何海斌
(黑龍江工程學院,黑龍江 哈爾濱 150050)
施工材料的質量會對橋梁工程的施工質量產生直接影響,這一點在橋面防水以及加固施工當中表現得尤為明顯。為此,相關工作人員應該嚴格把控材料關,在施工環節為預防橋面的滲水、漏水病害,提升橋面穩固性和安全性,選用防水性能強;加固性能高的新型施工材料;以質量佳、性能強的施工材料,來提高施工材料應用效率,保障施工成效。
案例橋梁是某城市的快速干線道路橋梁,該橋全長2201.8m。此橋主橋的上部結構是預應力混凝土連續箱梁橋,采用單箱單室、大懸臂、薄壁箱型斷面的三向預應力體系。主橋跨境組合為545.30(85.15+125+125+125+85.15),其橋寬為18.6m,邊框與中跨之比為0.68,橋梁采用懸臂澆筑法施工。該橋梁的設計荷載標準為汽車—超20 級,驗算荷載為掛車—120,人群荷載為每平方米2.4 千牛。此橋在竣工通車后,已經發揮了20 余年的交通干線作用,成為了城市交通體系之中不可或缺的部分。但是經過實地調研發現,該橋橋面的病害問題較為嚴重。橋梁主跨的跨中存在下撓問題,橋箱頂板和腹板存在嚴重滲漏水問題,箱內有積水。而且,橋箱內外均存在較多裂縫,其頂板和腹板的混凝土表面也出現存在白斑和空洞問題。
為了探究該橋出現嚴重滲漏水問題的成因,相關工作人員不僅對該橋進行了實地考察,并且結合了橋梁的設計圖紙以及使用記錄開展了全面性分析[1]。經分析發現,導致該橋出現橋面病害的原因如下:
第一,墻面防水層設計不合理,且橋面的面板受日照溫差影響大。第二,施工嚴謹性不強。施工環節并未完全封閉全部的工作孔,且對施工縫的處理不科學。在開展豎向預應力管道施工時,存在部分管道壓漿不密實的問題。第三,橋梁上的車輛通行量大,超載問題十分嚴重,使得該橋橋面處于超負荷狀態。
當橋梁工程之中存在嚴重滲水和漏水問題時,會導致混凝土強度以及其主筋的使用質量受到損害,使得橋梁結構的可靠性下降,其使用壽命也會縮減。為了保證橋梁的使用效果,相關工作人員應該對其橋面進行防水加固。杜絕外界水源是開展橋面防水處理工作的重點,為了能夠從根本上解決箱梁滲漏水的問題,為橋梁結構的穩固性、實用性以及耐久性提供保障,相關工作人員必須在開展橋面防水設計工作,是合理的選用施工材料[2]。設計和施工人員要依據橋梁的實際情況,大膽使用性能強、性價比高的新材料。
1) 混凝土抗凍防水合金粉,混凝土抗凍防水合金粉是一種新型的防水材料,可有效提升混凝土砂漿的防水性能。這是一種非金屬且不導電材料,不溶于水及浸潤角可達170°,在摻加砂漿混凝土以后與各組分的兼容性良好。混凝土抗金防水合金粉的性能十分強大,其抗凍融可達F625,抗裂性能比普通混凝土高出50%以上。同時,這種材料還具有極強的抗滲性能,在水壓2PMa 以下,可實現24 小時恒壓,其抗滲結果為零。也就是說,應用這種材料可保證水下幾百米深處的混凝土建筑實現無滲透。
混凝土防水抗凍合金粉的施工方法較為簡單。在實踐環節,只需要將其直接添加到混凝土澆筑和砂漿抹面之中,就可以達到永久的防水抗凍功效。若將混凝土防水抗凍合金粉添加到混凝土之中,則其添加比例依照凝膠材料的3%-5%即可;若將其添加到砂漿之中,則需要依據水泥用量的5%-7%添加。由此可見,這種材料的應用既可以減少防水層工序,又能夠達到良好的防水效果。不過,相關工作人員需要注意的是,在實踐過程當中所使用的水泥必須在標號42.5 以上。
2) 瀝青混凝土聚酯纖維,在瀝青混凝土材料之中應用瀝青混凝土聚酯纖維,可以達到加強筋的作用。瀝青混凝土混合料的使用性能將得到質的飛躍。在對石油進行初步提煉獲得原料后添加特種材料即可制成聚酯纖維。這種材料的每一根纖維都是獨立的,與瀝青之間具有極強的吸附性,且不會出現纏繞問題。應用瀝青混凝土聚酯纖維,能夠提升混合料的使用性能,大大提升瀝青混凝土混合料的內聚力。這樣一來,因路面反射和溫度影響而產生裂縫或剝落的幾率將會大大降低,可有效抑制橋面鋪裝層的滲水問題,并且延長其使用壽命。
3) 施工流程,為了合理應用橋面防水加固施工新材料,相關工作人員應該對橋面的防水結構進行優化設計。在橋面鋪裝層的基礎之上,設置兩層防水層和一層調平層,以頂板項面為第一層防水層。相關工作人員在應用新型材料開展防水加固施工時,需要遵循規定順序。
第一,清理原有的瀝青路面以及調平層混凝土,并完成頂板修復工作。填補空洞,灌漿裂縫,保持頂板完整。第二,對箱梁頂板的混凝土進行處理。將混凝土防水抗凍合金粉添加其中在混凝土材料中。第三,以XYPEX 防水材料涂抹在梁頂板。第四,應用添加了混凝土防水抗凍合金粉的混凝土材料,澆筑厚度為38mm 的混凝土調平層。第五,澆筑厚度為54mm 的第二層防水層,以采用聚酯纖維實現強筋的瀝青混凝土完成橋面鋪裝層施工。
總而言之,橋面防水加固施工的有效性,將會對橋梁工程的整體質量以及其使用安全性產生深刻影響。所以,在實踐過程當中,相關工作人員必須合理選用施工材料。