魏 燕

(江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司)

橋梁防水技術(shù)的探討

魏 燕

(江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司)

2012年備受矚目的泰州跨江大橋建成通車。泰州長江大橋是國際上首個特大跨徑三塔兩跨懸索橋，一舉拿下了五個世界第一。這座由中鐵大橋勘測技術(shù)院設(shè)計的跨江大橋項目全長62.088 km，耗時五年半，斥資98.7億元。可以說，這座跨江大橋的建成標(biāo)志著國內(nèi)橋梁建筑的最高水平，標(biāo)志著泰州和江蘇的經(jīng)濟(jì)雄起，其中應(yīng)用的先進(jìn)的防水技術(shù)給筆者帶來了很多啟發(fā)，憑借從事相關(guān)工作的淺薄經(jīng)驗，筆者對橋梁防水技術(shù)的應(yīng)用和革新進(jìn)行探討，期待和相關(guān)工作者的交流和共同進(jìn)步。

橋梁防水技術(shù);技術(shù)革新;應(yīng)用;探討

泰州地處江蘇省中部，長江北岸，全市南北長東西窄。由于臨近熱帶，泰州夏季高溫多雨，冬季低溫少雨，平均擁有較大的降雨量，夏季容易突降暴雨。這種氣候條件對于橋梁建筑，尤其是鋼結(jié)構(gòu)橋梁的使用無疑是不利的，為了避免這種情況，橋梁防水技術(shù)的運用是必需的，并且隨著新技術(shù)的不斷融入呈現(xiàn)出更多活力，防水的作用效果也越來越優(yōu)秀。但是隨著環(huán)境污染，酸雨等問題的產(chǎn)生對防水的要求也更加嚴(yán)苛，無論是從技術(shù)層面還是管理方面，橋梁防水技術(shù)均產(chǎn)生了很明顯的問題，本文將集中討論這些問題產(chǎn)生的原因和解決對策。

1 橋梁防水技術(shù)現(xiàn)狀

以泰州橋梁建筑防水為出發(fā)點，對國內(nèi)橋梁防水技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行簡要分析，不當(dāng)之處歡迎指教。

由于對防水重要性的認(rèn)識不夠，導(dǎo)致國內(nèi)在橋梁防水方面并沒有形成完整的防水標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范。一些橋梁由于沒有進(jìn)行防水施工或者防水不利造成橋面滲水、材料腐蝕、混凝土脹裂等嚴(yán)重的質(zhì)量問題，影響行車舒適性、安全性和橋梁使用壽命，往往橋梁并沒有達(dá)到使用年限但是已經(jīng)不能繼續(xù)使用，甚至于由于防水不利而造成嚴(yán)重的安全事故。橋梁防水是十分必要的，對于防水技術(shù)研究的不斷深入具有巨大的實際價值。

2 橋梁防水新問題分析

進(jìn)入本世紀(jì)，泰州很多橋梁在使用中出現(xiàn)了很多新問題，例如防水卷材“錯動”、橋面防水涂料“酥裂”等。除了泰州，全國各地都發(fā)生了橋面防水層病害事故。某城市一座城市橋梁在施工八個月之后就出現(xiàn)了由于防水層破壞導(dǎo)致的橋面鋪裝全部破壞，造成了2 000萬元的經(jīng)濟(jì)損失。

通過對這些嚴(yán)重事故的研究，學(xué)術(shù)上找出了問題產(chǎn)生的原因，主要包括外部條件和施工技術(shù)兩方面的因素。外部條件主要和橋梁的平均載荷大小有關(guān)，嚴(yán)重超載的下坡較容易破壞。施工技術(shù)的不足主要體現(xiàn)在施工和設(shè)計兩方面，施工過程中，混凝土基面平整度不達(dá)標(biāo)，粗糙度、干燥度、粘接度沒有達(dá)到施工要求，卷材接頭鋪設(shè)不對，熱熔施工加工溫度不達(dá)標(biāo)，這些都是導(dǎo)致防水層破壞的不利因素。在設(shè)計角度，防水層局部之間的連接性不強，使得防水層出現(xiàn)缺陷，而橋面滲水排出措施不當(dāng)，雨水從防水層薄弱處深入防水層，導(dǎo)致破壞。

發(fā)現(xiàn)問題，找出原因，解決問題。根據(jù)這個思路，國家相關(guān)單位制訂了《城市橋梁橋面防水工程技術(shù)規(guī)程》用以規(guī)范橋梁橋面防水工程的設(shè)計和施工，通過統(tǒng)一的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)來提高橋面的防水工程質(zhì)量。

3 橋梁防水工程設(shè)計選材方法

橋梁防水的設(shè)計目標(biāo)是把水和混凝土隔離，水不能滲入混凝土主體，更不能滲入防水層。根據(jù)橋梁的建造方案不同，橋梁防水工程主要有兩種。

柔性鋪裝防水。主要適用于采用柔性鋪裝施工的橋梁建筑。柔性鋪裝主要采用卷材類防水材料。這種施工方案一般把防水層鋪設(shè)在鋪裝層和橋面之間，防水層需要承受車輛行駛形成垂直壓力和水平剪力兩種力，這要求防水層具有一定的抗剪性。防水卷材的抗剪性指標(biāo)為60℃時抗剪強度在0.3 MPa以上，對于低溫抗裂性能的要求指標(biāo)為零下十五度時抗拉強度達(dá)到6～8 MPa。防水卷材的適用溫度為－45～80℃，厚度在3～4 mm的卷材防水層的技術(shù)性能要求可參考下圖。

涂料防水。在橋梁混凝土橋板結(jié)構(gòu)表面涂刷防水涂料，固變化后形成防水層。采用陽離子乳化瀝青氯丁膠乳防水材料的防水涂料可以使用在－30～80℃度環(huán)境下，由于涂料自身性質(zhì)，和潮濕基面結(jié)合良好，成膜快，施工簡便，安全環(huán)保無污染。采用聚合物改性瀝青橋梁防水材料的防水工程需要使用橋面專用涂料，這是一種以乳性瀝青通過高分子膠乳和樹脂改性劑配合制成的專用涂料，可以耐受160℃的高溫，在上海、安徽等地的一些橋梁建筑中已經(jīng)得到充分使用，通過使用效果證明了這種專用涂料的優(yōu)異性能。聚氨酯防水涂料主要用于混凝土鋪裝橋梁，在－30～80℃范圍內(nèi)穩(wěn)定使用。

4 防水工程施工技術(shù)要領(lǐng)

4.1 卷材類防水層施工技術(shù)細(xì)則。

(1)卷材防水層選材時要考慮細(xì)菌的影響，選擇抗菌性強的橡膠、塑料、瀝青。

(2)冷涂施工的卷材在選擇粘接劑時應(yīng)注意卷材和粘接劑之間的配合，按照標(biāo)準(zhǔn)選擇適合的，保證粘接強度。

(3)采用整體澆灌施工方案的橋梁在進(jìn)行整體鋪裝卷材防水層時，要注意是否存在空鼓氣泡。

(4)橋梁機動車道和人行道均應(yīng)設(shè)置防水層。預(yù)裝主梁縱縫橫縫加強防水層時在兩側(cè)預(yù)留5～10 cm變形余量。橋板和主梁之間出現(xiàn)錯臺兒時要用水泥抹成緩坡，平滑過渡。橋面泄水口處卷材要按照剪切應(yīng)力處理，加強防水層強度。

4.2 涂層防水施工技術(shù)要點

(1)為了便于在潮濕基面作業(yè)，涂料應(yīng)該采用濕固型涂料，親水性好的涂料便于粘合。

(2)鑒于涂層防水方案的實用性，要求涂料應(yīng)該具有良好的延展性和對橋面板的粘接性。

(3)為了保證防水質(zhì)量，涂層防水還可以和玻璃絲布等纖維材料混合使用。

(4)人行道在找平層下設(shè)置防水層，車行道在找平層之上鋪設(shè)。防水層之間玻璃絲布適宜選用中堿平紋型。

5 橋梁防水技術(shù)難點

防水卷材和鋪裝基面抗剪性能指標(biāo)。根據(jù)建筑力學(xué)分析，橋面防水層需要承受車輛制動力、離心力、縱坡水平分力等作用。對于防水層的抗剪性能提出了很高的要求，在進(jìn)行防水工程施工時一定要注意抗剪性能指標(biāo)是否滿足技術(shù)要求。

防水層接頭處的薄弱會導(dǎo)致整個防水工程的失敗，如何盡量使用大面積防水材料，減少接頭是一個值得深入研究的問題。中央隔離帶、橋梁主體接縫處、拐角等位置的施工也應(yīng)該重點關(guān)注。

橋梁防水層和找平層之間的粘接強度也應(yīng)該重視。在對一些事故橋梁進(jìn)行深入研究后發(fā)現(xiàn)往往這些橋梁防水層和橋面板之間十分潮濕，對防水性能產(chǎn)生了不良影響。

特殊情況對防水層性能的影響。汽車剎車對防水層的影響，大型裝載卡車和超載卡車對防水層的影響均不能忽略，超重對于橋梁防水的壽命和性能都會產(chǎn)生嚴(yán)重破壞，必須高度重視。

鋼結(jié)構(gòu)橋梁整體性強，車輛行駛造成的振動很大，這對于防水層的粘接性產(chǎn)生了新的要求，這些問題都不能忽略，一定要找尋更先進(jìn)的方法、材料，積極解決技術(shù)性難題。

6 橋梁防水技術(shù)的未來發(fā)展方向

(1)橋梁防水技術(shù)相關(guān)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。統(tǒng)一的工程標(biāo)準(zhǔn)是加快國內(nèi)橋梁建筑水平同國外相關(guān)技術(shù)水平接軌的有力措施。規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化是橋梁防水技術(shù)的發(fā)展方向，無需贅述。

(2)新防水材料的研發(fā)、應(yīng)用。防水材料性能的好壞直接決定了橋梁防水技術(shù)水平，通過科研、學(xué)術(shù)、材料、研發(fā)和管理部門的通力合作，先進(jìn)防水材料的研發(fā)和使用將很快變?yōu)楝F(xiàn)實。

(3)用塑料盲溝代替碎石盲溝，路基的防水技術(shù)同橋梁防水的同步進(jìn)行。

(4)對其他防水行業(yè)涌現(xiàn)出的新技術(shù)、新材料的吸收和運用，對于其他防水行業(yè)經(jīng)驗的學(xué)習(xí)。

7 結(jié)束語

通過對常見橋梁防水層施工技術(shù)常出現(xiàn)的問題分析，找出原因，給出施工技術(shù)要領(lǐng)，對相關(guān)問題給出相應(yīng)解決方案，樹立創(chuàng)新和學(xué)習(xí)的觀念，面對不斷出現(xiàn)的新問題不停的提升防水技術(shù)水平，保障橋梁使用安全和使用壽命，節(jié)約國家資源，保證人民人身安全。

［1］穆祥純.城市橋梁結(jié)構(gòu)安全度和耐久性問題的研究［C］//第十六屆全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集.長沙:同濟(jì)大學(xué)出版社，2004.

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