混凝土橋橋面系滲水病害及防治措施
2013-05-02 來(lái)源：筑龍網(wǎng)
混凝土橋面系滲水會(huì)腐蝕鋼筋，降低混凝土強(qiáng)度，縮短結(jié)構(gòu)的使用壽命，橋面系滲水已成為我國(guó)橋梁的主要病害之一。以往我國(guó)對(duì)橋面防水一般沒(méi)有要求，到了8O年代末9O年代初，隨著高速公路、立交橋和高架橋的發(fā)展，橋面防水問(wèn)題已日漸突出。1997年發(fā)布的《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JrrJOl4—97）中，第9．1．2條款規(guī)定橋面瀝青鋪裝應(yīng)由粘結(jié)層、防水層及面層組成。第9．1．4條規(guī)定為提高橋面使用年限減少維修養(yǎng)護(hù)，應(yīng)在粘結(jié)層上設(shè)置防水層，也就是說(shuō)橋面防水問(wèn)題在國(guó)內(nèi)工程界已形成共識(shí)。
1、橋面系滲水病害
對(duì)濟(jì)寧市國(guó)省道橋梁橋面出現(xiàn)病害的原因調(diào)查發(fā)現(xiàn)：病害的發(fā)生，除了超載因素外，橋面系構(gòu)造的不合理和沒(méi)有橋面防水層也是其中的主要原因，另一方面是由于橋面水泥混凝土鋪裝太薄和填縫的混凝土質(zhì)量不高，容易遭到水損害。首先在鉸縫處形成裂縫，造成單梁受力，水由鋪裝層向下滲漏，從鉸縫流到梁板，對(duì)混凝土產(chǎn)生腐蝕，削弱了粱板的承載力，最后造成橋梁的破壞。
過(guò)去采用的伸縮縫形式基本上都是漏水的，由伸縮縫處滲漏下的水往往流到粱端，再流到帽梁，對(duì)梁端和帽梁頂部混凝土產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕，這一現(xiàn)象幾乎在每一座橋上都可以見(jiàn)到。從對(duì)橋梁病害調(diào)查結(jié)果來(lái)看，橋面的損壞占的比例最大，其次是邊梁外側(cè)、梁端和帽梁。
2、橋梁滲水病害的成因分析
一般來(lái)說(shuō)，水泥混凝土材料是耐水材料，在潮濕環(huán)境或水中能保持強(qiáng)度和穩(wěn)定性，潮濕條件也是水泥混凝土材料早期強(qiáng)度形成和發(fā)展不可缺少的條件。但是長(zhǎng)期處于潮濕條件下，尤其在干濕交替循環(huán)狀態(tài)下，混凝土的耐久性問(wèn)題是不容樂(lè)觀(guān)的。很多橋梁墩臺(tái)，在水位浮動(dòng)的部位首先被破壞就是證明。水泥混凝土在塑性期或硬化初期會(huì)因?yàn)樗终舭l(fā)造成塑性開(kāi)裂。一般而言，橋面混凝土厚度小，和空氣的接觸面積大，產(chǎn)生塑性開(kāi)裂的幾率也大。加強(qiáng)橋面混凝土施工中的質(zhì)量管理和早期養(yǎng)護(hù)可以減少開(kāi)裂，但難以完全消除。在以后的使用過(guò)程中，早期產(chǎn)生的裂縫會(huì)隨著車(chē)輛反復(fù)荷載的沖擊而逐漸擴(kuò)展。如果沒(méi)有完善的防水系統(tǒng)，帶有腐蝕性物質(zhì)的水就會(huì)滲入到混凝土中并從裂縫流入到混凝土中去，產(chǎn)生堿—— 骨料反應(yīng)以及酸堿性物質(zhì)對(duì)混凝土進(jìn)行腐蝕的反應(yīng)。
3、橋梁防水措施
3．1 水泥混凝土鋪裝的防水
混凝土經(jīng)常接觸水的部位都要設(shè)計(jì)為防水混凝土，保證本身的密實(shí)性和防腐蝕的性能。在混凝土中加入粉煤灰或超細(xì)粉等可以減少水泥帶入的堿量，加太鋼纖維聚丙烯纖維可以對(duì)膨脹、開(kāi)裂起到阻裂作用，并具有很好的抗?jié)B能力，達(dá)到自防水的基本要求。橋面水泥混凝土的平均厚度不小于10 cm，最薄處厚度不小于8 cm，而且混凝土本身的配比設(shè)計(jì)以及澆筑質(zhì)量要嚴(yán)格控制。橋面鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑應(yīng)不小于10 rnl~l，間距不大于150 mm。很多橋梁2～3年就遭到破壞，設(shè)計(jì)橋面鋪裝的不盡合理和施工質(zhì)量存在缺陷是主要原因之一。
3．2 橋面防水層
無(wú)論橋面混凝土施工質(zhì)量如何好，均不能完全保證不開(kāi)裂。所以橋面水泥混凝土鋪裝層上面必須設(shè)置防水層。防水層不但本身要起到防水作用，而且要求其與水泥混凝土、瀝青混凝土都具有很好的親和性，附著力好。下面能牢固地與水泥混凝土表面粘結(jié)，上面與瀝青混和料牢固地粘結(jié)。
3．3 伸縮縫的防水
濟(jì)寧市的橋梁采用了很多種伸縮縫，只有在90年代初采用的毛勒伸縮縫不漏水，近幾年改進(jìn)后的仿毛勒伸縮縫也基本不漏水，其他均漏水。所以以前修建的橋，伸縮縫下面的梁端和帽梁受水損害最嚴(yán)重。除了毛勒縫、仿毛勒縫之外，對(duì)伸縮量小于5 crn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問(wèn)題。
3．4 橋面雨水孔與水落管
橋面雨水孔與水落管的設(shè)置應(yīng)該嚴(yán)格。常見(jiàn)的問(wèn)題主要表現(xiàn)在：收水口小，不能及時(shí)將水泄走；收水口標(biāo)高高于周?chē)鷺?biāo)高，造成積水；收水口高出水泥混凝土表面，而且周?chē)炷敛幻軐?shí)，造成管周?chē)┧?；出水管過(guò)短，發(fā)生尿檐現(xiàn)象，從而導(dǎo)致收水口周?chē)约斑吜和鈧?cè)混凝土的破壞。
4、橋面防水材料及施工方法
4．1 橋面防水材料的種類(lèi)
1）改性瀝青防水卷材。橋面防水層上鋪設(shè)改性瀝青混凝土?xí)r可采用橋面專(zhuān)用高耐熱聚酯胎頁(yè)巖石屑腹面APP改性瀝青防水卷材。目前國(guó)內(nèi)一些廠(chǎng)家生產(chǎn)的橋面專(zhuān)用聚酯胎頁(yè)巖石屑腹面APP改性瀝青防水卷材均可滿(mǎn)足~GB18234-2000塑性體改性瀝青防水卷材》指標(biāo)要求。另外，SBS改性瀝青防水卷材較適用于橋梁受重復(fù)沖擊荷載變形的要求，也可用于橋面防水。國(guó)外有不少?lài)?guó)家采用SBS改性瀝青防水卷材作為橋梁防水材料，如Soprema Inc．生產(chǎn)的SBS改性瀝青防水卷材各項(xiàng)指標(biāo)基本滿(mǎn)足要求。
2）涂膜防水材料。由于公路有不少?gòu)澠滦睒?，且橋梁坡度大，加之重載車(chē)輛多、車(chē)速快，在用卷材作防水層的橋梁建成通車(chē)后一些橋面出現(xiàn)了瀝青混凝土滑動(dòng)現(xiàn)象。為此，部分能適應(yīng)橋梁防水層要求的涂膜防水材料開(kāi)始在橋梁防水工程中得到應(yīng)用，這些涂膜防水材料均屬水泥基防水涂料，主
要有以下2種防水材料：①水泥基滲透結(jié)晶型防水材料。此材料屬剛性防水材料，各項(xiàng)性能指標(biāo)符合《水泥基滲透結(jié)晶型防水材料》規(guī)定的要求，同時(shí)要求達(dá)到耐熱度150℃，低溫柔性也應(yīng)達(dá)到一l5℃無(wú)裂縫。②集合物水泥防水粉涂料。這種涂料為雙組分材料，粉料與高分子聚合物乳液混合攪拌后，涂刷于結(jié)構(gòu)表面結(jié)膜成涂層，隨著水分蒸發(fā)逐漸形成具有一定強(qiáng)度和彈性的防水膠膜，可承受一定振動(dòng)和變形，因此可用于橋梁防水。
4．2 橋面防水材料的選用
1）一般情況下，橋面專(zhuān)用卷材屬于首選。這種APP改性瀝青卷材的耐高溫性、抗?jié)B性、耐老化性、抗硌破、高溫抗剪、低溫抗裂等均優(yōu)于防水涂料。但使用卷材防水時(shí)應(yīng)采取一定的措施，以防止橋面瀝青混凝土滑動(dòng)。① 卷材施工時(shí)，基層表面的含水率應(yīng)≤9％，否則防水層易起鼓而造成滑動(dòng)；
?、诒ＷC基面混凝土具有一定的粗糙度，增大卷材與基面之間的磨擦力，以抵抗卷材滑動(dòng)；③實(shí)行防排結(jié)合，在橋面鋪裝層上設(shè)置排水孔，使瀝青混凝土中的積水及時(shí)排除，有利于防止橋面瀝青混凝土滑動(dòng)。
2）與卷材比較，防水涂料能在潮濕基面上施工，但涂膜材料的抗拉強(qiáng)度和延伸率較低；對(duì)橋梁變形適應(yīng)性差（剛性涂膜更差）；與瀝青的親和性也不如卷材，特別是在重載條件下很難確保防水層的整體性；橋面鋪裝層混凝土一層產(chǎn)生裂縫，防水層會(huì)隨之開(kāi)裂，不能保證防水效果。因此，重載橋梁應(yīng)盡量避免使用涂料。
4．3 橋面防水施工要點(diǎn)
1）卷材防水層施工。檢查基層，用空壓機(jī)吹凈塵土，且不允許有外露的鋼筋、鋼絲等。涂刷基層處理劑應(yīng)均勻、不露底、不堆積；鋪貼卷材時(shí)，需全幅內(nèi)均勻往返加熱卷材，使卷材表面瀝青熔融。卷材必須與基面粘結(jié)牢固，粘結(jié)面積不低于99．5 ；嚴(yán)禁在雨天、雪天及氣溫5~C以下和5級(jí)風(fēng)以上施工，雨雪后必需等基面晾干后才可施工。卷材施工完畢，驗(yàn)收合格后，必須嚴(yán)格保護(hù)，嚴(yán)禁車(chē)輛通行，不得堆放材料、構(gòu)件及雜物，不準(zhǔn)停放各種施工機(jī)械，并設(shè)護(hù)欄標(biāo)志，設(shè)專(zhuān)人看管。
2）防水涂料施工。雙組分防水涂料的乳液與干粉均需在現(xiàn)場(chǎng)混合，必須配料準(zhǔn)確、攪拌均勻。縱橫交錯(cuò)分層均勻涂刷，不得漏涂，也不可堆積?；姹仨毐３譂駶?rùn)，但不得有明水。涂層未固化前，嚴(yán)禁行人和車(chē)輛穿行，不得堆放器材雜物。氣溫低于5℃ 、雨雪天氣及5級(jí)風(fēng)以上不得施工，成品保護(hù)與卷材防水大致相同。
5、結(jié)束語(yǔ)
要解決橋面系滲水問(wèn)題，必須從橋面防水設(shè)計(jì)、橋面防水施工和橋面防水施工監(jiān)理質(zhì)量控制等各主要方面抓起，才能較有效地防止橋面滲水損壞。
