孫衛(wèi)良 周建信
摘要:隨著我國(guó)城市道路和橋梁的大量興建,對(duì)城市道路和橋梁結(jié)構(gòu)防水技術(shù)的研究已提到議事日程上來(lái).比如在道路工程建設(shè)中,使用復(fù)合防水卷材不但能夠保證道路工程防水質(zhì)量、同時(shí)還能加快工程施工進(jìn)度,大大地降低了建設(shè)單位的使用投資,也可以產(chǎn)生良好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益.
關(guān)鍵字:城市道路與橋梁 防水問(wèn)題 防水措施
1. 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀情況
關(guān)于橋面防水問(wèn)題,丹麥早在20世紀(jì)20年代就開(kāi)始進(jìn)行研究,美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)和日本等國(guó)也在上個(gè)世紀(jì)50、60年代對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了廣泛的研究,并取得了不少成果,尤以英國(guó)最為系統(tǒng)和全面.這些成果已成為現(xiàn)今歐美混凝土橋面防水設(shè)計(jì)的原則.我國(guó)由于各種原因,至今尚無(wú)關(guān)于橋面防水的材料、設(shè)計(jì)和施工技術(shù)等規(guī)范.目前,國(guó)內(nèi)大多數(shù)橋面防水的材料選擇往往與生產(chǎn)廠家的推銷(xiāo)和宣傳有關(guān),而設(shè)計(jì)則取決于橋梁工程師個(gè)人的經(jīng)驗(yàn),因此導(dǎo)致橋面的防水屢屢發(fā)生一些工程質(zhì)量的問(wèn)題
我國(guó)大部分道路工程在設(shè)計(jì)過(guò)程中均考慮了防水措施,如:改善面層粒料級(jí)配(將瀝青碎石混合料改進(jìn)為瀝青混凝土),并做乳化瀝青下封層等.從使用情況來(lái)看,隨著使用期的增長(zhǎng),面層逐漸開(kāi)裂,雨水滲入,在車(chē)輛的反復(fù)碾壓下出現(xiàn)松散、積泥現(xiàn)象,最終使路面遭到破壞.因此,當(dāng)前關(guān)注和提高道路路面的防水、排水能力是極為重要的.近年來(lái),道路路面防水的基本思路是在瀝青面層中加入土工織物以增強(qiáng)其抗?jié)B水能力;通過(guò)改善集料的級(jí)配組成使路面基層具有透水能力,通過(guò)水力計(jì)算確定排水基層厚度;合理配置基層結(jié)構(gòu),建立完善的滲入水排出通道,從而解決防滲水問(wèn)題.美國(guó)、日本和西歐等國(guó)家對(duì)城市道路和橋梁防水問(wèn)題十分重視,明確規(guī)定城市和公路橋梁必須設(shè)置防水層,并從結(jié)構(gòu)類(lèi)型、面層材料、防水技術(shù)、施工方法、設(shè)計(jì)年限、使用性能、維修費(fèi)用等方面做出了詳盡的規(guī)定.但前些年我國(guó)的城市橋梁結(jié)構(gòu)防水尚未形成一套完整的防水標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)程,特別是適合于評(píng)價(jià)和選用橋梁橋面柔性鋪裝防水材料的試驗(yàn)手段和性能指標(biāo),且由于不少橋梁不做防水或防水不利造成橋面滲水、鋼筋銹蝕、鋪裝層剝落、堿骨料反應(yīng)及混凝土脹裂等嚴(yán)重的損壞問(wèn)題,極大地影響著橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和正常使用壽命,以及行車(chē)的舒適性和安全性.因此,需要在工程實(shí)踐中不斷加強(qiáng)對(duì)城市道路和橋梁結(jié)構(gòu)防水問(wèn)題的研究,有效地促進(jìn)工程防水質(zhì)量,以提高城市道路和橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性.此外,加強(qiáng)國(guó)內(nèi)及國(guó)際問(wèn)城市橋梁結(jié)構(gòu)防水技術(shù)的學(xué)術(shù)交流,不斷搜集和了解國(guó)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài),總結(jié)正反兩方面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),樹(shù)立技術(shù)創(chuàng)新觀念,重視城市道路和橋梁防水技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),發(fā)揮科研、材料、設(shè)計(jì)、施工、管理等各方面的積極作用.與此同時(shí),亦應(yīng)關(guān)注城市橋梁結(jié)構(gòu)防水技術(shù)的最新發(fā)展和尚有爭(zhēng)議的一些問(wèn)題,通過(guò)探討和交流,進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)橋梁防水技術(shù)的發(fā)展.
2 城市道路防水的技術(shù)措施
2.1.1 道路工程施工中的防水技術(shù)措施
提高阻止雨水和雪水滲入的能力,就要采用在粗粒式瀝青混凝土上設(shè)土工布防水層這種方法,土工布防水層要采用二油一布的形式.由于各種原因所產(chǎn)生的水和雨水、雪水滲入到面層以后,要使其迅速排出,這需要增強(qiáng)基層綜合排水能力,要求基層有足夠的孔隙率以供排水之需與建立完整的排水通道.通過(guò)調(diào)整水泥穩(wěn)定碎石基層混合料的級(jí)配組合,使它不但能夠滿(mǎn)足作為受力基層的力學(xué)性能,而且具有足夠的排滲入水能力.建立排水通道,在水泥穩(wěn)定碎石下加設(shè)級(jí)配碎石層,讓從水泥穩(wěn)定碎石基層滲下來(lái)的水能夠及時(shí)排出路面.
2.1.2 使用土工布防水層
乳化瀝青防水層雖然能有效地提高路面的防滲能力,但是隨著時(shí)間的推移,網(wǎng)裂等病害出現(xiàn)在路面上以后,乳化瀝青防水層也就喪失了它的作用.在粗粒式瀝青混凝土與細(xì)粒式瀝青混凝土的中間加設(shè)土工布防水層,把瀝青混凝土面層做成“有機(jī)玻璃”的形式,可以有效地提高面層的抗裂能力,使防水層的有效性得到保證.下乳化瀝青層的作用是填充粗粒式瀝青混凝土的表面空隙,能夠保證粗粒式瀝青混凝土粘結(jié)密實(shí)牢固.由于粗粒式瀝青混凝土表面已經(jīng)相當(dāng)平整并且已經(jīng)有了瀝青,所以下乳化瀝青層的乳化瀝青用快裂型比較適宜,同時(shí)這樣也有利于隨即鋪設(shè)土工織物.土工織物采用的纖維織物最好是結(jié)構(gòu)比較稀的那種,這樣既能保證上下層乳化瀝青形成一體,又具有“加筋”性能,防止面層網(wǎng)裂.
在下乳化瀝青層與土工織物鋪設(shè)完后,要隨即用慢裂型乳化瀝青撒布,這樣能夠保證整體性和防水性及與隨后要鋪設(shè)的細(xì)粒式瀝青混凝土的結(jié)合.20~4O分鐘后撒中砂或者石屑,使上下乳化瀝青層有效結(jié)合,包裹土工織物并讓砂粒嵌入土工織物孔內(nèi).
2.1.3 采用透水性的水泥穩(wěn)定碎石基層
高速水泥穩(wěn)定碎石的級(jí)配,應(yīng)在組成級(jí)配試驗(yàn)時(shí)充分考慮到排水性的要求,總的原則是在級(jí)配符合基層施工規(guī)
范要求的同時(shí),還要作如下調(diào)整:減少4.75毫米以下的細(xì)料(<1O%),集料要選用潔凈并堅(jiān)硬耐久的碎石,其壓碎值不大于30%,最大粒徑20em或25em并且不超過(guò)層厚的2/3,使級(jí)配的基礎(chǔ)滲透系數(shù)>300m/d,要作變水頭或者常水頭試驗(yàn),以確保其可靠性.
2.2 道路防水構(gòu)造和施工
道路防水構(gòu)造由路面板、找平層、粘結(jié)層、防水層、保護(hù)層、路面鋪裝層組成.鋼筋混凝土路面板質(zhì)量的好壞,直接影響到公路的使用壽命,因此要提高和加強(qiáng)混凝土的自防水能力,提高混凝土的密實(shí)性,減少混凝土孔隙率.同時(shí)混凝土的強(qiáng)度要高,并且耐酸堿腐蝕,抗凍性好,要避免外加劑引起的混凝土溫度干縮變形.路面板上要做水泥砂漿找平層,防水層采用復(fù)合防水卷材,用摻15%的聚乙烯醇膠液的水泥素漿作粘接劑,在潮濕的基層上就可以施工,能和水泥材料在凝固過(guò)程中直接粘合,粘結(jié)密實(shí)牢固.鋪裝鋼筋混凝土橋路面,厚度要控制在100mm內(nèi),澆注完后,表面用稀漿封層,以提高路面的磨耗性與防水性.找平基層應(yīng)壓實(shí)、平整牢固,表面清潔干凈,用2m直尺檢查基層與直尺間的最大空隙不應(yīng)超過(guò)5mm,并且每米內(nèi)不得超過(guò)一處.基層不得有疏松、空鼓、尖凸、脫皮、凹陷和起砂等現(xiàn)象,不得有明水,陰陽(yáng)角處要做成半徑為200mm的圓弧或者135。鈍角.
3 橋面鋪裝防水施工技術(shù)
聚氨酯彈性防水涂料,以聚氨脂為主體,配合其他材料組合而成,固化后形成富有彈性的橡膠狀防水層.其優(yōu)點(diǎn)是耐高溫、涂料自身的防水性能好,耐老化性能好;缺點(diǎn)是對(duì)基層干燥度的要求高,與瀝青混合料的親和性差,易出現(xiàn)層間分離,致使瀝青鋪裝脫落,而且造價(jià)較高.因此,無(wú)論是從防水效果,還是從使用成本來(lái)看都不足取.
4 結(jié)論
掌握道路和橋梁防水構(gòu)造,提高道橋防水技術(shù),已經(jīng)是未來(lái)道橋工程建設(shè)發(fā)展的必然趨勢(shì).抓好道路防水技術(shù)的施工要點(diǎn),是保證道路使用壽命的重要手段.在道路工程建設(shè)中,使用復(fù)合防水卷材不但能夠保證道路工程防水質(zhì)量、同時(shí)還能加快工程施工進(jìn)度,大大地降低了建設(shè)單位的使用投資,也可以產(chǎn)生良好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益_橋梁必須設(shè)置完善的防水系統(tǒng),在保證橋面質(zhì)量的基礎(chǔ)上,還必須設(shè)置防水層,合理選擇橋面防水材料,正確地進(jìn)行防水施工,嚴(yán)格控制防水施工的質(zhì)量.同時(shí)必須設(shè)計(jì)防水型的伸縮縫,對(duì)帽梁頂部、邊梁外側(cè)以及下部結(jié)構(gòu)水位浮動(dòng)部位,都應(yīng)當(dāng)考慮防水問(wèn)題,并控制好安裝質(zhì)量,以防止雨水對(duì)混凝土的侵害.只有形成良好的防水系統(tǒng),才能保證橋梁的使用壽命.目前我國(guó)的道路防水技術(shù)還不是那么盡如人意,希望通過(guò)這些年的不斷研究與總結(jié),我國(guó)未來(lái)的道路防水技術(shù)能夠快速地邁上一個(gè)新臺(tái)階,同時(shí)也告誡施工單位,在現(xiàn)有道路防水技術(shù)水平的條件下,要充分重視起道路防水技術(shù)的施工要點(diǎn),為我國(guó)長(zhǎng)壽命道路的建設(shè)負(fù)起責(zé)任.