王瑞軍
(中鐵二十二局集團第二工程有限公司,北京100043)
當前我國橋梁建設與交通運輸行業發展息息相關,要推動我國交通運輸業發展,需要不斷提高橋梁工程的建設水平,為我國經濟發展服務。但在當前橋梁工程施工中,經常會遇到各種質量安全問題,尤其是滲水問題,在橋梁施工后期受雨水沖刷作用,會對橋梁造成損害,威脅到橋梁使用壽命和安全性。因此在橋梁工程施工中,需重視橋面防水施工,掌握防水施工技術要點,強化防水施工質量,以保證橋梁工程使用壽命和質量安全。
橋梁工程使用中,混凝土保護層碳化、氯化物侵蝕會導致鋼筋銹蝕問題,而出現這些腐蝕現象水是其中的關鍵要素。特別是橋梁端部封頭處,如果混凝土層比較薄或者存在裂縫,則會導致水沿封頭微小裂縫從伸縮裝置部位向橋梁內部逐漸滲入,水一旦進入內部則難以排出,長期浸泡會銹蝕鋼筋,同時導致混凝土脫落,梁體受到直接性侵害。因此在橋梁施工中,封頭防水是不可忽視的。
橋面板之間橫向聯結中鉸縫為關鍵部位,該部分承擔橫向分布和橋面整體性作用,并且由于施工工藝原因此處為新舊混凝土交接部位,存在施工縫,混凝土比較薄弱,受力情況復雜,如果施工中對其重視不足未嚴格把控使用的工藝和材料,則容易受到侵蝕。特別是當前交通量加大、過載車輛多,鉸縫位置往往過早出現裂縫,通過該處裂縫橋面雨水會侵蝕鋼筋混凝土,單梁受力狀況形成,承載力降低,最后被破壞。
根據現場施工和后期使用觀察,與中板相比,邊板的滲水情況往往更為嚴重。其原因主要是施工中未嚴格控制橋面鋪裝混凝土的平整度,以及防撞護欄施工不合理,導致橋面兩側容易積水,同時作為薄弱環節,邊緣防水容易侵害邊板。邊梁、邊板外緣面長期暴露在外,會嚴重受到雨水、含鹽水的淋浸。在碳化、微縫、淋雨等多種因素長期侵害下,邊板更容易出現裂縫、剝落、暴筋、銹蝕等問題。
空氣中、雨水中都有一定氯鹽成分,特別是沿海地區其濃度更高。冬季為了消除路面積雪和冰凍也會采用噴灑鹽水的方式,這些鹽水進入防水不良的伸縮縫,會向墩臺流去,經過不防水橋面進入混凝土縫隙,進而引發堿—骨料反應和鹽腐蝕,危害到橋梁混凝土結構[1]。
該技術使用中,首先需在橋面鋪裝一層瀝青砂材料,材料中添加0.1%的聚酯纖維,將其作為橋面封層材料,壓實處理攤鋪的瀝青砂,使其充分與橋面結合,發揮橋面防水作用、與橋面板共同受力作用,在早期的橋梁建設中該技術得到廣泛應用,其工藝簡單、對橋面平整度要求低,可以直接對凹凸不平、有局部破損的橋梁進行瀝青砂橋面防水施工。但在其使用中,具體的瀝青用量、拌和溫度、環境溫度等都會對瀝青砂防水效果產生影響,使用成效具有不確定性,易出現防水層剝離脫落的情況。比如低溫環境下瀝青砂材料容易變脆,上部車輛荷載作用下橋面鋪裝層容易開裂。同時瀝青砂橋面防水技術應用中要保證其防水效果,一方面要注意處理薄弱位置,比如橋面接縫部位等,需鋪設一定數量防水層來避免防水層剝落,確保上下防水層良好黏結,控制好對接長度。另一方面需合理設計配合比,以減少瀝青砂材料、橋面防水質量受到瀝青用量影響,按照相關設計規范,根據現場實際情況進行配合比設計,并進行瀝青砂試拌,取試樣進行馬歇爾試驗,然后調整材料用量。最后要做好壓實控制,壓實環節按照緊跟慢壓原則執行,攤鋪防水層與壓實操作同步進行,避免材料溫度快速下降對壓實效果產生影響,而使得瀝青砂層無法有效黏結橋面[2]。
防水卷材施工技術是根據設計和地域環境影響選擇防水卷材,鐵路橋梁防水層卷材類一般采用L 類氯化聚乙烯防水層和高聚物改性瀝青防水層,涂料類防水層采用聚氨酯涂料防水層,將其均勻鋪貼在橋梁基層,實現無滲透的防水層與橋面層連接,成為首道橋面防水屏障。相比于其他防水技術,防水卷材的耐水性、柔韌性和抗斷裂性等性能較好,橋梁工程使用中可以避免雨水、溫度、車輛荷載對橋面防水效果的影響,長期發揮穩定的防水效果。具體施工中要先處理好基層,修復基層缺陷破損部位,基面上附著的灰塵污漬清掃干凈,保持基面干燥清潔,控制好含水率使其低于9%,基層表面也需均勻鋪設底料;然后裁剪防水卷材為需要的形狀尺寸,依次從低到高、從遠到近鋪設防水卷材,使用聚氨酯使防水卷材與基層黏結效果得以改善,因為聚氨酯本身也是防水材料,相當于形成了兩道防水體系,橋梁端頭搭接部位鋪設防水卷材時需要交錯排列;最后檢查防水卷材鋪設效果,特別是細部的密封處理效果、基層黏結效果,將卷材層與基層之間的空隙氣泡擠出,要注意避免在強風雨雪天氣下進行防水卷材施工。
該技術是在橋面結構層表面均勻涂抹防水涂料,靜置一段時間后會膠結固化為防水層發揮防水作用。該技術操作便利、防水效果好,可以更好地判斷橋面滲漏點并進行修復,且連續防水層無接縫。實際施工中,可選擇的防水涂料類型多,不同的材料滿足了不同橋梁橋面防水施工需求,常見有聚氨酯類涂料、橡膠瀝青類涂料和丙烯酸類涂料等。實際上,環境溫度也會影響到橋面防水涂膜性能,比如水乳型涂料在運輸、堆放和涂膜環境對溫度要求就比較嚴格,環境溫度過高或過低都會導致防水涂抹層溶劑發揮過度、延緩成膜速度等問題,而導致其力學性能下降。如果橋梁工程施工中其基面平整度差,或者未及時修復處理局部缺陷部位,在基面上直接涂刷防水涂料,會導致基面凹凸部位涂料堆積、不規則流淌,防水涂抹層厚度不均產生薄弱部位影響到防水效果。
在一些橋梁工程中為突破涂抹方式技術、防水卷材技術受環境溫度變化因素影響的局限性,會選擇使用密封防水劑施工技術,施工中防水材料選用M-500無機水性水泥等液態密封劑,直接將其均勻噴涂在橋面,防水劑接觸橋面鋪裝層過程中,會與其中堿性物質產生化學反應生成不溶于水的膠凝體,橋面鋪裝層內部孔隙、毛細孔通道被封堵進而起到防水作用,這種技術具有永久性特點,除可防水外,還兼具防酸堿侵蝕、抗風蝕等作用。
在進行橋面防水施工前,需做好充足準備工作。首先要分析調查橋面整體狀況,確定是否具備施工標準,基層是否處理完成,并制定科學的施工方案。之后進行材料準備,根據使用的防水施工技術確定材料類型和用量,材料進場后根據要求取樣送檢,保證原材料的質量合格。最后正式施工前,需徹底清潔橋面避免堆放垃圾等現象,保持其整潔干燥,方便后期順利施工。
通過實行有效的橋面保護工作可以提升橋面防水工程的整體施工質量和效果。在進行橋面保護時,應當準確實行相關信息資料的計算與分析,對于施工期間所用到的防水材料性能加以全面掌握。同時要按照國家對應的質量標準開展材料購置工作,基于施工設計方案的具體規定與要求來實行橋面保護工作。以較快的工作效率完成對施工建材的存放管理工作,以此確保材料在存放期間質量與性能不會受到影響,并方便后續施工時調用。應當重點關注天氣和溫度變化,避免在潮濕環境作業,要保證橋面鋪設厚度均勻,及時處理出現的氣泡和漏噴等問題,一層涂抹干燥后再進行下一層施工。在橋面保護工作中,需要對每一環節的施工情況實行嚴格的監督檢查,以免在施工中因為人為因素而使得橋面質量無法達到理想水平[3]。
在橋梁項目橋面防水施工期間,為了充分確保施工質量符合工程實際規定要求,應當對整體施工過程實行嚴格的檢查,如果發現存在不合理之處,需要立刻予以修補處理。并且,還需要做到相應的養護與驗收工作。首先,在養護管理工作中,應當基于橋梁工程橋面防水層的實際施工狀況,制定合理的養護方案,以確保養護工作充分發揮出應有效果,從而避免在橋面防水層中存在質量缺陷問題,使得橋面防水性能達不到預期要求或是使用壽命縮短。其次,混凝土澆筑完成后,應采取保濕養護,以免出現裂紋。自然養護時,橋面應覆蓋透水土工布保濕養護,橋面混凝土灑水次數應能保持表面充分潮濕。自然養護應不少于14d,根據橋梁防水層施工具體情況采取有效養護措施,具體依據瀝青混合層質量要求進行灑水養護、覆蓋養護等。最后,質量驗收時需嚴格檢查各施工細節,保證驗收的真實有效性。
為提升橋梁整體建設水平,需重視其施工中橋面防水施工技術的應用,要從材料選擇、方案設計、技術把控、養護管理等方面著手,控制好橋面建設質量,提高其防水性能和使用質量。