橋梁防水系統(tǒng)的設(shè)計與施工

1、<p>　　橋梁防水系統(tǒng)的設(shè)計與施工</p><p>　　【摘要】在橋梁的運行使用過程中，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)重的會引發(fā)各種事故。本文重點對橋梁防水系統(tǒng)的設(shè)計和施工進行了詳細(xì)探討，對于加強橋梁防水系統(tǒng)的設(shè)計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；施

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

3、題的重視程度不夠，還有的是由于防水系統(tǒng)設(shè)計不夠合理，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價指標(biāo) </p><p>　　(1)抗剪性能。一般來說，防水層會鋪設(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，要求抗剪強度達(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，抗拉強度應(yīng)在6-8MPa，延

6、伸率10%以上。 </p><p>　?。ǘ┲饕夹g(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。抗拉強度縱向和橫向指標(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)保持時間在30 分鐘以上，人工化放置720 小時后外表無滑動、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 </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，但對溫度有嚴(yán)格要求，不能在冰點以下或雨中施工，否則影響成膜。 </p><p>　?。ǘ蛄和苛戏浪牧系募夹g(shù)特點 </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，成膜時間短，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 </p><p>　　(一)涂料對水泥混凝土鋪裝要求必須達(dá)到強度指標(biāo),牢固,密實,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力吹風(fēng)機或空氣壓縮機吹干。 </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,應(yīng)隨時檢查有無損壞的地方,及時進行修補。 </p><p>　　三、橋梁防水系統(tǒng)的設(shè)計方法 </p>

13、<p>　　1、混凝土自身的防水設(shè)計方法 </p><p>　　在混凝土能夠接觸水的部位一般都應(yīng)當(dāng)設(shè)計為能夠防水的混凝土，從而確保自身的密實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，從而實現(xiàn)自防水的各項要

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，混凝土自身之配比設(shè)計與澆筑質(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)計橋面鋪裝的不夠合理以及施工質(zhì)量存在不足是一個重要的原因。 </p><p>　　2、橋面防水涂層的防水設(shè)計方法 </p>

15、<p>　　不管橋面的混凝土具有良好的施工質(zhì)量，都不能絕對保證不會開裂。因此，橋梁的水泥混凝土在鋪裝層中一定要設(shè)計出防水層。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。因為伸縮縫

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)對伸縮量小于 5 cm 的小變位伸縮縫運用聚合物改性瀝青進行填充，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)計方法 </p><p>　　橋面上的雨水孔和水落管的設(shè)計應(yīng)當(dāng)與屋面的設(shè)計地一樣的嚴(yán)格規(guī)范，然而不論是設(shè)計還是施工，都十分容易被忽略。主要遇到

17、的問題往往表現(xiàn)于下面幾個方面: 收水口太小而難以及時把水全部泄走，收水口的標(biāo)高一旦高于周圍的標(biāo)高就會導(dǎo)致積水，收水口如果高出了水泥混凝土的表面則會造成周圍的混凝土不夠密實，進而導(dǎo)致管周圍出現(xiàn)漏水，出水管太短也會產(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、 橋梁欄桿外測和人行道構(gòu)造防水設(shè)計 </p><p>　　橋梁欄桿的外側(cè)應(yīng)當(dāng)設(shè)計為較為光滑的

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，對人行道進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)計卻忽視了這點，導(dǎo)致雨水往往會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)首先會被破壞。 </p><p><b>　　6、 梁端與帽 </b><

19、/p><p>　　梁處的防水設(shè)計。因為伸縮縫無法確保完全不會漏水，而伸縮縫一旦漏水將對梁端與帽梁造成十分嚴(yán)重的損害，因此，必須梁端與帽梁實施嚴(yán)格的防水處理。 </p><p>　　四、橋梁防水系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)當(dāng)注意的幾個問題 </p><p>　　1、確保處理好和橋面泄水管之間的銜接設(shè)計。水一旦遇到了防水層就會進行流動。這樣一來，就會在護欄、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，水所具有的凍脹作用也會讓橋面出現(xiàn)隆起，從而加快橋面面層的破壞進程。因此，在設(shè)計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)計與施工中的哪一個具體階段，均應(yīng)當(dāng)制定出一個嚴(yán)格

21、規(guī)范的操作程序，均應(yīng)當(dāng)讓負(fù)責(zé)實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、要強化現(xiàn)場監(jiān)理工作。因為鋪設(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良好的天氣條件下進行，而且還應(yīng)當(dāng)抓緊工期，之所以有時會出

22、現(xiàn)不妥之處，主要是在夜間工作過程所造成的。假如在冬天進行施工時，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，因為這些物體將影響到層間的粘結(jié)，而且還有可能會刺穿橋梁的防水層。同時，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、要對相應(yīng)的檢驗項目進行試驗，并應(yīng)進行明確的規(guī)定。檢驗的項目與頻率試驗主要有: 對橋梁

23、防水層的整體性以及厚度進行檢驗，防水層的粘度試驗、防水層表面溫度與瀝青溫度的測定。唯有對橋面防水層鋪設(shè)過程中的設(shè)計、施工等各個環(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際性能以及綜合效益 </p><p>　　五、在現(xiàn)場鋪設(shè)時,要注意以下幾個方面 </p><p>　　1、要做好與橋面泄水管銜接的設(shè)計。水進入防水層之后會會流動,這樣就會在護欄,伸縮縫和立柱的附近形成

24、積水,在車輛的作用下會形成水壓,進而對橋面產(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、加強現(xiàn)場監(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,有時不當(dāng)之處是在夜間造成的。 </p><p>　　5、相應(yīng)的檢驗項目及其頻率和試驗應(yīng)明確規(guī)定。檢驗項目及其頻率和試驗主要包括:防水層的整體性和厚度檢驗,粘度試驗。 </p><p>　　六、橋梁防水技術(shù)的建議 </p><p>　　1、改進我國橋梁防水結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p>　　

26、要充分認(rèn)識到橋梁結(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)方面進行研究。要提高硅本身的密實程度,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)部同時又能夠?qū)ν饧觿┻M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單、便于掌握、造價適中、運輸和儲存方便, 并能確保防水質(zhì)量。 </p><p>　　3、加強國內(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技術(shù)的發(fā)展動態(tài), 總結(jié)正反兩方面的經(jīng)驗教訓(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、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, 促進我國橋梁建設(shè)的技術(shù)進步,推動我國橋梁事業(yè)的發(fā)展。 </p><p><b>　　七、結(jié)束語 </b></p

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