桥梁防水系统对桥梁耐久性的影响

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　　[摘要］随着交通工程的快速发展，大量投资的涌入使得桥梁工程造价越来越大，桥梁工程的耐久性也逐渐引起大家的重视。本文论述了桥面排水不畅对混凝土桥梁的危害，论证了设置桥面防水系统的重要性，并介绍了桥梁设计和施工的要点，提出有建设性的意见，对今后的桥梁建设有着很大的工程实际意义。
　　 [关键词]桥梁防水
　　    1 概况
　　 通畅的交通系统既是地区经济发展的保障，也是衡量现代社会生活品质的重要指标之一，而桥梁是交通工程的重要组成部分，同时也是交通运输的咽喉。桥梁建成后形成了当代社会拥有的庞大固定资产，如何使这种固定资产充分发挥重要作用，其使用年限起着决定因素，桥梁防水系统做的好坏直接关系到桥梁的耐久性。
　　 我国交通工程空前发展，对占有其总造价15%左右且起着重要节点位置的桥梁工程的使用年限提出了更高的要求。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，但是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，其后果将是灾难性的。桥梁防水系统的构造缺陷引起了很多病害，再加上交通量的增长和超载交通的影响，使桥梁过早地遭到破坏，甚至成为危桥。
　　    2 防水系统缺陷引起的病害
　　 桥梁防水系统的不完善给桥梁结构带来了很多的病害，桥面系损坏病害主要表现形式有：1）由于渗水致使桥梁混凝土腐蚀酥松、脱落，钢筋与混凝土高骨，造成部分桥梁报废重建；2）板梁底部混凝土大面积脱落，钢筋裸露；3）桥面积水、渗水，致使T梁翼板混凝土酥松，在车轮作用时会突然出现了2m2以上的空洞；
　　 通过对目前在役桥梁的调查发现，桥面铺装渗水、伸缩缝渗漏水、雨水孔阻水造成桥面积水等现象是导致桥面系病害的主要原因。除了以上原因外桥面水泥混凝土铺装太薄和填缝处的混凝土的质量不高，以及超载、超限因素也是桥梁损害的重要原因。
　　 究其具体原因和形成过程，首先在铰缝处形成裂缝，造成单梁受力，水由铺装层向下渗漏，从铰缝流到梁板，对混凝土产生腐蚀，削弱了梁板的承载能力。其次早期采用的伸缩缝很多都是漏水的，由伸缩缝处渗漏下的水往往流到梁端，再流到帽梁，对梁端和帽梁顶部混凝土产生严重的腐蚀，这一现象在很多桥梁上都可以见到。
　　 从对桥梁病害调查结果来看，桥面的损坏占的比例最大，其次是边梁外侧。梁端和帽梁。下部结构则墩台水位浮动处损害最多。
　　 由于边梁处栏杆和人行道设计没有考虑到雨水的影响，致使含有桥面污物的雨水乱流，先是污染边梁，影响美观，继而腐蚀混凝土，仔细观察，到处可见这样的痕迹。边梁外侧首先遭到破坏就是桥面雨水腐蚀造成的。附图为水腐蚀对混凝土梁造成的破坏情况。雨水孔的施工质量往往考虑欠佳，由于没有重视雨水孔的安装形式和连接，致使收水口周围和孔下梁板混凝土受到严重的腐蚀。
　　  3 防水系统设计和施工
　　 3.1防水系统设计
　　 在桥梁工程设计中，桥梁防水系统设计是不可缺少的部分，主要从桥面铺装自防水、设置桥面防水层、设置不漏水伸缩缝、桥面雨水孔设置等方面考虑，提出解决桥面系渗水的具体设计方案。
　　 1）桥面铺装自防水
　　 桥面铺装是经常接触水的部位，该部位的混凝土要设计成防水混凝土，保证铺装本身的密实性和防腐蚀的性能。防水混凝土一般在普通混凝土的基础上添加外加剂，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。除了混凝土中加入外加剂外，桥面水泥混凝土的平均厚度不能小于10cm，最薄处厚度不能小于8cm，且混凝土本身的配比设计也是非常重要的。桥面钢筋网钢筋直径不宜小于10mm，间距不能大于150mm。
　　 2）设置桥面防水层
　　 桥面铺装面层若是沥青混凝土，铺装一般设计成三层，分别是沥青混凝土+防水层+混凝土现浇层，在混凝土铺装层上面设置防水层。防水层不但本身要起到防水作用，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粘结，上面与沥青混和料牢固地粘结。
　　 3）设置不漏水伸缩缝
　　 桥梁设计中大部分桥梁都需要设置伸缩缝，伸缩缝的设置直接影响到桥梁的耐久性，若是伸缩缝的形式选择不当，很容易造成该部位的损害，引起漏水现象的发生。从已建成桥梁伸缩缝的使用来看，毛勒伸缩缝缝、仿毛勒伸缩缝、伸缩量小于5cm的小变位伸缩缝和采用聚合物改性沥青弹塑体填充式伸缩缝，都能成功地解决伸缩缝漏水的难题。
　　 4）桥面雨水孔设置
　　 桥面雨水孔的设置在整个桥面防水系统中起着重要的作用，雨水顺利的排出是保证桥面防水系统发挥作用的基础。桥面雨水孔的设置应该引起重视，保证雨水口的标高略低于桥面标高，使雨水及时排走，同时雨水口周围的混凝土应该密实，避免造成雨水管周围漏水，雨水管要伸出结构一定距离，以免造成积水。
　　 3.2防水系统施工
　　 桥面防水系统的施工往往不会像桥梁主要构件那样引起重视，施工时间也是放在最后，这种情况就造成了桥面防水系统的缺失。很多桥梁不到十年甚至两三年就破坏，桥面防水系统的施工质量存在缺陷是主要原因之一。
　　 桥面防水系统施工质量的保证主要从三个方面着手：
　　 1）保证桥面铺装的浇筑质量。桥面现浇层的浇筑是基本，防水层的施工是关键。
　　 2）桥梁伸缩缝的施工直接关系到梁端和盖梁的耐久性，雨水顺着伸缩缝渗入梁端和盖梁，就会引起其破坏。伸缩缝的施工必须达到牢固、耐久和防水的要求。
　　 3）雨水孔施工时要保证标高的准确，雨水孔周围混凝土的密实以及雨水管的长度，确保雨水顺利的排出和防止雨水口周围及梁外侧混凝土的破坏。
　　 桥面防水系统的施工，除严格按照图纸施工外，还要严抓质量，只有两者都做好了，才能形成良好的排水系统，确保桥梁的耐久性。
　　  4 结语
　　 我国的桥梁结构防水尚未形成一套适合于评价和选用桥梁桥面柔性铺装防水材料的试验手段和性能指标，且由于不少桥梁不做防水或防水不利造成桥面渗水、钢筋锈蚀、铺装层剥落、碱骨料反应及混凝土胀裂等严重的损坏问题，极大地影响桥梁结构的耐久性和正常使用寿命，以及行车的舒适性和安全性。因此，桥梁结构防水技术的研究及应用是很重要和迫切的。

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