关键词：高速铁路 防水层 类型 病害 修补方法
中图分类号：U238 文献标识码： A
近几年来高速铁路建设突飞猛进，运营里程不断刷新，高速铁路的发展带动了巨大的社会经济效益。高速铁路运营为满足安全性、高速性、舒适性的特点，大量采用高架桥梁，如京沪高铁，正线全长约1318公里，桥梁长度约1140km，占正线长度86.5%，桥梁多采用钢筋混凝土结构，作为线路的主要承重结构，其耐久性决定了高速铁路的使用寿命。水分对钢筋的锈蚀、混凝土的碱基反应是影响钢筋混凝土桥梁耐久性的直接原因。因而桥梁的防水工程成为高速铁路建设、运营维护的重点项目之一。在京沪高铁近几年的保养维护过程中，防水层病害日渐突出，如聚脲防水层卷起，严重影响到了行车安全。
1 高速铁路防水层类型
高速铁路防水层分为CRTSⅠ型板地段TQF-1防水体系防水卷材类防水层、CRTSⅡ板地段聚脲防水层。防水层主要是阻隔水分子与混凝土接触，避免出现渗漏现象，锈蚀桥梁结构内部钢筋，保证并延长钢筋混凝土桥梁的使用寿命。
1.1 防水卷材类防水层
主要应用在京沪高铁桥梁CRTSⅠ型板地段，其主要由防水卷材层、C40细石聚丙烯纤维网高性能混凝土保护层组成。防水卷材类型主要有氯化聚乙烯防水卷材、聚氨酯防水涂料等。
主要应用在京沪高铁桥梁CRTSⅡ型板地段，其主要由基层处理剂、喷涂（纯）聚脲弹性防水涂料层、脂肪族聚脲面层组成。
2 防水层病害形式及原因
防水层作为钢筋混凝土桥梁的附属结构，其病害主要体现在与主体结构脱离，失去隔绝水与钢筋混凝土结构的长期接触的作用。相反在防水层发生病害后，极易长期储水，接触混凝土。
2.1 防水卷材类防水层病害及原因
2.1.1混凝土保护层裂纹
检查发现部分地段C40细石聚丙烯纤维网高性能混凝土保护层出现纵向裂纹及横向裂纹，严重的地方出现贯通式纵向裂纹，通过跟踪检查发现，一条细小裂纹可不断发展至贯通裂纹。深度在部分病害严重地段已发展至与保护层同深。
初步原因分析，一是施工后混凝土养护不到位；二是检查过程中发现，每4米做的宽10mm深为保护层厚度的伸缩缝施工不标准，脱落的用于填缝的聚氨酯防水涂料宽度、深度不足，局部仅宽5mm，深3mm，伸缩缝失去作用。
在京沪高铁近几年的保养维护过程中，发现混凝土保护层多出现局部风化粉碎，严重地段整孔梁保护层表层风化，风化厚度5～10mm。风化后砂石颗粒、水泥粉末经雨水冲刷淤积在梁端及止水带处，将排水孔堵塞。
初步分析，一是混凝土配合比不对、养护不良，使得混凝土强度耐久性降低；二是未添加聚丙烯纤维网，使保护层抗渗性、抗冻性等性能降低。
2.1.3边缘止水条老化龟裂
在线间保护层与底座板相接处止水条目前已基本全部老化龟裂，断裂成段，且脱落。冬季检查发现在止水条底面布满水结晶，说明止水条在与混凝土保护层不密贴时，易吸水藏水，气温降低发生冻胀，使止水条脱落，同时水分子腐蚀混凝土保护层，产生冻胀，使混凝土保护层风化破损。止水条失效脱落后，水分子极易由底座板与防水层保护层间的缝隙进入底座板下部，冬季冬季的冻胀作用，严重危害到桥梁及底座板的适用寿命。
经分析主要是因为止水条抗老化性不强；在涂刷时混凝土保护层表面未打磨，附着力不足。
2.2 聚脲防水层病害及原因
聚脲防水层是京沪高铁的主要形式，也是病害最集中，发生最多的防水类型。
2.2.1聚脲防水层起鼓
在聚脲防水层中间出现气泡，大小不均；部分起鼓处所破损，雨雪过后吸水，将大量水存在气泡内，不易蒸发排出，长期腐蚀钢筋混凝土，严重影响钢筋混凝土的使用寿命。
起鼓主要原因一是起鼓部位附着力不足，施工时打磨不细致，存在潮湿或不干净的点，环氧基层处理剂涂刷不均匀，未发生化学粘结；未找平处理桥面基层的小坑；二是工后起鼓、起泡。聚脲施工后起鼓、起泡主要包括空气泡（由涂料在混合搅拌时带入空气或施工涂布时，带入空气，空气泡一般较小，危害并不大，未与梁面基层脱离）、固化过程中产生CO
2、水蒸气气泡。
2.2.2聚脲防水层边缘或整体卷起
在日检查及处理过程中发现，防水层掀起多由梁端开始，梁端卷起后，不断发展，使整孔卷起脱落，动车组经过时，防水层被吸起，严重影响列车行车安全。处理过程中发现，存在基层处理剂层与桥面基层脱离、聚脲弹性防水涂料层与基层处理剂层脱离两种脱落情况。在处理时部分粘结强的处所，可将桥面混凝土连同揭起，说明基层处理剂有足够的粘结力使聚脲弹性防水涂料层与桥面基层粘合在一起。
原因分析，一是施工条件不满足，如桥梁混凝土基面潮湿、脏污、气象条件恶劣等；二是施工工艺流程把控不严，如基层处理剂干燥时间不足等；三是两端未做收边处理，未用角磨机将聚脲喷涂曾边缘修平。
2.2.3聚脲防水层局部开裂
检查发现，局部开裂多由外部伤害所致，开裂长度并不大，如施工完毕后，上桥进行相关维护保养施工作业时，被锋利的工具划伤，继而裂口，但经长时间雨水侵蚀暴晒后，逐渐发展变大。
这种情况主要是工后人为原因造成，只要检修人员在日常检修保养过程中搬抬、使用工机具时注意保护防水层既可避免。
3 防水层病害修补方法
3.1防水卷材类防水层 3.1.1混凝土保护层裂纹
一是对于细小裂纹可采用填充环氧胶的方法进行修补，修补时，应尽量选在天气干燥的情况下进行，避免将水份封在裂纹中。二是对于长大裂纹修补首先进行扩缝，再清理缝内杂物，最后灌注高强的环氧树脂砂浆并抹平。
对于风化后的砂石颗粒、水泥粉末及时清理，避免经雨水冲刷后堵塞桥梁排水孔或止水带排水孔；清理完毕后，对表面进行清洗，清洗干净后，使用环氧砂浆进行找平处理。
边缘止水条老化龟裂后，极易脱落，发现后及时清理，清理后，根据施工要求重新施工或将保护层与底座板打磨处理后填筑环氧树脂砂浆，倒角处理。
3.2聚脲防水层
3.2.1聚脲防水层起鼓
3.2.2聚脲防水层边缘或整体掀起及聚脲防水层局部开裂
3.2.3聚脲防水层割除后的永久处理
聚脲防水层产生病害进行临时处理后，为及时做好对桥梁混凝土结构的保护作用，应选择合适的施工条件，按照技术规章要求重新喷涂聚脲防水层，进行永久处理。
4 结束语
防水层是混凝土耐久性的重要保障之一，混凝土结构耐久性直接决定了桥梁的使用寿命，因此，无论在施工过程中，还是在运营养护维修中，都要严格把好质量关，确保防水层正常发挥其功效。