賈 燕

(衡水公路工程總公司)

1 橋面柔性防水材料技術(shù)性能要求

橋面防水材料分類，國(guó)內(nèi)外對(duì)橋面防水材料的分類方法也很多，主要有薄膜類、卷材類(包括材)和涂膜類。瀝青類防水材料使用較早，因此也有將其單獨(dú)作為一類的。其中最常見的是將其分為兩大類，即卷材類和涂膜類。其中，卷材類防水材料是指工廠預(yù)制生產(chǎn)成型的材料，使用時(shí)被粘到橋面板上形成連續(xù)的防水膜。具體又可分為瀝青防水材料、改性瀝青防水材料和合成高分子防水材料。涂膜類是指由一組分或兩組分經(jīng)水分或有機(jī)化學(xué)溶液處治形成，使用時(shí)涂到橋面上，固化后形成具有相當(dāng)厚度的防水膜，有時(shí)在涂層之間鋪有胎體增強(qiáng)材料來提高其抗拉強(qiáng)度。常用的胎體增強(qiáng)材料包括各種有機(jī)織物和玻璃纖維等，目前使用最多的是聚酷無紡布。

1.1 防水材料現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)研究

橋面防水層的施工是在特定的環(huán)境里對(duì)防水材料的一次再加工，工程質(zhì)量受場(chǎng)地、氣候、施工條件等各方面的影響。而同時(shí)它又是由施工人員、施工機(jī)械、防水材料共同參與的一項(xiàng)工作，因此有必要在試驗(yàn)工程的基礎(chǔ)上對(duì)施工技術(shù)加以總結(jié)和改進(jìn)研究，提出一套完善的施工技術(shù)，可以良好的調(diào)配這幾方面因素，使它們能與施工環(huán)境相互協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮各自的作用。

1.2 瀝青層攤鋪的施工技術(shù)

瀝青層攤鋪階段對(duì)防水層施工質(zhì)量影響最大的因素是瀝青層的級(jí)配和攤鋪溫度。當(dāng)瀝青混合料的粒徑較大時(shí)，對(duì)防水層產(chǎn)生刺破、粘帶的可能性會(huì)增大，根據(jù)室內(nèi)模擬碾壓試驗(yàn)的結(jié)果規(guī)定對(duì)于卷材類和加胎體的防水材料，面層不宜采用粗粒式的瀝青混凝土：不加胎體的涂膜類材料，面層最好采用細(xì)粒式的瀝青混凝土，特殊情況時(shí)也可采用中粒式。在攤鋪過程中必須對(duì)攤鋪溫度隨時(shí)檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)溫度不符合要求(沒有達(dá)到防水材料的最佳粘結(jié)溫度)要及時(shí)中止。檢測(cè)的溫度包括瀝青混合料在運(yùn)料車內(nèi)的溫度、松鋪時(shí)溫度、壓實(shí)過程中的溫度和整個(gè)過程中防水材料表面的溫度。如果混合料在運(yùn)料車內(nèi)的溫度過低，則根本不能保證攤鋪碾壓溫度，應(yīng)考慮選擇較近的拌和站，如果條件受限，運(yùn)輸路程較遠(yuǎn)時(shí)，一定要加強(qiáng)保溫措施;瀝青層攤鋪和碾壓時(shí)的溫度是最關(guān)鍵的，直接決定著防水層與瀝青層的粘結(jié)狀況，所以在施工過程中要嚴(yán)格控制，發(fā)現(xiàn)溫度不符合要求時(shí)必須及時(shí)中止，采取相應(yīng)措施。

在攤鋪機(jī)剛剛經(jīng)過，熱混合料被燙平板振壓成型后，就立即將溫度計(jì)插入瀝青層中間，并開始觀察記錄數(shù)據(jù)，插溫度計(jì)時(shí)要迅速、直接，不要將混合料內(nèi)部的熱量散失，待壓路機(jī)復(fù)壓開始時(shí)再將溫度計(jì)拔出;防水層表面和下面溫度的檢測(cè)結(jié)果可以為評(píng)價(jià)防水材料使用條件提供依據(jù)，檢測(cè)時(shí)選擇若干點(diǎn)，將溫度計(jì)插入防水薄膜下面，并在每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)處放置一個(gè)溫度計(jì)在防水薄膜的上面，從攤鋪機(jī)經(jīng)過檢測(cè)點(diǎn)，有熱混合料鋪上時(shí)開始記錄數(shù)據(jù)。

檢測(cè)這些溫度用普通的玻璃溫度計(jì)是不行的，建議采用熱電偶溫度計(jì)，此種溫度計(jì)包括數(shù)據(jù)采集器和不銹鋼的探頭，測(cè)量溫度時(shí)將探頭插入待側(cè)物體內(nèi)部，數(shù)據(jù)可在數(shù)據(jù)儀上直接讀出，具有讀數(shù)方便、靈敏度高、耐久性好的特點(diǎn)，不銹鋼的熱傳感器可以抵抗施工車輛的碾壓，適合工程中的使用。

除了控制攤鋪溫度以外，在施工時(shí)還必須做好施工組織。在攤鋪過程中運(yùn)料車要一趟趟地將混合料送到攤鋪機(jī)處，如果拌和站在橋的另一端，運(yùn)料車不可避免地就要在已鋪有防水材料的橋面上經(jīng)過。這時(shí)，要減少車輛對(duì)防水材料的損傷，應(yīng)在橋端豎立“緩慢行駛”的標(biāo)志牌，并將橋面上車輛行駛的路途中的障礙清除，遇到伸縮縫在攤鋪瀝青層之前已裝好的情況時(shí)，要注意保護(hù)伸縮縫，并用鐵板或木板搭在伸縮縫上形成斜坡，使得車輛能勻速通過，避免了車輛在橋面上頻繁地啟動(dòng)和剎車：另一方面，還應(yīng)派專人負(fù)責(zé)清掃從每輛運(yùn)料車上落下的集料，如有遺漏，散落的集料就會(huì)被后面的車輛碾壓，嵌入防水層中，嚴(yán)重的還會(huì)將防水材料刺破。

2 橋梁施工裂縫的成因及對(duì)策研究

橋梁施工過程中，很容易出現(xiàn)裂縫。裂縫的出現(xiàn)不僅僅影響工程質(zhì)量甚至?xí)?dǎo)致橋梁垮塌?；炷灵_裂經(jīng)常困擾著我們橋梁工程技術(shù)人員。其實(shí)，如果采取有效的施工措施，很多裂縫是可以克服和控制的?；炷亮芽p的成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要原因。本文將分析橋梁混凝土施工裂縫的主要原因和防治措施。

2.1 橋梁施工裂縫的成因

橋梁混凝土裂縫的種類，就其產(chǎn)生的原因，大致可劃分如下幾種：

(1)荷載引起的裂縫。荷載裂縫產(chǎn)生的原因在于施工過程中，不加限制地堆放施工機(jī)具、材料;不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，隨意翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝;不按設(shè)計(jì)圖紙施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式;不對(duì)結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等。

(2)溫度變化引起的裂縫?；炷辆哂袩崦浝淇s性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中，溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超出荷載應(yīng)力。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。

(3)凍脹引起的裂縫。大氣氣溫低于零度時(shí)，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力;同時(shí)混凝土凝膠孔中的過冷水在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強(qiáng)度降低，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時(shí)受凍最嚴(yán)重，成齡后混凝土強(qiáng)度損失可達(dá)30% ～50%。冬季施工預(yù)應(yīng)力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫。

(4)施工材料質(zhì)量引起的裂縫?；炷林饕伤?、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。砂石粒徑太小、級(jí)配不良、空隙率大，將導(dǎo)致水泥和拌和水用量加大，影響混凝土的強(qiáng)度，使混凝土收縮加大，如果使用超出規(guī)定的特細(xì)砂，后果更嚴(yán)重。砂石中云母的含量較高，將削弱水泥與骨料的粘結(jié)力，降低混凝土強(qiáng)度。砂石中含泥量高，不僅將造成水泥和拌和水用量加大，而且還降低混凝土強(qiáng)度和抗凍性、抗?jié)B性。砂石中有機(jī)質(zhì)和輕物質(zhì)過多，將延緩水泥的硬化過程，降低混凝土強(qiáng)度，特別是早期強(qiáng)度。砂石中硫化物可與水泥中的鋁酸三鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，體積膨脹2.5倍。拌和水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時(shí)對(duì)鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土，或采用含堿的外加劑，可能對(duì)堿骨料反應(yīng)有影響。

(5)施工工藝質(zhì)量引起的裂縫。在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進(jìn)的和貫穿的各種裂縫，特別是細(xì)長(zhǎng)薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)。

2.2 裂縫處理

(1)表面修補(bǔ)法。表面修補(bǔ)法是一種簡(jiǎn)單、常見的修補(bǔ)方法，它主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。

(2)灌漿、嵌縫封堵法。灌漿法主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。

(3)結(jié)構(gòu)加固法。當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)，就要考慮采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。

(4)混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

(5)電化學(xué)防護(hù)法。電化學(xué)防腐是利用施加電場(chǎng)在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達(dá)到防腐的目的。陰極防護(hù)法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護(hù)法中常用而有效的三種方法。

［1］ 中華人們共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范［M］.人民交通出版社，1997.

［2］ 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范［M］.人民交通出版社，1994.

［3］ 周國(guó)鈞等.混凝土工程裂縫調(diào)查及外強(qiáng)加固技術(shù)規(guī)程［M］.地震出版社，1992.