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年來建造的許多混凝土橋面因滲漏而受到不同程度的損壞，冬季交通量大、結冰嚴重的橋面損壞嚴重。但是，只要防水層沒有大面積損壞，帶有防水層的橋面就沒有明顯損壞。目前，許多國家都制定了橋面防水材料的測試標準。1997今年4月在中國進行技術交流時，英國橋梁基床防水協會主席丁覺夫先生表示，歐洲所有橋梁都必須安裝防水層。上海內環高架橋是世界銀行的貸款，外國專家堅持認為橋面必須設置防水層。
過去，中國對橋面防水沒有要求，但在20世紀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。在1990中，上海市市政工程設計院提出了“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級工程師王友亭先生於6月1990日+2月15日首次提出“南浦大橋主橋橋面防水層初步論證報告”；2月，1991，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和合肥建築防水材料廠聯合抽調試驗研究人員組成“南浦大橋橋面防水研究”項目組。經過項目組三個月的研究，該項目於6月通過了國家建材局科技委員會的評估和驗收。同時，對上海內環路高架橋橋面的防水也進行了研究。4月，1991，上海市市政工程管理局通過了中國海斯工程公司和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”項目的論證。
同時，上海的橋面防水研究也由北京市市政工程研究院進行。1991年，根據北京市市政工程局辦公廳的決定，北京西廂工程中的五座大型立交橋全部鋪設瀝青混凝土。有壹個防水層。北京市市政工程研究院選取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。第9.1.4條規定，為提高橋面使用壽命和減少維修，應在粘結層上設置防水層。也就是說，橋面防水在20世紀90年代末已在國內工程界達成共識。
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，因此本工程的技術關鍵是確保防水層具有足夠的防水性能，同時還要確保防水層與混凝土橋面和瀝青混凝土路面之間具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（上海稱為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。但是，這種材料對基層的幹燥度要求也很高，並且與瀝青混凝土的親和力差，容易分離。實測剪切強度難以達到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其建造和運營不到壹年後就在瀝青混凝土路面上錯位和開裂，並且瀝青混凝土路面和防水層之間存在分離和間隙，因此必須清除大量積水並重新鋪設。
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，基材是玻璃纖維氈。
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。例如，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，在鋪設瀝青混凝土時容易燒焦。由於線圈基體的存在，實測剪切強度也難以滿足要求，因此被淘汰。最終選擇了與瀝青混凝土相同的瀝青作為基材，並研究開發了橋面防水塗料，很好地解決了這壹問題。
2.橋面防水塗料的試驗研究
（1）瀝青改性材料的試驗研究
當時橋面防水層不僅要求具有較高的抗滲性，還要求在-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，並在實際應用中具有良好的抗老化性能和對應變值的適應性。顯然，熱滴落和冷脆石油瀝青不能滿足這些性能要求。因此，必須對瀝青進行改性以改善其性能。我們篩選了合成橡膠、合成樹脂等十余種材料，最終嘗試制作了能同時滿足上述要求的HUT-1橋面防水塗料。
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，還進行了防水層熱軋後的滲透試驗和防水層裂縫開合疲勞試驗。
①熱軋後防水層滲透試驗方法及結果。
檢測方法
A.成型透水砂漿的抗滲性試驗。
B.在砂漿試模上刷橋面防水塗料，厚度為1毫米。
C .將防水塗膜形成透水砂漿試塊快速放置在車轍模具上並緊密排列，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:0.5毫米，變化頻率:24Hz，循環次數:200萬次。
試驗結果
經過200萬次測試後，防水層沒有像以前那樣開裂。
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；用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，而且在如此大的面積上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，並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性防水抗滲劑。因此，有必要研究壹種滲透性強的防水抗滲劑，它可以滲透到混凝土橋面的Icm以上，堵塞混凝土孔隙和微裂縫，並將混凝土表面的抗滲壓力提高到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，選擇了壹種兼具膠體特性和堿性溶液特性的膠體溶液作為主劑，通過微孔過濾精制並添加潛伏性硬化劑，研制出混凝土表面（滲透性）防水劑（HUG-13）。
②防水抗滲透硬化機理
當防水劑滲透到混凝土的孔隙中時，它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，形成可靠的永久性防水層。
在施工後期，滲透到混凝土孔隙中而未與Ca（OH）2和Mg（OH）2反應的膠體在潛在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和防腐蝕功能。
（3）防水抗滲試驗
根據本項目的技術要求，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。第壹道在水泥混凝土表面噴兩遍防水劑，第二道在橋面噴兩至四遍防水塗料，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，其使用壽命至少應不低於橋面瀝青鋪裝層的使用壽命（約8 ~ 10年）。它還能適應高架橋在動荷載作用下的壓縮和拉伸特性。當混凝土橋面裂縫小於≤2mm時，防水塗料的變形仍應滿足不產生裂縫的需要，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容，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，應確保防水劑能滲入橋面混凝土10mm以上，以提高混凝土的抗滲性》0.2MPa以上
（5）防水塗料還應與混凝土橋面具有良好的附著力，以保證瀝青路面的附著力，並在粗糙的橋面上具有良好的附著力。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）防水施工應易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和開裂創造了良好的條件。具體的磨損要求如下:
拉毛深度為3毫米，寬度為4毫米，相鄰拉毛之間的凈距為24毫米。
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）壹般情況下，運送混凝土和砂漿的汽車不得通過刷過混凝土的橋面。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和汙染混凝土橋面。
（6）當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，以便他們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，使基層混凝土完全濕潤。
（2）基層清潔濕潤後，當表面元件漂浮時，在基層表面噴灑防水劑。當防水劑滲入基層且表面無明顯濕潤時，噴塗第二遍防水劑。
（3）第二次噴塗防水劑後，應有專人負責觀察塗層的蒸發情況。約2 ~ 3小時後，當防水塗料即將幹燥時（壹面幹燥飽和），應立即用噴霧器用清水噴灑，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
在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、第三遍和第四遍油漆，第壹遍油漆完成後再噴。
③局部刷牙
為了避免油漆汙染防撞墻，在噴塗橋面防水漆時，兩人手持擋布保護防撞墻，因此防撞墻底部的防水層是人工噴塗的。
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，表面平整，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）施工前估計塗料不能顯示下雨。
（3）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、倒車或突然剎車。10t以上貨車、叉車、吊車禁止通行。
五、施工方法的重要性和橋面防水材料的發展。
中國的防水材料有數百種，但房屋滲漏每年都成為人們拆除的重點，給國家和人民造成巨大危害的情況並不少見。因此，我們認為防水施工應采用“三料七分工”的方法，這樣才能保證材料的性能，還必須充分發揮施工方法的作用並確保質量。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”、“防撞墻填縫法”、“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。楊浦大橋的主橋已經完成了八年，防水質量也很好，這就是壹個例子。
此外，為了適應我國南北方的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）、特殊鋼梁型和細部構造（如填縫、出水口）等數十種新材料。
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於2006年7月通過上海市市政工程管理局組織的專家驗收，並於2006年6月通過鑒定。我們以1996年2月的專家鑒定意見作為本文的結論。
（1）課題組提供的評估材料完整、詳細、可靠，項目建議的研究內容和考核指標均已完成。
（2）JWp-l（HUT-l）瀝青基橋面防水塗料的研究技術路線是正確的，研究方法是科學的，其耐高溫性、低溫柔韌性、粘結和拉伸強度、抗裂性、耐酸堿性和防銹性等技術指標均滿足合同規定的考核要求。水泥混凝土表面防水劑的研制以國產原料為基礎，合成工藝合理。產品質量各項指標均達到考核指標要求。
（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，面積超過60萬平方米，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為施工技術規程的制定提供參考。
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