工程案例
業務范圍
橋面防水混凝土及柔性防水層施工
發布時間：2014-08-09
1、概述目前，我國公路建設正在蓬勃發展，與以往相比，橋梁的設計和施工質量都有了很大提高；但由于種種原因，橋梁結構在運營過程中仍受到一些病害損壞，影響著橋梁結構的正常使用。據對已建橋梁結構病害的統計，水是引起其破壞的關鍵因素。因為鋼筋混凝土的負彎矩處及鋼筋混凝土橋面板在經受車輛重復荷載的振動、沖擊、拉伸、剪切等力學性能的影響，以及由于溫度、氣候變化引起的混凝土膨脹、收縮后，會產生細微裂縫而引起橋面滲水或漏水，致使鋼筋銹斷，嚴重影響著橋梁的耐久性、安全性。尤其是現澆縫和橋面整體化鋪裝層，雖在設計和施工中采取了多種防裂措施，但總有薄弱環節產生裂縫，導致水侵入混凝土內部。水將路面上的一些污染物質溶解后，滲透入混凝土內部，造成鋼筋銹蝕、堿骨料的破壞、氯鹽腐蝕等其他耐久性破壞。所以水是橋面破壞的主要原因之一，應從根本上切斷水的來源，做好橋面防水處理，以免橋梁遭到過早破壞，延長橋梁的使用壽命。
目前，在建的橋梁大多都做了防水設計。防水設計主要有：橋面鋪裝做防水混凝土鋪裝和在橋面上做柔性防水涂層兩種，使二者有機結合，發揮特長，取長補短，以杜絕橋面水的滲透危害。因此，做好橋面防水施工是確保橋梁免受水危害侵害的最后一道有效工序。
2、施工關鍵技術
2.1橋面防水水泥混凝土的鋪裝
為提高橋面鋪裝水泥混凝土的抗裂性和抗滲性，以抵御水的侵蝕危害，必須從以下幾個方面加以控制：
（1）確定良好的水泥混凝土施工配合比：
①水泥標號不小于42.5號；應優先選用硅酸鹽類水泥。
②骨料級配應連續，以提高混凝土的致密性。
③粗骨料必須水洗，以消除其中的石粉、泥土；細骨料。須經孔徑1cm的篩網，篩除砂礫及土塊。
④水必須為潔凈、無污染的水，其pH值合乎要求。
（2）摻入外加劑（高效減水劑）：以提高水泥混凝土的施工和易性、可塑性，降低水灰比，減少孔隙率，增加混凝土的密實性，從而最終提高混凝土的抗滲性。
（3）摻入聚丙烯纖維或鋼纖維：摻入纖維后，經均勻拌和，混凝土中的纖維縱橫交錯，增強了混凝土的內部粘結，起到了“加筋”的作用，提高了混凝土的韌性和延展性，減少了混凝土的收縮率，減少微細裂縫的發生，有效地增強了混凝土的抗裂性，提高了砼的抗滲性。
（4）采用防水膨脹混凝土：用膨脹水泥或普通水泥加膨脹劑配制成不透水混凝土。靠材料自身的密實性、防潮性來提高防水性。同時，靠自身的膨脹性補償混凝土的干縮變形，有效消除混凝土的裂縫。
（5）嚴格控制混凝土的拌和，確保勻質性。砼的拌和應采用大型攪拌站（電子配料）集中拌和，要嚴格控制好配合比，計量精確。摻入纖維后，要適當增加攪拌時間，以保證水泥混凝土的勻質性、同一材質性。
（6）縮短混凝土的運輸時間和現場入模等待時間，避免因拌和后時間過長喪失混凝土的和易性。
（7）選擇適宜的振搗器，施工中加強振搗，增加混凝土的密實性。
（8）做好橋面的整平、收面、拉毛工作，以減少混凝土終凝前后的裂縫。
（9）加強養護，防止出現干縮裂縫。在收面或拉毛后，應及時用潮濕的土工布覆蓋，防止表面因日曬、大風引起的干縮裂縫。暫時不能覆蓋的地方，應用噴霧器噴灑霧狀水對表面進行養護。噴水不宜過多，以免因水浸泡使混凝土表面起皮疏松。完工后的橋面，應不間斷灑水養生14d.
（10）選擇合理的施工時間：橋面混凝土鋪裝時，施工面積大，收面要求嚴格、時間長，容易受高溫烈日、大風等天氣影響到施工質量，故應合理安排施工時間，盡量選擇在夜間或陰天、無風天氣施工，以減免表面裂縫的發生。
2.2橋面柔性防水涂層的施工
雖然橋面水泥混凝土鋪裝在施工中嚴格控制了工藝，增加了抗滲性能，但由于水泥混凝土的透濕量比較大，仍會有少量水滲透到混凝土的內部，為避免此種現象，需要在橋面板上面做柔性防水涂層，以完全隔絕水的少量滲透。防水涂層類型有涂料防水層、卷材防水層兩種。目前，公路橋梁防水涂層主要采用柔性防水涂層。各層防水涂料之間可放置玻纖布、麻布或無紡增強布以形成一種增強涂料防水層。
柔性防水層介于瀝青面層和橋面板之間，它一方面封閉橋面表面，隔絕路面水的下滲，另一方面，它還有粘層作用（相當于粘層瀝青），把瀝青面層和橋面板牢固的粘結為一體。
柔性防水涂層應具有的特性：在橋面瀝青混凝土施工中具有耐高溫180℃不流淌；低溫-20℃不脆裂，抗碾壓、抗剪能力強，與水泥面板和瀝青面層粘結牢固。其技術指標如表1所示。
（1）噴涂前橋面板基面的準備工作：
①橋面板表面必須平整、堅實、無浮漿，必要時，應用銑刨機銑毛，以利涂層更好的與橋面板結合。
②局部尖銳突出物（鋼筋頭、骨料）及結硬雜物，必須仔細清除，打磨平整，并將清理面吹除干凈。
③橋面板必須干燥、潔凈，無油污、浮塵。
④橋面板的微小裂縫、孔洞須在噴涂前用1號底層料灌縫填補，以封閉孔隙。
⑤橋面特殊部位、泄水口、伸縮縫、護欄兩側根部需做特殊處理。橋面泄水管外露部分及護欄座內側采用人工涂刷防水粘結層。涂刷須均勻，高度不得超出橋面待鋪瀝青面層的厚度，以免污染護欄。泄水孔的內外壁清除干凈后，仔細涂刷隱蔽部位，且涂刷均勻。
（2）橋面防水層噴涂：
①將涂料桶放倒滾動搖勻，或攪拌均勻，使之無沉淀物，然后啟動噴涂設備，從橋面的一端開始，用1號底層料噴涂第一層防水涂料。1號底層涂料具有良好的滲透性和粘結性，能有效堵塞橋面的毛細裂縫和毛細孔。
②第一層實干后，再用1號高粘度涂料噴涂第二層。噴涂前，須先用森林滅火器吹除第一層涂層上的浮塵。
③第二層涂料實干結膜后，再用2號面料依如上1法噴涂第三層。實干后的“三涂”防水層平均厚度應在0.4～0.5mm之間。
（3）噴涂質量要求及注意事項：
①每層噴涂必須均勻，涂料防水層中如夾有玻纖布等夾層時，應在涂刷第一遍涂料后，逐條緊貼玻纖布并掃平、壓緊，使膠結料吃透布面。在表面不流淌、無堆積、皺褶、鼓泡、滑移、破損、油埂、翹邊等現象，噴涂顏色應均勻一致，不得有深有淺。
②噴涂前，必須嚴格按工藝要求對施工面進行清潔，并保證噴涂時施工面處于干燥狀態。
③每次噴涂時，須將兩側護欄用塑料布覆蓋，防止污染。
④防水涂層未實干固化前，任何人員、機械車輛均不得在其上通行。防水層養護結束后、橋面瀝青鋪裝前，行駛車輛不得在其上急轉彎或緊急制動，以免搓傷防水層。
⑤氣溫5℃以下及雨霧天氣，五級大風以上天氣均不得進行噴涂施工；夜間潮露時亦不得施工。預計防水層硬化前有大雨時，亦不得施工。
3、結論
橋面防水施工是保護混凝土梁體免受外界水害侵蝕的最后一道屏障。在工程施工中，不僅要在水泥混凝土橋面鋪裝中采取措施，如摻加減水劑、摻入聚丙烯或鋼纖維，以提高混凝土的致密性、抗滲性和抗裂性，有效阻止水的滲透。還需要在橋面板上面做柔性防水涂層，隔絕路面水的滲透，保護梁體結構不被水侵蝕。通過這兩者的有效結合，最終克服水的危害，保證了梁體結構的耐久性、安全性，延長橋梁的使用壽命以發揮最大的社會經濟效益。
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在防水工程設計和施工中，對容易造成局部損壞的薄弱部位應設置增強層，以提高防水層的整體設防能力，延長整個防水層的使用壽命。但目前設計和施工時都很不重視，許多人還沒有增強層的概念對增強層的作法了解甚少，施工定額中也不包括這些內容，許多防水工程根本不做增強處理，這就成了防水層的薄弱環節。
增強層是指對防水設防中的薄弱節點作增強處理的層次，《屋面工程技術規范》中提到增強層有卷材增強層、涂膜增強層和密封增強層，需增強部位有：陰陽角、板端縫、天溝、檐溝、水落口、過水孔、排水口、防水層收頭、出入口、穿過防水層管道、壓頂、分格縫、后澆縫、樁頭、排水溝、集水坑、門窗框、腰線、設施基座、結構混凝土的裂縫等。
根據結構和選材，附加增強層設置可有下述幾種作法。
1陰陽角
屋面的平面與立面交角處、地下室底面與墻面內外交角處、檐口與天溝交接處、天溝轉角處、兩個立面轉角處形成陰陽角。這些部位常由于混凝土、砂漿干縮和溫差變形產生應力集中導致開裂，有些裂縫寬度可擴展到5mm。陰陽角的增強層可采用卷材條，即在交角處鋪貼1層100～150mm寬的卷材條予以加強。但由于卷材較硬挺，在交角處難以鋪平、鋪實，往往采用涂料加增強胎體布作為增強層，即在交角處涂150～200mm寬、厚1～2mm的加胎體的涂層。胎體鋪貼時切忌拉緊，應松弛不皺。在3面交角處采用涂料增強，效果就更好了。
2板端縫
屋面、樓板支承端的板縫稱板端縫。不管是現澆還是裝配結構板，由于荷載作用產生板端負彎矩，板面下撓而板端上部裂開，再加上混凝土、砂漿的干縮和溫差變形的影響，會使板端產生較大的板端裂縫。裝配式板的板端裂縫更為明顯，根據推算，6m大型屋面板的板端將產生12mm左右的裂縫，實地調查中5～8mm的預制大型屋面板的板端裂縫是常見的。現澆結構板由于鋼筋連續，裂縫要小得多，但一般二三年后都能發現可見的板端裂縫。因此，板端縫的增強層應有較強的適應基層變形的能力，可采用以下方法處理：
2.1卷材增強層
采用卷材作增強層應采取空鋪的方法。可采用200～300mm寬、1.2mm厚的高分子卷材或3mm厚改性瀝青卷材單邊點粘在板端處，或用壓敏型粘結劑，然后鋪貼大面積防水層。
2.2涂膜增強層
采用加胎體的防水涂料作增強層，涂料可采用與大面積防水層相容的高分子涂料或聚合物改性瀝青涂料。其作法是，在板端縫處200～300mm寬范圍先涂刷隔離層150～250mm（如石灰水、石蠟或壓敏型抗裂膠），干燥后逐層涂刷防水涂料，鋪設胎體，一般一布三涂或二布四涂，然后再施工大面積防水層。
2.3另一種作法是在板端處板縫中或找平層上預留凹槽，先填嵌密封材料然后按上述兩種作法進行處理。
3屋面天溝、檐口
天溝、檐溝和檐口處不但容易變形，而且受雨水嚴重沖刷，溝中也常常因長期積水、干濕交替而對防水造成嚴重破壞。很多工程的防水層，首先是溝中或溝沿防水層提早失效而發生滲漏，因此應在這些部位作增強層。由于天溝平面多變，施工工作面小，采用卷材是很不利的，當今許多設計以涂膜防水予以配套，這完全是正確的。對于天溝、檐溝和水落口處一般都作涂膜增強，有一布三涂和二布四涂作法，即在天溝交角處或者整個天溝和檐口先涂涂料，再鋪增強胎體，再涂涂料1～2mm厚；在檐口處，構件斷面形狀復雜，可采取增強空鋪層處理，或先涂隔離劑或壓敏型抗裂膠后再作增強層。
4水落口、地漏、過水孔
這些部位處在兩種材料交接處，由于混凝土和砂漿干縮和兩種材料的脹縮不同，會使水落口、地漏、過水孔的周邊產生裂縫。另外它也是雨水集中且容易積水的部位，而且所處位置工作面狹小，施工工序又多，施工質量難以保證。根據節點設防原則，應進行多道設防和節點密封處理，所以在水落口、漏斗和套管的周邊，預留10mm.
5防水層收頭
柔性柔性防水層的末端（卷材和涂膜）收頭處，由于防水層的收縮，再經雨水和風力作用，常常提前翹邊、脫層，在大面防水層之前滲漏。因此規范規定在卷材收頭處必須用壓條釘壓固定，再用密封材料封口；在磚泛水處預留凹槽，收頭壓入槽中，再用水泥砂漿保護；混凝土泛水處理，收頭上部要用卷材或金屬覆蓋保護；涂膜的收頭，則要求每遍涂膜層錯開，不可集中于一處。
6穿過防水層的管道和預埋件
由于管道或預埋件和周圍混凝土脹縮系數的不同，在管道和預埋件周圍就會開裂發生滲水。因此抹找平層時管道根部應高出屋面并增設二布五涂的涂膜附加層。
地下室及水池穿過防水層的管道周圍應留槽并用密封膠密封，管子中部加1圈遇水膨脹橡膠條。
7屋面出入口
屋面出入口因人們活動頻繁會造成提早破損，出入口處防水層收頭應處理妥貼，除外，應適當作增強層，并要求表面作保護層，如水泥砂漿保護層等。
8壓頂
壓頂處于屋面的最高處，直接暴露于自然環境中，受氣候影響大，受整個縱向墻體溫差、結構受力變形及墻體混凝土與砂漿干縮變形的影響也很大，因此即使是配筋混凝土壓頂，其橫向裂縫也是不可避免的。一般在3～5年內裂縫均會明顯地開展，配筋混凝土壓頂，在5～8m之內就會有1條裂縫開展，不配筋混凝土在1m左右就有1條裂縫。雨水順裂縫到墻內，繞過防水層漏到室內，所以壓頂必須作柔性材料增強層。一般是作在壓頂下，如果選材不當，可能會造成壓頂與女兒墻分層，目前只有聚合物水泥基涂料和聚合物水泥砂漿可以用于此處防水；另一種是將防水層作在壓頂上面，采取卷材粘貼或用涂料涂刷。
9分格縫
為避免剛性防水層或找平層干縮和溫差造成開裂而預先設置分格縫，分格縫有全分格、半分格（誘導縫）、埋置塑料模條分格等，作用是將塊體的變形集中于縫中。縫的大小隨時間經常在變化，因此必須在縫中嵌填高性能彈性密封材料，表面再用涂料加胎體覆蓋。
10樁頭
當地下防水為柔性迎水面防水并且有樁基礎的工程，柔性防水到樁身處只能斷開，樁頭處就會形成滲水通道。樁混凝土澆至樁頭時，往往砂漿較多，毛細孔豐富，鑿樁頭時，混凝土受振動作用，細裂紋很多，所以樁頭是地下室滲漏的一個通道，因此必須按圖1進行防水和密封處理。
11后澆帶
為了克服建筑物溫差伸縮或沉降引起建筑物開裂，往往設置變形縫；不設置時采用后澆帶技術。當施工原因和技術要求不能滿足后澆帶的施工要求時，往往在后澆帶與原混凝土間出現收縮裂縫而導致漏水。因此在施工后澆帶時，對后澆縫兩側要進行增強防水處理。一般作法，在迎水面作表面增強處理或在縫中部埋止水帶或遇水膨脹橡膠止水條。
12排水溝、坑及室內廚浴間
在溝坑的交角處是最易發生開裂的部位。地面與溝、坑的交角處，有蓋板時的凹槽處常因形狀復雜而發生質量問題，因此在這些部位應作增強層處理。一般增強層為一布三涂，因室內地溝和坑基層形狀復雜，應采用涂料防水，不宜用卷材。
13門窗框周邊和腰線
外門窗框的周邊是漏水的主要點，腰線的上下部位也都是容易開裂處。因此要進行密封材料防水增強處理，即在門窗框與墻間留凹槽，填嵌高彈性密封膠，腰線上下交角處應作較大圓角和向外的坡度，涂刷透明防水膠增強。
14屋面上設備基座
在屋面防水層上安裝設備時，應在防水層上作隔離層后澆筑細混凝土保護層，視設備質量決定其厚度，但不應小于30mm.
15結構混凝土開裂
結構裂縫是目前既普遍又難處理的一個問題。由于配比、水灰比、材質、振搗、養護、模板、氣候等多種因素，使混凝土在防水層施工前開裂。若在防水層施工后開裂，將更難處理。防水層施工前開裂時，可在裂縫處涂刷10～20mm的抗裂膠（壓敏膠），然后施工防水層，如遇到裂縫較大時宜先進行灌漿堵漏處理；如在防水層施工后開裂，防水層粘接過牢，寬度大于0.2mm的混凝土裂縫就可能將防水層拉裂，而且很難預料裂縫的位置，因此如出現防水層被拉裂的現象，宜采用抗裂膠對裂縫兩側50～100mm范圍進行處理后，再將防水層修補完整。
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