李安順
(黔南州交通設計院,貴州都勻 558000)
探討公路橋梁設計中的防水措施
李安順
(黔南州交通設計院,貴州都勻 558000)
通過對公路橋梁設計防水方案中存在的問題進行研究,探討公路橋梁設計的防水措施,希望可以有效提高公路橋梁的防水性能,保證公路橋梁的運行安全。
公路橋梁;橋面鋪裝;防水粘結層;防水措施
下梭壩大橋位于我國貴州省境內,其上部結構為三跨變截面連續箱梁,橋面橫坡由箱梁梁高控制,單幅箱梁斷面為單箱單室斷面,箱梁頂寬11.5 m,兩側懸臂板各寬2.4 m,底板全寬6.7 m。該橋梁兩端的主體結構處于洪水最高水位之下,橋梁主跨的跨徑為40 m+65 m+40 m,邊跨為裝配式預應力混凝土簡支T梁,下部構造橋臺采用重力式U型橋臺,承臺接樁基礎,橋墩采用圓形截面雙柱墩,基礎采用鉆孔灌注樁基礎,橋面寬度布置為凈16 m(車行道)+2×3.5 m(人行道),橋面全寬23.0 m,橋梁全長315 m。此橋的防水等級要求為二級,允許橋梁結構出現少數濕漬,但是橋梁主體不能出現滲水現象。在公路橋梁設計過程中,必須要針對性的做好橋梁防水措施,合理的進行防水設計,保證橋梁正常功能的使用。
2.1我國公路橋梁防水設計不夠嚴謹
公路橋梁的防水設計在設計之前都有明確的設計標準,但是我國現行的公路橋梁防水設計大多以整體防水標準為設計基礎,并沒有對橋梁防水進行單獨設計,導致橋梁防水措施比較差,忽略了公路與橋梁防水設計的差異性。我國公路橋梁的防水設計大多采用混凝土的形式進行設計,而且在公路橋梁的面層與鋪裝層之間并沒有加裝防水層以及防水伸縮縫,導致公路橋梁的整體防水效果不是特別好。
2.2公路橋梁在防水設計過程中,選擇的材料不恰當
我國公路橋梁的防水材料主要以瀝青混凝土為主,這種材料的防水能力比較強,但是瀝青混凝土的承載能力比較差,如果公路橋梁的車流量非常大,將會導致瀝青混凝土路面的老化嚴重,并且高溫天氣也容易造成瀝青混凝土面層的損壞,導致公路橋梁的面層出現不平的現象。公路橋梁面層不平整經過長期的車輛碾壓和雨水沖刷,會出現大量的路面裂縫,雨水進入到裂縫中會造成內部結構的腐蝕、損壞,影響公路橋梁的使用壽命。另外水分進入到瀝青混凝土面層中,會導致面層出現干縮裂縫,嚴重的甚至會造成鋪裝層的損壞,出現瀝青混凝土面層脫落現象。
2.3公路橋梁排水性能差
很多公路橋梁在設計過程中,不可避免的會存在細微縫隙,在雨水天氣時,雨水會進入到細微縫隙中,對鋼筋和公路橋梁面層造成損壞,嚴重者甚至會造成橋梁報廢。很多公路橋梁設計年代比較久遠,經過長時間的運行,公路橋梁的排水性能比較差,特別是在橋梁護欄處以及人行道兩側出現大量的路面積水以及橋梁滲水現象。排水性能差不僅會對公路橋梁的美觀程度造成影響,也影響了公路橋梁的使用安全性,所以必須要對公路橋梁的排水性能進行改進。
在雨雪天氣,公路橋梁的路面會出現大量的積水,車輛在積水路面行駛時,會出現車輪打滑、車輛失控的現象,為了保證車輛在公路橋梁上運行的安全性,必須要設置排水孔。排水孔可以將路面積水排出去,但我國很多公路橋梁的設計年代比較久遠,排水孔的位置設置不恰當,導致路面積水無法有效排除,破壞了公路橋梁的質量,影響了車輛運行的安全性。
3.1防水設計方案和防水材料的選用
針對公路橋梁路面的防水特點以及施工成本,合理的選擇防水方案和防水材料,將傳統的瀝青混凝土面層更改為聚合物瀝青涂層。在公路橋梁路面施工過程中,首先對橋面的基層進行處理,基層鋪裝完成后進行拋丸處理,之后再進行聚合物瀝青防水涂層的噴涂,最后再對整個路橋表面進行局部處理,保證公路橋梁具有足夠的防水性能。聚合物瀝青防水涂層可以與整個橋梁主體進行無縫連接,形成更加全面的防水護膜,就算是防水護膜出現了局部損壞,雨水也不會在路橋面層與基層之間移動,提高了公路橋梁的整體防水效果。聚合物瀝青防水涂層的噴涂非常方便,保證公路橋梁各個細微結構的防水效果,提高了公路橋梁整體的防水等級。聚合物瀝青防水涂層的耐熱性非常好,可以承載160~180℃的高溫,并且具有很強的延展性,能夠適應公路橋梁面層的荷載變形。
3.2公路橋梁防水層和伸縮縫的設置
在對公路橋梁進行設計時,需要在基層結構和面層結構之間添加防水層,防水層材料需要選取與面層和基層親和力較高的材料,這樣可以保證防水層與公路橋梁基層、面層有效的結合在一起,不會出現層次剝離的現象,使公路橋梁的防水性能更好。在公路橋梁經常浸水的位置單獨涂抹防水涂層,避免長期浸水造成公路橋梁結構部件的銹蝕。
公路橋梁伸縮縫的設置要根據公路橋梁的主體結構來設計,盡量選擇不透水的毛勒伸縮縫,避免公路橋梁伸縮縫處滲水,造成其下部結構的損壞。在公路橋梁運行過程中,相關管理部門要加強對伸縮縫的檢查,在伸縮縫的膠條出現破損時要及時的更換,保證公路橋梁防水性能良好。
3.3對公路橋梁的細微結構進行處理,合理的設置排水系統
對公路橋梁的細微結構進行處理,可以提高公路橋梁的排水能力。例如在對公路橋梁的欄桿進行處理時,盡量保證欄桿底部排水孔的暢通,并在橋梁欄桿底部設置專門的止水帶和排水線,對橋梁兩側的坡度進行優化,保證積水可以及時排出。我國公路橋梁排水系統的設計存在排水口徑小、排水管過高等現象,導致積水不能及時排出,所以在設計排水系統時,要計算排水系統的排水量,合理安排排水孔的位置,降低積水對公路橋梁造成長期侵蝕,影響公路橋梁的質量。
3.4現存公路橋梁的防水處理
在對現存公路橋梁進行防水處理時,對原有的公路橋梁面層和鋪裝層進行鑿除處理,重新進行防水層的澆筑處理,并在重新澆筑的防水層上添加鋼制纖維,提高公路橋梁路面的承載能力。公路橋梁的橋墩位置、護欄位置比較容易受到水分的侵蝕,所以在橋墩位置和護欄位置涂抹防水涂層。對公路橋梁原有的排水孔進行打磨,保證排水孔的光滑,提高公路橋梁的排水性能。
[1] 王麗娟,王靜,米雯,左文成.探討公路橋梁設計中的防水措施[J].四川水泥,2015,(6):316.
[2] 郭健彬.水泥混凝土橋面防水粘結層性能研究及應用[D].華南理工大學,2014.
[3] 薛凱,徐光紅,甘林坤,王民.重慶繞城高速公路防水工程設計與施工[J].中國建筑防水,2011,(21):32-35.
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1008-3383(2016)09-0108-01
2016-01-21
李安順(1981-),男,貴州翁安人,高級,研究方向:道路橋梁勘察設計。