橋梁防水技術(shù)的探討

魏 燕

(江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司)

橋梁防水技術(shù)的探討

魏 燕

(江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司)

2012年備受矚目的泰州跨江大橋建成通車(chē)。泰州長(zhǎng)江大橋是國(guó)際上首個(gè)特大跨徑三塔兩跨懸索橋，一舉拿下了五個(gè)世界第一。這座由中鐵大橋勘測(cè)技術(shù)院設(shè)計(jì)的跨江大橋項(xiàng)目全長(zhǎng)62.088 km，耗時(shí)五年半，斥資98.7億元。可以說(shuō)，這座跨江大橋的建成標(biāo)志著國(guó)內(nèi)橋梁建筑的最高水平，標(biāo)志著泰州和江蘇的經(jīng)濟(jì)雄起，其中應(yīng)用的先進(jìn)的防水技術(shù)給筆者帶來(lái)了很多啟發(fā)，憑借從事相關(guān)工作的淺薄經(jīng)驗(yàn)，筆者對(duì)橋梁防水技術(shù)的應(yīng)用和革新進(jìn)行探討，期待和相關(guān)工作者的交流和共同進(jìn)步。

橋梁防水技術(shù);技術(shù)革新;應(yīng)用;探討

泰州地處江蘇省中部，長(zhǎng)江北岸，全市南北長(zhǎng)東西窄。由于臨近熱帶，泰州夏季高溫多雨，冬季低溫少雨，平均擁有較大的降雨量，夏季容易突降暴雨。這種氣候條件對(duì)于橋梁建筑，尤其是鋼結(jié)構(gòu)橋梁的使用無(wú)疑是不利的，為了避免這種情況，橋梁防水技術(shù)的運(yùn)用是必需的，并且隨著新技術(shù)的不斷融入呈現(xiàn)出更多活力，防水的作用效果也越來(lái)越優(yōu)秀。但是隨著環(huán)境污染，酸雨等問(wèn)題的產(chǎn)生對(duì)防水的要求也更加嚴(yán)苛，無(wú)論是從技術(shù)層面還是管理方面，橋梁防水技術(shù)均產(chǎn)生了很明顯的問(wèn)題，本文將集中討論這些問(wèn)題產(chǎn)生的原因和解決對(duì)策。

1 橋梁防水技術(shù)現(xiàn)狀

以泰州橋梁建筑防水為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)國(guó)內(nèi)橋梁防水技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，不當(dāng)之處歡迎指教。

由于對(duì)防水重要性的認(rèn)識(shí)不夠，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)在橋梁防水方面并沒(méi)有形成完整的防水標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范。一些橋梁由于沒(méi)有進(jìn)行防水施工或者防水不利造成橋面滲水、材料腐蝕、混凝土脹裂等嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題，影響行車(chē)舒適性、安全性和橋梁使用壽命，往往橋梁并沒(méi)有達(dá)到使用年限但是已經(jīng)不能繼續(xù)使用，甚至于由于防水不利而造成嚴(yán)重的安全事故。橋梁防水是十分必要的，對(duì)于防水技術(shù)研究的不斷深入具有巨大的實(shí)際價(jià)值。

2 橋梁防水新問(wèn)題分析

進(jìn)入本世紀(jì)，泰州很多橋梁在使用中出現(xiàn)了很多新問(wèn)題，例如防水卷材“錯(cuò)動(dòng)”、橋面防水涂料“酥裂”等。除了泰州，全國(guó)各地都發(fā)生了橋面防水層病害事故。某城市一座城市橋梁在施工八個(gè)月之后就出現(xiàn)了由于防水層破壞導(dǎo)致的橋面鋪裝全部破壞，造成了2 000萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)損失。

通過(guò)對(duì)這些嚴(yán)重事故的研究，學(xué)術(shù)上找出了問(wèn)題產(chǎn)生的原因，主要包括外部條件和施工技術(shù)兩方面的因素。外部條件主要和橋梁的平均載荷大小有關(guān)，嚴(yán)重超載的下坡較容易破壞。施工技術(shù)的不足主要體現(xiàn)在施工和設(shè)計(jì)兩方面，施工過(guò)程中，混凝土基面平整度不達(dá)標(biāo)，粗糙度、干燥度、粘接度沒(méi)有達(dá)到施工要求，卷材接頭鋪設(shè)不對(duì)，熱熔施工加工溫度不達(dá)標(biāo)，這些都是導(dǎo)致防水層破壞的不利因素。在設(shè)計(jì)角度，防水層局部之間的連接性不強(qiáng)，使得防水層出現(xiàn)缺陷，而橋面滲水排出措施不當(dāng)，雨水從防水層薄弱處深入防水層，導(dǎo)致破壞。

發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，找出原因，解決問(wèn)題。根據(jù)這個(gè)思路，國(guó)家相關(guān)單位制訂了《城市橋梁橋面防水工程技術(shù)規(guī)程》用以規(guī)范橋梁橋面防水工程的設(shè)計(jì)和施工，通過(guò)統(tǒng)一的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)來(lái)提高橋面的防水工程質(zhì)量。

3 橋梁防水工程設(shè)計(jì)選材方法

橋梁防水的設(shè)計(jì)目標(biāo)是把水和混凝土隔離，水不能滲入混凝土主體，更不能滲入防水層。根據(jù)橋梁的建造方案不同，橋梁防水工程主要有兩種。

柔性鋪裝防水。主要適用于采用柔性鋪裝施工的橋梁建筑。柔性鋪裝主要采用卷材類(lèi)防水材料。這種施工方案一般把防水層鋪設(shè)在鋪裝層和橋面之間，防水層需要承受車(chē)輛行駛形成垂直壓力和水平剪力兩種力，這要求防水層具有一定的抗剪性。防水卷材的抗剪性指標(biāo)為60℃時(shí)抗剪強(qiáng)度在0.3 MPa以上，對(duì)于低溫抗裂性能的要求指標(biāo)為零下十五度時(shí)抗拉強(qiáng)度達(dá)到6～8 MPa。防水卷材的適用溫度為－45～80℃，厚度在3～4 mm的卷材防水層的技術(shù)性能要求可參考下圖。

涂料防水。在橋梁混凝土橋板結(jié)構(gòu)表面涂刷防水涂料，固變化后形成防水層。采用陽(yáng)離子乳化瀝青氯丁膠乳防水材料的防水涂料可以使用在－30～80℃度環(huán)境下，由于涂料自身性質(zhì)，和潮濕基面結(jié)合良好，成膜快，施工簡(jiǎn)便，安全環(huán)保無(wú)污染。采用聚合物改性瀝青橋梁防水材料的防水工程需要使用橋面專(zhuān)用涂料，這是一種以乳性瀝青通過(guò)高分子膠乳和樹(shù)脂改性劑配合制成的專(zhuān)用涂料，可以耐受160℃的高溫，在上海、安徽等地的一些橋梁建筑中已經(jīng)得到充分使用，通過(guò)使用效果證明了這種專(zhuān)用涂料的優(yōu)異性能。聚氨酯防水涂料主要用于混凝土鋪裝橋梁，在－30～80℃范圍內(nèi)穩(wěn)定使用。

4 防水工程施工技術(shù)要領(lǐng)

4.1 卷材類(lèi)防水層施工技術(shù)細(xì)則。

(1)卷材防水層選材時(shí)要考慮細(xì)菌的影響，選擇抗菌性強(qiáng)的橡膠、塑料、瀝青。

(2)冷涂施工的卷材在選擇粘接劑時(shí)應(yīng)注意卷材和粘接劑之間的配合，按照標(biāo)準(zhǔn)選擇適合的，保證粘接強(qiáng)度。

(3)采用整體澆灌施工方案的橋梁在進(jìn)行整體鋪裝卷材防水層時(shí)，要注意是否存在空鼓氣泡。

(4)橋梁機(jī)動(dòng)車(chē)道和人行道均應(yīng)設(shè)置防水層。預(yù)裝主梁縱縫橫縫加強(qiáng)防水層時(shí)在兩側(cè)預(yù)留5～10 cm變形余量。橋板和主梁之間出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)兒時(shí)要用水泥抹成緩坡，平滑過(guò)渡。橋面泄水口處卷材要按照剪切應(yīng)力處理，加強(qiáng)防水層強(qiáng)度。

4.2 涂層防水施工技術(shù)要點(diǎn)

(1)為了便于在潮濕基面作業(yè)，涂料應(yīng)該采用濕固型涂料，親水性好的涂料便于粘合。

(2)鑒于涂層防水方案的實(shí)用性，要求涂料應(yīng)該具有良好的延展性和對(duì)橋面板的粘接性。

(3)為了保證防水質(zhì)量，涂層防水還可以和玻璃絲布等纖維材料混合使用。

(4)人行道在找平層下設(shè)置防水層，車(chē)行道在找平層之上鋪設(shè)。防水層之間玻璃絲布適宜選用中堿平紋型。

5 橋梁防水技術(shù)難點(diǎn)

防水卷材和鋪裝基面抗剪性能指標(biāo)。根據(jù)建筑力學(xué)分析，橋面防水層需要承受車(chē)輛制動(dòng)力、離心力、縱坡水平分力等作用。對(duì)于防水層的抗剪性能提出了很高的要求，在進(jìn)行防水工程施工時(shí)一定要注意抗剪性能指標(biāo)是否滿(mǎn)足技術(shù)要求。

防水層接頭處的薄弱會(huì)導(dǎo)致整個(gè)防水工程的失敗，如何盡量使用大面積防水材料，減少接頭是一個(gè)值得深入研究的問(wèn)題。中央隔離帶、橋梁主體接縫處、拐角等位置的施工也應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注。

橋梁防水層和找平層之間的粘接強(qiáng)度也應(yīng)該重視。在對(duì)一些事故橋梁進(jìn)行深入研究后發(fā)現(xiàn)往往這些橋梁防水層和橋面板之間十分潮濕，對(duì)防水性能產(chǎn)生了不良影響。

特殊情況對(duì)防水層性能的影響。汽車(chē)剎車(chē)對(duì)防水層的影響，大型裝載卡車(chē)和超載卡車(chē)對(duì)防水層的影響均不能忽略，超重對(duì)于橋梁防水的壽命和性能都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重破壞，必須高度重視。

鋼結(jié)構(gòu)橋梁整體性強(qiáng)，車(chē)輛行駛造成的振動(dòng)很大，這對(duì)于防水層的粘接性產(chǎn)生了新的要求，這些問(wèn)題都不能忽略，一定要找尋更先進(jìn)的方法、材料，積極解決技術(shù)性難題。

6 橋梁防水技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向

(1)橋梁防水技術(shù)相關(guān)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。統(tǒng)一的工程標(biāo)準(zhǔn)是加快國(guó)內(nèi)橋梁建筑水平同國(guó)外相關(guān)技術(shù)水平接軌的有力措施。規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化是橋梁防水技術(shù)的發(fā)展方向，無(wú)需贅述。

(2)新防水材料的研發(fā)、應(yīng)用。防水材料性能的好壞直接決定了橋梁防水技術(shù)水平，通過(guò)科研、學(xué)術(shù)、材料、研發(fā)和管理部門(mén)的通力合作，先進(jìn)防水材料的研發(fā)和使用將很快變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

(3)用塑料盲溝代替碎石盲溝，路基的防水技術(shù)同橋梁防水的同步進(jìn)行。

(4)對(duì)其他防水行業(yè)涌現(xiàn)出的新技術(shù)、新材料的吸收和運(yùn)用，對(duì)于其他防水行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)。

7 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)常見(jiàn)橋梁防水層施工技術(shù)常出現(xiàn)的問(wèn)題分析，找出原因，給出施工技術(shù)要領(lǐng)，對(duì)相關(guān)問(wèn)題給出相應(yīng)解決方案，樹(shù)立創(chuàng)新和學(xué)習(xí)的觀念，面對(duì)不斷出現(xiàn)的新問(wèn)題不停的提升防水技術(shù)水平，保障橋梁使用安全和使用壽命，節(jié)約國(guó)家資源，保證人民人身安全。

［1］穆祥純.城市橋梁結(jié)構(gòu)安全度和耐久性問(wèn)題的研究［C］//第十六屆全國(guó)橋梁學(xué)術(shù)會(huì)議論文集.長(zhǎng)沙:同濟(jì)大學(xué)出版社，2004.

［2］趙東松，張捷，沈中治.城市橋梁橋面防水層試驗(yàn)研究［J］.中國(guó)建筑防水，2008(增刊).

［3］城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(CJJ11－931)［S］.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.

［4］穆祥純.近年來(lái)我國(guó)城市道路和橋梁結(jié)構(gòu)防水技術(shù)的發(fā)展［J］.中國(guó)建筑防水，2004，(6):15 －20.

［5］王振偉.我國(guó)城市橋梁結(jié)構(gòu)防水技術(shù)綜述［J］.中國(guó)建筑防水，2001，(2).

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