道路桥梁工程防水路基面的施工技术研究

刘咏铭

广州机施建设集团有限公司 广东 广州 510000

引言

在现代道路桥梁工程中，路基面渗漏是一项典型的质量通病，如果路基面渗漏问题反复出现，渗漏严重，将影响道路桥梁的使用寿命与交通安全，严重时还会影响道路的正常使用。因此，在这一工程背景下，加大防水路基面施工技术的实践研究，是提高工程综合效益与交通安全的重要途径，也是保障道路桥梁工程安全使用的关键。

1 道路桥梁防水路基面施工影响因素

1.1 设计因素

道路桥梁设计是一项综合性活动，要全面掌握工程资料与现场水文地质条件，根据工程建设标准选择施工工艺、技术种类与设计道路构造，才能够实现理想的效果。但根据实际情况来看，部分道路桥梁工程的设计水平仍需强化，设计方案存在诸多缺陷未得到及时的处理，没有根据工程现场水文地质条件与路基面防水要求采取相应的措施，最终导致路基面在施工与投运使用阶段出现渗漏问题。例如，在工程现场地下水位偏高、地面流经地表径流的情况下，并未在施工方案中采取设置轻型降水井点、挖设排水沟与截水沟等措施，导致路基结构长时间受到地下水与地表水侵蚀，由此引发路基面渗漏和路基变形、地基不均匀沉降、路面开裂等连锁问题出现[1]。

1.2 技术因素

道路桥梁工程路基面施工流程复杂，主要由基底碾压、填料铺设、分层碾压、路面摊铺等多道工序组成，一旦篡改工序流程，在施工中出现错误操作行为，都会给工程埋下质量隐患，将对最终的路基面结构性能与防水效果造成明显影响，严重时出现渗漏等质量通病。例如，混凝土路基施工时，在混凝土浇筑、振捣完毕后，施工人员未按照规定要求对初凝混凝土表面进行拉毛处理和清理表面灰尘杂质，导致成型的混凝土表面粗糙度较差，实际黏合效果有限，后续受到上部行车荷载等因素影响，在黏合面等部位形成裂缝，并以结构裂缝作为渗水通道，出现路基面渗漏问题。

1.3 材料因素

在道路桥梁工程中，为强化路基面结构防水性能，需要使用到SBS卷材、PVC卷材、自粘防水卷材、高聚物改性沥青防水涂料等材料，起到封闭渗水通道、隔离路基面结构与地表水和地下水接触的作用。防水材料的选择、材料性能质量直接影响路基面的防水效果与实际使用寿命。根据投运使用情况来看，部分道路桥梁工程存在使用劣质材料的问题，如破损SBS防水卷材，由于材料质量监管力度薄弱，所使用的防水材料中夹杂少量劣质材料和破损材料，最终在劣质材料使用部位形成路基面防水薄弱环节。

2 道路桥梁工程中防水路基面施工技术要点

2.1 抛丸处理

从路基面防水施工角度来看，施工重点在于如何增加路基面粗糙度、有效清除表面浮浆、暴露裂纹等路基面质量缺陷，只有顺利实现上述目标，才能够显著强化路基面总体防水效果。例如，在路基面经过处理来增加粗糙度后，可以明显改善路基面、防水层以及路面铺装层间的黏结效果。而在有效清除路基表面浮浆后，有利于提高路基面和防水层二者黏结强度。因此，需要在路基面处理环节应用到抛丸处理技术，在工程现场配备履带式抛丸机等设备，控制机器按照特定距离、角度向路基面上抛射钢丸，凭借钢丸冲击力来处理路基面表面，再通过吸尘设备将钢丸与冲击表面时所产生灰尘一同回收至储料箱内，持续一段时间后完成抛丸处理作业。根据实际应用情况来看，抛丸处理技术有着彻底去除表面起砂层与浮浆、打开路基面毛细孔、充分暴露路基面缺陷、有效控制路基面粗糙度的优势。同时，为取得理想路基面处理效果，可以提前在工程现场选择一处代表性路段作为试验段，按照技术方案开展试验段施工，根据路基面处理效果来准确计算钢丸流量、钢丸粒径、抛射速度与角度等工艺参数的最佳值[2]。

2.2 自由度刨床处理

自由度刨床处理技术是在现场配备三自由度铣刨机等设备，此类设备由刀鼓、刀具与刀杆等部分组成，施工人员控制刀鼓沿水平方向以及轴向旋转运动，使刀片反复对路基面进行冲击，经过一段时间打击后完成路基面处理，一般情况下的自由度刨床处理效果与抛丸效果较为理想。相比于其他路基面处理技术，此项技术有着彻底去除表面起砂与浮浆、保证表面均匀粗糙、控制防水层完全渗入路基面结构、作业效率高的优势。此外，在路基面自由度刨床处理环节，要求施工人员将自由度铣刨机在路段起点一侧就位，调节各项操作参数，确定无误后启动铣刨机，在刀鼓与刀片转动后控制铣刨机按匀速向前行驶，分多段开展路基面刨床作业，尽可量一次铣刨成型，避免遗留边角。同时，施工人员对刨床处理后的路基面状态进行检查，当发现刨面不平整、深槽等问题时，及时采取相应处理措施，如更换破损刀头。

2.3 打磨处理

在路基面打磨环节，施工人员可选择采取磨削、甩锤与钢丝刷等处理方式，经过处理后来提高路基面粗糙程度，并去除表面残留的灰尘浮浆。例如，路基面磨削处理是在现场配备圆盘式地坪磨削机等设备，在圆盘中设置钢丝刷，在磨削机启动后高速旋转圆盘，带动钢丝刷来持续刷洗路基面，此项方法可以有效去除路基面灰尘污渍与浮浆，但基本不会改变路基面粗糙度，适用于路基面粗糙度达标的道路桥梁工程。而路基面甩锤处理则是在设备上安装一定数量甩锤，设备启动后在轴带动作用下控制甩锤反复锤击路基面，起到清理残留浮浆与增加粗糙度作用，但由于此项工艺凿毛密度较差，路基面打磨处理效果并不理想，多用于粗糙度要求较为宽泛的道路桥梁工程，也可选择增加打磨次数、延长打磨时间来把控路基面粗糙度[3]。

2.4 黏结防水层

待路基面处理完毕后，施工人员要严格检查路基面的平整度、粗糙度与洁净度是否达标，确定无误后，即可在路基面上施作防水层，保持上部防水层与路基面的黏结状态，以此来隔离外部水分与路基面直接接触。一般情况下，普遍选择施作SBS改性沥青黏结防水层，此类防水层有着显著提升层间抗剪强度、预防改性沥青裂缝形成、消除层间软弱夹层的特点，防水效果较为显著。

在路基面黏结防水层施工环节，施工人员在必要情况下对路基面进行二次处理，如清理残留浮浆与起砂层、对缺陷部位进行修补与补强处理等。确定路基面保持干燥、洁净状态后，在表面均匀撒布改性沥青材料，根据道路构造形式与防水要求来控制洒布量，一般情况把防水层厚度控制在1.4～2.0mm区间内，SBS改性沥青材料用量控制在1.8～2.0kg/m3以内即可，并在撒布前对改性沥青材料的温度、粒径进行检查，对温度偏低的沥青材料进行预热处理，通过撒布设备喷嘴朝指定角度撒布沥青材料[4]。最后，在防水层撒布完毕后立即操纵碾压机重复多遍开展压实作业，可选择在碾压前于防水层中撒布适量碎石，碎石覆盖率保持在50%～60%左右，起到保护路面结构的作用。

此外，在SBS改性沥青防水层施工期间，受到工艺操作等因素影响，普遍会在沥青材料内部形成少量空隙，削弱了路基面防水性能。针对于此，施工单位可选择在防水层中额外喷洒防水剂。一般情况下，选用有机硅树脂材料作为防水剂，待防水层施作完毕后，清理表面灰尘污渍与积水，确定防水层恢复干燥、洁净状态后，施工人员在表面分多次喷洒防水剂，沿行车道完成首次喷洒作业，再沿逆行车道方向完成二次喷洒作业，最后沿行车道方向进行第三次喷洒，将前后次喷洒间隔时间控制在1～5h左右，使防水剂进入防水层中，起到填补材料空隙、增强防水效果的作用。

2.5 裂缝防水养护

在道路桥梁工程施工期间，受到地基沉降、上部荷载等多方面因素影响，偶尔在道路结构中形成裂缝，裂缝作为渗水通道，使得现场地表水与地下水通过裂缝持续侵蚀道路结构，最终导致道路使用寿命缩短。同时，裂缝还具备扩展性特征，如果没有在裂缝形成后及时采取相应修补措施，随着时间推移，裂缝持续向道路内部结构与两端延伸，裂缝宽深度持续扩大，对道路结构性能与使用状况造成更加明显的影响。

因此，在防水路基面施工期间，需要重复多次检查道路结构中是否形成裂缝，根据裂缝类型采取相应的防水养护方法。例如，对于因基层反射或因承受过重上部荷载而形成的裂缝，可采取开槽灌缝与铣刨加铺处理方法。其中，开槽灌缝法应用作为常见，适用于处理宽度不超过2mm、基层强度下滑幅度不明显的裂缝，施工人员操纵开槽机沿裂缝切开槽体，开槽宽度控制在1.2cm左右、深度控制在2cm左右，使用吹风机吹处槽内灰尘杂质，将预热完毕的密封胶均匀嵌填在裂缝内部，静置一段时间后形成密封胶封层。而对于因路面修补而形成的施工接缝，则采取表面封闭法进行处理，清理裂缝表面与内部灰尘污渍，在表面均匀铺贴封条或是压缝带即可。

3 道路桥梁工程中防水路基面施工技术的注意事项

3.1 设计优化

为减小设计因素对路基面防水效果造成的影响，需要对初步设计方案进行优化处理，从中发现设计缺陷并加以改正。一般情况下，需要应用到BIM技术，在软件中导入设计方案开构建路基面模型，设置地下水位等假定条件，开展施工模拟试验与功能性试验，观察试验期间的路基面防水效果是否达标，必要时采取调整防水层厚度、切换路基面处理方式等措施。同时，也可选择采取样板先行措施，在现场选择一处路段进行试验段施工，施工完毕后对路基面渗透系数等性能进行测量、对比，从而锁定路基面防水薄弱环节。

3.2 优选防水材料

为减小材料因素对路基面防水效果造成的影响，需要根据工程情况来选择恰当品种防水材料，施工单位根据工程建设标准来明确防水材料的性能指标要求，从多种备选材料中挑选性能质量完全达标、相对较好的防水材料。随后，在入场环节，按照采购清单对各批次防水材料的规格材质、数量与外观质量进行详尽检查，如退回尺寸有误、薄厚不均、存在孔洞与边缘不规整的防水卷材，并从中随机抽取少量材料送至实验室检测，如检测防裂性能、渗透系数等，确定样品性能达标后，再办理入场验收手续，将防水材料投入使用。

3.3 路基面排水

在路基面施工与道路使用期间，如果长时间受到地表水与地下水侵蚀，会持续削弱路基面防水性能，一段时间后出现道路结构渗水等质量通病，存在质量安全隐患。因此，在路基面防水施工过程中，施工单位需要同步开展路基面排水作业，通过控制地下水位与拦截地表径流，为道路结构营造一个干燥、稳定的施工环境与使用环节。其中，在路基排水环节，应在路基周边区域中设置若干排水设施，如在边沟底部处设置横纵向渗沟，在周边挖设明沟与暗沟来拦截地下水，在挖方路段中挖设盖板矩形边沟，并将路基排水系统与桥涵等配套设施相互连通。而在路面排水环节，采取漫流形式，保持一定的路面横坡坡度，控制路面雨水在重力作用下排至两侧排水设施内，并在路肩部位施加作碎石路肩作为排水层，在路面两侧施作横向渗沟来汇集雨水[5]。

4 结束语

综上所述，为建设高品质道路桥梁工程，最大限度预防道路渗漏质量问题出现。施工单位理应提高对防水路基面施工技术的重视程度，全面掌握技术操作要点，严格把控路基面抛丸处理、自由度刨床处理、打磨处理、黏结防水层、裂缝防水养护等施工环节的作业质量，并加强对设计优化、防水材料选型、路基面排水等方面的重点关注，为工程建设质量与交通安全提供有力技术保障。