浅谈城市道路与桥梁的防水技术

孙卫良　周建信

摘要：随着我国城市道路和桥梁的大量兴建，对城市道路和桥梁结构防水技术的研究已提到议事日程上来.比如在道路工程建设中，使用复合防水卷材不但能够保证道路工程防水质量、同时还能加快工程施工进度，大大地降低了建设单位的使用投资，也可以产生良好的社会效益与经济效益.

关键字：城市道路与桥梁 防水问题 防水措施

1. 国内外现状情况

关于桥面防水问题，丹麦早在20世纪20年代就开始进行研究，美国、英国、法国、德国和日本等国也在上个世纪50、60年代对此问题进行了广泛的研究，并取得了不少成果，尤以英国最为系统和全面.这些成果已成为现今欧美混凝土桥面防水设计的原则.我国由于各种原因，至今尚无关于桥面防水的材料、设计和施工技术等规范.目前，国内大多数桥面防水的材料选择往往与生产厂家的推销和宣传有关，而设计则取决于桥梁工程师个人的经验，因此导致桥面的防水屡屡发生一些工程质量的问题

我国大部分道路工程在设计过程中均考虑了防水措施，如：改善面层粒料级配（将沥青碎石混合料改进为沥青混凝土），并做乳化沥青下封层等.从使用情况来看，随着使用期的增长，面层逐渐开裂，雨水渗入，在车辆的反复碾压下出现松散、积泥现象，最终使路面遭到破坏.因此，当前关注和提高道路路面的防水、排水能力是极为重要的.近年来，道路路面防水的基本思路是在沥青面层中加入土工织物以增强其抗渗水能力；通过改善集料的级配组成使路面基层具有透水能力，通过水力计算确定排水基层厚度；合理配置基层结构，建立完善的渗入水排出通道，从而解决防渗水问题.美国、日本和西欧等国家对城市道路和桥梁防水问题十分重视，明确规定城市和公路桥梁必须设置防水层，并从结构类型、面层材料、防水技术、施工方法、设计年限、使用性能、维修费用等方面做出了详尽的规定.但前些年我国的城市桥梁结构防水尚未形成一套完整的防水标准和施工规程，特别是适合于评价和选用桥梁桥面柔性铺装防水材料的试验手段和性能指标，且由于不少桥梁不做防水或防水不利造成桥面渗水、钢筋锈蚀、铺装层剥落、碱骨料反应及混凝土胀裂等严重的损坏问题，极大地影响着桥梁结构的耐久性和正常使用寿命，以及行车的舒适性和安全性.因此，需要在工程实践中不断加强对城市道路和桥梁结构防水问题的研究，有效地促进工程防水质量，以提高城市道路和桥梁结构的耐久性.此外，加强国内及国际问城市桥梁结构防水技术的学术交流，不断搜集和了解国外相关技术的发展动态，总结正反两方面的经验教训，树立技术创新观念，重视城市道路和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.与此同时，亦应关注城市桥梁结构防水技术的最新发展和尚有争议的一些问题，通过探讨和交流，进一步促进我国桥梁防水技术的发展.

2 城市道路防水的技术措施

2.1.1 道路工程施工中的防水技术措施

提高阻止雨水和雪水渗入的能力，就要采用在粗粒式沥青混凝土上设土工布防水层这种方法，土工布防水层要采用二油一布的形式.由于各种原因所产生的水和雨水、雪水渗入到面层以后，要使其迅速排出，这需要增强基层综合排水能力，要求基层有足够的孔隙率以供排水之需与建立完整的排水通道.通过调整水泥稳定碎石基层混合料的级配组合，使它不但能够满足作为受力基层的力学性能，而且具有足够的排渗入水能力.建立排水通道，在水泥稳定碎石下加设级配碎石层，让从水泥稳定碎石基层渗下来的水能够及时排出路面.

2.1.2 使用土工布防水层

乳化沥青防水层虽然能有效地提高路面的防渗能力，但是随着时间的推移，网裂等病害出现在路面上以后，乳化沥青防水层也就丧失了它的作用.在粗粒式沥青混凝土与细粒式沥青混凝土的中间加设土工布防水层，把沥青混凝土面层做成“有机玻璃”的形式，可以有效地提高面层的抗裂能力，使防水层的有效性得到保证.下乳化沥青层的作用是填充粗粒式沥青混凝土的表面空隙，能够保证粗粒式沥青混凝土粘结密实牢固.由于粗粒式沥青混凝土表面已经相当平整并且已经有了沥青，所以下乳化沥青层的乳化沥青用快裂型比较适宜，同时这样也有利于随即铺设土工织物.土工织物采用的纤维织物最好是结构比较稀的那种，这样既能保证上下层乳化沥青形成一体，又具有“加筋”性能，防止面层网裂.

在下乳化沥青层与土工织物铺设完后，要随即用慢裂型乳化沥青撒布，这样能够保证整体性和防水性及与随后要铺设的细粒式沥青混凝土的结合.20～4O分钟后撒中砂或者石屑，使上下乳化沥青层有效结合，包裹土工织物并让砂粒嵌入土工织物孔内.

2.1.3 采用透水性的水泥稳定碎石基层

高速水泥稳定碎石的级配，应在组成级配试验时充分考虑到排水性的要求，总的原则是在级配符合基层施工规

范要求的同时，还要作如下调整：减少4.75毫米以下的细料（<1O%），集料要选用洁净并坚硬耐久的碎石，其压碎值不大于30%，最大粒径20em或25em并且不超过层厚的2/3，使级配的基础渗透系数>300m/d，要作变水头或者常水头试验，以确保其可靠性.

2.2 道路防水构造和施工

道路防水构造由路面板、找平层、粘结层、防水层、保护层、路面铺装层组成.钢筋混凝土路面板质量的好坏，直接影响到公路的使用寿命，因此要提高和加强混凝土的自防水能力，提高混凝土的密实性，减少混凝土孔隙率.同时混凝土的强度要高，并且耐酸碱腐蚀，抗冻性好，要避免外加剂引起的混凝土温度干缩变形.路面板上要做水泥砂浆找平层，防水层采用复合防水卷材，用掺15%的聚乙烯醇胶液的水泥素浆作粘接剂，在潮湿的基层上就可以施工，能和水泥材料在凝固过程中直接粘合，粘结密实牢固.铺装钢筋混凝土桥路面，厚度要控制在100mm内，浇注完后，表面用稀浆封层，以提高路面的磨耗性与防水性.找平基层应压实、平整牢固，表面清洁干净，用2m直尺检查基层与直尺间的最大空隙不应超过5mm，并且每米内不得超过一处.基层不得有疏松、空鼓、尖凸、脱皮、凹陷和起砂等现象，不得有明水，阴阳角处要做成半径为200mm的圆弧或者135。钝角.

3 桥面铺装防水施工技术

聚氨酯弹性防水涂料，以聚氨脂为主体，配合其他材料组合而成，固化后形成富有弹性的橡胶状防水层.其优点是耐高温、涂料自身的防水性能好，耐老化性能好；缺点是对基层干燥度的要求高，与沥青混合料的亲和性差，易出现层间分离，致使沥青铺装脱落，而且造价较高.因此，无论是从防水效果，还是从使用成本来看都不足取.

4 结论

掌握道路和桥梁防水构造，提高道桥防水技术，已经是未来道桥工程建设发展的必然趋势.抓好道路防水技术的施工要点，是保证道路使用寿命的重要手段.在道路工程建设中，使用复合防水卷材不但能够保证道路工程防水质量、同时还能加快工程施工进度，大大地降低了建设单位的使用投资，也可以产生良好的社会效益与经济效益_桥梁必须设置完善的防水系统，在保证桥面质量的基础上，还必须设置防水层，合理选择桥面防水材料，正确地进行防水施工，严格控制防水施工的质量.同时必须设计防水型的伸缩缝，对帽梁顶部、边梁外侧以及下部结构水位浮动部位，都应当考虑防水问题，并控制好安装质量，以防止雨水对混凝土的侵害.只有形成良好的防水系统，才能保证桥梁的使用寿命.目前我国的道路防水技术还不是那么尽如人意，希望通过这些年的不断研究与总结，我国未来的道路防水技术能够快速地迈上一个新台阶，同时也告诫施工单位，在现有道路防水技术水平的条件下，要充分重视起道路防水技术的施工要点，为我国长寿命道路的建设负起责任.