橋梁橋面防水設計實例分析

熊斌丹

(中交四航局第一工程有限公司)

橋梁橋面防水設計實例分析

熊斌丹

(中交四航局第一工程有限公司)

結合工程案例，筆者從結構自防水、附加防水層、伸縮縫、變形縫、施工縫防水等方面，較為全面的介紹了混凝土橋梁橋面防水的設計，可供相關專業技術人員參考。

橋梁工程;橋面防水;自防水;涂料防水;止水帶

1 工程概況

重慶三環高速銅梁至合川段在金九大橋路段分別與遂渝鐵路(既有線)、遂渝鐵路復線、蘭渝鐵路等3座高速鐵路橋梁交叉，同時跨越一條小河，該河與越嘉陵江連接。金九大橋下穿鐵路部分，含金九大橋及橋梁兩頭處于1/100一遇洪水位下的浸水路基段。左線橋梁橋長290.08 m，上部構造采用3×20+3×20+4×21+4×21 m預應力混凝土現澆箱梁;右線橋梁橋長294.08 m，上部構造采用3×20.4+3×20.4+4×21.2+4 ×21.2 m 預應力混凝土現澆箱梁;下部構造采用樁柱式橋臺，橋墩為薄壁墩，樁基采用鉆孔灌注樁基礎。

考慮到金九大橋是一座半浮于水面上的非常規橋梁、橋梁結構的防水非常重要，為此必須進行科學合理的防水設計，本文主要從橋梁上部結構箱梁、防水涂料以及止水帶的性能講述該橋梁的防水設計。

2 防水部位、設計原則和標準

為了本工程在1/100一遇洪水位以下，洪水期間能滿足正常使用要求，本橋梁工程上部結構必須做防水設計。

防水設計原則是“以防為主、剛柔結合、多道防線、因地制宜、綜合治理”的原則，采取與其相適應的防水措施。

根據《地下工程防水技術規范》(GB50108-2008)的規定，本橋梁工程應達到防水等級二級標準，即要求達到不漏水，結構允許偶見少量的濕漬。

3 防水設計

3.1 結構自防水

本橋梁工程在洪水期間屬于無自流排水條件，本工程箱梁、防水墻、橋臺背墻、集水池主體結構必須采用防水混凝土自防水結構。箱梁、防水墻、橋臺背墻防水混凝土抗滲等級不得小于S8。集水池防水混凝土抗滲等級不得小于S12。

防水混凝土結構的最大裂縫寬度、鋼筋保護層最小厚度應滿足要求。結構迎水面結構混凝土裂縫在0.2 mm之內，保證結構自防水能力，并確保結構100年耐久性的使用要求。

大體積防水混凝土應避免采用高水化熱水泥，混凝土必須采用雙摻技術，必要部位采用微膨脹混凝土。大體積混凝土施工應嚴格控制水泥用量和水灰比，施工中應考慮避免由于水化熱引起的混凝土內部溫差導致的變形裂縫，在施工中應考慮結構分段、施工工藝和溫度控制。

防水混凝土結構內部設置的各種鋼筋和綁扎鐵絲應滿足保護距離要求，模板固定可采用止水螺栓支模工藝。

3.2 結構附加防水層

雖然采用了防水混凝土結構，但因為混凝土的微裂縫是無法避免的，水仍然可以慢慢滲透入混凝土，因此在采取混凝土裂縫控制技術的基礎上，還需采用附加防水層防水。為保證結構的防水要求，根據本工程特點，對箱梁底板、邊腹板、防水墻、橋臺背墻的內、外側、凹形排水明槽底面、集水池內、外壁、底面等防水結構均采取防水涂料附加防水設計，防水涂料均采用CM-DPS水性滲透型無機防水劑，CM-DPS水性滲透型無機防水劑物理力學性能應滿足JC/T1018-2006《水性滲透型無機防水劑》規定。

表1 水性滲透型無機防水劑指標要求

3.3 結構伸縮縫、變形縫防水

為保證在洪水位時，洪水被隔離在橋面行車道外，上部結構采取封閉U形槽斷面，由魚腹式主梁和防水墻組成。

擋水墻在主梁施工完成后，作為附屬工程同橋面防撞結構等后施工，擋水墻在墩頂和跨中均設5 mm變形縫斷開，不參與主梁結構受力，變形縫內設中埋式進口止水帶兩道，內外表面縫隙用瀝青瑪碲酯填塞密封防護，避免與外界光、熱、灰塵等環境接觸，提高止水帶使用壽命。伸縮縫處主梁和弧形擋水墻也采用兩道止水帶，靠外側布置中埋式開趟止水帶(進口)，內側設背貼式Ω止水帶(進口)，止水帶采用外露止水帶采用隔熱、遮光密封板防護，避免與外界光、熱、灰塵等環境接觸，提高止水帶使用壽命，從對應處橋面頂面的預留密封進入孔，可對背貼式Ω止水帶(進口)檢查、更換。

圖1 止水帶布置大樣圖

伸縮縫處主梁和防水墻采用一道OMEGA止水帶，OMEGA止水帶變形量大，強度高，耐久性好，能長期有效的滿足大位移伸縮和止水雙重需要。防水墻上外露止水帶采用采用隔熱、遮光PVC防護板防護，避免與外界光、熱、灰塵等環境接觸，提高止水帶使用壽命。伸縮縫處橋面橫坡高側防水墻和防撞墻間有預留人孔，可對箱梁OMEGA止水帶檢查、更換。OMEGA止水帶性能指標見表2。

表2 OMEGA止水帶性能指標

防水墻在主梁施工完成后，作為附屬工程同橋面防撞結構等后施工，防水墻在墩頂和跨中均設20 mm變形縫斷開，不參與主梁結構受力。防水墻變形縫處采用背貼式止水帶、中埋式止水帶、嵌縫膏止水;變形縫中填塞浸瀝青木絲板保證了變形縫的正常變形需要和阻止水侵入;變形縫采用了350 mm寬的鋼邊橡膠止水帶，這種超寬的止水帶大大減少了變形縫滲漏水機率。臨水面設置的外貼式橡膠止水帶增加了變形縫外側的拒水能力，與附加防水層共同抵制地下水侵蝕。

3.4 結構施工縫防水

為提高結構防水性能，臨水面結構應盡量減少結構施工縫，本橋上部構造每聯箱梁底板、外側弧形腹板應一次澆筑完成，伸縮縫和變形縫間的每段防水墻也應一次澆筑完成，不得有施工縫。本工程結構施工縫為防水墻底部和箱梁頂面有縱向水平施工縫、集水池底板倒角頂部和豎向節段間施工縫。

防水墻縱向水平施工縫和集水池環向水平施工縫采用中埋式止水帶止水。

本設計選用了35 cm寬的鋼邊橡膠止水帶。橡膠所具有的伸縮性能滿足了混凝土收縮的同步變形需要;鋼板與混凝土緊密粘結的特性彌補了普通橡膠止水帶與混凝土粘結不強、容易滑移造成滲水的不足。同時在施工縫上應涂沫水性滲透防水劑DPS，再鋪設30 mm厚1∶1水泥砂漿，由于水性滲透防水劑與混凝土具有良好的結合能力，因此，接縫間的粘結得到了更進一步加強。

4 結束語

近年來，我公司通過不斷實踐，在橋梁防水方面積累了較為豐富的經驗。隨著設計技術不斷更新，防水材料的質量提升，我們有理由相信未來的橋梁橋面防水設計會更加的合理可靠，在生產實踐中取得更好的社會效益和經濟效益。

［1］水工混凝土結構設計規范(SL191-2008)［S］.

［2］公路橋涵設計通用規范(JTG D60-2004)［S］.

［3］地下工程防水技術規范(GB 50108-2008)［S］.

［4］水性滲透型無機防水劑(JC/T1018-2006)［S］.

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1008-3383(2013)05-0120-02

2012-11-05