公路橋梁施工中防水路基路面的施工技術(shù)研究

刁寵基

（煙臺(tái)市萊州公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)中心，山東 煙臺(tái) 265699）

0 引言

公路橋梁在現(xiàn)代交通體系中扮演著不可或缺的角色，其能夠?yàn)樯鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供重要的交通基礎(chǔ)。然而，隨著交通負(fù)荷的增加和自然環(huán)境的不斷變化，如何有效防范水分滲透、保障橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及提高路面的抗水性成為公路橋梁工程領(lǐng)域亟待解決的問題。因此，文章將深入探討公路橋梁施工中防水路基路面施工技術(shù)，以期提高公路橋梁工程質(zhì)量。

1 防水路基路面的分類

1.1 瀝青混凝土路面

瀝青混凝土路面是常見的防水路基路面類型之一，其廣泛應(yīng)用于各種道路。通過在路面結(jié)構(gòu)中使用含有瀝青的混凝土材料，可以有效防止水分滲透，提高路面的抗水性。

1.2 橡膠瀝青路面

橡膠瀝青路面采用橡膠顆粒與瀝青混合，其具有較強(qiáng)的彈性和耐久性，該路面能夠抵御水分的滲透，減緩路面的老化和磨損，延長路面的使用壽命。

1.3 水泥混凝土路面

水泥混凝土路面是另一種常見的防水路基路面類型。通過使用水泥作為主要結(jié)構(gòu)材料，形成堅(jiān)固的路面結(jié)構(gòu)，其具有較好的防水性能，并能夠承受重載交通的沖擊。

2 防水路基路面在公路橋梁中的作用

2.1 抗?jié)B透保護(hù)結(jié)構(gòu)

公路橋梁通常受大量交通負(fù)荷和環(huán)境因素影響，其結(jié)構(gòu)容易受到水分的侵蝕。防水路基路面作為公路橋梁上部結(jié)構(gòu)的重要組成部分，通過具有防水功能的設(shè)計(jì)和材料，能夠有效阻止水分滲透到公路橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部，減少水分引起的腐蝕、混凝土劣化以及金屬結(jié)構(gòu)生銹等情況的發(fā)生，從而延長公路橋梁的使用壽命[1]。

2.2 維護(hù)公路橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

防水路基路面的使用有助于維護(hù)公路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。水分的滲透可能導(dǎo)致公路橋梁結(jié)構(gòu)中的裂縫、空隙和松動(dòng)，從而影響公路橋梁的承載能力和結(jié)構(gòu)完整性。通過采用防水路基路面，可以減少此類問題的發(fā)生，提高公路橋梁的整體穩(wěn)定性。

2.3 減緩凍融損傷

在寒冷氣候條件下，水分滲透到公路橋梁結(jié)構(gòu)并在凍結(jié)和融化過程中可能引起凍融損傷。防水路基路面通過減少水分的滲透，能夠減少結(jié)構(gòu)中水分的凍融循環(huán)，從而降低公路橋梁在寒冷季節(jié)中的損傷程度。

2.4 提高行車安全性

合理設(shè)計(jì)并及時(shí)維護(hù)防水路基路面有助于提高公路橋梁的行車安全性。在惡劣天氣條件下，防水路基路面可以減少積水和結(jié)冰的可能性，提供更好的抗滑性能，從而降低交通事故的發(fā)生概率。

3 公路橋梁防水路基路面的主要材料

3.1 防水材料的選擇與應(yīng)用

常見的防水材料包括聚合物改性瀝青、橡膠瀝青、聚合物涂料等。聚合物改性瀝青因其優(yōu)異的彈性和抗老化性能在路面表層被廣泛使用，形成可靠的防水屏障；橡膠瀝青以其耐候性和抗裂性著稱，適用于各種氣候條件；聚合物涂料常用于路面表層或橋梁結(jié)構(gòu)表面，提供額外的防水保護(hù)。在應(yīng)用過程中，此類材料通常通過適當(dāng)?shù)氖┕すに囃扛不蚧旌系铰坊Y(jié)構(gòu)中。同時(shí)，根據(jù)公路橋梁的具體要求和環(huán)境特點(diǎn)合理搭配不同材料，能夠形成一層堅(jiān)固、耐久且具有出色防水性能的路基路面系統(tǒng)，從而有效延長公路橋梁的使用壽命，降低維護(hù)成本。

3.2 路基材料的選擇與應(yīng)用

常用的路基材料包括碎石、砂土、礫石、粉煤灰等。選擇合適的路基材料需要考慮土壤的承載力、抗凍性、抗?jié)B性等因素，以確保路基在不同地質(zhì)條件下具備足夠的穩(wěn)定性和承載能力。在應(yīng)用過程中，路基材料需要按照規(guī)范進(jìn)行適當(dāng)?shù)膶訅汉驼?，以確保路基結(jié)構(gòu)的均勻性和穩(wěn)定性。同時(shí)，工作人員需要及時(shí)處理易于發(fā)生沉陷或膨脹的土壤，例如加入改良劑提高土壤的工程性能。此外，路基材料的選擇與應(yīng)用直接關(guān)系到整個(gè)公路橋梁工程的質(zhì)量和穩(wěn)定性，通過科學(xué)合理的選材和施工，可以降低路基的沉陷、變形等問題，提高公路橋梁的承載能力和延長使用壽命。

3.3 路面材料的選擇與應(yīng)用

常用的路面材料包括瀝青混凝土、水泥混凝土、聚合物改性瀝青等。瀝青混凝土以其柔韌性和抗滑性在各類道路被廣泛應(yīng)用；水泥混凝土路面具有較好的承載能力和抗壓性，其適用于高交通流量區(qū)域；聚合物改性瀝青作為一種理想的防水路面材料，其具有良好的彈性和耐久性。在應(yīng)用過程中，不同的路面材料需要根據(jù)交通負(fù)荷、氣候條件和地質(zhì)特征等因素進(jìn)行合理選擇。同時(shí)，適當(dāng)?shù)穆访嬖O(shè)計(jì)應(yīng)確保路面平整、耐磨、抗滑，并具備一定的防水性能。此外，科學(xué)施工和維護(hù)有助于延長路面的壽命，提高公路橋梁的整體性能和使用安全，如合理的厚度設(shè)計(jì)和及時(shí)的修復(fù)。

4 公路橋梁防水路基路面的施工技術(shù)

4.1 防水路基的施工技術(shù)

4.1.1 施工前的準(zhǔn)備工作

在防水路基施工前，需要對地基進(jìn)行處理，以確保其平整度、承載力和穩(wěn)定性。首先，施工人員應(yīng)清除地基表面的雜物、垃圾和軟土層，再進(jìn)行夯實(shí)或加固處理。若地基存在較大的凹凸不平或者沉降不均等問題，需要對其進(jìn)行填充或加固處理，以提高地基的均勻性和穩(wěn)定性。其次，防水路基的排水系統(tǒng)是防止地下水滲入路基的關(guān)鍵。在施工前，施工人員需要合理設(shè)計(jì)并設(shè)置排水系統(tǒng)，包括排水溝、排水管道等，排水系統(tǒng)應(yīng)與路基結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，以確保水流暢通，避免積水和滲漏。再次，施工人員應(yīng)檢查排水系統(tǒng)的連接是否牢固、是否存在堵塞等問題，一旦發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)和處理。最后，在防水路基施工過程中，應(yīng)選擇合適的防水材料，并按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行合理的配比。并且應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件和氣候條件等因素選擇具有良好防水性能的材料，如高分子聚合物、瀝青混凝土等。同時(shí)，根據(jù)材料的物理性質(zhì)和工程要求進(jìn)行合理的配比設(shè)計(jì)，以確保防水層的密實(shí)性和耐久性。

4.1.2 施工過程中的技術(shù)要求

一是基層處理,充分清理路基,去除影響?zhàn)そY(jié)的雜物,采用高壓水沖洗或人工清掃的方法,直至露出堅(jiān)實(shí)的基層為止。然后，采用噴漿或灌漿的技術(shù)手段,使用水泥、粉煤灰等材料進(jìn)一步增強(qiáng)路基的承載力和抗剪切能力。

二是防水層施工,在經(jīng)基層處理過的路基表面打開槽,鋪設(shè)防水卷材,如SBS 改性瀝青卷材、高聚物改性瀝青卷材等。鋪設(shè)時(shí)須壓實(shí)密實(shí),并逐條焊接,避免出現(xiàn)空隙，也可以選擇噴涂防水漆的方法,在路基面形成連續(xù)的防水膜層。

三是黏結(jié)層施工,采用噴灑熱熔瀝青乳液或橡膠瀝青乳液的技術(shù),在防水層表面形成黏結(jié)層。黏結(jié)層施工前,要對防水層進(jìn)行清潔,去除灰塵、雜質(zhì)等污物,保證防水層表面干燥、潔凈。噴灑時(shí)要控制瀝青乳液的溫度在130℃～150℃,壓力在0.3～0.5MPa。操作人員要掌握噴灑技巧,使瀝青乳液均勻覆蓋防水層表面,避免出現(xiàn)無瀝青區(qū)或多涂區(qū)，控制黏結(jié)層厚度在0.3～0.5mm。待黏結(jié)層冷卻固化后,進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),使用1m 直尺檢測層厚度一致性,采用烘箱法檢測殘余瀝青量,保證黏結(jié)層瀝青殘余量≥0.15kg/m2。如發(fā)現(xiàn)未黏結(jié)區(qū),要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)噴。

四是路面鋪裝,將經(jīng)過加熱的瀝青混凝土材料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場,控制溫度在130℃～150℃。材料運(yùn)輸要采取保溫措施,避免鋪裝過程中溫度過快降低?，F(xiàn)場鋪裝時(shí),嚴(yán)格控制鋪裝厚度,多點(diǎn)測量確保厚度符合設(shè)計(jì)要求。采用路面鋪裝機(jī)械,先進(jìn)行初壓,然后進(jìn)行終壓。壓實(shí)機(jī)械必須選擇合適型號(hào),壓實(shí)次數(shù)不得少于100 次。壓實(shí)質(zhì)量通過核心采樣法進(jìn)行檢測,要求壓實(shí)度≥98%。鋪裝的瀝青混凝土在隨后24h 內(nèi)要進(jìn)行護(hù)理,在表面噴灑保護(hù)層,防止水分揮發(fā)。路面鋪裝后,采用直尺對表面平整度進(jìn)行檢測。要求橋面最大高差≤5mm,單向直尺法測量最大高差≤3mm。如發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)處理、修整。

五是接縫處理,按設(shè)計(jì)要求設(shè)置橋面開裂縫、伸縮縫等,并進(jìn)行加固、防水處理,保證路面結(jié)構(gòu)的完整性。對于橋面開裂縫,要切齊裂縫邊緣,清除裂縫中的雜物,再注入熱熔膠進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。伸縮縫要按設(shè)計(jì)位置設(shè)置彈性充填物,常用材料有瀝青板襯里、橡膠縫填料等。襯里固定牢固,與橋面嚴(yán)密連接,再在頂部鋪設(shè)防水層,所有接縫銜接要嚴(yán)密,避免水分滲漏。接縫處要設(shè)置排水裝置,保證路面水能順利排出。所有接縫處理完成后,要進(jìn)行防水性能檢測,確保接縫處防水效果良好。

4.1.3 施工后的質(zhì)量控制

防水路基施工完成后，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)和驗(yàn)收工作，具體包括以下方面：第一，應(yīng)對施工過程中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，如地基處理、防水層鋪設(shè)和壓實(shí)等工序，通過檢查和測試，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理質(zhì)量問題，確保防水路基的質(zhì)量和使用安全。第二，應(yīng)進(jìn)行防水路基的功能性檢測，如透水性、排水性能和耐久性等方面的測試，通過功能性能檢測，可以全面評估防水路基的性能和質(zhì)量，為后續(xù)維護(hù)和管理提供依據(jù)。第三，應(yīng)組織相關(guān)部門和專家進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)收，對防水路基的質(zhì)量進(jìn)行全面評估和確認(rèn)。第四，需要進(jìn)行定期的維護(hù)保養(yǎng)工作，例如定期檢查防水路基的外觀情況，包括其是否有破損、滲漏等問題，若發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)和處理，并定期清理排水系統(tǒng)，確保其暢通無阻。同時(shí)，應(yīng)定期檢查路基的穩(wěn)定性和承載能力，并及時(shí)進(jìn)行維修和加固，以延長防水路基的使用壽命，提高工程的可靠性和安全性。第五，應(yīng)建立長期的監(jiān)測與評估機(jī)制。通過定期的監(jiān)測和評估，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的質(zhì)量問題，預(yù)防和減少病害的發(fā)生，監(jiān)測內(nèi)容包括路基沉降、水平位移、裂縫擴(kuò)展等方面的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析和評估，可以了解防水路基的使用情況和健康狀況，為后續(xù)的維修和改造提供科學(xué)依據(jù)。

4.2 防水路面的施工技術(shù)

4.2.1 施工前的準(zhǔn)備工作

首先，在防水路面施工前，施工單位應(yīng)確認(rèn)設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)方案應(yīng)充分考慮地質(zhì)情況、交通流量、氣候特點(diǎn)等因素，從而選擇合適的防水材料和施工方法。同時(shí)，防水路面的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保在各種環(huán)境條件下能夠提供卓越的防水性能。此外，設(shè)計(jì)方案的確認(rèn)需要與設(shè)計(jì)單位充分溝通，解決可能存在的問題，并確保所有相關(guān)方清晰地理解工程目標(biāo)和要求。其次，應(yīng)制訂詳細(xì)的施工計(jì)劃。施工計(jì)劃應(yīng)包括工程進(jìn)度、施工順序、材料采購計(jì)劃、人員配備等方面的詳細(xì)信息。同時(shí)，施工計(jì)劃需充分考慮現(xiàn)場的實(shí)際情況，合理調(diào)配資源，確保施工的高效性和經(jīng)濟(jì)性。再次，在進(jìn)行防水路面施工前，需進(jìn)行現(xiàn)場準(zhǔn)備工作，其包括清理施工區(qū)域，確保路面平整、整潔，并清除可能對施工造成干擾的障礙物。同時(shí)，需要準(zhǔn)備施工所需的設(shè)備、機(jī)械和人員，并在施工前進(jìn)行設(shè)備檢查，確保設(shè)備正常運(yùn)行，防止在施工過程中出現(xiàn)故障，從而影響工程進(jìn)度。最后，應(yīng)設(shè)置施工現(xiàn)場的安全警示標(biāo)志，建立施工現(xiàn)場的安全管理體系，確保施工人員及設(shè)備的安全。

4.2.2 施工過程中的技術(shù)要求

在施工過程中，必須確保路基土層的承載能力符合設(shè)計(jì)要求，通過適當(dāng)?shù)耐凉ぬ幚?、夯?shí)以及平整度控制，保障基層的均勻性和穩(wěn)定性。首先，基層應(yīng)滿足防水路面的荷載要求，確?；鶎颖砻嫫秸龋詼p小防水層和路面層的不均勻沉陷，從而保證防水層和路面層的均勻鋪設(shè)，提高整體路面的質(zhì)量和耐久性。其次，確保防水材料的均勻攪拌和合理鋪設(shè)，以防止出現(xiàn)空鼓、裂縫等問題，并合理控制溫度和濕度，保證防水材料在施工過程中的性能穩(wěn)定，尤其是對于聚合物改性瀝青、橡膠瀝青等材料，需要確保其與基層的黏結(jié)性，防止材料之間發(fā)生剝離或開裂。再次，應(yīng)注意避免塵埃、水分和雜質(zhì)對防水層質(zhì)量的影響，確保防水路面的可靠性。最后，應(yīng)避免在極端天氣條件下進(jìn)行施工，以免對施工效果造成不良影響，尤其在溫度較低的情況下，應(yīng)注意防止冷接縫的出現(xiàn)，采取適當(dāng)?shù)拇胧┐_保材料的黏結(jié)性，在高溫季節(jié)，應(yīng)避免防水材料過快揮發(fā)導(dǎo)致施工質(zhì)量下降。

4.2.3 施工后的質(zhì)量控制

在防水路面施工完成后，其密封性能直接影響路面的防水效果，因此需要進(jìn)行嚴(yán)格的檢測和評估。首先，可通過水密性試驗(yàn)、滲透性試驗(yàn)等手段檢測防水路面的密封性能。水密性試驗(yàn)通常涉及在路面上建立水壓，觀察是否有水分滲透的情況；滲透性試驗(yàn)則通過對路面進(jìn)行壓力水化學(xué)試驗(yàn)，評估水分是否能夠滲透到路面內(nèi)部。此類檢測手段能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)防水路面的密封性能問題，以便及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，確保路面的長期防水效果。其次，在防水路面施工完成后，需要進(jìn)行平整度和坡度的檢測。平整度檢測通過激光測距儀等工具，測量路面的平整度，確保路面表面平坦；坡度檢測則通過水準(zhǔn)儀等設(shè)備，測量路面的坡度是否符合設(shè)計(jì)要求。最后，在防水路面施工完成后，需要對使用的防水材料進(jìn)行監(jiān)測，其包括但不限于聚合物改性瀝青、橡膠瀝青等，通過對材料的力學(xué)性能、耐老化性能、抗裂性能等進(jìn)行定期檢測，能夠確保材料的性能的穩(wěn)定性。同時(shí)，材料性能的監(jiān)測有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題，并采取合適的措施進(jìn)行維護(hù)和修復(fù)，從而保障整個(gè)路面工程的可持續(xù)性。

5 結(jié)語

綜上所述，公路橋梁防水路基路面的施工技術(shù)是一個(gè)綜合性的系統(tǒng)工程，其涉及材料、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)以及施工等多個(gè)方面。通過科學(xué)合理的設(shè)計(jì)和施工，可以提高路面的防水性能，延長公路橋梁的使用壽命，減少維護(hù)成本，保障行車安全。未來，相關(guān)人員應(yīng)不斷總結(jié)公路橋梁施工經(jīng)驗(yàn)，并引入先進(jìn)技術(shù)，以不斷提升施工水平。