桥面水损害与桥面防水

　　【摘要】本文针对目前桥面水损害问题比较突出，结合在设计和施工中遇到的一些问题，对常见的几种桥面防水方法进行比较、论述。
　　【关键词】桥面铺装，桥面防水
　　钢筋锈蚀是影响桥梁耐久性的主要因素，而钢筋锈蚀的原因是混凝土保护层碳化和氯化物的侵蚀，这两种现象又都是以水为载体进行的。多年实践证明，桥面渗水对钢筋混凝土桥梁的安全度及耐久性影响甚大。除此之外，对于混凝土的冻融循环、碱-集料反应等破坏现象，水也是最主要的原因之一。可见，桥面防水对桥梁耐久性的影响至关重要。
　　1常见的桥面水损害现象
　　在空心板封头处，由于混凝土的开裂、厚度过薄等原因，水会由伸缩装置等部位沿着封头的微小裂缝逐渐渗入空心板内部，进入空心内部的水很难再排出来。这样，就直接对梁体造成侵害，不禁产生化学侵害，低温冻结也会造成较大影响。因此空心板封头防水是较薄弱的环节。
　　铰缝是桥面板之间横向联结的重要部件，其承受很大的剪力，并承担横向分布和桥面整体性作用。但是，在铰缝处，由于施工空间小、工作量小，往往重视不够，施工工艺和材料很少严格把握。因此，许多桥梁在使用早期就出现铰缝渗水的要重情况。一旦受到水侵害，强度降低甚至损害，就会出现单板受力。
　　调查还发现，边板的渗水情况往往比中板严重。原因在于，桥面铺装混凝土的平整度控制不好，以及防撞护栏的阻挡，桥面水容易在桥面两侧低洼处滞留。而边缘防水又往往是薄弱之处，极易对边板造成渗水侵害。对边梁和边板（包括翼板）的外缘面，由于直接暴露在外和长期受到雨水、含盐水等严重淋浸，绝大部分在淋雨、微缝、碳化、盐污染的交替侵害环境中，较之中梁中板，易出现开裂、暴筋、剥落、锈蚀等现象。
　　2桥面防、排水系统
　　桥面所处的特定环境和其特殊用途，决定了其防水应该是一个系统概念。
　　桥面防水不仅仅是采取各种措施来增强桥面防水的性能，防而不排，再好的防水层，长期浸在水里，也会加速防水层的老化。因此，为了保证在正常情况下桥面不会大面积积水，延长防水层的寿命，桥面防水设计必须符合“多道设防、防排结合、以排为主”的原则。
　　2.1桥面排水系统
　　加强桥面排水是非常重要的。在设计中，适当增加坡度，增设泄水管，使其排水通畅，基本做到雨过无水，是防止桥面渗漏的重要条件。
　　为了加强桥上排水能力，在进行路线纵断面设计时，桥上尤其不宜设置凹形竖曲线。
　　泄水孔与排水管的设置应该像桥面一样严格，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，规范上规定：每平方米桥面宜设300mm2的排水管面积，排水管的直径不宜小于100mm；收水口高程高于周围高程，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。
　　2.2桥面防水系统
　　桥面防水系统的设计，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。设计原则中“多道设防”应体现在防水层次的组成上，桥面防水系统包括以下几方面:
　　（1）混凝土铺装层本身的防水
　　桥面铺装宜采用防水混凝土，为保证本身的密实性和防腐蚀的性能，可在混凝土中加入粉煤灰或硅粉等减少水泥带入的碱量，加入钢纤维可以对膨胀、开裂起到阻裂作用，并具有很好的抗渗能力，达到自防水的要求。
　　（2）桥面防水层
　　混凝土施工质量再好，也不能完全保证不开裂。所以桥面混凝土铺装层上应设置防水层。防水层不但要起到防水作用，而且要求其与水泥混凝土和沥青混凝土都有很好的亲和性，附着力好。下面能牢固地与水泥混凝土表面黏结，上面与沥青混合料牢固的黏结。否则就成为一个层间抗剪力很低的夹层，将导致桥面沥青混凝土出现拥包、滑移，直至松散、破坏。
　　（3）伸缩装置的防水
　　目前的桥梁伸缩装置市场上，除了毛勒式伸缩装置的防水效果较好外，其余的各类型伸缩装置，均有漏水现象。由于伸缩的形式及安装质量问题，伸缩装置下面的梁端和盖梁受水损害最严重。对伸缩量小于5cm的伸缩装置，可以采用聚合物改性沥青弹塑体填充式伸缩装置，较好的解决伸缩装置漏水的问题。
　　3常见的几种桥面防水层类型
　　市场上的防水材料多种多样，选择适合的防水层形式不仅能起到良好的防水效果，保证桥梁主体结构的安全，还能延长桥面铺装的使用寿命和降低造价。优良的桥面防水层应具有如下特征：
　　（1）具有良好的抗渗性、抗冻和耐融性；
　　（2）与水泥混凝土桥面和沥青面层有足够的黏结强度；
　　（3）面层碾压后，有良好的无破损性、耐高低温性能、抗刺破性；
　　（4）对桥面状况的良好适应性，有一定的抗拉强度和延性适应变形；
　　（5）良好的边缘密封性；
　　（6）能较好抵御桥面裂缝的影响；
　　（7）材料寿命应不低于面层寿命；
　　（8）刚性防水材料应有良好的渗透结晶性能，混凝土出现微裂缝后可通过渗透结晶形成凝胶体及微粒堵塞裂缝；柔性防水涂料形成的涂膜应有与卷材相似的性能；
　　（9）对桥面混凝土表面质量无特殊要求，施工方便易行、环保。
　　常用的防水材料的种类：
　　（1）改性沥青防水卷材。桥面防水层上铺设改性沥青混凝土时可采用桥面专用高耐热聚酯、撒页岩石屑，覆面APP改性沥青防水卷材。APP为沥青基防水卷材，具有一定的抗拉强度和抗刺破强度，与水泥混凝土和沥青混凝土均具有良好的粘结性能。如果桥面平整度好，能控制好卷材施工工艺和质量，应能达到良好的使用性能。
　　（2）涂膜防水材料。由于高速公路有不少弯坡斜桥，且桥梁坡度大，加之重载车辆多、车速快，在用卷材做防水层的桥梁建成通车后一些桥面出现了沥青混凝土滑动的现象。为此，部分能适应桥梁防水层要求的涂膜防水材料开始在桥梁防水工程中得到应用，这些涂膜防水材料均属于泥基防水材料。
　　（3）非膜式浸透型防水剂。“非膜式浸透型防水剂”是一种无毒、无味、不挥发、不燃烧的无色透明环保型水性溶液。将其喷涂在混凝土表面，不形成涂膜，不改变原混凝土结构外观与颜色，而是浸入混凝土内部一定深度，形成反应层。防水液渗入混凝土毛细孔中形成不溶于水的链状结晶，产生反毛细孔现象，组成很强的憎水层，使混凝土表层具备长期的防水效果，形成“结构防水一体化”效果，进而阻止以水为载体的酸、碱、盐、CO2、SO2等腐蚀介质对混凝土的侵蚀，以及提高混凝土抗风化、抗冻融破坏、减缓碱—集料反应的能力。
　　4桥面防水失败的原因
　　公路运营中，很多桥梁不到十年甚至两三年就因为桥面渗水而破坏。造成这种结果，一方面是由于设计者缺少施工实际操作知识，所设计的防水系统构造上不够合理，防水材料选取不适合；另一方面是低估了问题的严重性，施工中没有给予足够的重视。
　　因此，在进行防水层施工时需注意：
　　（1）清除桥面混凝土浮浆。浮浆是振捣时混凝土中的泥浆上浮，石子下沉，表面形成的一层砂浆。进行防水层施工以前，应将水泥混凝土本身表层砂浆全部清除或铣刨。
　　（2）彻底清洁桥面，不能有浮尘杂物。对卷材来说，还不能有空洞或隆起，否则不能紧密贴合。
　　（3）严格控制喷洒量或施工工艺，使其达到相应的质量标准。
　　（4）严把进场材料关，相同品种的防水材料，等级、产地不同质量差别大，应严格按照合同要求控制好进场材料的质量，保证防水效果。
　　5结语
　　总之，桥面防水是一个系统，不可忽视。设计要考虑周到，施工要认真细致。