浅谈整体性防水对桥梁耐久性的作用

吕传久（山东省路桥集团有限公司，山东济南250000）

摘要：主要从桥梁耐久性方面阐述桥梁防水的重要性。通过讨论一般桥面防水现状和不足，引出桥梁整体的防水概念，介绍了一种新型的桥梁防水材料——混凝土渗透密封防水剂，提出渗透密封整体性防水的新技术体系。

关键词：桥梁耐久性；防水；整体性；混凝土渗透密封防水

近几年，钢筋混凝土桥梁耐久性问题越来越受到重视。通过我国尚在运营的桥梁病害的实例分析发现，大量的桥梁实际使用寿命远远低于设计寿命。影响钢筋混凝土桥梁耐久性的主要内在原因是干净锈蚀。混凝土碱集料反映和冻融损害。而这些破坏过程都少不了水的存在和参与（即水的浸蚀），所以桥梁放水时桥梁结构防腐的第一道屏障，桥梁防水对桥梁耐久性的影响至关重要。有了防水屏障，可大大提高桥梁的耐久性，同时也符合：预防性养护的指导性思想。因此，桥梁防水意义重大深远，在研究、设计、施工与管养等诸环节中，应给与高度重视。

1国内桥梁防水的现状

桥梁防水对桥梁耐久性的重要性已经开始逐渐受到重视，然而，当前桥梁防水大多数涉及桥面防水。设置桥面防水层的主要原理是从外部切断水与混凝土结构的接触渠道（也称“隔水层”），保护混凝土免受水的侵害，从而提高其耐久性。

我国混凝土桥面防水的研究还处于起步阶段，其防水材料性能检验与施工工艺等仍沿用房建工程的防水技术，尚未形成一套适用于桥梁。桥面防水专用技术。由于房建和桥梁结构在使用条件和环境上存在较大区别，房建防水技术应用在桥梁防水工程中仍有不少问题，如：防水层与桥面的粘结强度不足出现早期破坏；防水材料本身质量无法保证适应桥梁所处的比房建更恶劣的环境（暴晒雪冻）和大荷载使用要求而过早丧失防水作用；由于防水层有一定的厚度病存在较大的可压缩性和可移动性，导致桥面与上面的铺装形成两层皮，铺装层无法与下部结构形成坚实的整体。在直接承受剧烈的车辆运行荷载所产生的水平方向破坏力的情况下，铺装层几乎在孤军奋战，往往新桥使用不久后，即发生铺装层大面积破坏（这可能是桥面较之路面易出现松散病害的原因之一）。

2桥梁防水存在的问题及技术改进

2.1基本要求

同建筑防水一样，桥面防水工程是一个系统工程。材料设计施工和维护管理等都是这一系统的重要因素。其中材料是基础，设计施工是保证。目前我国的桥面普遍采用沥青混凝土铺装层。在此前提下，防水选材必须适应桥面施工的特殊功能与环境条件的要求，主要有以下几点：

（1）由于桥面层铺装摊铺改性沥青混凝土，因此防水材料应具有较好的耐热性能。要求承受150以上的高温确保摊铺沥青混凝土时防水层不受破坏。

（2）防水层具有高温下碾压不透水性。

（3）防水层必须同时与水泥混凝土或沥青混凝土有较强的亲和性，以保证沥青混凝土摊铺时桥面结构的稳定，防止防水层挪动。

（4）防水材料必须具备较好的低温抗裂性，在冬季条件下能有效的遏制桥面开裂。

（5）桥梁正式投用后，渗漏治理难度很大，因此桥面防水层的施工质量必须保证一次合格，而且必须保证桥面施工过程中防水层不受侵害。

2.2传统做法与整体性防水的差异性

传统的桥面防水层一般采用沥青基高分子基和水泥基防水材料，这些材料都是以防水薄层形式形成薄膜式隔水层。这种薄膜式防水层由于存在着粘结力不足易破损和缺乏整体性等缺陷，对桥梁的防水保护无法起到整体性系统化的作用。桥面防水（即薄膜式防水层）只是一个主要部分，无法做到从表及里从面倒边的整体性密封防水作用。

针对薄膜式防水层的不足，另一种防水形式-整体性防水可以弥补其缺陷。整体性防水主要采用混凝土渗透防水剂作为材料，其渗透到混凝土内部一定深度，增强混凝土结构自身的防水性能，形成结构防水一体化系统。

混凝土密封防水剂是以碱金属硅酸盐溶液为基料，加入专有技术的催化剂和添加剂，经混合反应而成的比重大粘度比水小的无机溶液。其具有优于水的渗透性能，喷洒于混凝土表面后能自然渗入内部，并促使钙离子释放，反应后形成的硅酸钙凝胶堵塞缝隙和毛细空洞，使混凝土一定厚度的表面具备长期的防水效果，防止以水为载体的酸碱盐CO2、SO2等介质对混凝土的侵蚀，提高混凝土抗风化抗冻融减缓碱骨料反应能力，同时这种憎水性凝胶具有呼吸透气性，混凝土内部的潮气完全可以向外散发出来，从整体性上大大提高了桥梁的耐久性。

整体性防水的优点在于为桥梁防水提供了一个全新的概念：

（1）密封防水剂能渗透到混凝土内部一定深度（几毫米到几十毫米），同混凝土表面形成一体，且属于无机材料，具有长期防水寿命。

（2）使用范围广，能施工到桥梁的各种部位和节点。

（3）施工简便，采用喷洒法施工，2~3遍即可，养护方法简单，养护期短（3d）。

（4）对基层表面要求不严，只需无积水清除粉尘油污即可。

（5）对表面状况没有特别要求，适用于各种几何尺寸形状，不存在边缘收口等问题。

（6）无毒无味不燃，属环保型防水材料。

3应用实例

广西阳平高速公路总长39.975公里，宽24米。全线共有大中桥21座，桥板厚度多在0.5~0.6m。混凝土设计强度50MPa。该工程在设计时对桥面防水的方案就是要求采用整体性防水。在施工过程中，对其进行了水泥砂浆试件的对比试验，结果表明防水效果十分显著。目前施工已经完成，通车近一年时间，桥面经部分剖开检查，情况良好。

结束语

渗透密封性整体防水为桥梁防水提供了一个崭新的防水概念，通过提高混凝土桥梁结构整体性防水能力，以达到治本固源的防水效果，应引起充分重视，进行更加深入广泛的应用技术研究，为提高桥梁耐久性提供更新更强的技术保证。这也符合今后桥梁防水材料发展趋势，即向高耐久性功能性水性方面发展。