對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混凝土與鋼筋腐蝕的物質接觸混凝土并滲透，這些物質主要包括水、水蒸汽、二氧化碳、氧氣、酸、鹽類、以及含氯離子的腐蝕性物質。

橋面混凝土的防水層實質上是橋面混凝土的保護層。為了保護混凝土，作為保護層使用的材料耐久性好，與混凝土的粘結力良好，耐腐蝕性好；使用密封的連續保護膜，避免任何外部物質（包括氣體）接觸混凝土表面，防止滲透到混凝土內部。混凝土結構工程的防水是對混凝土結構的保護（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，會導致防水層點失效，因此，抗水性能是至關重要的。長期遭受行車的震動，防水層很容易脫落。

鐵路橋梁防水系統主要以橋自身防水為基礎，結合橋的防水層和保護層、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，主要表現在防水保護層混凝土損壞，水滲入防水層表面，在交通荷載的反復作用下，造成防水層的破壞，進而使水直接接觸混凝土橋面，對橋面混凝土有侵蝕作用，造成橋梁損壞。因此，在鐵路橋面系統工程中，橋面防水層和防水保護層是工程的重點和難點。建造防水層和防水保護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成為隔離層，而引起混凝土橋面層的病害，具體有以下幾個方面：

（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強度能夠達到要求;

（3）與砂漿保護層間具有良好的連接性能;

（4）較好的耐熱、耐寒性能;

（5）對梁體的伸縮、撓曲變形有足夠的適應性;

（6）在橋梁開裂時不受反射裂縫的影響。

2 施工質量問題及原因分析

問題1：防水層與梁面粘結不牢，出現空鼓現象。

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

問題2：防水保護層表面出現裂縫，在荷載的反復作用下，易形成大面積貫通縫。

主要原因：防水保護層混凝土養護工作不到位，沒有覆蓋、灑水、保溫等；施工縫澆筑前處理不到位；混凝土保護層段縫設置位置和深度不正確；攤鋪后已做的保護層不到位，而裂縫主要是由于施工現場超重車輛碾壓造成的。

問題3：排水孔細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壁裁剪，方式不正確或者整個裁剪掉；卷材粘貼不牢；卷材粘貼在排水管內壁缺口的地方。

問題4：擋砟墻根部防水涂料封邊及保護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、斷縫未按設計要求設置；防水保護層、施工縫、斷縫未在涂刷防水涂料前清理干凈，必要時可使用高壓氣槍；防水涂料的現場攪拌配合比不對，防水涂料攪拌時間不夠，配置完成后長時間未使用完，造成已經攪拌好的涂料凝固。

3 橋面防水層施工技術要點

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。為保護鋪設的防水層，應增設防水層的混凝土保護層。

要求鋪設橋面防水層，橋面混凝土基層應平整，無凹凸不平、蜂窩、麻面。基層及涂刷防水封邊涂料的部位應清潔，無浮渣、油污。應在基層上涂刷基層處理劑，不得漏涂或污染。鋪卷材時涂刷處理劑。鋪貼時用刮刀將卷材推平，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質量。在防水卷材鋪設完成后，經常出現防水層空鼓、粘結不牢等問題。防水層鋪設后，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，梁體表面沒有清掃干凈，防水層底部有水汽滲入，基層面沒有涂刷基層處理劑，基層處理劑涂刷不均勻，鋪貼卷材時沒有將底面的空氣排除，有的排氣槽堵塞，防水卷材未烘烤，溫度過高致使瀝青融化流失過多，防水卷材與混凝土基層表面粘結不牢，溫度變化后出現離析，以及運輸過程中由于機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方面：

（1）防水層施工前按驗收標準對梁面進行驗收，防水層施工必須處理好梁面浮漿、雜物、剝落、松脫等問題，不符合要求時，不得隱蔽。

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

（3）檢查橋面平整度，按設計驗收規范驗收，不合格不得鋪設卷材。

（4）當基層處理劑干燥不粘手時，即可鋪設防水層，防水卷材應采用熱熔性機械烘烤設備，保證其與梁面的粘結性；防水卷材縱橫向搭接長度不小于100mm；在鋪設過程中，防水層由低到高水平鋪設，采用上下結合的方式。卷材底部瀝青層融化后，逐漸向前滾動。為保證卷材與基層的粘結，卷材熱熔攤鋪時，應同時進行碾壓和排氣粘結。軋制鋼卷重量不小于15kg，直徑15cm；當瀝青接近流動時，卷材底面熔化程度應黑亮，卷材不得過熱或燒穿。卷材搭接處上下層應充分熱熔粘結，保證搭接牢固，搭接處應有自然溢出的熔融瀝青。

（5）擋砟墻（護墻、底板）根部鋪設防水卷材，在澆筑完成纖維混凝土保護層后，采用聚氨酯防水涂料對施工縫封邊；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處時，應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）鋪設防水層時，應妥善處理排水管接頭處，并采取措施防止接頭處滲水。

4 橋面防水保護層混凝土施工技術要點

混凝土澆筑施工是橋面防水保護層施工的關鍵步驟，必須在施工過程中進行嚴格的質量控制。首先，在水泥混凝土拌和過程中，嚴格控制混凝土配合比，不得私自進行調整。施工過程中，個別施工企業為了節約施工成本，偷工減料，私自調整配合比，嚴重影響橋面防水保護層混凝土施工質量。另外，當原材料發生較大變化時，應根據原材料的情況對配合比進行適當調整。在施工過程中，做好施工組織，進行人員和機械的調配，保證正常施工。混凝土澆筑前，將防水層頂部的浮漿、雜物進行徹底清理，確保混凝土保護層與防水層結構良好結合。施工中加強對混凝土振搗質量的控制，并嚴格控制平整度。采用灑水養護，以保證混凝土強度的增長。纖維混凝土的預制、運輸、攤鋪和養護是橋面防水保護層施工的重中之重。保護層的質量直接影響防水層的使用時間。防水層的損壞直接導致混凝土梁面進水，影響橋梁的使用壽命。在鐵路上，特別是有砟鐵路上，保護層混凝土直接與道砟接觸，夾在道砟和防水層之間，保護防水層。施工中存在的主要問題是澆筑完成后混凝土養護不到位存在細微裂縫，在混凝土澆筑前未做好鑿毛、清表、潤濕、坐漿等工作造成施工縫開裂滲水，斷縫設置位置不對或者深度不夠造成保護層形成貫通裂縫，避免施工縫、泄水孔等位置做防水涂料封邊的時候，防水涂料的比例、厚度和封邊的寬度不對，斷縫位置用防水涂料灌縫時灌縫深度和涂料攪拌不均勻。

混凝土保護層施工應注意以下幾個方面:

（1）在做纖維混凝土保護層時，應將施工工具和材料吊運放置。

（2）保護層施工時，應按橋面排水方向施工，排水的坡度按設計要求設置。

（3）施工縫的處理要按技術要求，縱、橫向段縫按設計要求設置，保證斷縫的深度和位置正確，待混凝土接近初凝時，方可開始抹灰，工具應光滑、清潔，防止纖維被帶出，抹灰時不得加水，抹灰次數應按技術要求。

（4）當保護層混凝土強度達到設計強度的50%時，用聚氨酯防水涂料（直接作為防水層）填充斷縫，保護層和梁體不得受到污染。

（5）混凝土澆筑完成后，應采取保濕措施；冬季應加防凍劑；自然養護時，橋面應覆蓋草袋或麻袋，并用塑料薄膜覆蓋，灑水頻率應以保持橋面充分濕潤為基礎；當環境相對濕度小于60%，自然養護時間應＞28d；相對濕度＞60%時，自然養護時間應＞14d。

5 排水管、擋砟墻根部、排水坡度等細部結構處理

排水管口及擋砟墻根部粘結不牢、不密實，易造成滲漏；排水坡度設置不正確。這些問題主要是施工控制問題，應進行施工方案和施工技術交底。

（1）排放管口處理。首先，基層處理劑應均勻涂在排水管出口處，并沿排水管向下不小于10cm。卷材鋪設時，直接將出水口管口蓋住，然后將管口處的卷材剪斷，向下粘貼到管道內壁。卷材粘貼時，應采用小塊卷材粘貼，混凝土保護層攤鋪后，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，存在轉角，這是防水層鋪設過程中的薄弱環節之一。必須將根部清理干凈，沒有水和灰塵，才能施工防水層。排水口處的防水保護層應按設計要求倒角，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、匯水面的設置問題，須嚴格控制。常見的問題有：泄水口標高高于周圍標高，造成積水；泄水管過短，形成無組織排水或造成尿檐現象；排水坡設置不到位，匯水面沒有體現出來；泄水口防水層搭接不好從而導致泄水口周圍以及梁外側混凝土的破壞。

6 結束語

防水層和保護層的施工是有砟軌道橋面施工的重點和難點，也是鐵路開通運營中維修作業中的重點、難點。本文論述了有砟軌道鐵路橋面防水層和保護層施工中存在的幾個主要問題，并結合實踐提出了相應的對策，以期對今后的工作有所裨益。