摘 要:橋面滲水是橋梁常見的通病,嚴重影響了橋梁的耐久性和結(jié)構的承載能力。為解決公路橋梁在運營中出現(xiàn)的水侵害,對部分公路橋梁滲水病害進行了系統(tǒng)總結(jié),并對病害原因進行了深入分析,從設計、施工、監(jiān)理、養(yǎng)護等方面提出了相應的處置措施,對今后公路橋梁的施工及養(yǎng)護工作有重要借鑒意義。
關鍵詞:混凝土橋;滲水;措施
橋面系滲水病害主要從橋面鋪裝、伸縮縫、防排水設施、運營養(yǎng)護、防水材料及施工方法等方面進行論述??偨Y(jié)分析公路橋梁滲水病害原因,提出處置措施對于保障橋梁安全,延長橋梁使用壽命,提高橋梁的經(jīng)濟效益有重要意義。
1 橋面系引起滲水的典型病害
公路橋梁橋面系病害主要有橋面鋪裝層施工技術缺陷、伸縮縫設置不合理養(yǎng)護不及時、防排水設施不完善等。
1.1 橋面鋪裝
橋面鋪裝的主要病害為鋪裝層裂縫、破損、坑槽、橋面板穿孔等,這些病害導致橋面防水層遭到破壞,橋面水經(jīng)過防水層污染橋梁結(jié)構部件。另外,因為橋面鋪裝厚度不均勻,濕接縫澆筑工藝不合理引起裂縫,容易受到水侵害。梁間鉸縫較易開裂,使梁間的連接力逐漸減弱引起單梁受力,橋面流水透過鋪裝層流經(jīng)橋梁各個承重部件,加速混凝土的腐蝕,削弱了橋梁的結(jié)構承載力。
1.2 橋梁伸縮縫
為滿足橋梁變形的要求,通常在梁兩端之間、梁端與橋臺之間或橋梁的鉸縫位置處設置伸縮縫。伸縮縫在設計上因為設計伸縮量過小造成伸縮縫拉伸或擠壓破壞;伸縮縫錨固混凝土開裂;伸縮縫型鋼開裂斷裂、止水帶破損缺失、錨固混凝土開裂破損。這些病害往往造成伸縮縫不同程度的滲水,伸縮縫處滲漏下的水會長期不斷地侵蝕粱端、帽梁,等橋梁承重構件,混凝土構件產(chǎn)生嚴重的腐蝕,加速鋼筋銹蝕,影響結(jié)構耐久性。
1.3 排水設施
橋面排水處置或設置不當?shù)牡胤接校菏账谶^小,不能滿足短時間快速泄水的要求;收水口標高設置不當,造成橋面積水,而且周圍混凝土不密實,造成管周圍漏水;收水口堵塞造成橋面積水;泄水管過短、排水管缺失流水沖蝕梁體,從而導致泄水孔周圍、邊梁外側(cè)及墩柱混凝土侵蝕破壞。
2 橋梁滲水病害的成因分析
橋面水泥混凝土處于干濕交替下,耐久性受到影響;水泥混凝土在凝固初期和硬化過程中因為養(yǎng)護不當水分蒸發(fā)減少等原因會形成塑性開裂。橋面混凝土鋪裝厚度不均勻,面積大水分蒸發(fā)快,更容易產(chǎn)生塑性變形開裂。橋梁在日后生產(chǎn)運營中初期產(chǎn)生的裂縫會隨著車輛荷載的不斷作用而逐漸發(fā)展。進而容易產(chǎn)生堿集料反應,混凝土結(jié)構一旦發(fā)生堿集料反應,會引起混凝土的綜合破壞??諝?、水、二氧化碳等侵入使混凝土碳化和鋼筋銹蝕速度加快,又會使裂縫擴大?;炷脸霈F(xiàn)裂縫后又會使凍融破壞加速,這樣就造成了混凝土工程的綜合性破壞。
伸縮縫因為設計伸縮量過小造成伸縮縫拉伸或擠壓破壞;伸縮縫施工未養(yǎng)護到位即開放交通造成錨固混凝土開裂,以及施工時伸縮縫型鋼高于路面,受車輛直接沖擊造成型鋼斷裂。
排水口設計不合理,排水口堵塞,排水管破損,橋面縱橫坡過小是造成排水不良的主要原因。
3 橋梁防水措施
3.1 混凝土鋪裝的防水
經(jīng)常接觸水的混凝土應設置防水混凝土,防水混凝土應足夠密實和相應的耐腐蝕性。在混凝土中可以采用加入粉煤灰或超細粉等方法來減少水泥中堿的用量,向混凝土中加入適量的鋼纖維、聚丙烯纖維可以在一定程度上減少混凝土開裂,提高抗?jié)B性能,以滿足防水的要求。
3.2 橋面平整度及縱橫坡
提高橋面混凝土平整度,嚴格控制橋面縱橫破,以利于盡快將橋面水排出,防止橋面積水。混凝土橋面平整度是路面縱向和橫向的凹凸程度,平整度是橋面系施工質(zhì)量控制中最關鍵的質(zhì)量指標之一。施工時應合理選擇施工機具、加強施工工藝管理保證橋面鋪裝的平整。施工現(xiàn)場要對高程實時進行監(jiān)測,嚴格按設計文件控制縱橫坡,施工結(jié)束后及時復合。
3.3 橋面防水層選材及施工
橋面通常用水泥和瀝青混凝土鋪裝來減少車輛直接磨耗橋面,防止應力集中橋面,而為滿足防水性、穩(wěn)定性、抗裂性、耐久性以及層間粘結(jié)性的使用要求,一般都要在橋面鋪裝層間設置防水層。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。
3.3.1 橋面防水材料的種類
(1)改性瀝青防水卷材。(2)涂膜防水材料。改性瀝青卷材有一定的高溫穩(wěn)定性、抗?jié)B漏、不易老化、溫度高時抵抗剪切變形、溫度低時不易抗裂。
涂膜材料拉伸擠壓都容易開裂,不能很好地適應橋梁的變形;涂層也不易與瀝青層粘結(jié);防水層容易受到破壞,一旦鋪裝層混凝土稍有破損,防水層就失效了,不能保證防水效果。因此,應盡量避免使用涂料。
3.3.2 橋面防水層施工
卷材防水層施工。使用卷材防水時應加強與瀝青混凝土的粘結(jié),避免橋面瀝青混凝土滑動。(1)鋪設卷材時基層應干燥,確保卷材與基層良好的粘結(jié),防止防水層水層鼓起滑動;(2)基層應粗糙保證卷材與基面之間有足夠的磨擦力,防止卷材滑動;(3)排水通暢,在橋面鋪裝層上應設置適當數(shù)量的排水孔,以便及時排出橋面積水,保持橋面干燥無水利于防止橋面瀝青混凝土滑動。卷材必須與基面粘結(jié)牢固,粘結(jié)面積不低于99.5。
3.4 伸縮縫
公路橋梁應用了多種伸縮縫,普遍存在伸縮縫漏水現(xiàn)象。為防止伸縮縫受拉或擠壓破壞,在橋梁設計時應根據(jù)橋梁實際要求選擇相應伸縮量的伸縮縫,常用的伸縮縫有模數(shù)式伸縮縫、異型鋼單縫式伸縮縫、橡膠式伸縮縫、梳齒式伸縮縫、板式橡膠伸縮縫等。變形量小的伸縮縫,也可以采用改性瀝青填充,來防止伸縮縫漏水。對于伸縮縫型鋼斷裂、錨固區(qū)混凝土開裂、密封橡膠老化、伸縮縫阻塞等病害,應及時修補,定期清理伸縮縫,破損嚴重應及時更換,以確保伸縮縫的防水性能。
3.5 防排水設施
排水設計時要選取合適大小的收水口以便及時將水泄走;施工時嚴格控制施工工藝,收水口要低于周圍路面高度,便于雨水匯集避免積水;收水口周圍混凝土要密實,并與收水管緊貼,防止收水管周圍漏水;及時清掃路面防止收水口堵塞造成橋面積水。泄水管要有足夠的長度避開梁體,排水管要定期檢查維修避免雨水沖刷橋梁混凝土。
3.6 橋梁運營中橋面系病害的處治
對于橋面縱橫裂縫,裂縫長度小于1.0m,或?qū)挾刃∮?.0mm時,可局部修補灌縫處理,并加強觀測;裂縫長度大于2.0m,或?qū)挾却笥?.0mm時應及時上報相關部門。對于橋面局部塊裂、破碎,裂縫壁無散落,快裂縫寬小于3.0mm時,可局部修補;破損范圍較大,裂縫散落嚴重,裂縫寬大于3.0mm時應及時上報相關部門。對于橋面坑槽、破損,當局部出現(xiàn)坑洞,深度不大于1cm時,直徑不大于3cm,或累計面積不大于3%時,局部修補。
4 結(jié)束語
要解決橋面系滲水問題,必須從橋面防水設計、橋面防水施工、監(jiān)理質(zhì)量控制、后期橋梁養(yǎng)護及維修等各主要方面抓起,才能較有效地防治橋面系滲水損壞。
參考文獻
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作者簡介:李帥(1988-),男,漢族,籍貫:山東省淄博市,大專學歷,職稱:助理工程師,研究方向:從事公路橋梁試驗檢測工作。