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桥面防水层施工应用实践

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一、国内外概况

混凝土桥面漏水会腐蚀钢筋,降低混凝土强度,缩短结构的使用寿命,70年代初国际经济合作和发展组织(OECD)在其道路研究报告中就指出: 过去20年在欧洲和北美建设的许多混凝土桥面由于漏水而受到不同程度的损坏,交通量大并在冬季使用盐水化冰的桥面损害严重,而铺设了防水层的桥面,只要防水层没有大面积破坏,就没有明显的损坏。现在许多国家已制定了桥面防水材料试验标准。1997年4月英国桥床防水协会主席丁爵福先生来华技术交流时,就谈到在欧洲的所有的桥梁都必须设置防水层。上海内环线高架桥是世界银行贷款,国外专家就坚持桥面必须设置防水层。

我国桥面防水过去一般没有要求,到了80年代末如年代初,随着高速公路和立交桥。高架桥的发展,防水问题也日渐突出。1990年上海市政工程设计院提出了“南浦大桥主桥桥面防水层及技术要求”。我国防水专家、中国四海工程公司高级技术顾问、工程兵指挥学院教授级高级工程师王友亭先生1990年12月15日,首先提出了“南浦大桥主桥桥面防水层初步论证报告”;1991年2月,中国四海工程公司,工程兵指挥学院技术服务部提出了“南浦大桥主桥桥面防水层研究的简要报告”,1991年2月,上海市黄浦江大桥指挥部召集有关专家研究四海工程公司的报告确认研究试验工作是卓有成效的、技术路线是正确的。与此同时,由中国四海工程公司、工程兵指挥学院、中国建筑防水材料公司、合肥建筑防水材料厂共同抽调试验研究人员组成“南浦大桥桥面防水研究”项目组,经项目组三个月攻关,该项目1991年6月在北京通过国家建材局科技委的评议验收。与此同时上海内环线高架桥桥面防水也立项研究。1991年4月,上海市政工程管理局通过了中国四海工程公司和工程兵指挥学院技术服务部的项目建议书,1991年11月6日,通过了“响环线高架桥面防水研究”课题立项产家论证。与上海同时进行桥面防水研究的还有北京市政工程研究院。1991年,北京西厢工程五座大型立交桥,根据北京市政工程局总工办会议决定,桥面全部采用沥青混凝土铺装层。下设防水层。北京市政工程研究院选取不同的防水材料在这五座大桥上进行了防水层试验。

1997年发布的“公路沥青路面设计规范”(TJ014-97),第9.1.2条款规定桥面沥青铺装应由粘结层,防水层及面层组成。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、桥面防水层施工

1、桥面防水层具体技术要求

(1)桥面防水层应覆盖整个混凝土桥面,防水层为两道防线,第一道喷涂水泥混凝土表面防水剂二遍,第二道喷涂桥面防水涂料二至四遍,防水涂膜厚度以平均不超过2mm为宜。

(2)防水层应具有良好的耐久性,至少应有不低于桥面沥青铺装层使用年限的寿命(约8~10年)。并能适应高架桥动荷载抗压,抗拉的特点,当混凝土桥面板开裂≤2mm时,防水涂膜变形仍应满足不拉裂的需要,以保证防水要求。

(3)在环境条件-15~+90℃范围内,仍能满足第2条的要求。同时,在经受沥青层摊铺温度约160℃后,不影响其长期耐久使用性时。防水涂层与其上沥青混凝土铺装层应有相融性,二者之间的粘结力不低于沥青混凝土铺装层与混凝土桥面之间的粘结力,层间抗剪强度25℃,≥1.5MPa,35℃≥1MPa。

(4)喷涂水泥混凝土表面防水剂,应保证防水剂能够渗入桥面混凝土10mm以上,提高混凝土抗渗性>0.2MPa。

(5)防水涂层对混凝土桥面板亦应具有良好的粘结性,以保证沥青铺装层粘结力的需要,并在粗糙桥面板上具有良好的密贴性。防水层粘结后不得夹有空气层。

(6)防水层抗渗要求应在0.3MPa以上。

(7)防水施工应便于操作,满足大桥工期安排的要求。

2、桥面混凝土构造要求

为提高防水层和沥青混凝土铺装层同混凝土桥面板之间抗剪强度,混凝土桥面板进行拉毛处理是必要的。试验表明混凝土表面是自然平整表面,抗剪强度很难达到规定要求,经过适当抛丸(拉毛)处理后,防水层和沥青混凝土铺装层同混凝土界面的嵌锁力和港阻力都有很大提高。因此其抗剪强度均可超出规定要求,这样就为路面车辆行驶后长时间内不出现起皱,裂缝创造良好的条件具体抛丸(拉毛)要求如下:

抛丸(拉毛)深度3mm,宽度4mm,相邻抛丸(拉毛)净距24mm。

3、混凝土桥面清洁要求

(1)混凝土桥面抛丸(拉毛)处理后要保持桥面干净,不得在桥面上拌合混凝土和砂浆。

(2)防撞墙浇注混凝土时,应防止混凝土撒落桥面上,万一撒落应及时清除掉。

(3)一般不允许运送混凝土和砂浆的车子,从已拉毛处理过的混凝土桥面上通过,必须通过时,应采取措施防止抛撒混凝土和漏浆。

(4)防撞墙折模后,应彻底清除防撞墙和混凝土桥面交接部位的木模、钢筋、铁丝等杂物。

(5)在混凝土桥面上的施工机械,应防止漏油,污染混凝土桥面。

(6)各施工段在开始施工混凝土桥面和防撞墙时,应提前通知防水层施工单位,以便他们派出专人负责检查和监督混凝土桥基面的清洁工作。

4、喷涂桥面混凝土防水抗渗剂施工技术要求

(1)在施工部位用自来水或清洁水冲洗表面浮灰,井喷洒足量的水使基层混凝土完全湿润。

(2)待基层清洗湿润后,表面元浮水时,喷涂防水剂于基层表面。当防水剂渗入基层内部,表面无明显湿润状态时,再喷涂第二通防水剂。

(3)喷涂第二遍防水剂后,应有专人负责观察涂层蒸发情况。约2~3h后,防水剂涂层将要干燥时(一面干饱和状态),应立即用喷雾器喷洒清水,以湿润表面为准,不宜过多,以免防水剂流失。这样连续喷水养护24h,即完成此道工序。

5、喷涂桥面防水涂料施工技术要求

(1)基层清理

喷涂桥面防水涂料前,首先凿除混凝土浮浆,平整凸凹不平处,清除油污,垃圾等,然后彻底清扫基面,再用吹尘器把基面吹干净

(2)喷涂桥面防水涂料

喷涂桥面防水涂料第一层时,要在涂料中适当掺加一定量的表面活性剂溶液进行稀释,以促使涂料掺入基层毛细孔隙以提高防水涂层的粘结强度和抗剪强度。

喷涂第二、三、四遍涂料,要待上一遍涂料实干后才能喷涂。

(3)局部涂刷

为避免涂料污染防撞墙,在喷涂桥面防水涂料时,有两人执挡布护住防撞墙,因此防撞墙底部防水层,是采取人工涂刷的。

6、质量标准

(1)基层处理要求平整、干燥,抛丸(拉毛)符合设计要求,表面无垃圾、浮浆、污渍。

(2)防水层宽度误差在±2mm以内。

(3)防水层粘贴牢固,表面平整、无空鼓、脱落、翘边等缺陷。

(4)防水层实干后7d蓄水试验,水高5~10cm,蓄水时间不少于24h,应无渗漏。

7、施工注意事项

(1)涂料使用前应搅拌均匀。

(2)预计涂料不能表于前下雨不能施工。

(3)施工过程中,严禁乱踩未干的防水层。

(4)防水层做完后,在沥青混凝土铺装层未上以前要严加保护,防水层实干后,可在其上开行10t以下汽车,但不得在其上打弯,倒车,急刹车等。10t以上的货车,铲车、吊车等禁止通行。