橋梁防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工

王先前

（深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司）

0 前言

引起橋梁破壞的原因很多,如荷載、材料質(zhì)量、施工質(zhì)量、突發(fā)事件等等,但橋面防水系統(tǒng)沒有達(dá)到使用要求,以至造成橋梁的破壞,是極其重要的原因之一。在公路運(yùn)營中,橋梁防水系統(tǒng)一旦失效,會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,并有安全隱患,造成這種結(jié)果,一方面是由于設(shè)計(jì)缺少防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意識(shí),另一方面是低估了問題的嚴(yán)重性,對(duì)問題沒有給予足夠的重視,也有的是由于開始階段,所設(shè)計(jì)的防水系統(tǒng)構(gòu)造上不夠合理,防水材料選取不合適。

1 橋梁防水設(shè)計(jì)的系統(tǒng)

橋梁防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì),就是設(shè)法將水與混凝土隔離,使水不能進(jìn)入混凝土本體,尤其不能進(jìn)入裂縫中去,系統(tǒng)包括以下幾個(gè)方面。

（1）混凝土本身的自防水。混凝土經(jīng)常接觸水的部位都要設(shè)計(jì)為防水混凝土。保證本身的密實(shí)性和防腐蝕的性能。尤其是橋面和下部結(jié)構(gòu)水位浮動(dòng)的部位,在混凝土中加入粉煤灰或超細(xì)粉等可以減少水泥帶入的堿量,加太鋼纖維深丙烯2纖維可以對(duì)膨脹,開裂起到阻裂作用,并具有很好的抗?jié)B能力,達(dá)到自防水的基本要求。

（2）橋面防水涂層。無論橋面混凝土施工質(zhì)量如何好,均不能完全保證不開裂,所以橋面水泥混凝土鋪裝層上面必須設(shè)置防水層,防水層不但本身要起到防水作用,而且要求與水泥混凝土和瀝青混凝土都有很好的親和性,附著力好。

（3）伸縮縫的防水。由于伸縮縫的形式及安裝質(zhì)量問題,造成該部位最容易損壞,除了毛勒縫,仿毛勒縫之外,對(duì)伸縮量小于5 cm的小變位伸縮縫,采用聚合物改性瀝青彈塑體填充式伸縮縫,也能成功地解決伸縮縫漏水的難題。

（4）橋面雨水孔與水落管。橋面雨水孔與水落管的設(shè)置應(yīng)該像屋面一樣的嚴(yán)格,但是無論設(shè)計(jì)還是施工,都容易忽略。常見的問題主要表現(xiàn)在下面幾點(diǎn)：收水口小不能及時(shí)將水泄走,收水口標(biāo)高高于周圍標(biāo)高,造成積水,收水口高出水泥混凝土表面,而且周圍混凝土不密實(shí),造成管周圍漏水,出水管過短,發(fā)生尿檐現(xiàn)象,從而導(dǎo)致收水口周圍以及邊梁外側(cè)混凝土的破壞。

（5）欄桿外側(cè)與人行道的構(gòu)造。欄桿外側(cè)應(yīng)設(shè)計(jì)為光滑的表面,底面設(shè)有止水槽,雨水能很快地順外側(cè)流向地面,而不應(yīng)再流向邊梁,設(shè)有人行道的橋梁,人行道的防水也不能忽視,防止雨水滲流到主梁,但有些設(shè)計(jì)忽略了這一點(diǎn),雨水從人行道縫隙滲漏,沿外側(cè)漫流,從而造成邊梁翼板及外側(cè)的污染和腐蝕,所以邊梁外側(cè)首先破壞。

（6）梁端和帽梁的防水。由于伸縮縫很難保證完全不漏水,而伸縮縫的漏水對(duì)梁端和帽梁的損害又非常嚴(yán)重,所以,對(duì)梁端和帽梁頂部也要進(jìn)行防水處理。

2 橋面防水涂層的質(zhì)量要求及控制

橋面防水涂層的質(zhì)量要求及控制涂料的基本要求是“牢、薄、透、勻”。防水層不但本身能防水,還要有延展性,當(dāng)基面產(chǎn)生微小裂縫后防水層不被拉裂,而且必須與上下基面牢固地粘結(jié),在車輛荷載作用下不產(chǎn)生滑移現(xiàn)象。

（1）對(duì)防水材料必須進(jìn)行檢驗(yàn)。每一批質(zhì)量都應(yīng)抽檢,重點(diǎn)抽檢其耐熱性以及粘和性,必須滿足160度不流淌的條件,還應(yīng)進(jìn)行外觀檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)異常立即停止使用。

（2）對(duì)基面進(jìn)行嚴(yán)格地檢查驗(yàn)收,不允許有任何不合格的地方。

（3）施作時(shí)應(yīng)作及時(shí)檢查有無空鼓汽泡,脫落等現(xiàn)象,以便及時(shí)處理。

（4）在攤鋪瀝青混和料時(shí),應(yīng)隨時(shí)檢查有無損壞的地方,及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。

（5）重點(diǎn)檢查伸縮縫,收水口部位的質(zhì)量。

3 混凝土表面的處理

（1）橋面的處理。如果用振搗棒澆筑的橋面,可能出現(xiàn)較多的肋紋,而且人工啃踏和施工機(jī)具也可能形成腳印和坑槽,用抹光機(jī)找平時(shí),混凝土表面就會(huì)出現(xiàn)層厚厚的浮漿,影響橋面與防水層的粘結(jié)。為避免這些缺點(diǎn),可在養(yǎng)生時(shí)用刷子或小噴砂機(jī)進(jìn)行拉毛處理,在用養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)生時(shí),必須清除這層養(yǎng)護(hù)膜,以防止對(duì)層間粘結(jié)力產(chǎn)生影響。

（2）維修橋面的處理。在清除原的的面層和防水層時(shí),不論使用整平機(jī)還是氣動(dòng)切削機(jī)都很可能造成混凝土橋面鋪裝層的破壞。金剛鉆頭切削機(jī)還有可能割斷鋼筋,因此在施工前最好是先提取鉆心,以確定面層厚度,控制清除到防水層時(shí)暫停,以下部分的清理應(yīng)仔細(xì)用手動(dòng)和氣動(dòng)工具進(jìn)行。

4 在現(xiàn)場鋪設(shè)時(shí),要注意以下幾個(gè)方面

（1）保證做好與橋面泄水管銜接的設(shè)計(jì)。水到了防水層就會(huì)流動(dòng),這樣在護(hù)欄,伸縮縫或立柱附近形成積水,在車輛作用下會(huì)形成水壓,對(duì)橋面的面層形成不利影響,并造成此處的防水層破壞。

（2）無論在施工的哪個(gè)階段,都要制定嚴(yán)格的操作規(guī)程,都應(yīng)讓操作人員清楚具體施工工藝及操作步驟,要防止施工車輛和人員造成的破壞。

（3）防水層的鋪設(shè)應(yīng)從低處開始向上鋪,盡可能避免水滲入搭接縫中。

（4）加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)理的重要性,鋪設(shè)防水層是一件很細(xì)致的工作,需要在好天氣下工作,又要趕工期,有時(shí)不當(dāng)之處是在夜間造成的。

（5）相應(yīng)的檢驗(yàn)項(xiàng)目及其頻率和試驗(yàn)應(yīng)明確規(guī)定。檢驗(yàn)項(xiàng)目及其頻率和試驗(yàn)主要包括：防水層的整體性和厚度檢驗(yàn),粘度試驗(yàn)。

5 橋面鋪裝防水的主要方法

5.1 幾種常用的防水材料性能

（1）聚氨酯彈性防水涂料。以聚氨脂為主體配合其他材料,由甲、乙兩種組合而成。固化后形成富有彈性的橡膠狀防水層。

（2）環(huán)氧膠乳防水涂料。為環(huán)氧樹脂乳液和氯丁膠孔的混合體。優(yōu)點(diǎn),與水泥混凝土的親和性好,有延展性,造價(jià)適中,缺點(diǎn),與瀝青混合料的親和性差,易出現(xiàn)瀝青混凝土的擁包、脫落,因?yàn)槠浒胪该鞒拾咨?可以用作邊梁外側(cè)的涂層以及下部結(jié)構(gòu)的防水涂層。

（3）陽離子氯丁膠乳瀝青防水涂料。主要成分為氯丁膠乳,石油瀝青和水以及配套材料,對(duì)基層的干燥度要求低,能適應(yīng)氣溫較低季節(jié)施工,雨季施工必須在施工后10 h之內(nèi)無雨,否則應(yīng)補(bǔ)涂,目前這種材料耐高溫性能稍差,對(duì)水泥混凝土面層的附著力不夠穩(wěn)定,而且完全人工操作,占用工期時(shí)間較長。

（4）聚合物瀝青橋面防水材料。該產(chǎn)品以復(fù)合離子型乳化瀝青,橡膠,樹指改性劑為主要原料構(gòu)成的單組分水乳型防水涂料。

（5）PC橡膠防水卷材防水層。該產(chǎn)品可以做成1mm以下薄膜,用本身液體涂料粘結(jié)到基面上,具有較好的粘結(jié)強(qiáng)度,即可以自粘又能與混凝土表面進(jìn)行粘結(jié),還能與瀝青混合料牢固地粘結(jié)。

5.2 防水涂料的施工要點(diǎn)

（1）涂料對(duì)水泥混凝土鋪裝要求必須達(dá)到強(qiáng)度指標(biāo),牢固,密實(shí),任何防水材料都必須在合格的基層上,表面必須平整,不能有鋼筋等尖銳突出物,并且無垃圾,無浮灰,無松散,無漿皮,無污染,乳液類型的涂料,可以用水沖洗后施工,表面基本干燥,無積水就可,濕度大的部位可用強(qiáng)力吹風(fēng)機(jī)或空氣壓縮機(jī)吹干。

（2）防水涂料本身的性能是關(guān)鍵,必須保證在瀝青混和料和水泥混凝土之間起到牢固的粘結(jié)作用,材料本身必須滿足在160°高溫下不流淌的要求,所以必須選擇優(yōu)質(zhì)的防水材料。

（3）乳液性質(zhì)的防水涂料。高溫天氣應(yīng)避開中午施工,以避免形成氣泡,一旦形成氣泡,立即進(jìn)行處理,趕平后不影響粘結(jié)力。

（4）收水口部位及陽陰角處應(yīng)作特殊處理。在防水泥支沒完全干透之前,禁止車輛通行。

5.3 橋面防水涂層的質(zhì)量要求及控制

（1）對(duì)防水材料必須進(jìn)行檢驗(yàn)。每一批量都應(yīng)抽檢。重點(diǎn)抽檢其耐熱性以及粘和性,必須滿足150°不流淌的條件,還應(yīng)進(jìn)行外觀檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)異常立即停止使用。

（2）對(duì)基層應(yīng)午嚴(yán)格地檢查驗(yàn)收,不允許有任何不合格的地方。

（3）操作時(shí)應(yīng)及時(shí)檢查有無空鼓氣泡,脫落,翹邊等現(xiàn)象,以便及時(shí)處理。

（4）在攤鋪瀝青混和料時(shí),應(yīng)隨時(shí)檢查有無損壞的地方,及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。