桥梁防水系统的设计与施工

王先前

（深圳市市政设计研究院有限公司）

0 前言

引起桥梁破坏的原因很多,如荷载、材料质量、施工质量、突发事件等等,但桥面防水系统没有达到使用要求,以至造成桥梁的破坏,是极其重要的原因之一。在公路运营中,桥梁防水系统一旦失效,会造成严重的经济损失,并有安全隐患,造成这种结果,一方面是由于设计缺少防水系统设计的意识,另一方面是低估了问题的严重性,对问题没有给予足够的重视,也有的是由于开始阶段,所设计的防水系统构造上不够合理,防水材料选取不合适。

1 桥梁防水设计的系统

桥梁防水系统的设计,就是设法将水与混凝土隔离,使水不能进入混凝土本体,尤其不能进入裂缝中去,系统包括以下几个方面。

（1）混凝土本身的自防水。混凝土经常接触水的部位都要设计为防水混凝土。保证本身的密实性和防腐蚀的性能。尤其是桥面和下部结构水位浮动的部位,在混凝土中加入粉煤灰或超细粉等可以减少水泥带入的碱量,加太钢纤维深丙烯2纤维可以对膨胀,开裂起到阻裂作用,并具有很好的抗渗能力,达到自防水的基本要求。

（2）桥面防水涂层。无论桥面混凝土施工质量如何好,均不能完全保证不开裂,所以桥面水泥混凝土铺装层上面必须设置防水层,防水层不但本身要起到防水作用,而且要求与水泥混凝土和沥青混凝土都有很好的亲和性,附着力好。

（3）伸缩缝的防水。由于伸缩缝的形式及安装质量问题,造成该部位最容易损坏,除了毛勒缝,仿毛勒缝之外,对伸缩量小于5 cm的小变位伸缩缝,采用聚合物改性沥青弹塑体填充式伸缩缝,也能成功地解决伸缩缝漏水的难题。

（4）桥面雨水孔与水落管。桥面雨水孔与水落管的设置应该像屋面一样的严格,但是无论设计还是施工,都容易忽略。常见的问题主要表现在下面几点：收水口小不能及时将水泄走,收水口标高高于周围标高,造成积水,收水口高出水泥混凝土表面,而且周围混凝土不密实,造成管周围漏水,出水管过短,发生尿檐现象,从而导致收水口周围以及边梁外侧混凝土的破坏。

（5）栏杆外侧与人行道的构造。栏杆外侧应设计为光滑的表面,底面设有止水槽,雨水能很快地顺外侧流向地面,而不应再流向边梁,设有人行道的桥梁,人行道的防水也不能忽视,防止雨水渗流到主梁,但有些设计忽略了这一点,雨水从人行道缝隙渗漏,沿外侧漫流,从而造成边梁翼板及外侧的污染和腐蚀,所以边梁外侧首先破坏。

（6）梁端和帽梁的防水。由于伸缩缝很难保证完全不漏水,而伸缩缝的漏水对梁端和帽梁的损害又非常严重,所以,对梁端和帽梁顶部也要进行防水处理。

2 桥面防水涂层的质量要求及控制

桥面防水涂层的质量要求及控制涂料的基本要求是“牢、薄、透、匀”。防水层不但本身能防水,还要有延展性,当基面产生微小裂缝后防水层不被拉裂,而且必须与上下基面牢固地粘结,在车辆荷载作用下不产生滑移现象。

（1）对防水材料必须进行检验。每一批质量都应抽检,重点抽检其耐热性以及粘和性,必须满足160度不流淌的条件,还应进行外观检验,发现异常立即停止使用。

（2）对基面进行严格地检查验收,不允许有任何不合格的地方。

（3）施作时应作及时检查有无空鼓汽泡,脱落等现象,以便及时处理。

（4）在摊铺沥青混和料时,应随时检查有无损坏的地方,及时进行修补。

（5）重点检查伸缩缝,收水口部位的质量。

3 混凝土表面的处理

（1）桥面的处理。如果用振捣棒浇筑的桥面,可能出现较多的肋纹,而且人工啃踏和施工机具也可能形成脚印和坑槽,用抹光机找平时,混凝土表面就会出现层厚厚的浮浆,影响桥面与防水层的粘结。为避免这些缺点,可在养生时用刷子或小喷砂机进行拉毛处理,在用养护剂养生时,必须清除这层养护膜,以防止对层间粘结力产生影响。

（2）维修桥面的处理。在清除原的的面层和防水层时,不论使用整平机还是气动切削机都很可能造成混凝土桥面铺装层的破坏。金刚钻头切削机还有可能割断钢筋,因此在施工前最好是先提取钻心,以确定面层厚度,控制清除到防水层时暂停,以下部分的清理应仔细用手动和气动工具进行。

4 在现场铺设时,要注意以下几个方面

（1）保证做好与桥面泄水管衔接的设计。水到了防水层就会流动,这样在护栏,伸缩缝或立柱附近形成积水,在车辆作用下会形成水压,对桥面的面层形成不利影响,并造成此处的防水层破坏。

（2）无论在施工的哪个阶段,都要制定严格的操作规程,都应让操作人员清楚具体施工工艺及操作步骤,要防止施工车辆和人员造成的破坏。

（3）防水层的铺设应从低处开始向上铺,尽可能避免水渗入搭接缝中。

（4）加强现场监理的重要性,铺设防水层是一件很细致的工作,需要在好天气下工作,又要赶工期,有时不当之处是在夜间造成的。

（5）相应的检验项目及其频率和试验应明确规定。检验项目及其频率和试验主要包括：防水层的整体性和厚度检验,粘度试验。

5 桥面铺装防水的主要方法

5.1 几种常用的防水材料性能

（1）聚氨酯弹性防水涂料。以聚氨脂为主体配合其他材料,由甲、乙两种组合而成。固化后形成富有弹性的橡胶状防水层。

（2）环氧胶乳防水涂料。为环氧树脂乳液和氯丁胶孔的混合体。优点,与水泥混凝土的亲和性好,有延展性,造价适中,缺点,与沥青混合料的亲和性差,易出现沥青混凝土的拥包、脱落,因为其半透明呈白色,可以用作边梁外侧的涂层以及下部结构的防水涂层。

（3）阳离子氯丁胶乳沥青防水涂料。主要成分为氯丁胶乳,石油沥青和水以及配套材料,对基层的干燥度要求低,能适应气温较低季节施工,雨季施工必须在施工后10 h之内无雨,否则应补涂,目前这种材料耐高温性能稍差,对水泥混凝土面层的附着力不够稳定,而且完全人工操作,占用工期时间较长。

（4）聚合物沥青桥面防水材料。该产品以复合离子型乳化沥青,橡胶,树指改性剂为主要原料构成的单组分水乳型防水涂料。

（5）PC橡胶防水卷材防水层。该产品可以做成1mm以下薄膜,用本身液体涂料粘结到基面上,具有较好的粘结强度,即可以自粘又能与混凝土表面进行粘结,还能与沥青混合料牢固地粘结。

5.2 防水涂料的施工要点

（1）涂料对水泥混凝土铺装要求必须达到强度指标,牢固,密实,任何防水材料都必须在合格的基层上,表面必须平整,不能有钢筋等尖锐突出物,并且无垃圾,无浮灰,无松散,无浆皮,无污染,乳液类型的涂料,可以用水冲洗后施工,表面基本干燥,无积水就可,湿度大的部位可用强力吹风机或空气压缩机吹干。

（2）防水涂料本身的性能是关键,必须保证在沥青混和料和水泥混凝土之间起到牢固的粘结作用,材料本身必须满足在160°高温下不流淌的要求,所以必须选择优质的防水材料。

（3）乳液性质的防水涂料。高温天气应避开中午施工,以避免形成气泡,一旦形成气泡,立即进行处理,赶平后不影响粘结力。

（4）收水口部位及阳阴角处应作特殊处理。在防水泥支没完全干透之前,禁止车辆通行。

5.3 桥面防水涂层的质量要求及控制

（1）对防水材料必须进行检验。每一批量都应抽检。重点抽检其耐热性以及粘和性,必须满足150°不流淌的条件,还应进行外观检验,发现异常立即停止使用。

（2）对基层应午严格地检查验收,不允许有任何不合格的地方。

（3）操作时应及时检查有无空鼓气泡,脱落,翘边等现象,以便及时处理。

（4）在摊铺沥青混和料时,应随时检查有无损坏的地方,及时进行修补。