道路桥梁路基面防水施工技术分析

胡文锋

（甘肃航空产业投资有限公司，甘肃 兰州 730030）

0 引言

在道路桥梁工程施工过程中，如果桥面的施工质量控制不佳，在长期雨水、雪水侵蚀下，水会渗透到桥面结构内，在混凝土内产生冻结现象[1]，此时车辆的通行会对桥梁造成垂直压力，致使其结构内部的水出现传递现象[2]，从而影响桥梁使用性能，容易导致裂缝损伤，严重威胁道路桥梁使用寿命。因此，在道路桥梁施工时，路基面的防水施工非常重要。现在有很多学者和技术工作者研究了路面防水施工技术[3，4]，通过铺设多层PC 防水卷材实现道路桥梁路基面防水。但这种方法在实际应用中容易出现防水材料起翘的现象，防水效果不够理想。基于此，本文对道路桥梁施工中路基面防水施工技术进行研究，设计新型防水工艺，以期提升路基面的防水施工效果。

1 工程概况

以某道路桥梁工程为试验对象，该道路桥梁路线全长约12.4km，在起讫点桩号K24+120 至K39+202.145位置建设穿越河流桥梁，桥梁全长约5212m，桥梁联络线长度约1844m。桥梁工程规模见表1所示。

表1 道路桥梁工程规模

2 桥面防水施工技术要点

2.1 防水路基面混凝土配比

将硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥以1:1 的比例配置成混合料，为提升混合料的吸附水分能力，在混合料内添加5%的硅灰，硅灰可与硅酸盐水泥内的C-S-H 凝胶反应，有效提升混凝土强度和体系持久性[5]。选择粒度范围分别为5~16mm 和0.05~2mm 粗细的两种砾碎石，粗骨料和细骨料配比为3:1，骨料占混合料的40%。将骨料添加到混合料内，在混合料内添加适量金属纤维，以提升混合料的力学性能和延展性。该工程选择添加镀铜超细金属纤维，同时添加8%的氧化钙膨胀剂，该膨胀剂可防止混凝土材料早期收缩，提升其防水能力。将高效早强聚羧酸作为减水剂，其添加剂量为1%。该金属纤维的物理参数见表2所示。

表2 镀铜超细金属纤维物理参数

2.2 桥面浮浆抛丸处理工艺流程

采用上述配比制备防水路基面混凝土，铺设完成后对桥面进行浮浆抛丸处理。桥面浮浆抛丸是利用抛丸设备将高强度合金钢丸以一定速度和角度离心抛射到混凝土铺装后的路基面上[6]，利用钢丸的冲击动能，将铺装完成后的混凝土表面浮浆和较软的砂浆与混凝土表面分开，然后开启抛丸设备吸尘清洁功能，将路基面上的丸料和杂质吸除干净[7]。

通过抛丸处理后，路基面表层的砂浆和起砂层被去除，施工方可提前知道混凝土铺装缺陷位置，同时使混凝土表面的毛细孔打开，可使后续涂抹防水的封闭剂或者粘结剂良好地渗入混凝土，也可使铺装后的混凝土内部气孔排出[8]，混凝土路面内部密实，增强混凝土的力学性能。

抛丸作业完成后对抛丸效果进行检验。若检验不合格，继续进行抛丸作业；若检验合格后，则结束抛丸作业。抛丸设备工作原理如图1 所示。道路桥梁路基面抛丸处理工艺流程如图2所示。

图1 抛丸设备工作原理

图2 路基面抛丸处理工艺流程

2.3 SBS聚合物改性沥青防水卷材铺设

在铺设SBS 聚合物改性沥青防水卷材之前，先对路基面钢筋凸起和不平的地方进行凿毛处理，清理干净杂物和油污，同时使用喷水方式清除路基面上的灰尘。结合道路桥梁防水施工要求[9]，每平方米使用SBS聚合物改性沥青基层处理剂不得低于0.45kg。铺设SBS聚合物改性沥青防水卷材步骤如下：

（1）使用热熔机械设备将SBS 聚合物改性沥青防水卷材进行热熔处理，然后将基层处理剂均匀涂抹在混凝土基层上，并且涂抹两遍，保障基层处理剂不会出现堆积、露底现象。

（2）基层处理剂涂抹完成后，等到基层处理剂表面不粘手时，铺设SBS 聚合物改性沥青防水卷材。防水卷材纵横两个方向上的搭接长度设置为120mm，铺设前预留搭接缝。遵循“由低到高”的顺序铺设SBS 聚合物改性沥青防水卷材。

（3）为提升SBS 聚合物改性沥青防水卷材与路基面之间的粘合度，在铺设防水卷材时，同时使用喷灯烘烤基层处理剂和防水卷材底面，当防水卷材出现黑亮状态时，停止烘烤并压实防火卷材且持续40min 以上，防止卷材变形。在此过程中，需注意保护防水层材料干净整洁，在铺设到桥面墙根位置时保留10cm 长度，并使其向上延伸，使用防水胶对其边口做封边处理。

（4）SBS 聚合物改性沥青防水卷材铺设完成后，浇筑道路桥梁路基面保护层。

3 路基面防水性能检验分析

桥梁路基面同时受到垂直和水平两个方向的作用力，主要采用抗剪性能衡量路基面防水性能。利用便携式剪切仪器测试施工后的路基面的剪切能力，利用万能试验机测试道路基面的粘结性能。由于我国四季分明，不同温度对路基面的防水性也存在影响，以上试验在不同温度情况下展开。桥梁路基面的抗剪切和抗拉拔强度和室温时间关系的表达公式如下：

式中：Y——道路桥梁路基面强度；

A、B——均表示回归系数；

T——环境温度；

R2——相关系数；

e——函数。

测试在不同温度情况下路基面膜防水层抗剪强度变化情况，结果如图3所示。

图3 不同温度时防水层抗剪强度

分析图3 可知，在不同温度情况下，路基面的防水层抗剪强度数值不同，在温度为-25℃时，路基面防水层抗剪强度数值最低仅为0.66MPa 左右，在环境温度为10～15℃时，其抗剪强度数值最高接近0.75MPa 左右，随着环境温度持续增加，路基面防水层抗剪强度呈现微小幅度下降趋势。但在低温和较高环境温度情况下，路基面防水层抗剪强度差值变化最大仅为0.09MPa左右，其抗剪强度数值变化较小。上述结果说明：应用本文方法对道路桥梁工程的路基面进行防水施工后，其防水层抗剪切强度数值在不同温度环境下变化较小，具备较好的防水性能。

4 结束语

本文研究的道路桥梁路基面防水施工技术，应用了SBS 聚合物改性沥青防水卷材，该种防水卷材具备极强的防水能力，且在极低温度和极高温度情况下不易变形。同时合理配比混凝土，并在其中添加了镀铜超细金属纤维、膨胀剂和减水剂，在一定程度上增强了混凝土的强度，也可防止混凝土收缩，提升了混凝土的防水能力。通过试验验证了路基面防水层抗剪强度数值受环境温度影响较小，防水性能较好。