淺談橋梁防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2017-06-05
建造公路和城市道路，尤其是高速公路和城市快速道路，動(dòng)輒幾億、十幾億元的投資，其中橋梁占總造價(jià)的10％～30％左右，要求設(shè)計(jì)使用年限比較長，至少要滿足50年以上，有些長達(dá)100年以上。因此橋梁的安全性和耐久性是非常重要的。
邊梁處欄桿和人行道設(shè)計(jì)如果沒有考慮到雨水的影響，會(huì)致使含有橋面污物的雨水亂流，先是污染邊梁，影響美觀，繼而腐蝕混凝土。
雨水孔的設(shè)計(jì)往往考慮欠佳，由于沒有重視雨水孔的安裝形式和質(zhì)量，致使收水口周圍和孔下梁板混凝土受到嚴(yán)重的腐蝕。
橋梁墩柱等下部結(jié)構(gòu)由于受到水的侵害，也必然產(chǎn)生損害，在水位上下浮動(dòng)的部位更是嚴(yán)重。所以橋梁防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不容忽視。
一、橋梁防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
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，而且要求其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5cm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，欄桿外測(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。
二、橋面鋪裝防水的主要方法
目前國內(nèi)尚缺乏系列化的專用橋面防水材料，更沒有嚴(yán)格規(guī)定評(píng)定橋面防水材料性能的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和方法。因此，優(yōu)選、確定防水材料顯得尤其重要。
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，有甲、乙兩種組合而成，固化后形成富有彈性的橡膠狀防水層。其優(yōu)點(diǎn)：耐高溫、本身防水性能好，耐老化性能好；缺點(diǎn)：對(duì)基層干燥度要求高、與瀝青混和料的親和性差，易出現(xiàn)層間分離，使瀝青鋪裝脫落，而且造價(jià)高。無論從效果方面還是成本方面都不可取。
(2)環(huán)氧膠乳防水涂料。為環(huán)氧樹脂乳液和氯丁膠乳的混和體。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)：與瀝青混和料的親和性差，易出現(xiàn)瀝青混凝土的擁包、脫落。因?yàn)槠浒胪该骼习咨?，可以用作邊梁外?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1卟之內(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涂料。該產(chǎn)品以復(fù)合離子型乳化瀝青、橡膠、樹脂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)，還能與瀝青混合科牢固地粘結(jié)。其低溫性能尤其好，在一40℃溫度下lh繞中Ф10mm金屬絲對(duì)折無裂紋。施工速度快，1h以后即可放行。目前此種材料還沒有大量地使用，積累資料不多。
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涂在合格的基層上，表面必須平整、粗糙，不能有鋼筋等尖銳突出物，并且無垃圾、元浮灰、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)吹于。
(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)收水口部位及陰陽角處應(yīng)作特殊處理。
(5)在防水層沒完全干透之前，禁止行火車輛通行。在攤鋪瀝青混和料時(shí)，應(yīng)及時(shí)檢查被損壞的部位并立即修補(bǔ)。
3，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。所以必須非常均勻地施作一薄層，總厚不宜超過lmm。
(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16℃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)基面應(yīng)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)及時(shí)檢查有無空鼓汽泡、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)。
(5)瀝青混凝土施工完成冷卻后，可作行走剎車實(shí)驗(yàn)，橋面鋪裝層應(yīng)無脫粘起翹現(xiàn)象。
(6)重點(diǎn)檢查伸縮縫、收水口部位的質(zhì)量。
