熊斌丹

(中交四航局第一工程有限公司)

橋梁橋面防水設(shè)計實(shí)例分析

熊斌丹

(中交四航局第一工程有限公司)

結(jié)合工程案例，筆者從結(jié)構(gòu)自防水、附加防水層、伸縮縫、變形縫、施工縫防水等方面，較為全面的介紹了混凝土橋梁橋面防水的設(shè)計，可供相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員參考。

橋梁工程;橋面防水;自防水;涂料防水;止水帶

1 工程概況

重慶三環(huán)高速銅梁至合川段在金九大橋路段分別與遂渝鐵路(既有線)、遂渝鐵路復(fù)線、蘭渝鐵路等3座高速鐵路橋梁交叉，同時跨越一條小河，該河與越嘉陵江連接。金九大橋下穿鐵路部分，含金九大橋及橋梁兩頭處于1/100一遇洪水位下的浸水路基段。左線橋梁橋長290.08 m，上部構(gòu)造采用3×20+3×20+4×21+4×21 m預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁;右線橋梁橋長294.08 m，上部構(gòu)造采用3×20.4+3×20.4+4×21.2+4 ×21.2 m 預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁;下部構(gòu)造采用樁柱式橋臺，橋墩為薄壁墩，樁基采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

考慮到金九大橋是一座半浮于水面上的非常規(guī)橋梁、橋梁結(jié)構(gòu)的防水非常重要，為此必須進(jìn)行科學(xué)合理的防水設(shè)計，本文主要從橋梁上部結(jié)構(gòu)箱梁、防水涂料以及止水帶的性能講述該橋梁的防水設(shè)計。

2 防水部位、設(shè)計原則和標(biāo)準(zhǔn)

為了本工程在1/100一遇洪水位以下，洪水期間能滿足正常使用要求，本橋梁工程上部結(jié)構(gòu)必須做防水設(shè)計。

防水設(shè)計原則是“以防為主、剛?cè)峤Y(jié)合、多道防線、因地制宜、綜合治理”的原則，采取與其相適應(yīng)的防水措施。

根據(jù)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GB50108-2008)的規(guī)定，本橋梁工程應(yīng)達(dá)到防水等級二級標(biāo)準(zhǔn)，即要求達(dá)到不漏水，結(jié)構(gòu)允許偶見少量的濕漬。

3 防水設(shè)計

3.1 結(jié)構(gòu)自防水

本橋梁工程在洪水期間屬于無自流排水條件，本工程箱梁、防水墻、橋臺背墻、集水池主體結(jié)構(gòu)必須采用防水混凝土自防水結(jié)構(gòu)。箱梁、防水墻、橋臺背墻防水混凝土抗?jié)B等級不得小于S8。集水池防水混凝土抗?jié)B等級不得小于S12。

防水混凝土結(jié)構(gòu)的最大裂縫寬度、鋼筋保護(hù)層最小厚度應(yīng)滿足要求。結(jié)構(gòu)迎水面結(jié)構(gòu)混凝土裂縫在0.2 mm之內(nèi)，保證結(jié)構(gòu)自防水能力，并確保結(jié)構(gòu)100年耐久性的使用要求。

大體積防水混凝土應(yīng)避免采用高水化熱水泥，混凝土必須采用雙摻技術(shù)，必要部位采用微膨脹混凝土。大體積混凝土施工應(yīng)嚴(yán)格控制水泥用量和水灰比，施工中應(yīng)考慮避免由于水化熱引起的混凝土內(nèi)部溫差導(dǎo)致的變形裂縫，在施工中應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)分段、施工工藝和溫度控制。

防水混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置的各種鋼筋和綁扎鐵絲應(yīng)滿足保護(hù)距離要求，模板固定可采用止水螺栓支模工藝。

3.2 結(jié)構(gòu)附加防水層

雖然采用了防水混凝土結(jié)構(gòu)，但因?yàn)榛炷恋奈⒘芽p是無法避免的，水仍然可以慢慢滲透入混凝土，因此在采取混凝土裂縫控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，還需采用附加防水層防水。為保證結(jié)構(gòu)的防水要求，根據(jù)本工程特點(diǎn)，對箱梁底板、邊腹板、防水墻、橋臺背墻的內(nèi)、外側(cè)、凹形排水明槽底面、集水池內(nèi)、外壁、底面等防水結(jié)構(gòu)均采取防水涂料附加防水設(shè)計，防水涂料均采用CM-DPS水性滲透型無機(jī)防水劑，CM-DPS水性滲透型無機(jī)防水劑物理力學(xué)性能應(yīng)滿足JC/T1018-2006《水性滲透型無機(jī)防水劑》規(guī)定。

表1 水性滲透型無機(jī)防水劑指標(biāo)要求

3.3 結(jié)構(gòu)伸縮縫、變形縫防水

為保證在洪水位時，洪水被隔離在橋面行車道外，上部結(jié)構(gòu)采取封閉U形槽斷面，由魚腹式主梁和防水墻組成。

擋水墻在主梁施工完成后，作為附屬工程同橋面防撞結(jié)構(gòu)等后施工，擋水墻在墩頂和跨中均設(shè)5 mm變形縫斷開，不參與主梁結(jié)構(gòu)受力，變形縫內(nèi)設(shè)中埋式進(jìn)口止水帶兩道，內(nèi)外表面縫隙用瀝青瑪碲酯填塞密封防護(hù)，避免與外界光、熱、灰塵等環(huán)境接觸，提高止水帶使用壽命。伸縮縫處主梁和弧形擋水墻也采用兩道止水帶，靠外側(cè)布置中埋式開趟止水帶(進(jìn)口)，內(nèi)側(cè)設(shè)背貼式Ω止水帶(進(jìn)口)，止水帶采用外露止水帶采用隔熱、遮光密封板防護(hù)，避免與外界光、熱、灰塵等環(huán)境接觸，提高止水帶使用壽命，從對應(yīng)處橋面頂面的預(yù)留密封進(jìn)入孔，可對背貼式Ω止水帶(進(jìn)口)檢查、更換。

圖1 止水帶布置大樣圖

伸縮縫處主梁和防水墻采用一道OMEGA止水帶，OMEGA止水帶變形量大，強(qiáng)度高，耐久性好，能長期有效的滿足大位移伸縮和止水雙重需要。防水墻上外露止水帶采用采用隔熱、遮光PVC防護(hù)板防護(hù)，避免與外界光、熱、灰塵等環(huán)境接觸，提高止水帶使用壽命。伸縮縫處橋面橫坡高側(cè)防水墻和防撞墻間有預(yù)留人孔，可對箱梁OMEGA止水帶檢查、更換。OMEGA止水帶性能指標(biāo)見表2。

表2 OMEGA止水帶性能指標(biāo)

防水墻在主梁施工完成后，作為附屬工程同橋面防撞結(jié)構(gòu)等后施工，防水墻在墩頂和跨中均設(shè)20 mm變形縫斷開，不參與主梁結(jié)構(gòu)受力。防水墻變形縫處采用背貼式止水帶、中埋式止水帶、嵌縫膏止水;變形縫中填塞浸瀝青木絲板保證了變形縫的正常變形需要和阻止水侵入;變形縫采用了350 mm寬的鋼邊橡膠止水帶，這種超寬的止水帶大大減少了變形縫滲漏水機(jī)率。臨水面設(shè)置的外貼式橡膠止水帶增加了變形縫外側(cè)的拒水能力，與附加防水層共同抵制地下水侵蝕。

3.4 結(jié)構(gòu)施工縫防水

為提高結(jié)構(gòu)防水性能，臨水面結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量減少結(jié)構(gòu)施工縫，本橋上部構(gòu)造每聯(lián)箱梁底板、外側(cè)弧形腹板應(yīng)一次澆筑完成，伸縮縫和變形縫間的每段防水墻也應(yīng)一次澆筑完成，不得有施工縫。本工程結(jié)構(gòu)施工縫為防水墻底部和箱梁頂面有縱向水平施工縫、集水池底板倒角頂部和豎向節(jié)段間施工縫。

防水墻縱向水平施工縫和集水池環(huán)向水平施工縫采用中埋式止水帶止水。

本設(shè)計選用了35 cm寬的鋼邊橡膠止水帶。橡膠所具有的伸縮性能滿足了混凝土收縮的同步變形需要;鋼板與混凝土緊密粘結(jié)的特性彌補(bǔ)了普通橡膠止水帶與混凝土粘結(jié)不強(qiáng)、容易滑移造成滲水的不足。同時在施工縫上應(yīng)涂沫水性滲透防水劑DPS，再鋪設(shè)30 mm厚1∶1水泥砂漿，由于水性滲透防水劑與混凝土具有良好的結(jié)合能力，因此，接縫間的粘結(jié)得到了更進(jìn)一步加強(qiáng)。

4 結(jié)束語

近年來，我公司通過不斷實(shí)踐，在橋梁防水方面積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。隨著設(shè)計技術(shù)不斷更新，防水材料的質(zhì)量提升，我們有理由相信未來的橋梁橋面防水設(shè)計會更加的合理可靠，在生產(chǎn)實(shí)踐中取得更好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

［1］水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(SL191-2008)［S］.

［2］公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTG D60-2004)［S］.

［3］地下工程防水技術(shù)規(guī)范(GB 50108-2008)［S］.

［4］水性滲透型無機(jī)防水劑(JC/T1018-2006)［S］.

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