橋梁防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工

1、<p>　　橋梁防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工</p><p>　　【摘要】在橋梁的運(yùn)行使用過程中，造成橋梁損毀的原因有很多種，但是，最重要的原因就是橋梁的防水系統(tǒng)沒有達(dá)到相關(guān)要求，造成橋梁發(fā)生破損，情況嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)各種事故。本文重點(diǎn)對(duì)橋梁防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行了詳細(xì)探討，對(duì)于加強(qiáng)橋梁防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工提供一定的借鑒和指導(dǎo)作用。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】橋梁；防水系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；施

2、工；建議 </p><p>　　中圖分類號(hào)：K928.78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　在我國的交通運(yùn)輸中，由于橋梁系統(tǒng)失效所引發(fā)的事故，會(huì)造成非常嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和重大的人員傷亡。分析原因，一方面是由于橋梁設(shè)計(jì)中缺少防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，另一方面是由于對(duì)問題嚴(yán)重性沒有正確認(rèn)識(shí)，對(duì)問

3、題的重視程度不夠，還有的是由于防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠合理，防水材料的選擇不夠科學(xué)。 </p><p>　　二、城市橋梁的防水技術(shù)綜述 </p><p>　　我國現(xiàn)行的《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》是于2011年頒布的，其中詳細(xì)規(guī)定了橋梁鋼筋混凝土橋橋面是否需要另設(shè)防水層，可以根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的型式來決定。 </p><p>　　通常情況下，柔性鋪裝的橋梁防水主要采用柔性鋪裝防水卷材和涂

4、料；剛性鋪裝則使用剛性鋪裝涂料和防水砂漿，以及鋼筋防腐防水等施工工藝。 </p><p>　　1、柔性鋪裝(瀝青)防水卷材類的選材 </p><p>　?。ㄒ唬┲饕u(píng)價(jià)指標(biāo) </p><p>　　(1)抗剪性能。一般來說，防水層會(huì)鋪設(shè)于鋪裝層和橋面板之間，既要承受來自行駛車輛的垂直壓力，又要承受水平方向的剪力，因此要求其必須有足夠的剪切強(qiáng)度，尤其是在炎熱的夏季。防水

5、卷材的抗剪指標(biāo)為：當(dāng)溫度在60℃時(shí)，要求抗剪強(qiáng)度達(dá)到0.3MPa 以上，垂直壓力達(dá)到0.5MPa 以上。 </p><p>　　(2)低溫抗裂性能。橋面鋪設(shè)層的主要任務(wù)是承受壓應(yīng)力，但在連續(xù)梁橋等具有負(fù)彎矩的橋梁結(jié)構(gòu)中，對(duì)防水材料和橋面鋪裝層的抗裂性提出了更高的要求，尤其是一般防水材料在低溫狀態(tài)下比較脆弱，出現(xiàn)開裂情況的概率會(huì)高一些，因此防水材料的低溫抗裂性應(yīng)滿足，溫度低于-15℃時(shí)，抗拉強(qiáng)度應(yīng)在6-8MPa，延

6、伸率10%以上。 </p><p>　　（二）主要技術(shù)指標(biāo) </p><p>　　(1)適用環(huán)境的溫度最低不得低于-45℃，最高不能超過80℃。 </p><p>　　(2)厚度在3-4mm 卷材防水層的主要技術(shù)性能?？估瓘?qiáng)度縱向和橫向指標(biāo)均不得小于800MPa； 斷裂延伸率在40%以上；耐熱性保持在14 攝氏度上下；低溫度抗裂，溫度不得低于-15℃；不透水性(MP

7、a×h)(壓力≥0.3MPa)保持時(shí)間在30 分鐘以上，人工化放置720 小時(shí)后外表無滑動(dòng)、滴落等情況發(fā)生。在-10℃情況下無裂縫，縱向拉力保持率在80%以上。 </p><p>　　2、剛性鋪裝涂料防水材料的選材 </p><p>　　剛性鋪裝的主要材料是水泥，涂料防水層就是將防水涂料涂刷在橋梁混凝土橋面板結(jié)構(gòu)表面上，固化后即可形成防水層。 </p><p&

8、gt;　?。ㄒ唬蛄和苛戏浪牧系募夹g(shù)指標(biāo)及特點(diǎn) </p><p>　　(1)溫度在-30℃至80 攝氏度區(qū)間，可使用陽離子乳化瀝青氯丁膠防水材料。 </p><p>　　(2)橋面為混凝土鋪裝的橋梁防水材料一般會(huì)選擇聚氨酯，這種材料適用于地下建筑、屋面、管道接縫和橋梁防水，其適應(yīng)溫度環(huán)境在-30℃至80℃之間。 </p><p>　　(3)我國南方城市橋梁防水材料

9、多選擇復(fù)合防水涂料，這種涂料要求基面平整、牢固、干凈、無明水，但對(duì)溫度有嚴(yán)格要求，不能在冰點(diǎn)以下或雨中施工，否則影響成膜。 </p><p>　　（二）橋梁涂料防水材料的技術(shù)特點(diǎn) </p><p>　　(1)陽離子乳化瀝青可與潮濕基面較好地結(jié)合，而且能夠分別與混凝土基面、頂面的瀝青混凝土面粘結(jié)合，層間粘結(jié)性強(qiáng)，成膜時(shí)間短，便于施工且無毒無害，具有較高的環(huán)保意義。 </p>&

10、lt;p>　　(2)聚合物改性瀝青橋梁防水涂料是橋面防水的專用涂料，其基料為經(jīng)過特殊加工的乳化瀝青，并選用優(yōu)質(zhì)高分子膠乳及合成樹脂為復(fù)合改性劑，經(jīng)科學(xué)配方合成為，可耐160℃高溫的瀝青混凝土橋面專用涂料。 </p><p>　　3、防水涂料的施工要點(diǎn) </p><p>　　(一)涂料對(duì)水泥混凝土鋪裝要求必須達(dá)到強(qiáng)度指標(biāo),牢固,密實(shí),任何防水材料都必須在合格的基層上,表面必須平整,不能

11、有鋼筋等尖銳突出物,并且無垃圾,無浮灰,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,濕度大的部位可用強(qiáng)力吹風(fēng)機(jī)或空氣壓縮機(jī)吹干。 </p><p>　　(二)防水涂料本身的性能是關(guān)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(jié)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。 </p><p>　　(三)乳液性

12、質(zhì)的防水涂料。高溫天氣應(yīng)避開中午施工,以避免形成氣泡,一旦形成氣泡,立即進(jìn)行處理,趕平后不影響粘結(jié)力。 </p><p>　　(四)收水口部位及陽陰角處應(yīng)作特殊處理。在防水泥支沒完全干透之前,禁止車輛通行。 </p><p>　　(四)在攤鋪瀝青混和料時(shí),應(yīng)隨時(shí)檢查有無損壞的地方,及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。 </p><p>　　三、橋梁防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 </p>

13、<p>　　1、混凝土自身的防水設(shè)計(jì)方法 </p><p>　　在混凝土能夠接觸水的部位一般都應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)為能夠防水的混凝土，從而確保自身的密實(shí)性以及防腐蝕等性能，特別是橋面與下部結(jié)構(gòu)在水位上浮動(dòng)的那些部位。在混凝土當(dāng)中榮辱粉煤灰或者超細(xì)粉等成分，能夠減少水泥所帶入的相應(yīng)堿量。比如，加上太鋼纖維深丙烯纖維，就能對(duì)防水系統(tǒng)的膨脹與開裂起到比較好的阻裂作用，并且產(chǎn)生較為理想的抗?jié)B功能，從而實(shí)現(xiàn)自防水的各項(xiàng)要

14、求。橋梁水泥混凝土所具有的平均厚度不能小于10 cm 以上，而最薄處的厚度有不能小于 8 cm 以上。同時(shí)，混凝土自身之配比設(shè)計(jì)與澆筑質(zhì)量是十分重要的。橋梁鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑不應(yīng)當(dāng)小于 10 cm，而間距則不能大于150 mm。大量橋梁不到幾年，甚至2——3 年就被破壞，因此，所設(shè)計(jì)橋面鋪裝的不夠合理以及施工質(zhì)量存在不足是一個(gè)重要的原因。 </p><p>　　2、橋面防水涂層的防水設(shè)計(jì)方法 </p>

15、<p>　　不管橋面的混凝土具有良好的施工質(zhì)量，都不能絕對(duì)保證不會(huì)開裂。因此，橋梁的水泥混凝土在鋪裝層中一定要設(shè)計(jì)出防水層。防水層不僅自身應(yīng)當(dāng)發(fā)揮防水的作用，而且還應(yīng)當(dāng)要求其和水泥混凝土或者瀝青混凝土等均有良好的親和性與附著力。 </p><p>　　3、伸縮縫防水設(shè)計(jì)方法 </p><p>　　以往所建設(shè)的橋梁，在伸縮縫的下方梁端與帽梁部分受到水損害的程度最為嚴(yán)重。因?yàn)樯炜s縫

16、形式與安裝質(zhì)量等方面問題，導(dǎo)致這一部位十分容易被破壞。因此，除了毛勒縫與仿毛勒縫，還應(yīng)當(dāng)對(duì)伸縮量小于 5 cm 的小變位伸縮縫運(yùn)用聚合物改性瀝青進(jìn)行填充，這樣也能很好地解決伸縮縫出現(xiàn)漏水這一難題。 </p><p>　　4、 橋面雨水孔和水落管防水設(shè)計(jì)方法 </p><p>　　橋面上的雨水孔和水落管的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)與屋面的設(shè)計(jì)地一樣的嚴(yán)格規(guī)范，然而不論是設(shè)計(jì)還是施工，都十分容易被忽略。主要遇到

17、的問題往往表現(xiàn)于下面幾個(gè)方面: 收水口太小而難以及時(shí)把水全部泄走，收水口的標(biāo)高一旦高于周圍的標(biāo)高就會(huì)導(dǎo)致積水，收水口如果高出了水泥混凝土的表面則會(huì)造成周圍的混凝土不夠密實(shí)，進(jìn)而導(dǎo)致管周圍出現(xiàn)漏水，出水管太短也會(huì)產(chǎn)生尿檐現(xiàn)象，因而造成收水口的周圍和邊梁外側(cè)的混凝土遭到破壞。 </p><p>　　5、 橋梁欄桿外測(cè)和人行道構(gòu)造防水設(shè)計(jì) </p><p>　　橋梁欄桿的外側(cè)應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)為較為光滑的

18、表面形象，在底面則設(shè)置了止水槽，這樣，雨水就能非?？斓仨樦鈧?cè)流到地上，而不至于再流到邊梁。在設(shè)置了人行道的橋梁上，對(duì)人行道進(jìn)行防水也是必不可少的，能夠防止雨水滲入到主梁之中。然而，一部分設(shè)計(jì)卻忽視了這點(diǎn)，導(dǎo)致雨水往往會(huì)從人行道的縫隙中滲漏出來，沿著外側(cè)流出，因而導(dǎo)致了邊梁翼板和外側(cè)的污染以及腐蝕，因此，邊梁的外側(cè)首先會(huì)被破壞。 </p><p><b>　　6、 梁端與帽 </b><

19、/p><p>　　梁處的防水設(shè)計(jì)。因?yàn)樯炜s縫無法確保完全不會(huì)漏水，而伸縮縫一旦漏水將對(duì)梁端與帽梁造成十分嚴(yán)重的損害，因此，必須梁端與帽梁實(shí)施嚴(yán)格的防水處理。 </p><p>　　四、橋梁防水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意的幾個(gè)問題 </p><p>　　1、確保處理好和橋面泄水管之間的銜接設(shè)計(jì)。水一旦遇到了防水層就會(huì)進(jìn)行流動(dòng)。這樣一來，就會(huì)在護(hù)欄、伸縮縫或者立柱等附近逐漸形成積水

20、，在車輛的作用之下將出現(xiàn)水壓，對(duì)于橋面將造成不利的影響，并由此而導(dǎo)致此處防水層被損傷。同時(shí)，水所具有的凍脹作用也會(huì)讓橋面出現(xiàn)隆起，從而加快橋面面層的破壞進(jìn)程。因此，在設(shè)計(jì)橋面上的泄水管過程中，不僅要保證其具有相當(dāng)?shù)臋M向坡度，而且還需要注重其和橋面防水層之間的連接，從而讓防水層之間的水可以通過泄水管而流出，并且防止出現(xiàn)層間積水。 </p><p>　　2、 不管處于設(shè)計(jì)與施工中的哪一個(gè)具體階段，均應(yīng)當(dāng)制定出一個(gè)嚴(yán)格

21、規(guī)范的操作程序，均應(yīng)當(dāng)讓負(fù)責(zé)實(shí)際操作的員工能夠清楚其中具體的施工工藝與步驟，并且防止施工車輛與人員在此過程中造成破壞。 </p><p>　　3、橋梁防水層在鋪設(shè)的過程中應(yīng)當(dāng)從低處起向上鋪設(shè)，而且要盡可能地避免讓水滲入到搭接縫當(dāng)中。 </p><p>　　4、要強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工作。因?yàn)殇佋O(shè)防水層是一件十分細(xì)致的工作，一般來說都需要在一個(gè)良好的天氣條件下進(jìn)行，而且還應(yīng)當(dāng)抓緊工期，之所以有時(shí)會(huì)出

22、現(xiàn)不妥之處，主要是在夜間工作過程所造成的。假如在冬天進(jìn)行施工時(shí)，那么可塑性將變差，由于一部分材料的特性是硬脆性，因此，要更加嚴(yán)格地控制好施工的溫度。在橋面上，不得留存砂石與雜物，因?yàn)檫@些物體將影響到層間的粘結(jié)，而且還有可能會(huì)刺穿橋梁的防水層。同時(shí)，在防水層鋪設(shè)完畢之后，還應(yīng)留下專人來加以認(rèn)真修整與清理。 </p><p>　　5、要對(duì)相應(yīng)的檢驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)，并應(yīng)進(jìn)行明確的規(guī)定。檢驗(yàn)的項(xiàng)目與頻率試驗(yàn)主要有: 對(duì)橋梁

23、防水層的整體性以及厚度進(jìn)行檢驗(yàn)，防水層的粘度試驗(yàn)、防水層表面溫度與瀝青溫度的測(cè)定。唯有對(duì)橋面防水層鋪設(shè)過程中的設(shè)計(jì)、施工等各個(gè)環(huán)節(jié)均加以認(rèn)真考慮與規(guī)范化控制，才能在最大限度上提升橋梁鋪裝層的實(shí)際性能以及綜合效益 </p><p>　　五、在現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)時(shí),要注意以下幾個(gè)方面 </p><p>　　1、要做好與橋面泄水管銜接的設(shè)計(jì)。水進(jìn)入防水層之后會(huì)會(huì)流動(dòng),這樣就會(huì)在護(hù)欄,伸縮縫和立柱的附近形成

24、積水,在車輛的作用下會(huì)形成水壓,進(jìn)而對(duì)橋面產(chǎn)生不利影響,造成防水層被破壞。 </p><p>　　2、在任何無論在施工的哪個(gè)階段,都要制定嚴(yán)格的操作規(guī)程,都應(yīng)讓操作人員清楚具體施工工藝及操作步驟,要防止施工車輛和人員造成的破壞。 </p><p>　　3、防水層的鋪設(shè)應(yīng)從低處開始向上鋪,盡可能避免水滲入搭接縫中。 </p><p>　　4、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理的重要性,鋪設(shè)

25、防水層是一件很細(xì)致的工作,需要在好天氣下工作,又要趕工期,有時(shí)不當(dāng)之處是在夜間造成的。 </p><p>　　5、相應(yīng)的檢驗(yàn)項(xiàng)目及其頻率和試驗(yàn)應(yīng)明確規(guī)定。檢驗(yàn)項(xiàng)目及其頻率和試驗(yàn)主要包括:防水層的整體性和厚度檢驗(yàn),粘度試驗(yàn)。 </p><p>　　六、橋梁防水技術(shù)的建議 </p><p>　　1、改進(jìn)我國橋梁防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　

26、要充分認(rèn)識(shí)到橋梁結(jié)構(gòu)自身防水功能是解決橋面漏水問題的癥結(jié)所在。要重視加強(qiáng)和提高鹼自防水功能, 從硅材料的選擇和施工技術(shù)方面進(jìn)行研究。要提高硅本身的密實(shí)程度,抑制和減少鹼內(nèi)部孔隙的產(chǎn)生,堵塞和杜絕滲水的通道, 使外部水份無法滲入材料的內(nèi)部同時(shí)又能夠?qū)ν饧觿┻M(jìn)行系統(tǒng)的研究。 </p><p>　　2、要重視橋梁結(jié)構(gòu)防水材料的研究。 </p><p>　　積極研制和開發(fā)適合橋梁結(jié)構(gòu)防水的專用的材

27、料,開發(fā)出適應(yīng)橋梁工作環(huán)境。應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和優(yōu)良的防水性、延伸性、抗裂性, 能適應(yīng)車輛荷載、溫度變化等作用下產(chǎn)生的變形功能; 要具有良好的耐熱、耐寒性能, 能適應(yīng)較大的溫度變化; 要具有良好的粘接性、抗剪切性和抗疲勞性, 能使防水材料與橋梁主梁鹼和橋面鋪裝間有可靠的聯(lián)接; 還應(yīng)滿足防水施工工藝簡(jiǎn)單、便于掌握、造價(jià)適中、運(yùn)輸和儲(chǔ)存方便, 并能確保防水質(zhì)量。 </p><p>　　3、加強(qiáng)國內(nèi)、國際間城市橋梁結(jié)構(gòu)防

28、水技術(shù)的學(xué)術(shù)交流。 </p><p>　　應(yīng)不斷搜集和了解國外該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài), 總結(jié)正反兩方面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),樹立技術(shù)創(chuàng)新觀念, 重視橋梁防水技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),發(fā)揮科研、材料、設(shè)計(jì)、施工、管理等各方面的積極作用, 不斷探討共同關(guān)心的問題,共同攜起手來, 促進(jìn)我國橋梁建設(shè)的技術(shù)進(jìn)步,推動(dòng)我國橋梁事業(yè)的發(fā)展。 </p><p><b>　　七、結(jié)束語 </b></p

29、><p>　　綜上所述，我們隊(duì)橋梁防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工有了一個(gè)比較清晰全面的認(rèn)識(shí)，在橋梁的施工中，要從思想認(rèn)識(shí)上提高對(duì)橋梁防水系統(tǒng)的重視程度，通過規(guī)范的施工操作和先進(jìn)的施工技術(shù)，保證橋梁防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)科學(xué)和施工規(guī)范，保證橋梁的施工質(zhì)量。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]王忠民，淺談橋梁防水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施