混凝土橋橋面系滲水病害及防治措施
2013-05-02 來源：筑龍網(wǎng)
混凝土橋面系滲水會腐蝕鋼筋，降低混凝土強度，縮短結構的使用壽命，橋面系滲水已成為我國橋梁的主要病害之一。以往我國對橋面防水一般沒有要求，到了8O年代末9O年代初，隨著高速公路、立交橋和高架橋的發(fā)展，橋面防水問題已日漸突出。1997年發(fā)布的《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JrrJOl4—97）中，第9．1．2條款規(guī)定橋面瀝青鋪裝應由粘結層、防水層及面層組成。第9．1．4條規(guī)定為提高橋面使用年限減少維修養(yǎng)護，應在粘結層上設置防水層，也就是說橋面防水問題在國內(nèi)工程界已形成共識。
1、橋面系滲水病害
對濟寧市國省道橋梁橋面出現(xiàn)病害的原因調(diào)查發(fā)現(xiàn)：病害的發(fā)生，除了超載因素外，橋面系構造的不合理和沒有橋面防水層也是其中的主要原因，另一方面是由于橋面水泥混凝土鋪裝太薄和填縫的混凝土質(zhì)量不高，容易遭到水損害。首先在鉸縫處形成裂縫，造成單梁受力，水由鋪裝層向下滲漏，從鉸縫流到梁板，對混凝土產(chǎn)生腐蝕，削弱了粱板的承載力，最后造成橋梁的破壞。
過去采用的伸縮縫形式基本上都是漏水的，由伸縮縫處滲漏下的水往往流到粱端，再流到帽梁，對梁端和帽梁頂部混凝土產(chǎn)生嚴重的腐蝕，這一現(xiàn)象幾乎在每一座橋上都可以見到。從對橋梁病害調(diào)查結果來看，橋面的損壞占的比例最大，其次是邊梁外側、梁端和帽梁。
2、橋梁滲水病害的成因分析
一般來說，水泥混凝土材料是耐水材料，在潮濕環(huán)境或水中能保持強度和穩(wěn)定性，潮濕條件也是水泥混凝土材料早期強度形成和發(fā)展不可缺少的條件。但是長期處于潮濕條件下，尤其在干濕交替循環(huán)狀態(tài)下，混凝土的耐久性問題是不容樂觀的。很多橋梁墩臺，在水位浮動的部位首先被破壞就是證明。水泥混凝土在塑性期或硬化初期會因為水分蒸發(fā)造成塑性開裂。一般而言，橋面混凝土厚度小，和空氣的接觸面積大，產(chǎn)生塑性開裂的幾率也大。加強橋面混凝土施工中的質(zhì)量管理和早期養(yǎng)護可以減少開裂，但難以完全消除。在以后的使用過程中，早期產(chǎn)生的裂縫會隨著車輛反復荷載的沖擊而逐漸擴展。如果沒有完善的防水系統(tǒng)，帶有腐蝕性物質(zhì)的水就會滲入到混凝土中并從裂縫流入到混凝土中去，產(chǎn)生堿—— 骨料反應以及酸堿性物質(zhì)對混凝土進行腐蝕的反應。
3、橋梁防水措施
3．1 水泥混凝土鋪裝的防水
混凝土經(jīng)常接觸水的部位都要設計為防水混凝土，保證本身的密實性和防腐蝕的性能。在混凝土中加入粉煤灰或超細粉等可以減少水泥帶入的堿量，加太鋼纖維聚丙烯纖維可以對膨脹、開裂起到阻裂作用，并具有很好的抗?jié)B能力，達到自防水的基本要求。橋面水泥混凝土的平均厚度不小于10 cm，最薄處厚度不小于8 cm，而且混凝土本身的配比設計以及澆筑質(zhì)量要嚴格控制。橋面鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑應不小于10 rnl~l，間距不大于150 mm。很多橋梁2～3年就遭到破壞，設計橋面鋪裝的不盡合理和施工質(zhì)量存在缺陷是主要原因之一。
3．2 橋面防水層
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置防水層。防水層不但本身要起到防水作用，而且要求其與水泥混凝土、瀝青混凝土都具有很好的親和性，附著力好。下面能牢固地與水泥混凝土表面粘結，上面與瀝青混和料牢固地粘結。
3．3 伸縮縫的防水
濟寧市的橋梁采用了很多種伸縮縫，只有在90年代初采用的毛勒伸縮縫不漏水，近幾年改進后的仿毛勒伸縮縫也基本不漏水，其他均漏水。所以以前修建的橋，伸縮縫下面的梁端和帽梁受水損害最嚴重。除了毛勒縫、仿毛勒縫之外，對伸縮量小于5 crn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問題。
3．4 橋面雨水孔與水落管
橋面雨水孔與水落管的設置應該嚴格。常見的問題主要表現(xiàn)在：收水口小，不能及時將水泄走；收水口標高高于周圍標高，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，造成管周圍漏水；出水管過短，發(fā)生尿檐現(xiàn)象，從而導致收水口周圍以及邊梁外側混凝土的破壞。
4、橋面防水材料及施工方法
4．1 橋面防水材料的種類
1）改性瀝青防水卷材。橋面防水層上鋪設改性瀝青混凝土時可采用橋面專用高耐熱聚酯胎頁巖石屑腹面APP改性瀝青防水卷材。目前國內(nèi)一些廠家生產(chǎn)的橋面專用聚酯胎頁巖石屑腹面APP改性瀝青防水卷材均可滿足~GB18234-2000塑性體改性瀝青防水卷材》指標要求。另外，SBS改性瀝青防水卷材較適用于橋梁受重復沖擊荷載變形的要求，也可用于橋面防水。國外有不少國家采用SBS改性瀝青防水卷材作為橋梁防水材料，如Soprema Inc．生產(chǎn)的SBS改性瀝青防水卷材各項指標基本滿足要求。
2）涂膜防水材料。由于公路有不少彎坡斜橋，且橋梁坡度大，加之重載車輛多、車速快，在用卷材作防水層的橋梁建成通車后一些橋面出現(xiàn)了瀝青混凝土滑動現(xiàn)象。為此，部分能適應橋梁防水層要求的涂膜防水材料開始在橋梁防水工程中得到應用，這些涂膜防水材料均屬水泥基防水涂料，主
要有以下2種防水材料：①水泥基滲透結晶型防水材料。此材料屬剛性防水材料，各項性能指標符合《水泥基滲透結晶型防水材料》規(guī)定的要求，同時要求達到耐熱度150℃，低溫柔性也應達到一l5℃無裂縫。②集合物水泥防水粉涂料。這種涂料為雙組分材料，粉料與高分子聚合物乳液混合攪拌后，涂刷于結構表面結膜成涂層，隨著水分蒸發(fā)逐漸形成具有一定強度和彈性的防水膠膜，可承受一定振動和變形，因此可用于橋梁防水。
4．2 橋面防水材料的選用
1）一般情況下，橋面專用卷材屬于首選。這種APP改性瀝青卷材的耐高溫性、抗?jié)B性、耐老化性、抗硌破、高溫抗剪、低溫抗裂等均優(yōu)于防水涂料。但使用卷材防水時應采取一定的措施，以防止橋面瀝青混凝土滑動。① 卷材施工時，基層表面的含水率應≤9％，否則防水層易起鼓而造成滑動；
②保證基面混凝土具有一定的粗糙度，增大卷材與基面之間的磨擦力，以抵抗卷材滑動；③實行防排結合，在橋面鋪裝層上設置排水孔，使瀝青混凝土中的積水及時排除，有利于防止橋面瀝青混凝土滑動。
2）與卷材比較，防水涂料能在潮濕基面上施工，但涂膜材料的抗拉強度和延伸率較低；對橋梁變形適應性差（剛性涂膜更差）；與瀝青的親和性也不如卷材，特別是在重載條件下很難確保防水層的整體性；橋面鋪裝層混凝土一層產(chǎn)生裂縫，防水層會隨之開裂，不能保證防水效果。因此，重載橋梁應盡量避免使用涂料。
4．3 橋面防水施工要點
1）卷材防水層施工。檢查基層，用空壓機吹凈塵土，且不允許有外露的鋼筋、鋼絲等。涂刷基層處理劑應均勻、不露底、不堆積；鋪貼卷材時，需全幅內(nèi)均勻往返加熱卷材，使卷材表面瀝青熔融。卷材必須與基面粘結牢固，粘結面積不低于99．5 ；嚴禁在雨天、雪天及氣溫5~C以下和5級風以上施工，雨雪后必需等基面晾干后才可施工。卷材施工完畢，驗收合格后，必須嚴格保護，嚴禁車輛通行，不得堆放材料、構件及雜物，不準停放各種施工機械，并設護欄標志，設專人看管。
2）防水涂料施工。雙組分防水涂料的乳液與干粉均需在現(xiàn)場混合，必須配料準確、攪拌均勻?？v橫交錯分層均勻涂刷，不得漏涂，也不可堆積?；姹仨毐３譂駶?，但不得有明水。涂層未固化前，嚴禁行人和車輛穿行，不得堆放器材雜物。氣溫低于5℃ 、雨雪天氣及5級風以上不得施工，成品保護與卷材防水大致相同。
5、結束語
要解決橋面系滲水問題，必須從橋面防水設計、橋面防水施工和橋面防水施工監(jiān)理質(zhì)量控制等各主要方面抓起，才能較有效地防止橋面滲水損壞。
