闡述路橋結(jié)構(gòu)防水技術(shù)的現(xiàn)狀及應(yīng)用

于復(fù)璽

【摘 要】隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的飛速發(fā)展，特別是城市化進(jìn)程的不斷加快，城市公路橋梁的建設(shè)也在飛快發(fā)展，建設(shè)量與日俱增。但是，公路橋梁結(jié)構(gòu)易受水侵蝕，并發(fā)生水損害問題。本文下面對引起橋梁結(jié)構(gòu)水損害原因進(jìn)行簡要分析，從防水設(shè)計和現(xiàn)場施工技術(shù)兩方面入手，探討了橋梁結(jié)構(gòu)防水施工要點(diǎn)，從而形成完善的防水系統(tǒng)，保證橋梁的使用壽命。

【關(guān)鍵詞】橋梁結(jié)構(gòu)；防水技術(shù)；構(gòu)造；施工技術(shù)

前言：

隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的飛速發(fā)展，特別是城市化進(jìn)程的不斷加快，城市公路橋梁的建設(shè)也在飛快發(fā)展，建設(shè)量與日俱增。我國近年來路橋建設(shè)規(guī)模持續(xù)保持高位，橋梁建設(shè)也取得了長足的進(jìn)步。但是由于設(shè)計或施工的原因，許多橋梁結(jié)構(gòu)受水侵蝕，發(fā)生損壞。因此，研究橋梁結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計及施工技術(shù)，妥善解決橋梁水損害問題，已經(jīng)成為我們必須面對的課題。對橋梁水損害情況的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，損壞最多的部位是橋面鋪裝、橋梁絞縫、橋面板、邊梁外側(cè)、梁端兩側(cè)、蓋梁、橋梁墩柱（ 水位浮動處） ，直接表現(xiàn)是混凝土開裂、掉塊、鋼筋銹蝕、直至結(jié)構(gòu)破壞，嚴(yán)重影響橋梁結(jié)構(gòu)使用的安全性和耐久性。

1 橋梁結(jié)構(gòu)水損害原因

1） 橋梁所接觸的雨水與污水，含有各種酸、堿物質(zhì)，會侵蝕損害橋梁混凝土結(jié)構(gòu)。

2） 混凝土在塑性期和硬化初期會因為水分蒸發(fā)造成塑性開裂。橋面混凝土厚度較小，和空氣接觸面大，產(chǎn)生塑性開裂的幾率也大。早期產(chǎn)生的裂縫會隨著動荷載的反復(fù)沖擊逐漸擴(kuò)大，如果沒有完善的防水系統(tǒng)，帶有腐蝕性的水滲入混凝土中，會產(chǎn)生堿—骨料反應(yīng)造成混凝土結(jié)構(gòu)損害。

3） 為消除冬季橋面的冰凍和積雪，廣泛使用噴灑融雪劑的方法，由于防水不完善，鹽水流向薄弱環(huán)節(jié)，滲入混凝土的縫隙里，不僅引起堿集料反應(yīng)，而且引起鹽腐蝕，加速了破壞。

4） 凍融循環(huán)使裂縫不斷擴(kuò)大，加劇了堿—骨料反應(yīng)和鹽腐蝕的破壞作用，產(chǎn)生了疊加效應(yīng)。

2 橋梁結(jié)構(gòu)防水研究設(shè)計

橋梁結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計，就是要從各個方面、各個部位采取針對性措施，阻止水滲入混凝土中，從而避免橋梁結(jié)構(gòu)遭受損害。

1） 鋪裝層混凝土。水泥混凝土橋面鋪裝強(qiáng)度應(yīng)不低于 40 號，設(shè)計應(yīng)加入鋼纖維，可以對膨脹、開裂起到抑制作用； 平均厚度不小于10 cm，最薄處不小于 8 cm； 橋面瀝青混凝土鋪裝層建議采用SMA 瀝青混凝土，該混凝土瀝青含量高，具有更好的低溫延性和更小的孔隙率，能有效防止水分滲入鋪裝層。

2） 防水粘結(jié)層。它是橋面防水中最重要、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，應(yīng)具有以下技術(shù)性能： a. 不可滲透的密封防水性能，這是基本的保障和要求。b. 抵抗侵蝕性試劑的阻力性能，比如阻止因微生物發(fā)霉或草木植物引起的污水以及除冰后產(chǎn)生的鹽溶液等侵蝕損壞。c. 抵抗開裂裂縫的變形柔韌性能，在橋面出現(xiàn)一定程度的裂縫后仍能滿足防水要求。d. 與橋面鋪裝層有較好的密貼性，與瀝青混凝土相容性好，粘結(jié)強(qiáng)度高。e. 抵抗溫度變化的延展協(xié)調(diào)性。在環(huán)境溫度 -40 ℃ ～80 ℃范圍內(nèi)，能滿足使用要求。同時，在瀝青混凝土攤鋪溫度達(dá) 170 ℃高溫時，不流淌、不起泡、不滑動。f. 良好的耐久性，并能適應(yīng)橋梁荷載抗壓、抗拉的特點(diǎn)。

3） 伸縮縫的防水。如果伸縮縫的密封效果不佳，水透過伸縮縫流入梁端和蓋梁，會造成損害。根據(jù)使用情況調(diào)查，毛勒縫和仿毛勒縫的密封防水效果較好，基本能保證不漏水。另外，對伸縮量小于 5 cm 的小變位伸縮縫，聚合物改性瀝青彈塑體填充式伸縮裝置，也比較適用。

4） 橋面雨水孔與排水管。橋面雨水孔與排水管的設(shè)計和施工是很重要的環(huán)節(jié)，但經(jīng)常被人輕視。設(shè)計中要注重收水口必須高于周圍標(biāo)高，避免橋面局部積水； 排水管保證伸出長度，避免水流沖刷邊梁，引起邊梁外側(cè)混凝土破壞。

5） 防撞護(hù)欄外側(cè)防水。防撞護(hù)欄外側(cè)底面應(yīng)設(shè)置止水槽，使雨水能順著護(hù)欄外側(cè)流向地面。

6） 梁端和蓋梁的防水。梁端與蓋梁易受上部滲漏水的侵蝕造成損壞，應(yīng)采取防水措施進(jìn)行處理。

3 橋梁防水材料的主要種類

1） 環(huán)氧膠乳防水涂料。它是環(huán)氧樹脂乳液和氯丁膠乳的混合體。優(yōu)點(diǎn)是與水泥混凝土的親和性好，有延展性，價格適中，缺點(diǎn)是與瀝青混凝土的親和性差，作為局部涂層效果較好。

2） 聚合物水泥基防水涂料。以水泥基防水涂料為基礎(chǔ)，通過有機(jī)硅和乳化瀝青改性，有較好的耐高溫性能和防水效果，價格適中，缺點(diǎn)是與瀝青混凝土親和力差，涂刷工藝人工操作，均勻性差，占用工期長。

3） 聚合物改性瀝青橋面防水涂料。該產(chǎn)品以復(fù)合離子型乳化瀝青、橡膠、樹脂改性劑組成。特點(diǎn)是與水泥混凝土或瀝青混凝土粘結(jié)牢固，耐高溫、低溫，170 ℃高溫不流淌、不起泡，不滑動，- 30 ℃ 不開裂。粘結(jié)強(qiáng)度高，耐久性好，能快速施工，價格適中，可以采取機(jī)械噴涂。

4） PC 橡膠防水卷材防水層?？勺龀?1 mm 以下的薄膜粘結(jié)到基面上，具有較好的粘結(jié)性能，低溫性能好，且施工速度快。但這種材料在國內(nèi)范例較少，使用性能有待考證。

4 橋梁防水粘結(jié)層的施工要點(diǎn)

1） 防水粘結(jié)層的基層即為橋面鋪裝層?；鶎討?yīng)進(jìn)行機(jī)械打磨或拋丸處理，保證平整密實(shí)，無油污、無灰塵、無暴牙、無雜物，鋪筑防水層前，要基本干燥，含水率不大于 15%，不得有積水。防撞墻嵌縫槽，必須將縫中雜物徹底清除，并用壓縮空氣吹凈。必要時對泄水孔前后1 m 范圍內(nèi)進(jìn)行人工或機(jī)械修鑿，保證排水順暢。

2） 聚合物改性瀝青防水涂料應(yīng)采用工藝較先進(jìn)的機(jī)械噴涂作業(yè)，速度快，質(zhì)量好，可以大面積連續(xù)施工。

3） 防水涂膜厚 1. 2 mm ～ 2 mm，基本要求是牢、薄、透、勻，防水層應(yīng)做多遍噴涂，可以保證防水涂膜均勻、平整、無夾層現(xiàn)象，下道工序必須在前一涂層實(shí)干后進(jìn)行，以防止起鼓。

4） 噴涂施工時要注意防止污染，防撞墻處要設(shè)擋板遮擋。防水涂膜必須涂刷至防撞墻與橋面接觸處向上 5 cm，以避免因橋面板與防撞墻的二次澆筑接縫滲漏。

5） 防水涂層施工要注意不得有空鼓、夾氣等現(xiàn)象。

6） 施工過程中，嚴(yán)禁亂踩未干的防水層，防水層未實(shí)干之前，進(jìn)行交通管制，嚴(yán)禁車輛通行。

5 防水粘結(jié)層質(zhì)量檢測

防水材料使用前必須進(jìn)行專項試驗，對其表干時間、實(shí)干時間、耐熱度、不透水性、低溫柔度、拉伸強(qiáng)度、斷裂延伸率、涂料與水泥混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度、設(shè)定溫度的剪切強(qiáng)度、粘結(jié)強(qiáng)度、接縫變形能力、熱碾壓后抗?jié)B性以及鹽處理、熱老化指標(biāo)等進(jìn)行測定，合格后方可批量進(jìn)場使用。防水粘結(jié)層施工完畢后，需進(jìn)行下面檢查：目視直接檢測： 包括產(chǎn)品的均勻同質(zhì)、防水層的連續(xù)性以及是否存在褶皺、開裂或砂眼等不規(guī)則現(xiàn)象，是否存在空鼓、氣泡、翹邊等現(xiàn)象，并及時處理； 檢測與結(jié)構(gòu)物表面的粘結(jié)性能、低溫柔韌性、剛度和抗裂性能；

檢測防水層的抗拉性能（ 延伸率） 和抗疲勞性能；對伸縮裝置及排水管、收水口等重點(diǎn)部位著重檢查；防水粘結(jié)層噴涂完成 7 d 后做蓄水試驗，水高 5 cm ～ 10 cm，蓄水時間不少于 24 h，應(yīng)無滲漏。

結(jié)束語：

橋梁結(jié)構(gòu)必須設(shè)置完善的防水系統(tǒng)，不僅要強(qiáng)調(diào)橋梁混凝土自身的防水和橋面防水粘結(jié)層的施工，還要考慮伸縮裝置、護(hù)欄、蓋梁頂面以及邊梁外側(cè)等部位的防水處理，才能保證橋梁結(jié)構(gòu)整體的防水性能，形成完善的防水系統(tǒng)，進(jìn)而保證橋梁的使用壽命。防水系統(tǒng)的優(yōu)化完善設(shè)計以及嚴(yán)格規(guī)范的施工，對于橋梁工程整體的結(jié)構(gòu)安全、正常運(yùn)營以及后期運(yùn)營成本控制，具有非常關(guān)鍵的作用，必須引起足夠的重視。

參考文獻(xiàn)：

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[3]穆祥純.論21世紀(jì)以來城市橋梁橋面防水技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展.第20屆全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集.武漢：人民交通出版社，2012年5月