橋梁防水系統的設計與施工

王先前

（深圳市市政設計研究院有限公司）

0 前言

引起橋梁破壞的原因很多,如荷載、材料質量、施工質量、突發事件等等,但橋面防水系統沒有達到使用要求,以至造成橋梁的破壞,是極其重要的原因之一。在公路運營中,橋梁防水系統一旦失效,會造成嚴重的經濟損失,并有安全隱患,造成這種結果,一方面是由于設計缺少防水系統設計的意識,另一方面是低估了問題的嚴重性,對問題沒有給予足夠的重視,也有的是由于開始階段,所設計的防水系統構造上不夠合理,防水材料選取不合適。

1 橋梁防水設計的系統

橋梁防水系統的設計,就是設法將水與混凝土隔離,使水不能進入混凝土本體,尤其不能進入裂縫中去,系統包括以下幾個方面。

（1）混凝土本身的自防水。混凝土經常接觸水的部位都要設計為防水混凝土。保證本身的密實性和防腐蝕的性能。尤其是橋面和下部結構水位浮動的部位,在混凝土中加入粉煤灰或超細粉等可以減少水泥帶入的堿量,加太鋼纖維深丙烯2纖維可以對膨脹,開裂起到阻裂作用,并具有很好的抗滲能力,達到自防水的基本要求。

（2）橋面防水涂層。無論橋面混凝土施工質量如何好,均不能完全保證不開裂,所以橋面水泥混凝土鋪裝層上面必須設置防水層,防水層不但本身要起到防水作用,而且要求與水泥混凝土和瀝青混凝土都有很好的親和性,附著力好。

（3）伸縮縫的防水。由于伸縮縫的形式及安裝質量問題,造成該部位最容易損壞,除了毛勒縫,仿毛勒縫之外,對伸縮量小于5 cm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,也能成功地解決伸縮縫漏水的難題。

（4）橋面雨水孔與水落管。橋面雨水孔與水落管的設置應該像屋面一樣的嚴格,但是無論設計還是施工,都容易忽略。常見的問題主要表現在下面幾點：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,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,出水管過短,發生尿檐現象,從而導致收水口周圍以及邊梁外側混凝土的破壞。

（5）欄桿外側與人行道的構造。欄桿外側應設計為光滑的表面,底面設有止水槽,雨水能很快地順外側流向地面,而不應再流向邊梁,設有人行道的橋梁,人行道的防水也不能忽視,防止雨水滲流到主梁,但有些設計忽略了這一點,雨水從人行道縫隙滲漏,沿外側漫流,從而造成邊梁翼板及外側的污染和腐蝕,所以邊梁外側首先破壞。

（6）梁端和帽梁的防水。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 橋面防水涂層的質量要求及控制

橋面防水涂層的質量要求及控制涂料的基本要求是“牢、薄、透、勻”。防水層不但本身能防水,還要有延展性,當基面產生微小裂縫后防水層不被拉裂,而且必須與上下基面牢固地粘結,在車輛荷載作用下不產生滑移現象。

（1）對防水材料必須進行檢驗。每一批質量都應抽檢,重點抽檢其耐熱性以及粘和性,必須滿足160度不流淌的條件,還應進行外觀檢驗,發現異常立即停止使用。

（2）對基面進行嚴格地檢查驗收,不允許有任何不合格的地方。

（3）施作時應作及時檢查有無空鼓汽泡,脫落等現象,以便及時處理。

（4）在攤鋪瀝青混和料時,應隨時檢查有無損壞的地方,及時進行修補。

（5）重點檢查伸縮縫,收水口部位的質量。

3 混凝土表面的處理

（1）橋面的處理。如果用振搗棒澆筑的橋面,可能出現較多的肋紋,而且人工啃踏和施工機具也可能形成腳印和坑槽,用抹光機找平時,混凝土表面就會出現層厚厚的浮漿,影響橋面與防水層的粘結。為避免這些缺點,可在養生時用刷子或小噴砂機進行拉毛處理,在用養護劑養生時,必須清除這層養護膜,以防止對層間粘結力產生影響。

（2）維修橋面的處理。在清除原的的面層和防水層時,不論使用整平機還是氣動切削機都很可能造成混凝土橋面鋪裝層的破壞。金剛鉆頭切削機還有可能割斷鋼筋,因此在施工前最好是先提取鉆心,以確定面層厚度,控制清除到防水層時暫停,以下部分的清理應仔細用手動和氣動工具進行。

4 在現場鋪設時,要注意以下幾個方面

（1）保證做好與橋面泄水管銜接的設計。水到了防水層就會流動,這樣在護欄,伸縮縫或立柱附近形成積水,在車輛作用下會形成水壓,對橋面的面層形成不利影響,并造成此處的防水層破壞。

（2）無論在施工的哪個階段,都要制定嚴格的操作規程,都應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。

（3）防水層的鋪設應從低處開始向上鋪,盡可能避免水滲入搭接縫中。

（4）加強現場監理的重要性,鋪設防水層是一件很細致的工作,需要在好天氣下工作,又要趕工期,有時不當之處是在夜間造成的。

（5）相應的檢驗項目及其頻率和試驗應明確規定。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。

5 橋面鋪裝防水的主要方法

5.1 幾種常用的防水材料性能

（1）聚氨酯彈性防水涂料。以聚氨脂為主體配合其他材料,由甲、乙兩種組合而成。固化后形成富有彈性的橡膠狀防水層。

（2）環氧膠乳防水涂料。為環氧樹脂乳液和氯丁膠孔的混合體。優點,與水泥混凝土的親和性好,有延展性,造價適中,缺點,與瀝青混合料的親和性差,易出現瀝青混凝土的擁包、脫落,因為其半透明呈白色,可以用作邊梁外側的涂層以及下部結構的防水涂層。

（3）陽離子氯丁膠乳瀝青防水涂料。主要成分為氯丁膠乳,石油瀝青和水以及配套材料,對基層的干燥度要求低,能適應氣溫較低季節施工,雨季施工必須在施工后10 h之內無雨,否則應補涂,目前這種材料耐高溫性能稍差,對水泥混凝土面層的附著力不夠穩定,而且完全人工操作,占用工期時間較長。

（4）聚合物瀝青橋面防水材料。該產品以復合離子型乳化瀝青,橡膠,樹指改性劑為主要原料構成的單組分水乳型防水涂料。

（5）PC橡膠防水卷材防水層。該產品可以做成1mm以下薄膜,用本身液體涂料粘結到基面上,具有較好的粘結強度,即可以自粘又能與混凝土表面進行粘結,還能與瀝青混合料牢固地粘結。

5.2 防水涂料的施工要點

（1）涂料對水泥混凝土鋪裝要求必須達到強度指標,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機或空氣壓縮機吹干。

（2）防水涂料本身的性能是關鍵,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,所以必須選擇優質的防水材料。

（3）乳液性質的防水涂料。高溫天氣應避開中午施工,以避免形成氣泡,一旦形成氣泡,立即進行處理,趕平后不影響粘結力。

（4）收水口部位及陽陰角處應作特殊處理。在防水泥支沒完全干透之前,禁止車輛通行。

5.3 橋面防水涂層的質量要求及控制

（1）對防水材料必須進行檢驗。每一批量都應抽檢。重點抽檢其耐熱性以及粘和性,必須滿足150°不流淌的條件,還應進行外觀檢驗,發現異常立即停止使用。

（2）對基層應午嚴格地檢查驗收,不允許有任何不合格的地方。

（3）操作時應及時檢查有無空鼓氣泡,脫落,翹邊等現象,以便及時處理。

（4）在攤鋪瀝青混和料時,應隨時檢查有無損壞的地方,及時進行修補。