桥面防水层施工应用实践

桥面防水层施工应用实践摘要：本文全面介介绍了20世纪1990年代以来HUT-1与HUG-113结合而成的的刚柔相济的的桥面防水层层及其配套产产品在研究、生产和和施工等方面面的技术标准准、施工要求求和相关技术术。系统地总总结了桥面防防水从产品到到施工技术的的要点和关键键技术。关键词：桥面面防水抗渗防水施工防水材料一、国内外外概况混凝土桥面面漏水会腐蚀蚀钢筋，降低低混凝土强度度，缩短结构构的使用寿命命，70年代初国际际经济合作和发展组织（OECD）在其道路路研究报告中中就指出："过去20年在欧洲和和北美建设的的许多混凝土土桥面由于漏漏水而受到不不同程度的损损坏，交通量大并在在冬季使用盐盐水化冰的桥桥面损害严重重，而铺设了了防水层的桥桥面，只要防防水层没有大大面积破坏，就就没有明显的的损坏。现在在许多国家已已制定了桥面面防水材料试试验标准。1997年4月英国桥床床防水协会主主席丁爵福先先生来华技术术交流时，就就谈到在欧洲洲的所有的桥桥梁都必须设设置防水层。上上海内环线高高架桥是世界界银行贷款，国国外专家就坚坚持桥面必须须设置防水层层。我国桥面防防水过去一般般没有要求，到到了80年代末如年年代初，随着着高速公路和和立交桥。高高架桥的发展展，防水问题题也日渐突出出。1990年上海市政政工程设计院院提出了"南浦大桥主主桥桥面防水水层及技术要要求".我国防水专专家、中国四海工程程公司高级技技术顾问、工工程兵指挥学学院教授级高高级工程师王王友亭先生1990年12月15日，首先提提出了"南浦大桥主主桥桥面防水水层初步论证证报告"；1991年2月，中国四四海工程公司司，工程兵指指挥学院技术术服务部提出出了"南浦大桥主主桥桥面防水水层研究的简简要报告"，1991年2月，上海市市黄浦江大桥桥指挥部召集集有关专家研研究四海工程程公司的报告告确认研究试试验工作是卓卓有成效的、技技术路线是正正确的。与此此同时，由中中国四海工程程公司、工程程兵指挥学院院、中国建筑筑防水材料公公司、合肥建建筑防水材料料厂共同抽调调试验研究人人员组成"南浦大桥桥桥面防水研究究"项目组，经经项目组三个个月攻关，该该项目1991年6月在北京通通过国家建材材局科技委的评议议验收。与此此同时上海内内环线高架桥桥桥面防水也也立项研究。1991年4月，上海市市政工程管理理局通过了中中国四海工程程公司和工程程兵指挥学院院技术服务部部的项目建议议书，1991年11月6日，通过了'响环线高架架桥面防水研研究"课题立项产产家论证。与上海同时时进行桥面防防水研究的还还有北京市政政工程研究院院。1991年，北京西西厢工程五座座大型立交桥桥，根据北京京市政工程局局总工办会议议决定，桥面面全部采用沥沥青混凝土铺铺装层。下设设防水层。北北京市政工程程研究院选取取不同的防水水材料在这五五座大桥上进进行了防水层层试验。1997年年发布的"公路沥青路路面设计规范范"（TJ0144-97），第9.1.2条款规定桥桥面沥青铺装装应由粘结层层，防水层及及面层组成。第9.1.4规定，为提高桥面使用年限减少维修养护，应在粘结层上设置防水层。也就是说桥面防水到90年代末在国内工程界已形成共识。二、桥面防水层层试验研究1.桥面面柔性防水层层的研究由于桥面防防水层是设置置在混凝土桥桥面板和沥青青混凝土铺装装层之间，因因此，本项目目的技术关键键除保证防水水层足够的不不透水性能外外，还必须保保证防水层同同混凝土桥面面板及沥青混混凝土铺装层层两者之间都都有足够的粘粘结强度和剪剪切强度，以以适应高架桥桥快速行车的的需要。经过过分析，我们初初步选定了三三种材料进行行试验：第一种材料料是焦油聚氨氨脂肪防水涂涂料（上海称称851）。这种材材料强度高，抗抗渗性好，耐耐高温，不易易被沥青混凝凝土烫烙而失失效。但这种种材料对基层层干燥度要求求也高，与沥沥青混凝土亲亲和性不好，容容易脱离。实实测抗剪强度度很难达到IMPa（25℃），因此被被淘汰。北京京西厢工程实实践也表明，采采用这种柔性性材料的桥面面防水层，在在建成运营不不到一年，沥沥青混凝土路路面就出现错错动和裂缝，沥沥青混凝土铺铺装层和防水水层之间出现现脱离和间隙隙，积了很多多水只好铲除除重铺。第二种材料料采用辽宁盘盘锦和北京北北奥防水公司司引进生产线线生产的热熔熔改性沥青防防水卷材，胎胎体为玻纤毡毡。这种材料虽虽能满足一般般防水要求，但但桥面采用卷卷材防水较其其他部位有所所不同，如桥桥面受动荷载载作用要求搭搭缝必须严密密牢靠，基面面必须干燥、平平整，卷材与与基面必须满满贴，质量要要求严格，操操作难度大。这这种材料高温温性能较差在在摊铺沥青混混凝土时容易易被烫烙。由由于卷材胎体体的存在实测测抗剪强度也也很难达到要要求，故也被被淘汰，最后后选用了与沥沥青混凝土相相同种类的沥沥青为基料，研研究试制了桥桥面防水涂料料较好地解决决了这个问题题。2.桥面面防水涂料的的试验研究（l）沥青青改性材料的的试验研究由于当时桥桥面防水层不不仅要求具有有很高的不透透水性能，而而且要求防水水层在-15℃低温时还有有较好的弹性性和塑性，在在高温90～155℃下有足够的的强度和热稳稳定性，在实实际应用中有良好好的抗老化能能力以及对应应变值的适应应性，这些性性能要求显然然是热淌冷脆脆的石油沥青青无法满足的的。因此必须须对沥青改性性以提高其性性能。我们选选用合成橡胶胶合成树脂等等十多种材料料进行试验，最最后试制成HUT-1桥面防水涂涂料能同时满满足以上多方方面的要求。我们对HUUT-1桥面防水涂涂料主要进行行了以下项目目的性能测试试：此外，还进进行了热碾压压后防水层的的渗透试验及及防水层裂缝缝开合疲劳试试验。①热碾压后防水水层的渗透试试验方法及结果。·试验方法a.成型型透水砂浆抗抗渗试模。b.在砂浆浆试模上涂刷刷桥面防水涂涂料，厚度lmm.c.将防水水涂膜成型后后透水砂浆试试块快放在轮轮辙模上排列列紧密，上铺铺2cm厚度沥青石石屑，温度125℃。d.模拟轻轻、中型8T，10T压路机各碾碾压4遍，碾压温温度120℃。e.取出试试快，剥去沥沥青石屑，用用砂浆渗透仪仪进行透水试试验。·试验结果0.1MPPa，30min不渗水。②防水层裂缝开开合疲劳试验验参数及结果果。·试验参数裂缝开会变变化量：0.5mmm、变化频率率：24Hz、循环次数数：200万次。·试验结果经历2000万次试验后后，防水层与与试验前一样样，未发生开开裂。三、桥面混混凝土防水剂剂研究1.研究究目标桥面钢筋混混凝土有预制制的，也有现现浇的；有预预应力的，也也有非预应力力的，这么大大的面积，又又不是一个单单位施工，要要保证混凝土土桥面板整体体防水抗渗性性能是困难的的，因此要研研究一种强渗渗透性防水抗抗渗剂能够渗渗透入混凝土土桥面板内Icm以上，堵塞塞混凝土毛细细孔和微细裂裂纹，能够使使混凝土表面面抗渗压力提提高到0.2MPPa以上。2.研究究内容（l）主剂剂的选择参照国内外外有关资料主主剂选择了一一种既有胶体体特征，又具具有碱性溶液液特征的胶体体溶液，经过过微孔过滤细细化及掺加潜潜伏型硬化剂剂研制成了混混凝土表面（渗渗透型）防水水剂（HUG-113）。（2）防水水抗渗透剂渗渗透硬化机理理当防水剂渗渗入混凝土孔孔隙后，防水水剂首先与混混凝土溶解的的Ca（OH）2和Mg（OH）2反应，生成成白色胶体——氢氧化钠，水水化硅酸钙和和水化硅酸镁镁。这种反应应无论是在稀稀的或浓的溶溶液中，都很很容易而且能能较快发生。从从而堵塞混凝凝土内部孔隙隙。封闭毛细细孔道，增加加密实度形成成可靠的永久久性的防水层层。在施工后期期，渗入混凝凝土孔隙而未未与Ca（OH）2和Mg（OH）2反应的胶体体，将在潜伏伏型硬化剂作作用下，生成成硅酸凝胶。由于上述两两种胶体均不不溶于水，因因而使混凝土土具有永久的的防渗防腐功功能。（3）防水水抗渗性能试试验根据本项目目技术要求，并并参照国内外外渗透型水泥泥防水剂的试试验要求，我我们对HUG-113高架桥桥面面防水抗渗剂剂进行了以下下项目的试验验：序号测试试项目性能指标1外观无色透明、元元气味、不溶溶于水2粘度105±11s3密度＞1.04PH值值10±115渗透性性24h渗透深度＞10mm6不透水水性＞0.2MPPa四、桥面防防水层施工1.桥面面防水层具体体技术要求（1）桥面面防水层应覆覆盖整个混凝凝土桥面，防防水层为两道道防线，第一一道喷涂水泥泥混凝土表面面防水剂二遍遍，第二道喷喷涂桥面防水水涂料二至四四遍，防水涂涂膜厚度以平平均不超过2mm为宜。（2）防水水层应具有良良好的耐久性性，至少应有有不低于桥面面沥青铺装层层使用年限的的寿命（约8～10年）。并能能适应高架桥桥动荷载抗压压，抗拉的特特点，当混凝凝土桥面板开开裂≤2mm时，防水涂涂膜变形仍应应满足不拉裂裂的需要，以以保证防水要要求。（3）在环环境条件-15～＋90℃范围内，仍仍能满足第2条的要求。同同时，在经受受沥青层摊铺铺温度约160℃后，不影响其长期耐耐久使用性时时。防水涂层层与其上沥青青混凝土铺装装层应有相融融性，二者之之间的粘结力力不低于沥青青混凝土铺装装层与混凝土土桥面之间的的粘结力，层层间抗剪强度度25℃，≥1.5MPPa，35℃≥1MPa..（4）喷涂涂水泥混凝土土表面防水剂剂，应保证防防水剂能够渗渗入桥面混凝凝土10mm以上，提高高混凝土抗渗渗性＞0.2MPPa.（5）防水水涂层对混凝凝土桥面板亦亦应具有良好好的粘结性，以以保证沥青铺铺装层粘结力力的需要，并并在粗糙桥面面板上具有良良好的密贴性性。防水层粘粘结后不得夹夹有空气层（6）防水层抗抗渗要求应在在0.3MPPa以上。（7）防水水施工应便于于操作，满足足大桥工期安安排的要求。2.桥面面混凝土构造造要求为提高防水水层和沥青混混凝土铺装层层同混凝土桥桥面板之间抗抗剪强度，混混凝土桥面板板进行拉毛处处理是必要的的。试验表明明混凝土表面面是自然平整表面面，抗剪强度度很难达到规规定要求，经经过适当拉毛毛处理后，防防水层和沥青青混凝土铺装装层同混凝土土界面的嵌锁锁力和港阻力力都有很大提提高。因此其其抗剪强度均均可超出规定定要求，这样样就为路面车车辆行驶后长长时间内不出出现起皱，裂裂缝创造良好好的条件。具具体拉毛要求求如下：拉毛深度33mm，宽度4mm，相邻拉毛毛净距24mm..3.混凝凝土桥面清洁洁要求（l）混凝凝土桥面拉毛毛处理后要保保持桥面干净净，不得在桥桥面上拌合混混凝土和砂浆浆。（2）防撞撞墙浇注混凝凝土时，应防防止混凝土撒撒落桥面上，万万一撒落应及及时清除掉。（3）一般般不允许运送送混凝土和砂砂浆的车子，从从已拉毛处理理过的混凝土土桥面上通过过，必须通过过时，应采取取措施防止抛抛撒混凝土和和漏浆。（4）防撞撞墙折模后，应应彻底清除防防撞墙和混凝凝土桥面交接接部位的木模模、钢筋、铁铁丝等杂物。（5）在混混凝土桥面上上的施工机械械，应防止漏漏油，污染混混凝土桥面。（6）各施施工段在开始始施工混凝土土桥面和防撞撞墙时，应提提前通知防水水层施工单位位，以便他们们派出专人负负责检查和监监督混凝土桥桥基面的清洁洁工作。4.喷涂涂桥面混凝土土防水抗渗剂剂施工技术要要求（1）在施施工部位用自自来水或清洁洁水冲洗表面面浮灰，井喷喷洒足量的水水使基层混凝凝土完全湿润润。（2）待基基层清洗湿润润后，表面元元浮水时，喷喷涂防水剂于于基层表面。当当防水剂渗入入基层内部，表表面无明显湿湿润状态时，再再喷涂第二通通防水剂。（3）喷涂涂第二遍防水水剂后，应有有专人负责观观察涂层蒸发发情况。约2～3h后，防水剂剂涂层将要干干燥时（一面面干饱和状态态），应立即即用喷雾器喷喷洒清水，以以湿润表面为为准，不宜过过多，以免防防水剂流失。这这样连续喷水水养护24h，即完成此此道工序。5.喷涂涂桥面防水涂涂料施工技术术要求（1）基层层清理喷涂桥面防防水涂料前，首首先凿除混凝凝土浮浆，平平整凸凹不平平处，清除油油污，垃圾等等，然后彻底底清扫基面，再再用吹尘器把把基面吹干净净。（2）喷涂涂桥面防水涂涂料喷涂桥面防防水涂料第一一层时，要在在涂料中适当当掺加一定量量的表面活性性剂溶液进行行稀释，以促促使涂料掺入入基层毛细孔孔隙以提高防防水涂层的粘粘结强度和抗抗剪强度。喷涂第二、三三、四遍涂料料，要待上一一遍涂料实干干后才能喷涂涂。（3）局部部涂刷为避免涂料料污染防撞墙墙，在喷涂桥桥面防水涂料料时，有两人人执挡布护住住防撞墙，因因此防撞墙底底部防水层，是是采取人工涂涂刷的。6.质量量标准（l）基层层处理要求平平整、干燥，拉拉毛符合设计计要求，表面面无垃圾、浮浮浆、污渍。（2）防水水层宽度误差差在±2mm以内。（3）防水水层粘贴牢固固，表面平整整、无空鼓、脱脱落、翘边等等缺陷。（4）防水水层实干后7d蓄水试验，水水高5～10cm，蓄水时间间不少于24h，应无渗漏漏。7.施工工注意事项（1）涂料料使用前应搅搅拌均匀。（2）预计计涂料不能表表于前下雨不不能施工。（3）施工工过程中，严严禁乱踩未干干的防水层。（4）防水水层做完后，在在沥青混凝土土铺装层未上上以前要严加加保护，防水水层实干后，可可在其上开行行10t以下汽车，但但不得在其上上打弯，倒车车，急刹车等等。10t以上的货车车，铲车、吊吊车等禁止通通行。五、施工工工法的重要性性及桥面防水水材料的发展展国内防水材材料数百种之之多，但是，每每年房屋渗漏漏成为百姓投投拆的焦点，更更有甚者给国国家和人民造造成极大的危危害也不鲜见见，因此，我我们认为防水水施工应？quot；三分材料料、七分工法法"，这样除保保证材料的性性能外，还必必须最大限度度地发挥工法法的作用，保保证质量。我我们在十年的的桥面施工中中总结出了一整整套诸如："桥面防水层层工法"、"桥面落水口口工法"、"防撞墙嵌缝缝工法"、"桥面电缆沟沟防水工法"等等十几种种有关桥面系系防水工法，较较好地保证了了工程质量，南浦大桥主桥竣工已近十年仍未发现渗漏。杨浦大桥主桥竣工也有八年，防水质量也很好，就是一个例证。此外，为适适应我国南、北北方的温度差差异及桥面防防水的多样化化，我们还研