对铁路混凝土桥面防水施工的分析

丁曰玺

（中铁二十一局集团路桥工程有限公司， 陕西 西安 710000）

1 混凝土桥面的防水层作用

混凝土桥面的防水层作用是为防止可能引发混凝土与钢筋腐蚀的物质接触混凝土并渗透，这些物质主要包括水、水蒸汽、二氧化碳、氧气、酸、盐类、以及含氯离子的腐蚀性物质。

桥面混凝土的防水层实质上是桥面混凝土的保护层。为了保护混凝土，作为保护层使用的材料耐久性好，与混凝土的粘结力良好，耐腐蚀性好；使用密封的连续保护膜，避免任何外部物质（包括气体）接触混凝土表面，防止渗透到混凝土内部。混凝土结构工程的防水是对混凝土结构的保护（防腐）。

防水层属于混凝土桥面体系中的“软弱夹层”，其柔性防水层为最不利层面，很容易受到外界机械破坏因素的损伤和荷载变形的损伤。防水层在遭受破坏后，会导致防水层点失效，因此，抗水性能是至关重要的。长期遭受行车的震动，防水层很容易脱落。

铁路桥梁防水系统主要以桥自身防水为基础，结合桥的防水层和保护层、桥的排水孔和排水梯度、梁端的防水。防止水渗入混凝土中，对桥体造成损伤。铁路桥面防水层的破坏是多方面的，主要表现在防水保护层混凝土损坏，水渗入防水层表面，在交通荷载的反复作用下，造成防水层的破坏，进而使水直接接触混凝土桥面，对桥面混凝土有侵蚀作用，造成桥梁损坏。因此，在铁路桥面系统工程中，桥面防水层和防水保护层是工程的重点和难点。建造防水层和防水保护层是保障桥正常使用的重要因素之一。

防水层通常选用柔性防水卷材，防水卷材本身具有良好的防水作用，但由于铁路桥梁中它作用于水泥混凝土与有砟轨道道床之间，这就要求防水层和保护层还要满足一系列的特殊要求，否则防水层破坏，不仅起不到防水作用还会成为隔离层，而引起混凝土桥面层的病害，具体有以下几个方面：

（1）材料必须具备良好的防渗透性;

（2）与混凝土桥面间的粘结强度能够达到要求;

（3）与砂浆保护层间具有良好的连接性能;

（4）较好的耐热、耐寒性能;

（5）对梁体的伸缩、挠曲变形有足够的适应性;

（6）在桥梁开裂时不受反射裂缝的影响。

2 施工质量问题及原因分析

问题1：防水层与梁面粘结不牢，出现空鼓现象。

主要原因：涂基层处理剂前，梁表面未清理干净，必要时可使用高压气枪；基层处理剂涂抹不均匀、厚度不够或过大。

问题2：防水保护层表面出现裂缝，在荷载的反复作用下，易形成大面积贯通缝。

主要原因：防水保护层混凝土养护工作不到位，没有覆盖、洒水、保温等；施工缝浇筑前处理不到位；混凝土保护层段缝设置位置和深度不正确；摊铺后已做的保护层不到位，而裂缝主要是由于施工现场超重车辆碾压造成的。

问题3：排水孔细部处理不正确造成渗水。

主要原因：防水卷材未沿排水管道内壁裁剪，方式不正确或者整个裁剪掉；卷材粘贴不牢；卷材粘贴在排水管内壁缺口的地方。

问题4：挡砟墙根部防水涂料封边及保护层施工缝处涂层不够均匀，涂层厚度不够；断缝填料不足或设置位置、断缝深度不够，宽度不合适。

主要原因：施工缝、断缝未按设计要求设置；防水保护层、施工缝、断缝未在涂刷防水涂料前清理干净，必要时可使用高压气枪；防水涂料的现场搅拌配合比不对，防水涂料搅拌时间不够，配置完成后长时间未使用完，造成已经搅拌好的涂料凝固。

3 桥面防水层施工技术要点

铁路桥面防水层主要包括氯化聚乙烯防水卷材防水层、聚氨酯涂料防水层和聚合物改性沥青防水卷材防水层。目前我国铁路防水层大多采用高分子改性沥青防水卷材，因此本文以聚合物改性沥青防水卷材为例。为保护铺设的防水层，应增设防水层的混凝土保护层。

要求铺设桥面防水层，桥面混凝土基层应平整，无凹凸不平、蜂窝、麻面。基层及涂刷防水封边涂料的部位应清洁，无浮渣、油污。应在基层上涂刷基层处理剂，不得漏涂或污染。铺卷材时涂刷处理剂。铺贴时用刮刀将卷材推平，卷材边缘和搭接处不得翘曲，其他部位不得空鼓。

防水层的防水效果直接取决于防水卷材的铺设质量。在防水卷材铺设完成后，经常出现防水层空鼓、粘结不牢等问题。防水层铺设后，防水卷材空鼓的主要原因有：基层不干燥，梁体平整度不合适，梁体表面没有清扫干净，防水层底部有水汽渗入，基层面没有涂刷基层处理剂，基层处理剂涂刷不均匀，铺贴卷材时没有将底面的空气排除，有的排气槽堵塞，防水卷材未烘烤，温度过高致使沥青融化流失过多，防水卷材与混凝土基层表面粘结不牢，温度变化后出现离析，以及运输过程中由于机械挤压和施工温差引起的材料的胀缩变形。

防水层施工需要注意以下几个方面：

（1）防水层施工前按验收标准对梁面进行验收，防水层施工必须处理好梁面浮浆、杂物、剥落、松脱等问题，不符合要求时，不得隐蔽。

（2）挡砟墙、竖墙或梁面上的残渣应用水冲洗，但施工前应保证梁面无积水且干燥，有油污的地方，用苏打水清洗干净。

（3）检查桥面平整度，按设计验收规范验收，不合格不得铺设卷材。

（4）当基层处理剂干燥不粘手时，即可铺设防水层，防水卷材应采用热熔性机械烘烤设备，保证其与梁面的粘结性；防水卷材纵横向搭接长度不小于100mm；在铺设过程中，防水层由低到高水平铺设，采用上下结合的方式。卷材底部沥青层融化后，逐渐向前滚动。为保证卷材与基层的粘结，卷材热熔摊铺时，应同时进行碾压和排气粘结。轧制钢卷重量不小于15kg，直径15cm；当沥青接近流动时，卷材底面熔化程度应黑亮，卷材不得过热或烧穿。卷材搭接处上下层应充分热熔粘结，保证搭接牢固，搭接处应有自然溢出的熔融沥青。

（5）挡砟墙（护墙、底板）根部铺设防水卷材，在浇筑完成纤维混凝土保护层后，采用聚氨酯防水涂料对施工缝封边；封边高度和宽度不小于80mm，防水涂料厚度不小于1.5mm。卷材铺贴至梁体周围合龙处时，应在碾压后有熔融沥青自然溢出，并用刮刀将端部刮平封闭。

（6）铺设防水层时，应妥善处理排水管接头处，并采取措施防止接头处渗水。

4 桥面防水保护层混凝土施工技术要点

混凝土浇筑施工是桥面防水保护层施工的关键步骤，必须在施工过程中进行严格的质量控制。首先，在水泥混凝土拌和过程中，严格控制混凝土配合比，不得私自进行调整。施工过程中，个别施工企业为了节约施工成本，偷工减料，私自调整配合比，严重影响桥面防水保护层混凝土施工质量。另外，当原材料发生较大变化时，应根据原材料的情况对配合比进行适当调整。在施工过程中，做好施工组织，进行人员和机械的调配，保证正常施工。混凝土浇筑前，将防水层顶部的浮浆、杂物进行彻底清理，确保混凝土保护层与防水层结构良好结合。施工中加强对混凝土振捣质量的控制，并严格控制平整度。采用洒水养护，以保证混凝土强度的增长。纤维混凝土的预制、运输、摊铺和养护是桥面防水保护层施工的重中之重。保护层的质量直接影响防水层的使用时间。防水层的损坏直接导致混凝土梁面进水，影响桥梁的使用寿命。在铁路上，特别是有砟铁路上，保护层混凝土直接与道砟接触，夹在道砟和防水层之间，保护防水层。施工中存在的主要问题是浇筑完成后混凝土养护不到位存在细微裂缝，在混凝土浇筑前未做好凿毛、清表、润湿、坐浆等工作造成施工缝开裂渗水，断缝设置位置不对或者深度不够造成保护层形成贯通裂缝，避免施工缝、泄水孔等位置做防水涂料封边的时候，防水涂料的比例、厚度和封边的宽度不对，断缝位置用防水涂料灌缝时灌缝深度和涂料搅拌不均匀。

混凝土保护层施工应注意以下几个方面:

（1）在做纤维混凝土保护层时，应将施工工具和材料吊运放置。

（2）保护层施工时，应按桥面排水方向施工，排水的坡度按设计要求设置。

（3）施工缝的处理要按技术要求，纵、横向段缝按设计要求设置，保证断缝的深度和位置正确，待混凝土接近初凝时，方可开始抹灰，工具应光滑、清洁，防止纤维被带出，抹灰时不得加水，抹灰次数应按技术要求。

（4）当保护层混凝土强度达到设计强度的50%时，用聚氨酯防水涂料（直接作为防水层）填充断缝，保护层和梁体不得受到污染。

（5）混凝土浇筑完成后，应采取保湿措施；冬季应加防冻剂；自然养护时，桥面应覆盖草袋或麻袋，并用塑料薄膜覆盖，洒水频率应以保持桥面充分湿润为基础；当环境相对湿度小于60%，自然养护时间应＞28d；相对湿度＞60%时，自然养护时间应＞14d。

5 排水管、挡砟墙根部、排水坡度等细部结构处理

排水管口及挡砟墙根部粘结不牢、不密实，易造成渗漏；排水坡度设置不正确。这些问题主要是施工控制问题，应进行施工方案和施工技术交底。

（1）排放管口处理。首先，基层处理剂应均匀涂在排水管出口处，并沿排水管向下不小于10cm。卷材铺设时，直接将出水口管口盖住，然后将管口处的卷材剪断，向下粘贴到管道内壁。卷材粘贴时，应采用小块卷材粘贴，混凝土保护层摊铺后，最后用防水涂料封边。

（2）挡砟墙根部防水处理。由于挡砟墙与梁面垂直，存在转角，这是防水层铺设过程中的薄弱环节之一。必须将根部清理干净，没有水和灰尘，才能施工防水层。排水口处的防水保护层应按设计要求倒角，使水能从排水孔顺利流出。

（3）排水边坡坡度处理。施工中很容易忽略桥面泄水孔、排水坡度、汇水面的设置问题，须严格控制。常见的问题有：泄水口标高高于周围标高，造成积水；泄水管过短，形成无组织排水或造成尿檐现象；排水坡设置不到位，汇水面没有体现出来；泄水口防水层搭接不好从而导致泄水口周围以及梁外侧混凝土的破坏。

6 结束语

防水层和保护层的施工是有砟轨道桥面施工的重点和难点，也是铁路开通运营中维修作业中的重点、难点。本文论述了有砟轨道铁路桥面防水层和保护层施工中存在的几个主要问题，并结合实践提出了相应的对策，以期对今后的工作有所裨益。