對(duì)鐵路混凝土橋面防水施工的分析

丁曰璽

（中鐵二十一局集團(tuán)路橋工程有限公司， 陜西 西安 710000）

1 混凝土橋面的防水層作用

混凝土橋面的防水層作用是為防止可能引發(fā)混凝土與鋼筋腐蝕的物質(zhì)接觸混凝土并滲透，這些物質(zhì)主要包括水、水蒸汽、二氧化碳、氧氣、酸、鹽類、以及含氯離子的腐蝕性物質(zhì)。

橋面混凝土的防水層實(shí)質(zhì)上是橋面混凝土的保護(hù)層。為了保護(hù)混凝土，作為保護(hù)層使用的材料耐久性好，與混凝土的粘結(jié)力良好，耐腐蝕性好；使用密封的連續(xù)保護(hù)膜，避免任何外部物質(zhì)（包括氣體）接觸混凝土表面，防止?jié)B透到混凝土內(nèi)部。混凝土結(jié)構(gòu)工程的防水是對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)（防腐）。

防水層屬于混凝土橋面體系中的“軟弱夾層”，其柔性防水層為最不利層面，很容易受到外界機(jī)械破壞因素的損傷和荷載變形的損傷。防水層在遭受破壞后，會(huì)導(dǎo)致防水層點(diǎn)失效，因此，抗水性能是至關(guān)重要的。長(zhǎng)期遭受行車的震動(dòng)，防水層很容易脫落。

鐵路橋梁防水系統(tǒng)主要以橋自身防水為基礎(chǔ)，結(jié)合橋的防水層和保護(hù)層、橋的排水孔和排水梯度、梁端的防水。防止水滲入混凝土中，對(duì)橋體造成損傷。鐵路橋面防水層的破壞是多方面的，主要表現(xiàn)在防水保護(hù)層混凝土損壞，水滲入防水層表面，在交通荷載的反復(fù)作用下，造成防水層的破壞，進(jìn)而使水直接接觸混凝土橋面，對(duì)橋面混凝土有侵蝕作用，造成橋梁損壞。因此，在鐵路橋面系統(tǒng)工程中，橋面防水層和防水保護(hù)層是工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。建造防水層和防水保護(hù)層是保障橋正常使用的重要因素之一。

防水層通常選用柔性防水卷材，防水卷材本身具有良好的防水作用，但由于鐵路橋梁中它作用于水泥混凝土與有砟軌道道床之間，這就要求防水層和保護(hù)層還要滿足一系列的特殊要求，否則防水層破壞，不僅起不到防水作用還會(huì)成為隔離層，而引起混凝土橋面層的病害，具體有以下幾個(gè)方面：

（1）材料必須具備良好的防滲透性;

（2）與混凝土橋面間的粘結(jié)強(qiáng)度能夠達(dá)到要求;

（3）與砂漿保護(hù)層間具有良好的連接性能;

（4）較好的耐熱、耐寒性能;

（5）對(duì)梁體的伸縮、撓曲變形有足夠的適應(yīng)性;

（6）在橋梁開裂時(shí)不受反射裂縫的影響。

2 施工質(zhì)量問(wèn)題及原因分析

問(wèn)題1：防水層與梁面粘結(jié)不牢，出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象。

主要原因：涂基層處理劑前，梁表面未清理干凈，必要時(shí)可使用高壓氣槍；基層處理劑涂抹不均勻、厚度不夠或過(guò)大。

問(wèn)題2：防水保護(hù)層表面出現(xiàn)裂縫，在荷載的反復(fù)作用下，易形成大面積貫通縫。

主要原因：防水保護(hù)層混凝土養(yǎng)護(hù)工作不到位，沒(méi)有覆蓋、灑水、保溫等；施工縫澆筑前處理不到位；混凝土保護(hù)層段縫設(shè)置位置和深度不正確；攤鋪后已做的保護(hù)層不到位，而裂縫主要是由于施工現(xiàn)場(chǎng)超重車輛碾壓造成的。

問(wèn)題3：排水孔細(xì)部處理不正確造成滲水。

主要原因：防水卷材未沿排水管道內(nèi)壁裁剪，方式不正確或者整個(gè)裁剪掉；卷材粘貼不牢；卷材粘貼在排水管內(nèi)壁缺口的地方。

問(wèn)題4：擋砟墻根部防水涂料封邊及保護(hù)層施工縫處涂層不夠均勻，涂層厚度不夠；斷縫填料不足或設(shè)置位置、斷縫深度不夠，寬度不合適。

主要原因：施工縫、斷縫未按設(shè)計(jì)要求設(shè)置；防水保護(hù)層、施工縫、斷縫未在涂刷防水涂料前清理干凈，必要時(shí)可使用高壓氣槍；防水涂料的現(xiàn)場(chǎng)攪拌配合比不對(duì)，防水涂料攪拌時(shí)間不夠，配置完成后長(zhǎng)時(shí)間未使用完，造成已經(jīng)攪拌好的涂料凝固。

3 橋面防水層施工技術(shù)要點(diǎn)

鐵路橋面防水層主要包括氯化聚乙烯防水卷材防水層、聚氨酯涂料防水層和聚合物改性瀝青防水卷材防水層。目前我國(guó)鐵路防水層大多采用高分子改性瀝青防水卷材，因此本文以聚合物改性瀝青防水卷材為例。為保護(hù)鋪設(shè)的防水層，應(yīng)增設(shè)防水層的混凝土保護(hù)層。

要求鋪設(shè)橋面防水層，橋面混凝土基層應(yīng)平整，無(wú)凹凸不平、蜂窩、麻面?；鶎蛹巴克⒎浪膺呁苛系牟课粦?yīng)清潔，無(wú)浮渣、油污。應(yīng)在基層上涂刷基層處理劑，不得漏涂或污染。鋪卷材時(shí)涂刷處理劑。鋪貼時(shí)用刮刀將卷材推平，卷材邊緣和搭接處不得翹曲，其他部位不得空鼓。

防水層的防水效果直接取決于防水卷材的鋪設(shè)質(zhì)量。在防水卷材鋪設(shè)完成后，經(jīng)常出現(xiàn)防水層空鼓、粘結(jié)不牢等問(wèn)題。防水層鋪設(shè)后，防水卷材空鼓的主要原因有：基層不干燥，梁體平整度不合適，梁體表面沒(méi)有清掃干凈，防水層底部有水汽滲入，基層面沒(méi)有涂刷基層處理劑，基層處理劑涂刷不均勻，鋪貼卷材時(shí)沒(méi)有將底面的空氣排除，有的排氣槽堵塞，防水卷材未烘烤，溫度過(guò)高致使瀝青融化流失過(guò)多，防水卷材與混凝土基層表面粘結(jié)不牢，溫度變化后出現(xiàn)離析，以及運(yùn)輸過(guò)程中由于機(jī)械擠壓和施工溫差引起的材料的脹縮變形。

防水層施工需要注意以下幾個(gè)方面：

（1）防水層施工前按驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對(duì)梁面進(jìn)行驗(yàn)收，防水層施工必須處理好梁面浮漿、雜物、剝落、松脫等問(wèn)題，不符合要求時(shí)，不得隱蔽。

（2）擋砟墻、豎墻或梁面上的殘?jiān)鼞?yīng)用水沖洗，但施工前應(yīng)保證梁面無(wú)積水且干燥，有油污的地方，用蘇打水清洗干凈。

（3）檢查橋面平整度，按設(shè)計(jì)驗(yàn)收規(guī)范驗(yàn)收，不合格不得鋪設(shè)卷材。

（4）當(dāng)基層處理劑干燥不粘手時(shí)，即可鋪設(shè)防水層，防水卷材應(yīng)采用熱熔性機(jī)械烘烤設(shè)備，保證其與梁面的粘結(jié)性；防水卷材縱橫向搭接長(zhǎng)度不小于100mm；在鋪設(shè)過(guò)程中，防水層由低到高水平鋪設(shè)，采用上下結(jié)合的方式。卷材底部瀝青層融化后，逐漸向前滾動(dòng)。為保證卷材與基層的粘結(jié)，卷材熱熔攤鋪時(shí)，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行碾壓和排氣粘結(jié)。軋制鋼卷重量不小于15kg，直徑15cm；當(dāng)瀝青接近流動(dòng)時(shí)，卷材底面熔化程度應(yīng)黑亮，卷材不得過(guò)熱或燒穿。卷材搭接處上下層應(yīng)充分熱熔粘結(jié)，保證搭接牢固，搭接處應(yīng)有自然溢出的熔融瀝青。

（5）擋砟墻（護(hù)墻、底板）根部鋪設(shè)防水卷材，在澆筑完成纖維混凝土保護(hù)層后，采用聚氨酯防水涂料對(duì)施工縫封邊；封邊高度和寬度不小于80mm，防水涂料厚度不小于1.5mm。卷材鋪貼至梁體周圍合龍?zhí)帟r(shí)，應(yīng)在碾壓后有熔融瀝青自然溢出，并用刮刀將端部刮平封閉。

（6）鋪設(shè)防水層時(shí)，應(yīng)妥善處理排水管接頭處，并采取措施防止接頭處滲水。

4 橋面防水保護(hù)層混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

混凝土澆筑施工是橋面防水保護(hù)層施工的關(guān)鍵步驟，必須在施工過(guò)程中進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。首先，在水泥混凝土拌和過(guò)程中，嚴(yán)格控制混凝土配合比，不得私自進(jìn)行調(diào)整。施工過(guò)程中，個(gè)別施工企業(yè)為了節(jié)約施工成本，偷工減料，私自調(diào)整配合比，嚴(yán)重影響橋面防水保護(hù)層混凝土施工質(zhì)量。另外，當(dāng)原材料發(fā)生較大變化時(shí)，應(yīng)根據(jù)原材料的情況對(duì)配合比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在施工過(guò)程中，做好施工組織，進(jìn)行人員和機(jī)械的調(diào)配，保證正常施工?；炷翝仓埃瑢⒎浪畬禹敳康母{、雜物進(jìn)行徹底清理，確保混凝土保護(hù)層與防水層結(jié)構(gòu)良好結(jié)合。施工中加強(qiáng)對(duì)混凝土振搗質(zhì)量的控制，并嚴(yán)格控制平整度。采用灑水養(yǎng)護(hù)，以保證混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)。纖維混凝土的預(yù)制、運(yùn)輸、攤鋪和養(yǎng)護(hù)是橋面防水保護(hù)層施工的重中之重。保護(hù)層的質(zhì)量直接影響防水層的使用時(shí)間。防水層的損壞直接導(dǎo)致混凝土梁面進(jìn)水，影響橋梁的使用壽命。在鐵路上，特別是有砟鐵路上，保護(hù)層混凝土直接與道砟接觸，夾在道砟和防水層之間，保護(hù)防水層。施工中存在的主要問(wèn)題是澆筑完成后混凝土養(yǎng)護(hù)不到位存在細(xì)微裂縫，在混凝土澆筑前未做好鑿毛、清表、潤(rùn)濕、坐漿等工作造成施工縫開裂滲水，斷縫設(shè)置位置不對(duì)或者深度不夠造成保護(hù)層形成貫通裂縫，避免施工縫、泄水孔等位置做防水涂料封邊的時(shí)候，防水涂料的比例、厚度和封邊的寬度不對(duì)，斷縫位置用防水涂料灌縫時(shí)灌縫深度和涂料攪拌不均勻。

混凝土保護(hù)層施工應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:

（1）在做纖維混凝土保護(hù)層時(shí)，應(yīng)將施工工具和材料吊運(yùn)放置。

（2）保護(hù)層施工時(shí)，應(yīng)按橋面排水方向施工，排水的坡度按設(shè)計(jì)要求設(shè)置。

（3）施工縫的處理要按技術(shù)要求，縱、橫向段縫按設(shè)計(jì)要求設(shè)置，保證斷縫的深度和位置正確，待混凝土接近初凝時(shí)，方可開始抹灰，工具應(yīng)光滑、清潔，防止纖維被帶出，抹灰時(shí)不得加水，抹灰次數(shù)應(yīng)按技術(shù)要求。

（4）當(dāng)保護(hù)層混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%時(shí)，用聚氨酯防水涂料（直接作為防水層）填充斷縫，保護(hù)層和梁體不得受到污染。

（5）混凝土澆筑完成后，應(yīng)采取保濕措施；冬季應(yīng)加防凍劑；自然養(yǎng)護(hù)時(shí)，橋面應(yīng)覆蓋草袋或麻袋，并用塑料薄膜覆蓋，灑水頻率應(yīng)以保持橋面充分濕潤(rùn)為基礎(chǔ)；當(dāng)環(huán)境相對(duì)濕度小于60%，自然養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)＞28d；相對(duì)濕度＞60%時(shí)，自然養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)＞14d。

5 排水管、擋砟墻根部、排水坡度等細(xì)部結(jié)構(gòu)處理

排水管口及擋砟墻根部粘結(jié)不牢、不密實(shí)，易造成滲漏；排水坡度設(shè)置不正確。這些問(wèn)題主要是施工控制問(wèn)題，應(yīng)進(jìn)行施工方案和施工技術(shù)交底。

（1）排放管口處理。首先，基層處理劑應(yīng)均勻涂在排水管出口處，并沿排水管向下不小于10cm。卷材鋪設(shè)時(shí)，直接將出水口管口蓋住，然后將管口處的卷材剪斷，向下粘貼到管道內(nèi)壁。卷材粘貼時(shí)，應(yīng)采用小塊卷材粘貼，混凝土保護(hù)層攤鋪后，最后用防水涂料封邊。

（2）擋砟墻根部防水處理。由于擋砟墻與梁面垂直，存在轉(zhuǎn)角，這是防水層鋪設(shè)過(guò)程中的薄弱環(huán)節(jié)之一。必須將根部清理干凈，沒(méi)有水和灰塵，才能施工防水層。排水口處的防水保護(hù)層應(yīng)按設(shè)計(jì)要求倒角，使水能從排水孔順利流出。

（3）排水邊坡坡度處理。施工中很容易忽略橋面泄水孔、排水坡度、匯水面的設(shè)置問(wèn)題，須嚴(yán)格控制。常見(jiàn)的問(wèn)題有：泄水口標(biāo)高高于周圍標(biāo)高，造成積水；泄水管過(guò)短，形成無(wú)組織排水或造成尿檐現(xiàn)象；排水坡設(shè)置不到位，匯水面沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái)；泄水口防水層搭接不好從而導(dǎo)致泄水口周圍以及梁外側(cè)混凝土的破壞。

6 結(jié)束語(yǔ)

防水層和保護(hù)層的施工是有砟軌道橋面施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是鐵路開通運(yùn)營(yíng)中維修作業(yè)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)。本文論述了有砟軌道鐵路橋面防水層和保護(hù)層施工中存在的幾個(gè)主要問(wèn)題，并結(jié)合實(shí)踐提出了相應(yīng)的對(duì)策，以期對(duì)今后的工作有所裨益。