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所屬分類:橋梁養護

發布日期:2019-07-14 10:51:42

作者: 國亨路橋養護

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橋面防水工程設計相關問題解讀
  1.橋面防水系統的設計分析
  橋面防水系統的設計是設計防水系統的第一個考慮的問題,橋面防水就是設法將水與混凝土分開,使水不能滲入混凝土本體,最重要的是不能進入裂縫中去。系統包括以下幾方面:
  1.1 鋪裝結構設計。在國外,橋面防水設計主要采取經驗法,也就是由交通部橋面防水課題組提出,以層間抗剪強度為驗算指標的橋面防水結構設計方法。該法分為三步:(1)鋪裝層層間剪應力計算。(2)不同防水材料進行的室內直剪試驗,并經計算得出相應的層間容許抗剪強度。(3)剪應力驗算要求計算的剪應力不大于相應的容許剪應力。
  1.2 設計要點。在防水系統設計中首先考慮的因素是確保水可以通過橋面橫坡和縱坡以及其他排水設施迅速排除,因此,在橋面防水設計中必須貫徹防水和排水相結合的原則。橋面應增加滲流排水設施,滲流排水設施的目的是排掉防水膜之上的積水。在美國常用的一種排水設施為閥式排水,在歐洲一些地區也采用一種類似的排水設施,并通過排氣層排除水蒸汽。為保證防水層與橋面有足夠的粘結力,美國不設置類似的排氣層。為排除防水層之上的滲入水,上海等地在護欄和伸縮縫處設計了縱、橫向滲水花管。防水膜由于自身的的特性,一般容易在其周圍邊界發生滲漏,所以應專門對不同類型防水膜的邊界做出規定,如自雙層涂膜、粘卷材或合成橡膠改性涂膜等,其作用在于阻止水從邊界滲入防水膜之下,也可以用專門的暗槽作為防水膜的邊界,此方法可以減少了水從邊界滲入防水層之下的可能。如果采用卷材防水層時,護欄與橋面的拐角處做成直徑為100mm的圓弧,防止防水層在此處粘接不牢或產生空鼓現象。因為表面分子張力的作用,拐角處的涂膜一般較厚,因此采用涂膜防水層時不需特殊處理。為解決施工質量差造成邊界滲水,也能在護墻或護攔施工前在橋面全幅鋪設防水層,這種做法在德國得到了廣泛應用。
  1.3 混凝土本身的特性。因為混凝土經常接觸水,所以都要設計為防水混凝土,這樣可以保證本身的防腐蝕和密實性的性能。特別是在橋面和下部結構水位浮動的位置。一般可以在混凝土中加入粉煤灰或超細粉等,這樣可以減少水泥帶入的堿量,也可以加太鋼纖維深丙烯纖維,可以對膨脹、開裂起到阻裂作用,并具有很好的阻止滲透的能力,達到自防水的基本要求。在鋪設中橋面水泥混凝土的平均厚度不能小于10cm,最薄處厚度不能小于8cm,而且混凝土本身的配比設計和澆筑質量是最重要的。橋面鋼筋網鋼筋直徑不宜小于10mm,間距不能大于150mm。以前很多橋梁不到十年甚至兩三年就破壞,施工質量存在缺陷和設計橋面鋪裝的不合理是主要原因之一。
  1.4 伸縮縫的防水。根據經驗,以前修建的橋,伸縮縫下面的梁端和帽梁受水損害是最嚴重。因為伸縮縫的形式及安裝質量問題,該部位最容易造成毀壞。除了毛勒縫、仿毛勒縫之外,伸縮量小于5cm的小變位伸縮縫,采用聚合物改性瀝青彈塑體填充式伸縮縫,就能成功地解決伸縮縫漏水的問題。
  1.5 橋面雨水孔與水落管的常見問題。主要表現在:收水口高出水泥混凝土表面,而且周圍混凝土不密實,造成管周圍漏水;收水口小,不能及時將水泄走;收水口標高高于周圍標高,造成積水;出水管過短,發生尿檐現象。橋面雨水孔與水落管的設置是非常嚴格的,但是無論設計還是施工,都容易被忽略,從而導致收水口周圍以及邊梁外側混凝土的破壞。
 ?。┝憾撕兔绷旱姆浪憾撕兔绷旱穆┧?br />   主要是由于伸縮縫很難保證完全不漏水,而伸縮縫的漏水對梁端和帽梁的損害又非常嚴重,所以對梁端和帽梁頂部也要進行防水處理。
  2.新規程下城市橋梁橋面防水工程的設計施工要點分析
  2.1 防水卷材和涂料的選擇與運用。柔性防水涂層技術只能用于橋面鋪裝層為瀝青混凝土的橋梁,如攤鋪式瀝青混凝土或者澆筑式瀝青混凝土。由于水泥混凝土為剛性面層,若在其下設置一層柔性防水卷材,猶如在剛性面層下形成一個夾層,在使用荷載的反復作用下,水泥混凝土鋪裝容易遭到破壞,因此水泥混凝土鋪裝層不可以使用防水卷材。目前,改性瀝青防水卷材是我國城市橋梁防水工程中使用最為廣泛的一種防水卷材。改性瀝青防水卷材的施工方式一般有自粘施工、熱熔施工或熱熔膠施工等類型。SBS改性瀝青自粘防水卷材是以SBS為改性劑,且具有整體自粘性的改性瀝青卷材。而以熱熔或熱熔膠為主要施工方法的防水卷材有SBS改性瀝青防水卷材和APP改性瀝青防水卷材等,其中APP改性瀝青防水卷材又可根據橋梁橋面瀝青鋪裝層的不同形式分為Ⅰ型和Ⅱ型。具體選用何種防水卷材,要根據城市橋梁所處環境條件、橋梁橋面鋪裝形式、防水等級、施工工藝以及施工工期等多種因素進行綜合考慮。如APP改性瀝青防水卷材不適用于嚴寒條件,而SBS改性瀝青自粘防水卷材則僅適用于攤鋪式薄型瀝青混凝土橋面的鋪裝中。
  涂料防水是指在城市橋梁混凝土橋面板(或混凝土鋪裝層)表面涂刷防水涂料,使其固化后形成防水層的技術。涂料防水技術可應用于攤鋪式瀝青混凝土及水泥混凝土鋪裝層。城市橋梁防水常用的防水涂料一般包括:聚合物改性瀝青防水涂料、聚氨酯防水涂料以及聚合物水泥防水涂料等。其中聚合物改性瀝青防水涂料按使用方式分為水冷施工(L型)、熱熔施工(R型)兩種;按性能分則可以分為Ⅰ型和Ⅱ型兩類。與防水卷材一樣,城市橋梁用防水涂料在選用時,亦需根據城市橋梁所處環境條件、橋梁橋面鋪裝形式、防水等級、施工工藝及施工工期等多種因素進行綜合考慮。
  2.2 橋面防水涂層的施工要點。噴涂前,應首先保證橋面板表面平整、堅實、無浮漿,并對特殊部位進行處理。噴涂時應將涂料攪拌均勻后再啟動噴涂設備。第一層實干后方可噴涂第二層,噴涂前,須先吹除第一層涂層上的浮塵,并保證每層噴涂的顏色均勻,表面不流淌、無堆積。每次噴涂時,須將兩側護欄用塑料布覆蓋,以防止污染。防水涂層未實干固化前,任何人員、機械車輛均不得在其上通行。防水層養護結束后、橋面瀝青鋪裝前,行駛車輛不得在其上急轉彎或緊急制動,以免搓傷防水層。
  2.3 防水細部設計施工中應注意的幾個問題。(1)緣石或護欄部位。橋面上的水廠通過橫坡匯集于緣石或護欄邊,因此為避免水從此處滲入橋面鋪裝層內,緣石或防撞護欄與橋面鋪裝交角處的防水卷材應直抵相交結構立面而不能上翻,且與基面密貼,使用防水密封材料將防水卷材端部與結構立面的凹角處填滿密封。(2)伸縮縫部位。為避免水經伸縮縫滲入混凝土內,應在伸縮縫兩側的防水層端部用防水密封材料進行密封。橋梁縱坡較大時,應在橋梁伸縮縫旁橋梁縱坡中較高的一側,沿橫坡的坡底處設置滲水漏管。(3)泄水孔部位。橋梁橋面泄水孔與水接觸最為頻繁,因此,瀉水孔裝置中的滲水洞下緣應低于防水層,同時應在滲水洞處增設一層土工布,橋面防水層與泄水孔裝置周邊接觸部位,還應使用防水密封材料進行封閉。
  3.結語
  防水工程在避免城市橋梁水損害方面具有重要作用,是延長橋梁使用壽命的關鍵之一,然而長期以來,由于設計施工人員的專業能力不足,防水工程的質量保證體系尚未完善等問題,大部分城市橋梁都存在著滲水、漏水等質量缺陷,嚴重威脅著城市交通的安全與運行穩定。只有加強設計,做好階段施工控制,才能有效做好橋面防水,保證橋梁穩固。
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