复。

4 公路桥梁防水路基路面的施工技术

4.1 防水路基的施工技术

4.1.1 施工前的准备工作

在防水路基施工前，需要对地基进行处理，以确保其平整度、承载力和稳定性。首先，施工人员应清除地基表面的杂物、垃圾和软土层，再进行夯实或加固处理。若地基存在较大的凹凸不平或者沉降不均等问题，需要对其进行填充或加固处理，以提高地基的均匀性和稳定性。其次，防水路基的排水系统是防止地下水渗入路基的关键。在施工前，施工人员需要合理设计并设置排水系统，包括排水沟、排水管道等，排水系统应与路基结构相适应，以确保水流畅通，避免积水和渗漏。再次，施工人员应检查排水系统的连接是否牢固、是否存在堵塞等问题，一旦发现问题应及时进行修复和处理。最后，在防水路基施工过程中，应选择合适的防水材料，并按照设计要求进行合理的配比。并且应根据工程地质条件、水文地质条件和气候条件等因素选择具有良好防水性能的材料，如高分子聚合物、沥青混凝土等。同时，根据材料的物理性质和工程要求进行合理的配比设计，以确保防水层的密实性和耐久性。

4.1.2 施工过程中的技术要求

一是基层处理,充分清理路基,去除影响黏结的杂物,采用高压水冲洗或人工清扫的方法,直至露出坚实的基层为止。然后，采用喷浆或灌浆的技术手段,使用水泥、粉煤灰等材料进一步增强路基的承载力和抗剪切能力。

二是防水层施工,在经基层处理过的路基表面打开槽,铺设防水卷材,如SBS 改性沥青卷材、高聚物改性沥青卷材等。铺设时须压实密实,并逐条焊接,避免出现空隙，也可以选择喷涂防水漆的方法,在路基面形成连续的防水膜层。

三是黏结层施工,采用喷洒热熔沥青乳液或橡胶沥青乳液的技术,在防水层表面形成黏结层。黏结层施工前,要对防水层进行清洁,去除灰尘、杂质等污物,保证防水层表面干燥、洁净。喷洒时要控制沥青乳液的温度在130℃～150℃,压力在0.3～0.5MPa。操作人员要掌握喷洒技巧,使沥青乳液均匀覆盖防水层表面,避免出现无沥青区或多涂区，控制黏结层厚度在0.3～0.5mm。待黏结层冷却固化后,进行质量检验,使用1m 直尺检测层厚度一致性,采用烘箱法检测残余沥青量,保证黏结层沥青残余量≥0.15kg/m2。如发现未黏结区,要及时进行补喷。

四是路面铺装,将经过加热的沥青混凝土材料运输至施工现场,控制温度在130℃～150℃。材料运输要采取保温措施,避免铺装过程中温度过快降低。现场铺装时,严格控制铺装厚度,多点测量确保厚度符合设计要求。采用路面铺装机械,先进行初压,然后进行终压。压实机械必须选择合适型号,压实次数不得少于100 次。压实质量通过核心采样法进行检测,要求压实度≥98%。铺装的沥青混凝土在随后24h 内要进行护理,在表面喷洒保护层,防止水分挥发。路面铺装后,采用直尺对表面平整度进行检测。要求桥面最大高差≤5mm,单向直尺法测量最大高差≤3mm。如发现问题要及时处理、修整。

五是接缝处理,按设计要求设置桥面开裂缝、伸缩缝等,并进行加固、防水处理,保证路面结构的完整性。对于桥面开裂缝,要切齐裂缝边缘,清除裂缝中的杂物,再注入热熔胶进行补强。伸缩缝要按设计位置设置弹性充填物,常用材料有沥青板衬里、橡胶缝填料等。衬里固定牢固,与桥面严密连接,再在顶部铺设防水层,所有接缝衔接要严密,避免水分渗漏。接缝处要设置排水装置,保证路面水能顺利排出。所有接缝处理完成后,要进行防水性能检测,确保接缝处防水效果良好。

4.1.3 施工后的质量控制

防水路基施工完成后，应进行严格的质量检验和验收工作，具体包括以下方面：第一，应对施工过程中的关键节点进行质量检验，如地基处理、防水层铺设和压实等工序，通过检查和测试，可以及时发现和处理质量问题，确保防水路基的质量和使用安全。第二，应进行防水路基的功能性检测，如透水性、排水性能和耐久性等方面的测试，通过功能性能检测，可以全面评估防水路基的性能和质量，为后续维护和管理提供依据。第三，应组织相关部门和专家进行现场验收，对防水路基的质量进行全面评估和确认。第四，需要进行定期的维护保养工作，例如定期检查防水路基的外观情况，包括其是否有破损、渗漏等问题，若发现问题应及时进行修复和处理，并定期清理排水系统，确保其畅通无阻。同时，应定期检查路基的稳定性和承载能力，并及时进行维修和加固，以延长防水路基的使用寿命，提高工程的可靠性和安全性。第五，应建立长期的监测与评估机制。通过定期的监测和评估，可以及时发现和处理潜在的质量问题，预防和减少病害的发生，监测内容包括路基沉降、水平位移、裂缝扩展等方面的数据，通过数据分析和评估，可以了解防水路基的使用情况和健康状况，为后续的维修和改造提供科学依据。

4.2 防水路面的施工技术

4.2.1 施工前的准备工作

首先，在防水路面施工前，施工单位应确认设计方案。设计方案应充分考虑地质情况、交通流量、气候特点等因素，从而选择合适的防水材料和施工方法。同时，防水路面的设计应当符合相关标准和规范，确保在各种环境条件下能够提供卓越的防水性能。此外，设计方案的确认需要与设计单位充分沟通，解决可能存在的问题，并确保所有相关方清晰地理解工程目标和要求。其次，应制订详细的施工计划。施工计划应包括工程进度、施工顺序、材料采购计划、人员配备等方面的详细信息。同时，施工计划需充分考虑现场的实际情况，合理调配资源，确保施工的高效性和经济性。再次，在进行防水路面施工前，需进行现场准备工作，其包括清理施工区域，确保路面平整、整洁，并清除可能对施工造成干扰的障碍物。同时，需要准备施工所需的设备、机械和人员，并在施工前进行设备检查，确保设备正常运行，防止在施工过程中出现故障，从而影响工程进度。最后，应设置施工现场的安全警示标志，建立施工现场的安全管理体系，确保施工人员及设备的安全。

4.2.2 施工过程中的技术要求

在施工过程中，必须确保路基土层的承载能力符合设计要求，通过适当的土工处理、夯实以及平整度控制，保障基层的均匀性和稳定性。首先，基层应满足防水路面的荷载要求，确保基层表面平整度，以减小防水层和路面层的不均匀沉陷，从而保证防水层和路面层的均匀铺设，提高整体路面的质量和耐久性。其次，确保防水材料的均匀搅拌和合理铺设，以防止出现空鼓、裂缝等问题，并合理控制温度和湿度，保证防水材料在施工过程中的性能稳定，尤其是对于聚合物改性沥青、橡胶沥青等材料，需要确保其与基层的黏结性，防止材料之间发生剥离或开裂。再次，应注意避免尘埃、水分和杂质对防水层质量的影响，确保防水路面的可靠性。最后，应避免在极端天气条件下进行施工，以免对施工效果造成不良影响，尤其在温度较低的情况下，应注意防止冷接缝的出现，采取适当的措施确保材料的黏结性，在高温季节，应避免防水材料过快挥发导致施工质量下降。

4.2.3 施工后的质量控制

在防水路面施工完成后，其密封性能直接影响路面的防水效果，因此需要进行严格的检测和评估。首先，可通过水密性试验、渗透性试验等手段检测防水路面的密封性能。水密性试验通常涉及在路面上建立水压，观察是否有水分渗透的情况；渗透性试验则通过对路面进行压力水化学试验，评估水分是否能够渗透到路面内部。此类检测手段能够及时发现防水路面的密封性能问题，以便及时进行修复，确保路面的长期防水效果。其次，在防水路面施工完成后，需要进行平整度和坡度的检测。平整度检测通过激光测距仪等工具，测量路面的平整度，确保路面表面平坦；坡度检测则通过水准仪等设备，测量路面的坡度是否符合设计要求。最后，在防水路面施工完成后，需要对使用的防水材料进行监测，其包括但不限于聚合物改性沥青、橡胶沥青等，通过对材料的力学性能、耐老化性能、抗裂性能等进行定期检测，能够确保材料的性能的稳定性。同时，材料性能的监测有助于及时发现潜在问题，并采取合适的措施进行维护和修复，从而保障整个路面工程的可持续性。

5 结语

综上所述，公路桥梁防水路基路面的施工技术是一个综合性的系统工程，其涉及材料、结构、设计以及施工等多个方面。通过科学合理的设计和施工，可以提高路面的防水性能，延长公路桥梁的使用寿命，减少维护成本，保障行车安全。未来，相关人员应不断总结公路桥梁施工经验，并引入先进技术，以不断提升施工水平。