苏州高新区（虎丘区）建设工程设计施工图审查中心
摘要：近年来，各地新建各类桥梁越来越多，总体质量水平有显著的提高，但通车不久桥面铺装层经常出现水损害等早期破坏。在桥面的水泥混凝土层与沥青混凝土层之间设置了一道防水层，既增强了二层间的黏结性，避免沥青混凝土面层发生脱落破坏现象，影响行车舒适度，又减少了其间的空隙率，防止桥面上的水渗入其间隙，从而大大延长了桥梁的使用年限。道桥专用的聚氨酯防水涂料经复杂化学反应、固化形成弹性好、韧性强且很耐久的防水涂膜，用于桥面的防水，效果颇佳。
关键词：桥面防水层；道桥专用聚氨酯防水涂料
1前言
苏州中环快速路高新区段（312国道-玉山路南）长约7.3公里，主要由高架桥和地面道路二部分组成，高架桥的标准断面宽度是25米，上部结构采用的是预应力混凝土连续箱梁。
本工程的桥面铺装层由下自上依次是：7厘米厚的C50钢筋混凝土铺装层+聚氨酯防水层+6厘米厚的SUP-20C中粒式SBS改性沥青混凝土+粘层油+4厘米厚的SMA-13细粒式沥青混凝土。
2桥面铺装的作用与要求
桥面铺装是桥上车辆轮胎直接碾压的结构层，让轴重荷载间接作用于桥梁的箱梁，分布车辆荷载，并阻止雨水侵蚀主梁。
因沥青混凝土存在一定的孔隙，水就很容易渗入和滞留在沥青混凝与钢筋混凝土铺装层接触面内，在行驶车辆动荷载的作用下，滞留水会产生较大的水压，往复循环的作用，常常引起沥青混凝土面层的松散，乃至脱落。这就要求桥面的铺装层结构具有层间粘结牢固、密贴，抗车辙、耐磨抗滑、低温抗裂性能良好，同时各构造层刚度匹配。
3桥面防水层
桥面防水层是为了防止桥梁表面的雨、雪水等下水渗入滞留桥梁内部桥体，降低混凝土强度并锈蚀钢筋，影响桥梁的耐久性，破坏桥体而设置的材料层。在桥面水泥混凝土与沥青混凝土之间，我们设置了一道防水层，明显增强了界面的黏结强度与密贴性。铺装层底部的防水黏结层能承受较大的剪应力与拉应力，满足了界面剪切强度和抗拔强度。在低温的状态下，防水层有着较好的可塑性和弹性，在高温时又能保证足够的稳定性和刚性。
桥面防水材料所承受的外部剪切力、应变力是不断变化的，在施工期间要经受施工设备的裸露碾压，以及砂石颗粒材料的剌穿，开放交通后则要承受通行车辆的反复碾压和动水压力，而匝道转弯处承受的推动荷载与水平荷载更大，故选择柔性的防水涂料可以取得更佳的防水效果。
4道桥专用聚氨酯防水涂料
近十年来，防水涂料由于自身的优点，在桥梁防水中应用最为广泛。它是不定型的材料，便于喷涂，适合无缝连接，形成很好的整体性防水层，施工相当简便，可以缩短工期。
4．1道桥专用的聚氨酯防水涂料性能特点
聚氨酯防水涂料是一种双组份反应固化型的高分子防水材料，由聚醚、异氰酸酯等发生加成聚合反应生成的含有异氰酸酯基的预聚体，配以增塑剂、固化剂、促凝剂、增稠剂、填充剂等组成的混合液体，按一定的比例混合，并搅拌均匀后，制成聚氨酯防水涂料。
该涂料为反应固化型涂料，非常适应基层变形，其刚度高、延伸率大，有着很好的耐水性能，涂刷在桥面混凝土的表面，形成无接缝能整体防水的涂膜。
道桥专用聚氨酯防水涂料的特点：
（1）不含有焦油、溶剂等有毒有害物质。
（2）有宽阔的温度适应性，即使高温180℃也不流淌，低温—30℃也不脆裂。
（3）涂料短时间内就能固化成膜块，韧性还很好，并可缩短防水施工时间。
（4）配方中添加的渗透剂和增粘剂，提高了涂料的相应性能。
（5）防水涂料增加了桥面混凝土与沥青混凝土层的剪切强度，可以达到0.5～1.0Mpa，即使桥面混凝土层开裂2mm，涂膜也不会产生裂缝。
（6）防水涂料与SBS改性沥青混凝土层具有相融性，其黏结力通常不低于SBS改性沥青混凝土层与桥面混凝土之间的黏结力。
（7）非常适合机械化冷施工作业。
（8）储存、运输防水涂料的温度要求是在0℃以上，并且不能被日光暴晒，储存时间也不能超过六个月。
（9）有着较好的耐久性，使用年限达8～10年。
4.2道桥专用的聚氨酯防水涂料力学性能
5道桥专用的聚氨酯防水层施工工艺
5.1道桥专用聚氨酯防水施工工艺流程
桥面拉毛→桥面清理→配料搅拌→第一层聚氨酯涂料（≥0.5mm）→第二层聚氨酯涂料（≥1mm）并铺洒过量的石英砂→涂料干燥后清理掉多余石英砂→保护好成品。
5.2桥面拉毛
桥面混凝土表面在防水层施工前要采取拉毛措施，一般拉毛深度是3毫米，宽度是4毫米，相邻拉毛的净距离是24毫米，这样大大提高了界面间的嵌锁力和摩阻力，从而了桥面混凝土与沥青混凝土层之间的抗剪能力。
5.3桥面清洁
在防水层施工前要对桥面水泥砼层进行清洁，确保施工面平整、干燥、无浮沉、无油污。
5.4喷涂设备
检查喷涂设备是否完好，设备应物料输送平稳、计量精确、混合均匀、雾化比较好，而且方便清洗。
本工程选用进口美国固瑞克（CRACO）GH833型汽油引擎高压无气喷涂机，1台。其技术参数如下：最大喷嘴孔径：0.048英寸，同时支持四枪作业，每把枪0.023英寸；最大流量8.3升/分；最大工作压力3300PSI227巴22.7兆帕；软管标准配置15米长；马达规格6.5HP，电源线长达91.4米；所需最小动力为交流220V5000瓦；整机重量64千克（立式移动型）。
5.5配料搅拌
涂料多组分的配料需要计量准确、搅拌均匀，否则会影响混合料的化学反应，降低其性能指标。涂料固化时间较短，配好的涂料一定及时使用，超时就应报废，不再使用。
根据施工用量，按照甲组份材料：乙组份材料＝1：1的重量比例，充分搅拌直至颜色均匀即可使用，时间不宜超过20分钟。
5.6喷涂桥面防水涂料
混合后的涂料用喷洒在基面上，通常分两遍。人工喷涂的时候一般每枪搭接1/2枪，约15～20cm，横向移动范围不要过宽，喷枪要垂直于喷涂面。喷涂的厚度要适当、均匀，不能有气泡，也不能漏喷、流淌或堆积，确保涂料渗透基面，间隔3小时，等第一层干固后则开始第二层的喷涂。
喷涂最后一遍涂料时，一边喷涂，一边均匀地洒细的石英砂，作为过渡层，不要有疏漏，再辊压粘牢，等涂料干燥后，清除表面多余的细砂。
防水层宜整体施工，当需要分段施工时，需要对已完成端头20厘米范围内的防水层表面清理干净。
在对防水层进行验收的时候，如果涂层有鼓泡或遗漏的情况，就需要及时进行修补。鼓泡的处理方法是：用锋利的刮刀切掉聚氨酯防水层，并用角磨机打磨掉5～10厘米，再进行人工补喷涂。喷涂时间在3小时之内的，清理掉缺陷涂层表面后就直接进行二次喷涂。喷涂时间在3小时以上的，清理掉缺陷涂层表面后，还需要使用专业的粘结剂，再补喷涂，使得涂层连续、致密和均匀。
5.7防水涂料施工要点
（1）桥面混凝土达到设计强度后，先妥善处理完混凝土的温度裂缝和收缩裂缝，并将表面清扫干净。
（2）喷涂的时候，应不断地搅拌涂料，使其均匀，并防止发生沉淀现象。
（3）先用小刷对处理过的基层涂刷2-3遍，然后大面积涂刷第一遍，经过一般3-6小时（但不超过24小时），涂料干了后，再涂第二、第三遍，直到达到规定的厚度。
（4）喷涂完成后进行24小时的自然养护，不得有行人或车辆通过。
（5）施工时地表温度最好5℃一35℃，如果温度过高，可洒水降温，干后即可进行施工。
（6）当干膜厚度为1毫米时，理论的涂料用量为1.9kg/m2。桥面防水层的涂膜厚度一般不宜超过1.5毫米。
（7）铺洒石英砂的目的是提高防水构造层的弹性模量，使得桥面铺装层各构造层的弹性模量从SBS改性沥青混凝土面层至钢筋砼铺装层逐步增大，适应车辆轮荷载的传递。
6桥面防水涂料施工质量要求
（1）防水层应覆盖住整个的桥面砼铺装层。
（2）防水涂料适当渗入桥面混凝土铺装层的内部，以提高其抗渗性能，又与桥面混凝土有着良好的黏结性和密贴性，其间不能夹杂空气。
（3）防水层抗渗要求应在0.3MPa以上。
（4）涂料漏刷面积不得超过总面积的0.1%，若有漏刷，应及时补上。
（5）防水涂料不得有气泡、空鼓、翘边。
（6）雨水口、伸缩缝和边护栏的连接处，要用防水层密封。
7结束语
根据工程的不同特点，从设计、施工、养护各个环节中入手，选取最合适的桥梁工程防水材料，再结合专业工法，既确保材料的性能，又有效地阻止桥面混凝土渗水，保证桥梁工程质量和使用年限，以达到更加好的效果。
参考文献：
[1]中华人民共和国行业标准，城市桥梁防水工程技术规程（CJJ139-2010）建筑工业出版社，2010.
[2]中华人民共和国行业标准，道桥用防水涂料（JC/T975-2005）中国建材工业出版社，2005.
[3]中华人民共和国行业标准，公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）人民交通出版社，2004.