浅谈桥梁基础防水层的应用

浅谈桥梁基础防水层的应用

王雄伟

中交一公局海外事业部

摘要：沥青防水卷材防水性能较好，卷材本身具有一定的韧性和延伸性，能够抵抗酸、碱、盐溶液的侵蚀，应用范围较广。本文主要介绍了将沥青防水卷材用于桥梁基础防水层时的施工要点，并简略叙述了防水施工时的常见质量问题及防治措施。

关键词：防水；韧性；延伸性；应用；施工工艺

前言

公路桥梁的地下部分，因常年处在地下水的浸泡和侵蚀之中，地下结构表面混凝土容易遭到破坏，钢筋进而受到侵蚀，从而影响桥梁基础的耐久性，使桥梁整体的使用寿命缩短。因此，合理的设置基础地下部分防水系统，对于保证桥梁整体寿命具有重要的意义。

常用于地下防水系统的防水卷材类型一般有沥青防水卷材、高聚物改性沥青卷材、合成高分子卷材等。本文中介绍的防水层采用的是沥青防水卷材，配套的材料有沥青底料、沥青防水薄膜和沥青油毡，施工方法可简单概括为将沥青防水卷材直接粘贴在结构混凝土外侧，并与混凝土底板下面的防水层相连接，以形成整体封闭的防水层。

下面介绍沥青防水卷材防水施工的常规方法。

1.施工准备

1.1材料及要求如下：

（1）沥青底料：由沥青防水薄膜生产厂商配套提供。

（2）橡胶沥青防水薄膜：尽量采用强度高、耐腐蚀性好、不透水性强的品种，外表不得有孔眼、断裂、叠皱、边缘撕裂现象，同时受水后不起泡，不翘边。厚度一般不得小于1.5mm。防水薄膜在工厂生产的时候，薄膜表面涂有一层高性能粘结剂，表面敷有一层外层保护膜（隔离纸）。施工时可直接撕掉保护膜，即可直接铺贴。

（3）沥青油毡：沥青油毡防水卷材不得采用极易腐烂变质的纸胎类沥青防水油毡，宜采用耐腐蚀油毡，外表不得有孔眼、叠皱、边缘撕裂现象，同时受水后不起泡，不翘边。储存时油脂和能够溶解沥青的溶剂不得接触油毡。厚度一般不得小于6mm。

（4）水泥砂浆

水泥选用普通硅酸盐水泥，砂子选用中砂，配合比为水泥：砂=1：2.5～3。水泥砂浆常用于结构物边角处理。

（5）橡胶沥青嵌缝膏

用于特殊部位、管根、变形缝等处的嵌固密封（由沥青防水薄膜生产厂商配套提供）。

（6）汽油

用于清洗工具及污染部位，以及卷材热熔铺贴时汽油喷灯的燃料。

1.2主要用具

（1）清理用具：空气压缩机、小平铲、笤帚、榔头、磨光机、钢丝刷等。

（2）操作工具：电动搅拌器、油毛刷、铁桶、汽油喷灯或专用火焰喷枪、手持压滚、压板、抹子、剪刀、量尺、划（放）线用品。

1.3作业条件

（1）施工前审核图纸，熟悉防水工程施工方案，并进行技术交底。地下防水工程必须由专业人员施工。

（2）铺贴防水层的基层必须按设计施工完毕，并经养护后干燥，基层应平整、牢固、不空鼓开裂、不起砂，无松动现象，拐角处应磨成圆弧角。

（3）涂刷防水层前应将涂刷面上的尘土、杂物，残留的灰浆硬块，有突出的部分处理、清扫干净。

（4）在地下水位较高的条件下涂刷防水层前，应先降低地下水位，做好排水处理，使地下水位降至防水层操作标高以下，以利于基层干燥和沥青底料凝固，并保持到防水层施工完。

（5）防水层施工涂沥青底胶前，应将基层表面清理干净。

（6）防水卷材均为易燃，储存和施工时应备好灭火器等消防器材。

（7）防水层施工不得在雨、风天气进行，施工的环境温度不得低于5℃，或在厂家建议温度下进行。

1.4材料储存

防水层所用材料均属易燃品，存放和操作应隔绝火源，做好防火工作。

2.施工工艺

防水施工工艺流程图如下：

3.施工方法

3.1基层清理

施工前将验收不合格的基层上杂物、尘土清扫干净。混凝土表面如有蜂窝及松散的混凝土、砂浆硬块，要剔掉，用水冲刷干净，然后用1∶（2.5～3）水泥砂浆抹平捻实。表面油污应用砂土清理干净，混凝土表面应凿毛。

涂刷防水层施工前，经检查基层无不平、空裂，起砂等缺陷，并且表面干燥，方可进行下道工序。

3.2沥青底料涂刷

在涂刷沥青底料之前，应保证基层清洁干燥。沥青底料可用喷涂或刷涂法施工，喷涂应均匀一致。采用刷涂法施工时，在清理干净的基层面上，用长把滚刷蘸配制好的沥青底料，在基层表面均匀满刷，涂刷应均匀，不透底，然后晾干，方可开始铺贴沥青防水薄膜。

图2垫层表面均匀满刷沥青底料

3.3沥青防水薄膜和油毡铺设

3.3.1垫层平面操作工艺

垫层平面沥青防水薄膜和油毡铺设操作工艺如下：

（1）按现场实际要求将防水薄膜裁成相应的形状并卷好备用，需确保12cm的搭接长度。

（2）将裁剪好的防水薄膜铺设于垫层平面上，并检查尺寸大小是否能够覆盖目标区域。注意防水薄膜不得在阴阳角处接头，接头处应间隔错开。注意应先贴立面，后铺平面。

（3）剥去防水薄膜用于粘结的外层保护膜，端头比齐开始铺的起点，手持压滚或压板压紧薄膜向前缓缓滚动铺设，要求用力均匀、不窝气，铺设压边宽度应掌握好，保证搭接宽度为120mm。

（4）每铺完一张防水薄膜，应立即用干净的滚刷从卷材的一端开始横向用力滚压一遍，以便将空气排出。

（5）排除空气后，为使卷材粘结牢固，应用压滚或压板再滚压一遍。

（6）防水薄膜做完后，应按设计要求做好保护层，保护层为5cm厚水泥砂浆垫层。素混凝土垫层浇筑时间应在防水薄膜做完后5天内。

3.3.2承台、扩大基础立面和平面操作工艺

（1）按现场实际要求将防水薄膜和沥青油毡裁成相应的形状并卷好备用，需确保12cm的搭接长度。

图3承台/扩大基础立面铺贴沥青防水薄膜

（2）将裁剪好的防水薄膜铺设于结构表面上，并检查尺寸大小是否能够覆盖目标区域。注意应先贴立面，后铺平面，平立面交接处在保证12cm搭接长度的前提下，适当加长搭接范围。

图4承台/扩大基础顶面铺贴沥青防水薄膜

（3）剥去防水薄膜用于粘结的外层保护膜，开始铺的起点端头对齐，手持压滚或压板压紧薄膜向前缓缓滚动铺设，要求用力均匀、不窝气，铺设压边宽度应掌握好，保证搭接宽度为120mm。喷枪加热至卷材表面熔融至光亮黑色即可。

图6沥青油毡铺贴

（4）每铺完一张防水薄膜，应立即用干净的滚刷从卷材的一端开始横向用力滚压一遍，以便将空气排出。

（5）将裁剪好的沥青油毡铺设于防水薄膜之上，端头比齐开始铺的起点，点燃汽油喷灯或专用火焰喷枪，加热油毡表面与防水薄膜交接处，喷枪距加热面保持300mm左右的距离，往返喷烤，当观察当油毡的沥青刚刚熔化时，手持压滚或压板压紧薄膜向前缓缓滚动铺设，要求用力均匀、不窝气，铺设压边宽度应掌握好，保证搭接宽度为120mm。

（6）油毡搭接缝处用喷枪加热，压合至边缘挤出沥青粘牢，用抹子或压板刮平封口即可。油毡末端用沥青嵌缝膏嵌固填实。

3.3.3承台/扩大基础阴阳角处理

在承台、扩大基础立面铺贴防水薄膜之前，应先对结构物阴阳角做出如下处理：

（1）凿除承台和扩大基础边缘外侧、垫层之上的5cm厚水泥砂浆垫层，并清理干净。

图5墩柱边角处理

（2）在承台、扩大基础与垫层交接的阴角处，用1∶（2.5～3）水泥砂浆沿阴角中心处做成8cm×8cm倒角，将此阴角密封，以保证立面和平面光滑连接，以利于防水卷材铺贴。

（3）在倒角处应铺贴附加层。将30cm宽防水薄膜条沿阴角处倒角中心线满贴于倒角之上。

（4）在沥青油毡铺设完毕、监理验收通过之后，即可立即开始回填，以避免沥青油毡和防水薄膜出现“空鼓”现象。

图6边角处理

3.5防水层破损处修补

在施工现场，防水层受到损坏的现象是很常见的。如果防水层受到损坏，应当遵循以下修补程序：

先对损伤部位进行清理，清理完后涂刷一层沥青底料，并晾干。

用盒尺量取损伤部位尺寸，并适当裁取沥青防水薄膜和油毡，尺寸大小应至少能够覆盖损伤部位外扩12cm的范围。

将防水薄膜和油毡对准损伤部位中心依次热熔铺贴，确保防水薄膜和油毡每边距离损伤区域距离大于12cm，并将夹带的空气用压板驱除。

4.质量标准

（1）防水材料性能必须符合设计和有关标准规定。并有产品合格证、试验报告。

（2）沥青防水薄膜防水的基层应牢固，表面洁净，密实平整，阴阳角呈圆弧形，沥青底料涂层应均匀，无漏涂。

（3）沥青薄膜防水层、涂膜厚度均匀、粘结牢固严密，不允许有脱落、开裂、孔眼、涂刷压接不严密的缺陷。

（4）沥青防水层的铺贴构造和搭接、端部粘贴牢固严密，无损伤、空鼓、滑移翘边、起泡、皱折等缺陷。

（5）采用汽油喷灯或火焰喷枪热熔铺贴防水卷材时，加热时间不宜过长，以防火焰烤穿防水卷材。

5.成品保护

（1）已铺贴好的卷材防水层，加强保护措施，从管理上保证不受损坏。

（2）卷材防水层铺贴完成后，应及时回填，同时注意回填施工碰损防水层。

（3）回填土应分层夯实，回填土中不得有碎石、碎渣等杂物，以免损伤防水层。

（4）卷材平面防水层施工中和完成后，不得在防水层上放置材料或防水层用作施工运输车道。

6.常见质量问题和防治措施

6.1空鼓

形成原因：

若发生在平面位置，则可能是由于基层未清理干净或表面潮湿；若发生在立面，则可能是铺贴的不够严实。

防治措施：

基层表面需晾干并清理干净，确保表面干燥清洁后铺贴防水卷材；立面铺贴时操作应细心认真，卷材铺贴严密牢固。

6.2转角处渗漏

形成原因：

在转角处铺贴卷材时，卷材未能紧贴转角轮廓，回填施工时转角处防水层被破坏；铺贴卷材时，转角处未铺贴附加层卷材。

防治措施：

转角处做成弧形或增设倒角；转角处应铺贴附加层，且应铺贴密实；卷材搭接缝应留在平面处。

6.3卷材搭接处渗漏

形成原因：

卷材搭接长度不够，单块卷材长短不一、搭接长度不一致；搭接处粘结不密实。

防治措施：

卷材应裁剪整齐，卷材铺贴时应相互比齐铺贴，并检查搭接长度是否满足要求。

结语：

随着混凝土应用技术的提高，防水混凝土也已被广泛应用于桥梁和工业与民用建筑的地下工程；同时，在混凝土中加入工业矿渣或粉煤灰，可提高混凝土的抗渗性能。在提高混凝土自身防水能力的同时，地下工程防水技术的应用亦极大地提高了地下工程的防水能力，对于保证结构物的使用寿命有着重要的意义。

地下防水工程涉及到防水材料的选择、防水工程的设计、防水施工以及成品保护等方面。只要选择能够符合使用要求的材料，同时在设计时充分考虑各种环境因素，设计合理，并严格按照操作规程进行施工，认真检查和验收施工质量，完全可以达到节约施工成本和确保施工质量的双重效果。

参考文献：

[1]《公路工程混凝土结构防腐技术规范》（JTG/TB07-01-2006），2006。

[2]《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2011），中国建筑工业出版社，20011.8。

[3]瞿义勇等，《防水工程施工与质量验收使用手册》，中国建材工业出版社，2004.2。

作者简介：

王雄伟，男，出生于1990年10月，本科学历，助理工程师，邮箱地址：wangxw@cfhec.com。