李安顺
(黔南州交通设计院,贵州都匀 558000)
探讨公路桥梁设计中的防水措施
李安顺
(黔南州交通设计院,贵州都匀 558000)
通过对公路桥梁设计防水方案中存在的问题进行研究,探讨公路桥梁设计的防水措施,希望可以有效提高公路桥梁的防水性能,保证公路桥梁的运行安全。
公路桥梁;桥面铺装;防水粘结层;防水措施
下梭坝大桥位于我国贵州省境内,其上部结构为三跨变截面连续箱梁,桥面横坡由箱梁梁高控制,单幅箱梁断面为单箱单室断面,箱梁顶宽11.5 m,两侧悬臂板各宽2.4 m,底板全宽6.7 m。该桥梁两端的主体结构处于洪水最高水位之下,桥梁主跨的跨径为40 m+65 m+40 m,边跨为装配式预应力混凝土简支T梁,下部构造桥台采用重力式U型桥台,承台接桩基础,桥墩采用圆形截面双柱墩,基础采用钻孔灌注桩基础,桥面宽度布置为净16 m(车行道)+2×3.5 m(人行道),桥面全宽23.0 m,桥梁全长315 m。此桥的防水等级要求为二级,允许桥梁结构出现少数湿渍,但是桥梁主体不能出现渗水现象。在公路桥梁设计过程中,必须要针对性的做好桥梁防水措施,合理的进行防水设计,保证桥梁正常功能的使用。
2.1我国公路桥梁防水设计不够严谨
公路桥梁的防水设计在设计之前都有明确的设计标准,但是我国现行的公路桥梁防水设计大多以整体防水标准为设计基础,并没有对桥梁防水进行单独设计,导致桥梁防水措施比较差,忽略了公路与桥梁防水设计的差异性。我国公路桥梁的防水设计大多采用混凝土的形式进行设计,而且在公路桥梁的面层与铺装层之间并没有加装防水层以及防水伸缩缝,导致公路桥梁的整体防水效果不是特别好。
2.2公路桥梁在防水设计过程中,选择的材料不恰当
我国公路桥梁的防水材料主要以沥青混凝土为主,这种材料的防水能力比较强,但是沥青混凝土的承载能力比较差,如果公路桥梁的车流量非常大,将会导致沥青混凝土路面的老化严重,并且高温天气也容易造成沥青混凝土面层的损坏,导致公路桥梁的面层出现不平的现象。公路桥梁面层不平整经过长期的车辆碾压和雨水冲刷,会出现大量的路面裂缝,雨水进入到裂缝中会造成内部结构的腐蚀、损坏,影响公路桥梁的使用寿命。另外水分进入到沥青混凝土面层中,会导致面层出现干缩裂缝,严重的甚至会造成铺装层的损坏,出现沥青混凝土面层脱落现象。
2.3公路桥梁排水性能差
很多公路桥梁在设计过程中,不可避免的会存在细微缝隙,在雨水天气时,雨水会进入到细微缝隙中,对钢筋和公路桥梁面层造成损坏,严重者甚至会造成桥梁报废。很多公路桥梁设计年代比较久远,经过长时间的运行,公路桥梁的排水性能比较差,特别是在桥梁护栏处以及人行道两侧出现大量的路面积水以及桥梁渗水现象。排水性能差不仅会对公路桥梁的美观程度造成影响,也影响了公路桥梁的使用安全性,所以必须要对公路桥梁的排水性能进行改进。
在雨雪天气,公路桥梁的路面会出现大量的积水,车辆在积水路面行驶时,会出现车轮打滑、车辆失控的现象,为了保证车辆在公路桥梁上运行的安全性,必须要设置排水孔。排水孔可以将路面积水排出去,但我国很多公路桥梁的设计年代比较久远,排水孔的位置设置不恰当,导致路面积水无法有效排除,破坏了公路桥梁的质量,影响了车辆运行的安全性。
3.1防水设计方案和防水材料的选用
针对公路桥梁路面的防水特点以及施工成本,合理的选择防水方案和防水材料,将传统的沥青混凝土面层更改为聚合物沥青涂层。在公路桥梁路面施工过程中,首先对桥面的基层进行处理,基层铺装完成后进行抛丸处理,之后再进行聚合物沥青防水涂层的喷涂,最后再对整个路桥表面进行局部处理,保证公路桥梁具有足够的防水性能。聚合物沥青防水涂层可以与整个桥梁主体进行无缝连接,形成更加全面的防水护膜,就算是防水护膜出现了局部损坏,雨水也不会在路桥面层与基层之间移动,提高了公路桥梁的整体防水效果。聚合物沥青防水涂层的喷涂非常方便,保证公路桥梁各个细微结构的防水效果,提高了公路桥梁整体的防水等级。聚合物沥青防水涂层的耐热性非常好,可以承载160~180℃的高温,并且具有很强的延展性,能够适应公路桥梁面层的荷载变形。
3.2公路桥梁防水层和伸缩缝的设置
在对公路桥梁进行设计时,需要在基层结构和面层结构之间添加防水层,防水层材料需要选取与面层和基层亲和力较高的材料,这样可以保证防水层与公路桥梁基层、面层有效的结合在一起,不会出现层次剥离的现象,使公路桥梁的防水性能更好。在公路桥梁经常浸水的位置单独涂抹防水涂层,避免长期浸水造成公路桥梁结构部件的锈蚀。
公路桥梁伸缩缝的设置要根据公路桥梁的主体结构来设计,尽量选择不透水的毛勒伸缩缝,避免公路桥梁伸缩缝处渗水,造成其下部结构的损坏。在公路桥梁运行过程中,相关管理部门要加强对伸缩缝的检查,在伸缩缝的胶条出现破损时要及时的更换,保证公路桥梁防水性能良好。
3.3对公路桥梁的细微结构进行处理,合理的设置排水系统
对公路桥梁的细微结构进行处理,可以提高公路桥梁的排水能力。例如在对公路桥梁的栏杆进行处理时,尽量保证栏杆底部排水孔的畅通,并在桥梁栏杆底部设置专门的止水带和排水线,对桥梁两侧的坡度进行优化,保证积水可以及时排出。我国公路桥梁排水系统的设计存在排水口径小、排水管过高等现象,导致积水不能及时排出,所以在设计排水系统时,要计算排水系统的排水量,合理安排排水孔的位置,降低积水对公路桥梁造成长期侵蚀,影响公路桥梁的质量。
3.4现存公路桥梁的防水处理
在对现存公路桥梁进行防水处理时,对原有的公路桥梁面层和铺装层进行凿除处理,重新进行防水层的浇筑处理,并在重新浇筑的防水层上添加钢制纤维,提高公路桥梁路面的承载能力。公路桥梁的桥墩位置、护栏位置比较容易受到水分的侵蚀,所以在桥墩位置和护栏位置涂抹防水涂层。对公路桥梁原有的排水孔进行打磨,保证排水孔的光滑,提高公路桥梁的排水性能。
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1008-3383(2016)09-0108-01
2016-01-21
李安顺(1981-),男,贵州翁安人,高级,研究方向:道路桥梁勘察设计。