壹、國內外概況
混凝土橋面滲漏會腐蝕鋼筋，降低混凝土強度，縮短結構使用壽命。20世紀70年代初，國際經濟合作與發展組織(OECD)在其《道路研究報告》中指出，歐洲和北美近20年來修建的許多混凝土橋面因滲漏而出現不同程度的損壞，車流量大、冬季鹹冰的橋面損壞嚴重。而有防水層的橋面，只要防水層沒有大面積損壞，就沒有明顯損壞。目前，許多國家都制定了橋面防水材料的試驗標準。1997四月份在中國進行技術交流時，英國橋梁道床防水協會主席丁覺夫先生表示，歐洲所有橋梁都必須設置防水層。上海內環高架橋是世界銀行貸款，國外專家堅持橋面必須加防水層。
以前國內對橋面防水沒有要求，但是到了80年代末，和90年代初壹樣，隨著高速公路和立交橋的發展。隨著高架橋的發展，防水問題日益突出。1990，上海市市政工程設計院提出“南浦大橋主橋橋面防水層及技術要求”。中國防水專家、中國海斯工程公司高級技術顧問、工程兵指揮學院教授級高工王又廷先生於6月1990+2月15首次提出《南浦大橋主橋橋面防水層初步論證報告》；1991年2月，中國海斯工程公司和工程兵指揮學院技術服務部提出了《南浦大橋主橋橋面防水層簡要報告》。1991年2月，上海黃浦大橋指揮部召集有關專家研究了海斯工程公司的報告，確認研究和試驗工作卓有成效，技術路線正確。同時，中國海斯工程公司、工程兵指揮學院、中國建築防水材料公司、合福建築防水材料廠與試驗研究人員共同組成了“南浦大橋橋面防水研究”項目組。經過三個月的研究，該項目於6月通過了國家建材局科學技術委員會的評估和驗收。同時，對上海內環路高架橋橋面防水也進行了研究。1991年4月，上海市市政工程管理局通過了中國海斯工程公司、工程兵指揮學院技術服務部的項目建議書，10月6日，19911通過了“環路高架橋面防水研究”項目論證。
同時，上海的橋面防水研究也是由北京市政工程研究院進行的。1991年，根據北京市市政工程局辦公廳決定，北京西室工程中的5座大型立交橋全部鋪設瀝青混凝土。有防水層。北京市市政工程研究院選擇不同的防水材料對這五座橋梁進行防水層試驗。
1997出版的《公路瀝青路面設計規範》(TJ014-97)第9.1.2條規定，橋面瀝青鋪裝應由粘結層、防水層和面層組成。9.1.4條款規定，為提高橋面使用壽命，減少維修，應在粘結層上設置防水層。也就是說，到90年代末，國內工程界已經形成了橋面防水的認識。
第二，橋面防水層的試驗研究
1，橋面柔性防水層研究
由於橋面防水層設置在混凝土橋面和瀝青混凝土路面之間，本工程的技術關鍵是保證防水層具有足夠的防水性能，同時也要保證防水層與混凝土橋面和瀝青混凝土路面之間有足夠的粘結強度和抗剪強度，以滿足高架橋快速行駛的需要。經過分析，我們最初選擇了三種材料進行測試:
第壹種材料是焦油聚氨酯脂肪防水塗料(上海叫851)。這種材料強度高，抗滲性好，耐高溫，不易被瀝青混凝土燒焦而失效。但這種材料對基層的幹燥度要求也很高，與瀝青混凝土親和力差，容易離析。實測剪切強度很難達到IMPa(25℃)，因此被淘汰。北京西院的工程實踐也表明，由這種柔性材料制成的橋面防水層在建成運營不到壹年就在瀝青混凝土路面上錯位開裂，瀝青混凝土路面與防水層之間出現分離和縫隙，必須清除大量積水，重新鋪築。
第二種材料是從遼寧盤錦和北京奧貝防水公司引進生產線生產的熱熔改性瀝青防水卷材，基體是玻璃纖維氈。
這種材料雖然可以滿足壹般的防水要求，但在橋面防水方面，與其他部位有所不同。比如在橋面動荷載作用下，搭接必須緊密牢固，基面必須幹燥平整，卷材與基面必須充分貼合，質量要求嚴格，操作難度大。這種材料高溫性能差，鋪設瀝青混凝土時容易被燒焦。由於線圈基體的存在，測得的剪切強度也難以滿足要求，因此被淘汰。最後選擇了與瀝青混凝土同種的瀝青作為基材，研究開發了橋面防水塗料，很好的解決了這個問題。
2.橋面防水塗料的試驗研究
(1)瀝青改性材料的試驗研究
當時的橋面防水層不僅要求抗滲性高，而且要求在-15℃的低溫下具有良好的彈性和塑性，在90 ~ 155℃的高溫下具有足夠的強度和熱穩定性，在實際應用中具有良好的耐老化性和應變值適應性。顯然，這些性能要求是熱滴冷脆石油瀝青所不能滿足的。因此，必須對瀝青進行改性以改善其性能。我們選擇了合成橡膠、合成樹脂等十余種材料，最終嘗試制作了HUT-1橋面防水塗料，可以同時滿足上述要求。
我們主要在以下項目中測試HUT-1橋面防水塗料的性能:
此外，還進行了熱軋後防水層的滲透性試驗和防水層裂縫開合的疲勞試驗。
①熱軋後防水層的滲透試驗方法及結果。
檢測方法
A.成型滲透砂漿的抗滲性試驗。
B.在砂漿試模上刷橋面防水塗料，厚度為lmm。
C、將防水塗膜形成透水砂漿試塊快速放置在車轍模具上，使其緊密排列，在65438±025℃的溫度下，鋪設2厘米厚的瀝青碎石..
d模擬輕中型8T、10T壓路機碾壓4遍，碾壓溫度為120℃。
E.取出快速試驗，剝去瀝青屑，用砂漿滲透儀進行滲水試驗。
試驗結果
0.1MPa，30分鐘不滲水。
②防水層裂縫開合疲勞試驗參數及結果。
測試參數
裂紋相遇變化:0.5mm，變化頻率:24Hz，循環次數:200萬次。
試驗結果
經過200萬次測試，防水層並沒有像以前壹樣開裂。
三是橋面混凝土防水劑的研究
1，研究目標
橋面鋼筋混凝土預制現澆；預應力和非預應力混凝土很難保證混凝土橋面的整體防水抗滲性能，而且這麽大面積也不是壹個單元施工。因此，很難研究出壹種能滲透到混凝土橋面Icm以上，堵塞混凝土孔隙和微裂縫，使混凝土表面抗滲壓力保證混凝土橋面整體防水抗滲性能的強滲透防水抗滲劑。因此，有必要研究壹種滲透性強的防水抗滲劑，能滲透到混凝土橋面Icm以上，堵塞混凝土孔隙和微裂縫，使混凝土表面抗滲壓力提高到0.2MPa以上。
2.研究內容
(1)主代理的選擇
參考國內外相關資料，選擇壹種兼具膠體特性和堿性溶液特性的膠體溶液作為主劑，通過微孔過濾精制，添加潛伏性硬化劑，研制出混凝土表面(滲透)防水劑(HUG-13)。
(2)防水抗滲滲透硬化機理
當防水劑滲透到混凝土的孔隙中時，首先與溶解在混凝土中的Ca(OH)2和Mg(OH)2反應，生成白色膠體——氫氧化鈉、水合矽酸鈣和水合矽酸鎂。無論是在稀溶液還是濃溶液中，這種反應都很容易且能迅速發生。從而堵塞混凝土內部孔隙。封閉毛細通道，增加密度，形成可靠的永久防水層。
在施工後期，滲透到混凝土孔隙中而未與Ca(OH)2和Mg(OH)2反應的膠體，在潛伏性硬化劑的作用下，會生成矽酸凝膠。
由於上述兩種膠體不溶於水，混凝土具有永久的防滲防腐功能。
(3)防水和抗滲試驗
根據本工程的技術要求，參考國內外滲透型水泥防水劑的試驗要求，我們對HUG-13高架橋橋面防水抗滲劑進行了如下試驗:
四、橋面防水層施工
1、橋面防水層混凝土技術要求
(1)橋面防水層應覆蓋整個混凝土橋面，防水層為兩道防線。水泥混凝土表面第壹道噴防水劑兩遍，橋面第二道噴防水塗料兩至四遍，防水塗料厚度平均不超過2mm。
(2)防水層應具有良好的耐久性，至少應具有不低於橋面瀝青鋪裝層的使用壽命(約8 ~ 10年)。還能適應動荷載下高架橋的壓拉特性。當混凝土橋面裂縫小於≤2mm時，防水塗料的變形仍應滿足不開裂的需要，以保證防水要求。
(3)在-15 ~ 90℃範圍內仍能滿足第2條的要求。同時，瀝青層攤鋪溫度約為160℃後，瀝青層的長期耐久性不會受到影響。防水塗料應與其上的瀝青混凝土路面相適應，它們之間的附著力不低於瀝青混凝土路面與混凝土橋面之間的附著力。層間抗剪強度為25℃、≥1.5MPa、35℃≥1MPa。
(4)在水泥混凝土表面噴塗防水劑時，應保證防水劑能滲入橋面混凝土10mm以上，以提高混凝土抗滲性> 0.2MPa以上。
(5)防水塗料還應與混凝土橋面有良好的附著力，以保證瀝青路面的附著力，在粗糙的橋面上有良好的附著力。防水層粘結後不應有空氣層。
(6)防水層的抗滲要求應在0.3MPa以上
(7)防水施工應便於操作，並滿足橋梁施工進度的要求。
2、橋面混凝土結構要求
為了提高防水層與瀝青混凝土路面和混凝土橋面之間的抗剪強度，需要對混凝土橋面進行毛化處理。試驗表明，混凝土表面自然平整，抗剪強度難以達到規定要求。經過適當的拉毛處理後，防水層與瀝青混凝土路面界面的鎖緊力和耐港灣性大大提高。因此，其剪切強度可以超過規定的要求，從而為道路車輛在行駛後長時間不起皺、不開裂創造了良好的條件。具體的磨損要求如下:
拉毛深度為3mm，寬度為4mm，相鄰拉毛的凈距為24 mm。
3、混凝土橋面清洗要求
(1)混凝土橋面經拉毛處理後應保持清潔，不得在橋面上攪拌混凝土和砂漿。
(2)澆築防撞墻混凝土時，應防止混凝土散落在橋面上。如有散落，應及時清除。
(3)運送混凝土和砂漿的汽車壹般不允許通過刷過混凝土的橋面。當必須通過時，應采取措施防止混凝土散落和漏漿。
(4)防撞墻合攏後，應徹底清除防撞墻與混凝土橋面連接處的木模、鋼筋、鐵絲等雜物。
(5)混凝土橋面上的施工機械應防止漏油汙染混凝土橋面。
(6)各施工段開始施工混凝土橋面和防撞墻時，應提前通知防水層施工單位，以便其派專人檢查和監督混凝土橋基面的清理。
4、噴塗橋面混凝土防水抗滲劑施工技術要求
(1)用自來水或清水沖洗施工現場表面的浮灰，並向井內噴入足夠的水，使基礎混凝土完全濕潤。
(2)基層清理濕潤後，當面元上浮時，在基層表面噴防水劑。當防水劑滲入基層，表面沒有明顯濕潤時，噴塗第二層防水劑。
(3)噴第二遍防水劑後，應有專人負責觀察塗層的蒸發情況。約2 ~ 3小時後，防水塗料即將幹燥時(壹面幹燥飽和)，應立即用噴霧器噴清水，以表面濕潤為準，不宜過多，以免防水劑流失。這壹過程通過連續噴水和固化24小時來完成。
5、噴塗橋面防水塗料施工技術要求
(1)基層清理
在噴塗橋面防水塗料前，首先鑿除混凝土浮漿，整平浮渣，清除油汙和垃圾，然後徹底清理基面，再用吹灰器吹凈。
(2)噴塗橋面防水塗料
噴塗第壹層橋面防水塗料時，應在塗料中適當摻入壹定量的表面活性劑溶液進行稀釋，以促進塗料混入基層的毛細孔中，提高防水塗料的粘結強度和剪切強度。
噴第二遍、第三遍、第四遍漆，第壹遍漆做好了再噴。
(3)局部刷牙
為避免油漆汙染防撞墻，噴塗橋面防水塗料時兩人持擋布保護防撞墻，所以防撞墻底部防水層采用人工塗刷。
6、質量標準
(1)基層處理應平整幹燥，拉毛應符合設計要求，表面無垃圾、浮漿和汙漬。
(2)防水層的寬度誤差在2mm以內。
(3)防水層應粘貼牢固，表面光滑，無空鼓、脫落、翹曲等缺陷。
(4)防水層做好7天後，水位5 ~ 10 cm，蓄水時間不少於24小時，不應有滲漏。
7、施工註意事項
(1)塗料使用前應攪拌均勻。
(2)施工前估計塗層不能顯示下雨。
(3)在施工過程中，嚴禁踩踏未幹的防水層。
(4)防水層做完後，在鋪瀝青混凝土路面前，應嚴格保護。防水層實施後，10t以下的汽車可以在上面行駛，但不允許彎道、倒車、急剎車。10t以上貨車、叉車、吊車禁止通行。
五、橋面防水材料的施工方法和發展的重要性。
我國的防水材料有上百種，但房屋滲漏每年都成為人們拆遷的重點，給國家和人民造成巨大危害的也屢見不鮮。因此，我們認為防水施工應采用“三料七分工”的方法，既要保證材料的性能，又要充分發揮施工方法的作用，保證質量。在十年的橋面施工中，我們總結出了壹套“橋面防水層法”、“橋面出水口法”、“防撞墻嵌縫法”、“橋面電纜溝防水法”等十幾種橋面系統防水方法，很好地保證了工程質量。南浦大橋主橋已建成近十年，未發現滲漏。楊浦大橋主橋已經建成八年，防水質量也很好，就是壹個例子。
此外，為了適應我國南北溫差和橋面防水的多樣化，我們還開發了低溫型(-35℃)、加強型(抗裂4 ~ 5 mm)、特種鋼梁型、細部構造(如填縫、出水口)等幾十種新材料。
不及物動詞結論
南浦大橋防水材料研究於6月1993+10月65438通過國家建材局組織的鑒定；上海內環路高架橋面防水研究通過上海市市政工程管理局組織的專家驗收1993，通過鑒定1996。我們以1996年2月的專家鑒定意見作為本文的結論。
(1)課題組提供的鑒定材料完整、詳細、可靠，項目建議的研究內容和考核指標已經完成。
(2)JWp-l(HUT-l)瀝青基橋面防水塗料的研究技術路線正確，研究方法科學，耐高溫、低溫柔韌性、粘結和抗拉強度、抗裂性、耐酸堿性、防銹性等技術指標滿足合同規定的考核要求。水泥混凝土表面防水劑的研究以國產原料為基礎，合成工藝合理。產品質量的各項指標均達到了考核指標的要求。
(3)大面積防水塗料機械化施工工藝簡單先進，具有較高的社會效益和經濟效益。
(4)由JWP-2 (HUG-13) a橋面防水劑和JWP-1(HUT-l)橋面防水塗料組成的橋面防水塗料已在上海內環路高架工程中應用，面積60多萬，取得了良好的防水效果。
(5)該研究成果總體技術達到國內領先水平，同意通過鑒定。
建議:
(1)可廣泛應用於橋梁及類似防水工程。
(2)技術標準的施工要求可以為施工技術法規的制定提供參考。
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