橋梁的整體性防水概念

吳瓊

摘 要：隨著近些年來城市建設(shè)的飛速發(fā)展，作為橋梁耐久性的重要環(huán)節(jié)——橋梁防水，越發(fā)被人關(guān)注起來。但是，現(xiàn)實工程中所涉及橋面防水，往往多集中在橋面防水層的相關(guān)研究、設(shè)計和施工上。橋梁防水應(yīng)將防水、排水與橋梁結(jié)構(gòu)自身防水結(jié)合起來，形成整體性的防水概念，才能更大限度地解決水對橋梁結(jié)構(gòu)的影響。

關(guān)鍵詞：橋梁；整體性防水

雖然各個部門對橋面防水提高了重視程度，但是現(xiàn)實工程中還是存在諸多問題，例如：防水層與鋪裝層之間的黏結(jié)強度太弱，致使橋梁結(jié)構(gòu)與鋪裝層形成 “兩層皮”，容易造成橋面鋪裝出現(xiàn)車轍等早期問題，即通車不久就發(fā)生鋪裝層大面積破壞。

1 橋梁的整體性防水概念

根據(jù)橋梁所處的環(huán)境和所起的重要用途，橋梁防水應(yīng)該是一個整體性、系統(tǒng)化的概念。

橋梁整體性防水系統(tǒng)是由橋面鋪裝中的瀝青混凝土面層或混凝土面層、過渡層、防水層、基層處理劑、混凝土基層及橋面排水口、滲漏管等與防排水有關(guān)構(gòu)造構(gòu)成的整體。

橋面防水系統(tǒng)應(yīng)主要明確下列內(nèi)容：

（1）確定橋面防水設(shè)計等級和設(shè)防要求；

（2）確定橋面防水形式、選擇防水材料；

（3）選擇橋面排水設(shè)施；

（4）注意橋面防排水細(xì)部構(gòu)造；

（5）對以往類似工程漏水原因的分析和解決措施。

2 根據(jù)工程實例對整體性防水進行分析

下面，以沈陽市某座城市高架橋為例，對整體性防水進行分析。

根據(jù)整體性防水概念，橋梁應(yīng)有完善的防水、排水系統(tǒng)，其中最重要的是橋面的防水系統(tǒng)。

2.1 確定橋面防水設(shè)計等級和設(shè)防要求

橋面防水工程應(yīng)根據(jù)橋梁的類別、所處地理位置、自然環(huán)境、所在道路等級、防水層使用年限等劃分防水等級。由于該高架橋設(shè)計等級為城市快速路、位于嚴(yán)寒地區(qū)、防水層使用年限大于15年，因此橋面防水等級為Ⅰ級。

2.2 確定橋面防水形式、防水材料

由于高架橋采用瀝青混凝土鋪裝面層，所以防水層應(yīng)采用柔性防水材料。

柔性防水材料包含防水卷材和防水涂料兩種。

防水材料需滿足以下條件：

（1）自身具有足夠的施工壽命，并具備良好的強度、延展性和不透水性；

（2）與鋪裝層有足夠的黏結(jié)強度；

（3）具有良好的耐高溫和耐低溫的性能；

（4）施工起來簡捷、環(huán)保。

根據(jù)以往工程經(jīng)驗，在北方地區(qū)，采用防水卷材的防水層，由于溫度、施工方法以及材料等原因，防水層容易與橋面鋪裝的黏結(jié)強度不足，造成早期破壞，路面容易出現(xiàn)大面積松散等病害。所以該工程采用防水涂料，具體為“溶劑型防水粘結(jié)層。由于防水層下設(shè)置了8cm混凝土整平層，在防水層和整平層之間采用了“高滲透改性環(huán)氧防水材料。由于整平層較薄，施工時極易產(chǎn)生裂縫，所以在整平層內(nèi)摻加高效混凝土防水劑，能夠讓較薄混凝土在終凝之前就產(chǎn)生一定的微膨脹，減小混凝土產(chǎn)生初期裂縫，抑制裂縫的后期擴大，并有效提高混凝土對裂縫和滲水通道的自愈合能力。

2.3 橋面排水設(shè)施

高架橋橋面機動車道設(shè)雙向1.5%的直線橫坡，橋面排水采用帶有滲水孔的泄水管，泄水管設(shè)于機動車道邊緣（較低）處，在橋梁伸縮縫處設(shè)于橋面縱坡高點一側(cè)。泄水管穿過懸臂后隨箱梁外形彎折，至墩頂彎折后嵌入墩側(cè)凹槽引至地面。泄水管側(cè)面的滲水孔用于排出橋面瀝青混凝土層內(nèi)的積水。橋梁伸縮裝置止水帶端部的泄水管需接入橋面泄水管，以排除止水帶內(nèi)的積水。為排出瀝青混凝土橋面鋪裝層內(nèi)滯留水，在兩側(cè)防撞墻與梁體交界處橋面鋪裝內(nèi)，設(shè)置內(nèi)徑25mm螺旋裹絲排水管，在梁體低端每逢泄水管管口處，需采取有效措施，保證裹絲管引入泄水管10cm以上，確保層間水排出鋪裝層。

2.4 注意橋面防排水細(xì)部構(gòu)造

在混凝土基面的轉(zhuǎn)角處和基面與防撞墻立面的交接處防水層直抵相交結(jié)構(gòu)立面且與基面密貼，并沿防撞墻向上，直至超過瀝青鋪裝層，并采用防水密封材料將防水層與結(jié)構(gòu)立面的凹角處填滿。

在伸縮縫施工時，在澆筑槽內(nèi)混凝土前將兩側(cè)的防水層端部用密封材料封閉。

在伸縮縫旁邊且位于橋梁縱坡高點的一側(cè)、沿橋梁橫坡的坡底處設(shè)置排水管。

橋面排水口裝置中滲水孔應(yīng)設(shè)置低于防水層，滲水孔處加強防水層。排水口裝置與防水層周邊的相接處應(yīng)用密封材料封閉。

在與伸縮縫混凝土及防撞墻根部相接處采用聚硫橡膠密封材料封縫。

3 對以往類似工程漏水原因的分析和解決措施

防水包含了橋面鋪裝防水、防水層、結(jié)構(gòu)自身防水等，由于水的流動性和無孔不入的特點，防水要做到滴水不漏很難，現(xiàn)實工程中，漏水最為突出的問題多出至伸縮縫位置、排水管位置和防撞墻根部。

當(dāng)施工安裝伸縮縫時，常規(guī)的安裝順序是：在攤鋪完瀝青混凝土鋪裝面層后再切割出伸縮縫槽口，之后再澆筑槽內(nèi)鋼纖維混凝土來固定伸縮裝置，因此預(yù)埋在鋪裝內(nèi)的防水層在伸縮縫槽壁的端頭較難處理。而且由于伸縮縫施工處于工程收尾階段，工期往往較緊張，施工比較倉促，伸縮縫位置由于梁體完全斷開，容易造成伸縮縫與梁體之間、伸縮縫與橋面鋪裝之間存在不容易發(fā)現(xiàn)的縫隙，成為伸縮縫漏水的主要原因。為避免橋面水順伸縮縫槽壁與后澆筑的混凝土間的縫隙流入防水層底，應(yīng)在伸縮縫槽壁處的防水層與整平層縫隙間的部位填塞嵌縫防水密封材料進行封閉。

橋面排水口的構(gòu)造不僅應(yīng)滿足排除橋面流水的需求，同時還應(yīng)該滿足排除橋面瀝青混凝土滲入防水層頂面、在雨水口周邊匯聚的積水的需要。而橋面排水管施工時，往往施工單位為了施工方便，采用在梁端預(yù)埋套管，待梁體混凝土澆筑結(jié)束后，再將排水管插入套管內(nèi)的施工方法，由于套管內(nèi)徑比排水管外徑大，造成兩者之間無法密封，成為排水管漏水的主要原因。因此設(shè)計上應(yīng)嚴(yán)格要求施工采用直接梁端預(yù)埋排水管，并在排水口周邊側(cè)壁上設(shè)置排滲水孔洞。在構(gòu)造細(xì)節(jié)上，應(yīng)在排滲水口底側(cè)防水層與整平層間縫隙的部位填塞嵌縫防水材料進行封閉，使水流從排滲水孔洞流出，避免從此流入防水層底部。

防撞墻混凝土往往不與上部梁體一同澆筑，施工時在防撞墻根部混凝土接縫處，由于施工原因（接縫未按要求進行清理或清理不到位）、混凝土材料本身原因等，造成混凝土接縫處出現(xiàn)縫隙，成為防撞墻根部漏水的主要原因。因此，設(shè)計時上部梁翼緣板邊防撞墻處沿主梁縱向設(shè)置5mm厚L型止水鋼板與上部梁翼緣板頂鋼筋焊接，在防撞墻根部形成一道防水屏障。

4 結(jié)束語

根據(jù)整體性防水概念，防水應(yīng)該同時重視“防、排”兩大方面，應(yīng)有完善的防水、排水系統(tǒng)。

在設(shè)計、施工時應(yīng)注意防水材料的正確選擇以及細(xì)部的防水處理，同時需要進行深入和廣泛的技術(shù)與應(yīng)用研究，不斷改進、完善橋梁的防水能力。

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（作者單位：沈陽市市政工程設(shè)計研究院）