城市桥梁结构防水技术的研究与应用

向伟 谢静

【摘要】隨着社会的发展，人们对城市桥梁防水要求也逐渐增高，但是城市桥梁结构防水技术在我国的研究还不是太深，相关文献也较少。本文论述了我国城市桥梁防水技术的应用现状，对桥梁防水提出了一些建议，希望能促进我国的城市桥梁防水技术的发展。

【关键词】桥梁结构；防水技术；应用

一、我国城市桥梁结构防水技术综述

1993年，我国颁布了《城市桥梁设计准则》，其中规定：城市桥梁钢筋混凝土桥面是否需要设置防水层应该根据桥梁的结构形式确定，若桥面产生负弯矩，顶面受到拉力的情况下，桥面（包括人行道）应该设置防水层；桥梁结构是双向预应力结构，如果荷载正常则不必设置防水层；钢筋混凝土桥面的钢梁需要设置柔性防水层，柔性防水层中至少有3～4层沥青。

1.柔性防水材料的选择

（1）评价指标

柔性防水层主要的评价指标是低温抗裂性与抗剪性。

①抗剪性

桥面与铺装层之间设置防水层，防水层不仅要承受过往车辆的垂直压力，还要承受水平方向的剪力，尤其是在高温天气下。

②低温抗裂性

普通的桥面之承受压力与剪力，但是在桥梁连接处等具有负弯矩的结构中，还需具有一定的抗裂性。一般的沥青材料在低温天气里会变得很脆，极易开裂，我国对防水材料的低温抗裂性的规定如表1所示：

温度 抗拉强度 延伸率（%）

-20 6～8 大于10

表1

（2）防水卷材的技术指标

目前应用最多的防水材料是聚合物改性沥青，实际效果不错，对环境的要求如下：

①环境温度为-45～80摄氏度。

②防水层厚度为3～4毫米时的主要性能如表2所示：

项目 指标

抗拉强度（MPa） 纵向大于80；横向大于800

断裂延伸率（%） 大于40

耐热性（摄氏度） 大于130

低温柔度（摄氏度） -15

不透水性（MPa×h） 0.2×24

耐久性 良好

表2

（3）卷材防水层的设计、施工要求

卷材防水层应该选用抗菌性良好的材料，例如橡胶、塑料、沥青等；如果材料的作业方式为冷涂作业，还需要添加对应的粘合剂，保证材料的粘结强度；在铺贴防水材料时，为了避免产生鼓包等情况，应当做到以下几点：a、铺设面保证干净，无杂物，最好用水冲刷，干燥后再铺设。b、铺设面必须平整，每两平方米的凹凸度不能超过±5毫米。在阴阳角处铺设卷材时应铺设成圆弧状，圆弧半径大于15厘米。c、如果没有特殊规定，最好采用热熔法施工。此外还有一些细节要求：a、桥面与人行道都应铺设防水层。b、在主梁的缝隙处应当设置加强层，两侧防水层不能与桥体接触。c、保证桥梁排水畅通。

（4）新材料

最近，美国发明了一种新材料用于桥梁防水，是由高强度耐热层埋置一层自粘型橡胶沥青层混合而成的。这种材料分卷供应，一卷宽1米、长20米，最薄可达1.6毫米，材料商覆盖一层保护纸，施工时揭下即可。这种材料的主要特性为： ①施工时不需要加热，卷与卷之间的搭接也很连续；②有较强的柔韧性；③硬度高；④任何施工条件下都能保证原来的厚度；⑤稳定性强，不易受到破坏。由于其具有上述有点，因此广泛被用于广场、桥梁、停车场等场所施工中。另外，还能用于混凝土路面的修补，对于早期裂缝有较好效果。

2.刚性铺装涂料防水材料的选择和工程应用

涂料防水层，顾名思义就是在桥面上涂刷防水材料，硬化后形成的防水层。涂料防水层的材料要选择粘结性能好、无毒、便于施工的材料，目前应用较广的材料是阳离子乳化沥青氯丁胶乳、聚氨酯防水涂料等。

二、城市桥梁防水技术的发展趋势

我国在开展城市桥梁的防水工作以来已经取得了很大的进步，随着社会的发展，科学技术的不断成熟，城市桥梁的建设会越来越多，桥梁防水的发展方向非常广阔。总的来说，我国城市桥梁防水技术的发展趋势为：

1.桥梁防水技术将会朝着标准化方向发展，并逐渐与欧洲先进国家接轨，同时将国外的先进经验引进我国。

2.新型防水材料会不断被人们研发出来。科研、设计、施工、材料供应等部门会逐渐展开合作，防水材料的专业性会越来越强。

3.不仅是城市桥梁的防水，城市道路防水也会越来越受人们所重视。

4.城市桥梁的建筑材料会有所改变，高性能材料会逐渐应用到城市桥梁建设中，从而使桥梁自身的防水性能有所提高。

三、相关建议

1.建议制定《城市桥梁防水工程设计规范》

由于现在很多设计人员对城市桥梁防水设计不够重视，对新材料的认识不足，无法选择合适的防水材料，图纸上也不会有详细的防水设计、材料选择等，因此修建出来的桥梁其使用寿命与耐久性都无法保障。所以目前我国急需一套相关法律法规，对设计人员的设计提出技术要求。

2.建议改进我国的桥梁防水结构设计

除了要对防水材料严格选用外，还要重视桥梁建设材料，也就是混凝土材料的自身防水性能，另外，施工技术对桥梁防水的影响也应受到重视。提高混凝土材料的密实程度，减少材料内部空隙，避免材料渗水。混凝土中的添加剂也应严格控制，例如早强剂会使混凝土遇水后产生大量热量，从而产生干缩裂缝。

3.建议重视桥梁结构耐久性研究

我国的沿海地区，大气中含有大量的氯化钠，冬季道路上的除雪剂中也有大量氯化钠，很容易顺着桥梁的裂缝进入到桥梁内部，对钢筋构建产生腐蚀。所以要提高钢筋混凝土的品质，减少裂缝的产生，提高桥梁的耐久性与强度。此外还要加强对桥梁的养护检修工作，进一步提高桥梁的使用寿命。

4.重视防水材料的研究

努力研制出防水性、抗裂性、延伸性更强的防水材料，另外，材料还要具有较强的耐热与耐寒性，能够在恶劣环境中使用；还要有较好的粘结性、抗剪切性，保证桥面与防水材料连接牢固。

此外，还要注重国内外的经验交流，不断收集先进经验，从中提取出符合我国实际情况的技术，应用到桥梁防水技术中，梳理技术创新观念，力求桥梁防水设计的标准化，使我国城市桥梁防水技术更上一层楼。

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