城市橋梁因橋面防水不利造成常見病害分析及結構防水技術研究

鄧曉路

(招商局重慶交通科研設計院有限公司)

1 常見病害分析及防治

1.1 病害形式一

(1)病害原因

由于填縫材料老化，使雨水滲漏導致鋼筋銹蝕后體積膨脹，對鋼筋周圍混凝土結構產生張力導致開裂破損，開裂后雨水更容易進入混凝土裂縫，從而加快了鋼筋的銹蝕過程和受凍融破壞的程度，使得病害更加嚴重。

(2)病害防治

①將碎裂混凝土徹底鑿除，露出混凝土新鮮表面，鋼筋除銹后，涂刷阻銹劑，如鋼筋銹蝕嚴重，應補植鋼筋，在新鮮的混凝土表面用環氧砂漿進行修補。

②拆除原有伸縮縫填充料，重新填泡沫塑料嵌條。用防水膠面漆灌縫，縫頂部須留有膨脹空間。

③重新安裝伸縮縫，注意澆筑混凝土的標號應比原有路面混凝土的標號高一個等級。

1.2 病害形式二

(1)病害原因

由于保護層過薄，雨水沿橋邊梁外側自由外溢或橋面防水性能差，箱粱內存水，引起梁底或邊孔肋下緣鋼筋銹蝕，導致混凝土結構開裂、破碎、鋼筋外露。開裂后雨水更容易進入結構內，反過來加快了鋼筋的銹蝕過程，使得病害加重。造成粱底及邊孔肋下緣大面積混凝土破損，鋼筋截面削弱，承載力下降。堿骨料反應是病害原因之一，而水的滲漏是堿骨料反應的必要因素和促進原因。

(2)病害防治

①按病害一的局部修補方式進行修補。

②全面清理鋪裝層，清洗干凈，在局部裂縫處鋪貼“防裂貼”，橋面按1.5kg/m2的量分兩次涂刷“優止水”并養護24h，最后進行橋面鋪裝。

③橋面應有序排水，防止雨水沿橋邊梁外側自由外溢。

2 提高橋梁質量的應對措施

橋梁常見病害多與水有關，而這些常見病害如果不能及時進行治理，將直接影響橋梁使用壽命，造成經濟損失。僅僅對病害處進行維修而不采取必要的保護措施對整個結構進行保護，是不能徹底解決混凝土的病害問題。要想延長混凝土橋梁的使用壽命，節省維修成本，必要的防水保護措施是必不可少的。

3 橋面防水概述

3.1 剛性防水

目前國內常用的剛性防水材料有水泥基滲透結晶型防水材料和聚合物改性水泥基滲透結晶型防水材料。結晶型防水材料的作用機理是:它不僅依賴于其表面涂層，更重要的是能滲透到混凝土內部形成結晶體，封閉了水的通道，但有一個前提:其基底混凝土不產生新的裂縫。一般來說，無論混凝土施工質量如何均不能完全保證不開裂。因此剛性防水系統現很少使用。

3.2 柔性防水

(1)防水卷材。卷材防水層有較好的韌性，能承受一定的壓力、振動和變形，具有較好的耐腐蝕和抗滲能力。卷材防水從石油瀝青卷材發展到催化氧化瀝青卷材、再生膠油氈，再到現在流行的SBS改性瀝青防水卷材、APP改性瀝青防水卷材。其中以聚酯氈為胎基，采用無規聚丙烯(APP是無規聚丙烯材料的縮寫)或其他聚烯烴類聚合物(APAO，APP)做改性劑，兩面附以隔離材料所制成的路橋防水卷材(統稱路橋用甲防水卷材)。這些防水卷材已在工程中較廣泛應用。

(2)防水涂料。涂料防水層是在橋梁混凝土橋面板(或混凝土鋪裝層)結構表面上涂刷防水涂料，固化后形成防水層。涂料防水層要求選用粘結性強、無毒和施工簡便的涂料。工程實際中主要采用陽離子乳化瀝青氯丁膠乳、聚合物改性瀝青和聚氨酯防水涂料、JS復合涂料等橋梁防水涂料。為增強防水效果，涂料還與玻璃纖維布、土工布等纖維材料復合使用。

4 APP防水卷材的工作機理

4.1 防水卷材的工作機理

柔性防水材料是依靠防水材料粘貼到橋面板上形成具有良好彈性的防水薄膜，隔斷水與混凝土的接觸，起到防水作用。同時防水材料良好的滲透能力使其從混凝土表面孔隙中進入混凝土內部，堵塞混凝土內孔隙，強化混凝土表面的自防水能力。這樣，通過雙重屏蔽作用使防水材料的防水功能得到有效實現。在形成防水膜和鋪面層的過程中，防水層與基層和面層的協調接觸是至關重要的，關系到橋面鋪裝的穩定性和耐久性，有必要進行深入研究。

4.2 防水卷材的現狀

近年來，為滿足國家路橋建設的需要，北京、徐州、重慶、青島等地區的一些廠家均已陸續研究并正式生產路橋專用的高耐熱塑性體瀝青防水材料，各項指標均已達到國家水平。

5 工程實例

以內蒙古赤峰市2005年修建的臨潢大橋為例，該橋成功地應用了APP防水材料。該橋為17孔×20m跨徑為340m的簡支梁橋，雙幅橋全寬53.3m。

設計荷載:城-A級。

設計車速:60km/h。

在該橋上使用了3mm聚酯胎，卷材上表面為頁巖片，下表面為PE膜的改性瀝青防水卷材。

6 結語

該橋從2005年建成至目前，從6年的使用情況來看，該橋未出現因水腐蝕引起的病害。APP柔性防水材料以其高強度、高延展性、高韌性、高耐溫性等性能，取得了良好的使用效果。通過采取防排相結合的防水對策，城市橋梁結構防水技術取得了良好的效果，對減少橋梁病害的發生，提高橋梁耐久性具有積極的意義。

[1] 公路橋涵施工技術規范(JTJ04l-2000)[S].人民交通出版社，2001.

[2] 公路橋涵設計通用規范(JTJ021-89)[S].人民交通出版社，2001.