寒冷地區(qū)混凝土橋梁橋面的防水設(shè)計研究
2016-11-07
我國目前還沒有統(tǒng)一的有關(guān)寒冷地區(qū)橋面防水層的設(shè)計、試驗、施工方面的規(guī)范，在選擇、使用防水材料時盲目性大，無法根據(jù)不同實際情況來操作，導(dǎo)致橋面防水措施不當、質(zhì)量控制無章可循。為此， 本文對寒冷地區(qū)區(qū)混凝土橋梁橋面的防水設(shè)計做出研究。
1. 膠粉改性瀝青橋面防水材料
1.1防水層施工設(shè)備。熱鋪型膠粉改性瀝青加碎石橋面防水施工所用設(shè)備有打磨機、清灰機（施工前清理基層），柴油加熱機、加熱噴槍等（加熱設(shè)備），瀝青噴灑車、石料撒布車（噴涂設(shè)備）與輕型膠輪壓路機（碾壓設(shè)備）。
1.2防水層施工技術(shù)。首先是橋面準備，橋面基層的表面狀況直接影響防水層的施工質(zhì)量，必須按照表面準備標準嚴格要求基層平整、粗糙、干燥、整潔，不得有塵土、雜物或油污；其次是集料準備，經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，撒布碎石防水粘結(jié)層的防水效果要優(yōu)于其它處理方式的防水效果，因此按用量要求準備5～10mm單粒徑碎石，其粒徑規(guī)格和質(zhì)量應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：石料應(yīng)干燥、潔凈，針片狀含量應(yīng)低于10%；最后是防水層的施工：進行小面積試灑，確定車輛行走速度、泵量等參數(shù)，以確保防水材料的撒布量滿足施工用量要求――在橋面均勻噴灑約 1.5mm左右的防水材料；噴灑溫度不低于175°C，灑布均勻，厚度一致，無露白、無油團堆積――在防水材料灑布起步、終止部位，鋪條布或采用其他手段，接多余防水材料，防止對橋面產(chǎn)生污染――檢查防水材料灑布量，檢測方法為在車輛行走路線上鋪一塊牛皮紙，撒布車以正常速度通過后，稱量牛皮紙上防水材料的質(zhì)量即可――噴灑完成后，應(yīng)立即撒布單一粒徑5～10mm碎石，碎石灑布率為60%～70%（約每平方米5～6Kg），撒布前集料溫度不低于140°C――在進行大面積撒布碎石前，應(yīng)進行試撒――撒布完畢后，應(yīng)用輕型膠輪壓路機碾壓1～2遍，壓路機行走速度均勻，不得噴水，不得在作業(yè)面上掉頭――撒布完成后，橋梁地袱、防撞墻等的陰角、轉(zhuǎn)角等部位人工涂刷防水材料，涂刷高度不低于4cm；瀉水孔邊緣和內(nèi)部也應(yīng)涂防水材料，內(nèi)部處理深度不小于10cm。
1.3防水層施工控制、檢測指標及標準。防水層厚度：熱鋪型膠粉改性瀝青加碎石防水層最厚度最佳值為1.5mm，不宜超過2mm。碎石撒布率及石料要求通過石屑撒布車料斗開口大小和撒布車的行車速度來控制的。以現(xiàn)場能看見其下的防水粘結(jié)層，但車輛及人行走其上不觸接為判斷標準。撒布石料的粒徑規(guī)格和質(zhì)量應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。石料應(yīng)干燥、潔凈，針片狀含量應(yīng)低于10%。膠粉改性瀝青噴灑溫度不低于175°C。防水材料施工時應(yīng)及時檢查有無空鼓、氣泡、脫落、翹邊等現(xiàn)象，以及陰陽角、接頭和搭接處的施工是否符合要求。
2. 高分子聚合物橡塑共混型橋面防水材料
防水層施工設(shè)備：打磨機、清灰機、拉毛機（施工前清理基層），柴油加熱機、加熱噴槍等（加熱設(shè)備）與涂料噴灑設(shè)備（涂料設(shè)備）。
2.1防水層施工技術(shù)。
2.1.1施工工藝要求施工前橋面應(yīng)平整、粗糙、干燥、整潔，不得有塵土、雜物或油污，橋面有規(guī)定的橫坡，當不符合上述要求時應(yīng)予處理，對尖銳突出物及凹坑應(yīng)予打磨或修補。
?。?）面橫坡：一般橋面橫坡不應(yīng)小于2%。
（2）橋面平整：橋面平整（一是要求橋面做得平坦，不允許出現(xiàn)高低不平或局部有隆起現(xiàn)象。用三米直尺檢查不允許有大于3mm的間隙。二是應(yīng)根據(jù)排水坡度做好泄水口等構(gòu)造物的找坡，使之符合設(shè)計要求。
（3）橋面強度：橋面強度指橋面混凝土具有一定的強度，且不得有起砂、脫皮、空鼓或積有灰漿、泥土等現(xiàn)象；橋面強度不足，表面疏松和不清潔等，都容易使涂料與橋面粘結(jié)不牢。
?。?）干燥程度：將橋面含水率控制在8%以下，對防水涂膜基本上是安全的。含水率的測定可用高頻水分測定儀測定。在工地上如無測試含水率的手段，可在橋面放一塊防水卷材，3～5小時后如卷材下面無水珠（潮濕），即認為基本干燥。
（5）細部構(gòu)造：橋面與橋梁護攔結(jié)合處應(yīng)做成三角形或弧形，這是因為在涂膜施工中，在陰陽角鄰近有可能形成空隙。施工過程中對天氣與溫度也有要求。防水涂料在初期結(jié)膜前成膜過程中遇到雨、雪天氣，對防水涂料危害性比較大，且應(yīng)避免高溫天氣施工。涂膜防水施工的最佳溫度為10～30°C，以不低于5°C為限；當氣溫超過30°C時，應(yīng)避開中午炎熱天氣。
2.1.2在施工過程中的注意事項：
（1）根據(jù)涂層結(jié)構(gòu)的不同，涂膜防水層一般可分為底涂層、中涂層和封面（罩面）層三個層次，各道涂層的施工間隔時間應(yīng)以不粘腳（實干）為準。
?。?）整個防水層施工后，應(yīng)有一個自然養(yǎng)護時間，一般不少于7d。
2.2防水層施工控制、檢測指標及標準。
?。?）外觀質(zhì)量檢測：主要檢查防水層施工后是否有因氣泡而產(chǎn)生的鼓起及陰陽角、接頭和搭接處的施工是否按要求施工。
?。?）涂膜類防水層的厚度檢測：橋面防水層施工完成后，由檢測人員用瀝青針入度儀器量測防水層的厚度。
?。?）施工溫度：涂膜防水施工的最佳溫度為10～30°C。
（4）防水層不透水性檢測：防水層不透水性檢測采用本文第三部的所述的方法進行。
?。?）防水層層間剪切性能：作為粘結(jié)層，在不同的行車荷載和不同的行車速度下不出現(xiàn)剪切破壞，防水層在不同的垂直壓力和不同的剪切速率下，其層間的抗剪強度滿足要求。
（6）防水層層間粘結(jié)性能：從施工和使用的角度出發(fā)，要求防水涂料實干后經(jīng)車輪輾壓不因粘輪而破壞。所以要求涂料與混凝土間的粘結(jié)力大于涂料與輪胎間的粘結(jié)力。
3. 結(jié)語
針對寒冷地區(qū)混凝土橋梁適宜的熱鋪型膠粉改性瀝青加碎石橋面防水和高分子聚合物橡塑共混型橋面防水給出了相應(yīng)的施工設(shè)備、施工工藝及施工控制、檢測指標和標準。對于熱鋪型膠粉改性瀝青加碎石橋面防水層提出以防水層厚度、碎石撒布率、施工溫度、外觀檢測、不透水性、層間抗剪強度、層間粘結(jié)強度七項作為防水層施工控制、檢測指標；對于高分子聚合物橡塑共混型橋面防水層提出以防水層厚度、施工溫度、外觀檢測、不透水性、層間抗剪強度、層間粘結(jié)強度六項作為防水層施工控制、檢測指標。
參考文獻
[1]吳海軍，砼橋梁耐久性設(shè)計原則與構(gòu)造措施探討[J]，重慶交通學(xué)院學(xué)報，2006，01.
[2]呂學(xué)文，淺析橋面破壞原因及改建技術(shù)措施[J]，黑龍江交通科技，2004，05.
[文章編號]1006-7619（2013）04-14-304
