混凝土橋橋面系構造缺陷與防水系統(tǒng)（二）
發(fā)布時間：2010-01-14 共1頁
三、橋梁防水系統(tǒng)的設計
橋梁防水系統(tǒng)的設計，就是設法將水與混凝土隔離，使水不能進入混凝土本體，尤其不能進入裂縫中去。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計為防水混凝土，保證本身的密實性和防腐蝕的性能。尤其是橋面和下部結構水位浮動的部位。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，加太鋼纖維深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能小于10cm，最薄處厚度不能小于8cm，而且混凝土本身的配比設計以及澆筑質(zhì)量是最重要的。橋面鋼筋網(wǎng)鋼筋直徑不宜小于10mm，間距不能于150mm。很多橋梁不到十年甚至兩三年就破壞，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。
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。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。否則就成為一個層問抗剪力很低的夾層，將導致橋面瀝青混凝土出現(xiàn)擁包、滑移，直至松散、破壞。
3．伸縮縫的防水
天津市采用了很多種橋梁伸縮縫，只有在叨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，伸縮緩下面的梁端和帽梁受水損害最嚴重。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置應該像屋面一樣的嚴格，但是無論設計還是施工，都容易忽略。常見的問題主要表現(xiàn)在下面幾點：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。
5．欄桿外測與人行道的構造
欄桿外側應設計為光滑的表面，底面設有止水槽，雨水能很快地順外側流向地面，而不應再流向邊梁。設有人行道的橋梁，人行道的防水也不能忽視，防止雨水滲流到主梁。但有些設計忽略了這一點，雨水從人行道縫隙滲漏，沿外側漫流，從而造成邊梁翼板及外側的污染和腐蝕，所以邊梁外側首先破壞。
6．梁端和帽梁的防水
由于伸縮縫很難保證完全不漏水，而伸縮縫的漏水對梁端和帽梁的損害又非常嚴重，所以，對梁端和帽梁頂部也要進行防水處理。
四、橋面鋪裝防水的主要方注
目前國內(nèi)尚缺乏系列化的專用橋面防水材料，更沒有嚴格規(guī)定評定橋面防水材料性能的技術標準和方法。因此，優(yōu)選、確定防水材料顯得尤其重要。天津地區(qū)市政、公路工程中的橋梁也一直沒有定型。一是價格太高，二是與瀝青混和料的親和性太差。直到1998年初金剛橋和寧車沽等橋面損壞才引起重視，重新研究引用經(jīng)濟實用的防水材料，在唐津高速和疏港公路等橋上應用。
1．天津使用過的幾種防水材料的性能：
（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：耐高溫、本身防水性能好，耐老化性能好；缺點：對基層干燥度要求高、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：與水泥混凝土的親和性好，有延展性，造價適中。缺點：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。因為其半透明老L白色，可以用作邊梁外側的涂層以及下部結構的防水涂層。
（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。對基層的干燥度要求低，能適應氣溫較低季節(jié)施工，雨季施工必須在施工后10h之內(nèi)無雨，否則應補涂。目前這種材料耐高溫性能稍差，對水泥混凝土面層的附著力不夠穩(wěn)定，而且完全人工操作，占用工期時間較長。
（4）聚合物瀝青橋面防水涂料。該產(chǎn)品以復合離子型乳化瀝青、橡膠、樹脂改性劑為主要原料構成的單組分水乳型防水涂料。其特點：與水泥混凝土及瀝青混合料表面粘結均非常牢固，耐高低溫，160℃高溫不流淌，不起泡、不滑動，－20℃不開裂，在熱瀝青混合料攤鋪后，可以軟化與其粘結，粘結強度高，耐久性能好，冷施工、使?quot;高速噴霧機"機械噴涂、操作安全簡便、施工速度快，成膜時間快，lh可以表干，12h后可以進行鋪筑瀝青混凝土，最能適應快速施工，價格比其他品種部便宜。
（5）PC橡膠防水卷材防水層。該產(chǎn)品可以做成lmm以下薄膜，用本身液體涂料粘結到基面上。具有較好的粘結強度，即可以自粘又能與混凝土表面進行粘結，還能與瀝青混合科牢固地粘結。其低溫性能尤其好，在一40℃溫度下1h繞φ10mm金屬絲對折無裂紋。施工速度快，lh以后即可放行。目前此種材料還沒有量地使用，積累資料不多。
其他還有很多種防水涂料，目前應用不多，不再贅述。
2．防水涂料的施工要點
（l）涂料對水泥混凝土鋪裝要求必須達到強度指標，牢固。密實，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，濕度的部位可用強力吹風機或空氣壓縮機吹于。
（2）防水涂料本身的性能是關鍵，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，高溫天氣應避開中午施工，以避免形成氣泡，一旦形成氣泡，立即進行處理，趕平后不影響粘結力。
（4）收水口部位及陰陽角處應作特殊處理。
（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，應及時檢查被損壞的部位并立即修補。
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，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）對防水材料必須進行檢驗。每一批量都應抽檢，重點抽檢其耐熱性以及粘和性，必須滿足160℃不流淌的條件。還應進行外觀檢驗，發(fā)現(xiàn)異常立即停止使用。
（2）對基面應進行嚴格地檢查驗收，不允許有任何不合格的地方。
（3）施作時應及時檢查有無空鼓汽泡、脫落、翹邊等現(xiàn)象，以便及時處理。
（4）在攤鋪瀝青混和料時，應隨時檢查有無損壞的地方，及時進行修補。
（5）瀝青混凝土施工完成冷卻后，可作行走剎車實驗，橋面鋪裝層應無脫粘起翹現(xiàn)象。
（6）重點檢查伸縮縫、收水口部位的質(zhì)量。
（巖土）
橋梁防水系統(tǒng)的設計，就是設法將水與混凝土隔離，使水不能進入混凝土本體，尤其不能進入裂縫中去。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計為防水混凝土，保證本身的密實性和防腐蝕的性能。尤其是橋面和下部結構水位浮動的部位。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，加太鋼纖維深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能小于10cm，最薄處厚度不能小于8cm，而且混凝土本身的配比設計以及澆筑質(zhì)量是最重要的。橋面鋼筋網(wǎng)鋼筋直徑不宜小于10mm，間距不能于150mm。很多橋梁不到十年甚至兩三年就破壞，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。
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。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。否則就成為一個層問抗剪力很低的夾層，將導致橋面瀝青混凝土出現(xiàn)擁包、滑移，直至松散、破壞。
3．伸縮縫的防水
天津市采用了很多種橋梁伸縮縫，只有在叨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，伸縮緩下面的梁端和帽梁受水損害最嚴重。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置應該像屋面一樣的嚴格，但是無論設計還是施工，都容易忽略。常見的問題主要表現(xiàn)在下面幾點：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。
5．欄桿外測與人行道的構造
欄桿外側應設計為光滑的表面，底面設有止水槽，雨水能很快地順外側流向地面，而不應再流向邊梁。設有人行道的橋梁，人行道的防水也不能忽視，防止雨水滲流到主梁。但有些設計忽略了這一點，雨水從人行道縫隙滲漏，沿外側漫流，從而造成邊梁翼板及外側的污染和腐蝕，所以邊梁外側首先破壞。
6．梁端和帽梁的防水
由于伸縮縫很難保證完全不漏水，而伸縮縫的漏水對梁端和帽梁的損害又非常嚴重，所以，對梁端和帽梁頂部也要進行防水處理。
四、橋面鋪裝防水的主要方注
目前國內(nèi)尚缺乏系列化的專用橋面防水材料，更沒有嚴格規(guī)定評定橋面防水材料性能的技術標準和方法。因此，優(yōu)選、確定防水材料顯得尤其重要。天津地區(qū)市政、公路工程中的橋梁也一直沒有定型。一是價格太高，二是與瀝青混和料的親和性太差。直到1998年初金剛橋和寧車沽等橋面損壞才引起重視，重新研究引用經(jīng)濟實用的防水材料，在唐津高速和疏港公路等橋上應用。
1．天津使用過的幾種防水材料的性能：
（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：耐高溫、本身防水性能好，耐老化性能好；缺點：對基層干燥度要求高、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：與水泥混凝土的親和性好，有延展性，造價適中。缺點：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。因為其半透明老L白色，可以用作邊梁外側的涂層以及下部結構的防水涂層。
（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。對基層的干燥度要求低，能適應氣溫較低季節(jié)施工，雨季施工必須在施工后10h之內(nèi)無雨，否則應補涂。目前這種材料耐高溫性能稍差，對水泥混凝土面層的附著力不夠穩(wěn)定，而且完全人工操作，占用工期時間較長。
（4）聚合物瀝青橋面防水涂料。該產(chǎn)品以復合離子型乳化瀝青、橡膠、樹脂改性劑為主要原料構成的單組分水乳型防水涂料。其特點：與水泥混凝土及瀝青混合料表面粘結均非常牢固，耐高低溫，160℃高溫不流淌，不起泡、不滑動，－20℃不開裂，在熱瀝青混合料攤鋪后，可以軟化與其粘結，粘結強度高，耐久性能好，冷施工、使?quot;高速噴霧機"機械噴涂、操作安全簡便、施工速度快，成膜時間快，lh可以表干，12h后可以進行鋪筑瀝青混凝土，最能適應快速施工，價格比其他品種部便宜。
（5）PC橡膠防水卷材防水層。該產(chǎn)品可以做成lmm以下薄膜，用本身液體涂料粘結到基面上。具有較好的粘結強度，即可以自粘又能與混凝土表面進行粘結，還能與瀝青混合科牢固地粘結。其低溫性能尤其好，在一40℃溫度下1h繞φ10mm金屬絲對折無裂紋。施工速度快，lh以后即可放行。目前此種材料還沒有量地使用，積累資料不多。
其他還有很多種防水涂料，目前應用不多，不再贅述。
2．防水涂料的施工要點
（l）涂料對水泥混凝土鋪裝要求必須達到強度指標，牢固。密實，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，濕度的部位可用強力吹風機或空氣壓縮機吹于。
（2）防水涂料本身的性能是關鍵，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，高溫天氣應避開中午施工，以避免形成氣泡，一旦形成氣泡，立即進行處理，趕平后不影響粘結力。
（4）收水口部位及陰陽角處應作特殊處理。
（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，應及時檢查被損壞的部位并立即修補。
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，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）對防水材料必須進行檢驗。每一批量都應抽檢，重點抽檢其耐熱性以及粘和性，必須滿足160℃不流淌的條件。還應進行外觀檢驗，發(fā)現(xiàn)異常立即停止使用。
（2）對基面應進行嚴格地檢查驗收，不允許有任何不合格的地方。
（3）施作時應及時檢查有無空鼓汽泡、脫落、翹邊等現(xiàn)象，以便及時處理。
（4）在攤鋪瀝青混和料時，應隨時檢查有無損壞的地方，及時進行修補。
（5）瀝青混凝土施工完成冷卻后，可作行走剎車實驗，橋面鋪裝層應無脫粘起翹現(xiàn)象。
（6）重點檢查伸縮縫、收水口部位的質(zhì)量。
（巖土）
