浅谈桥梁工程防水的设计与施工

浅谈桥梁工程防水的设计与施工
【摘要】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，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，其后果将是灾难性的。

本文主要结合桥梁防水工程的设计原则，阐述桥梁桥面、结构内部排防水的施工技术。

【关键词】桥梁工程；防水；设计与施工
1.桥梁防水设计原则探讨
1.1 桥梁防水设计的整体性原则
桥梁所处的特定环境以及其特殊用途，决定了其防水应该是一个整体性、系统化的概念。

进行桥梁防水设计的时候，不但要充分重视桥面部分（主梁），也不可忽略伸缩缝、接缝等部位的防水要求，局部的防水缺陷往往使水流可以由此侵入桥梁的其他部位，从而极大地限制了整个防水体系功能的发挥。

桥梁本身的防水系统必须和路基排水等周围其他的排水系统协调一致，才能保证水流被及时收集和排出桥梁范围。

1.2 防水系统应该满足可检、可修、可换的要求
与其他构件相似，桥梁排水系统必须经常进行维护、修理，以保证其正常功能的发挥。

此外，桥梁排水系统的使用寿命通常较桥梁的整体使用寿命短，在桥梁使用过程中一般需要进行更换。

因此防水体系的设计和构造必须保证其易于维护、清扫及更换。

1.3 结构防水的两种方式
可以选择将水快速引离结构相对比较脆弱的地方，或者是桥梁必须采取一定的防护措施来达到提高桥梁防水性能的目标。

即处理水的问题有两种具体方式：排水，确保水可以被快速的集中并排出；防水，通过结构表面处治、电化学设备或采取结构措施的方法对桥梁进行防水保护。

2.桥面排水施工技术
2.1 桥面表面排水
2.1.1竖向泄水管的布置
泄水管通常都是采用铸铁管，最小内径为150mm，泄水管顶部采用铸铁格栅盖，栅盖点焊于漏斗上。

泄水口周围的桥面板应配置补强钢筋网。

为便于桥面铺装层排水，铸铁管伸入桥面铺装部分做成圆孔状，圆孔直径1cm，孔间距25cm，
沿圆周均匀分布。

泄水管应错开桥梁的伸缩缝或桥面连续缝布设，沿桥长方向在桥侧距梁端（或板端）部72.5cm（以避开墩台帽为宜）处必须设置一个，再每隔5m左右设置一个。

在桥梁伸缩缝的上游方向应增设泄水口，以减少流向伸缩缝的水量。

2.1.2边缘侧三角形沟汇流平直式泄水管排放
泄水管内径为150mm，泄水管、栅形井盖、格栅材质均主要为铸铁，安装之前务必要涂刷两次沥青。

在浇筑防撞墙前应将泄水管固定在防撞墙钢筋骨架上，泄水管与栅形井盖同时挠筑于混凝土防撞墙中。

为便于桥面铺装层排水，应严格控制铸铁管管口的高度。

铸铁管管口底略低于沥青混凝土下层。

泄水管的设置位置和数量同竖向泄水管。

泄水管管口附近应略低于桥面1-2cm，以便排水流畅。

泄水管采用平直式矩形铸铁管，埋置在护栏座底下。

泄水管上半部露出桥面，进水口外套一排水蓖子，下半部与桥面内部纵向集水盲沟（外包透水土工布）相接，既可方便摊铺碾压、又可将表面水和渗入水排除。

2.1.3护栏底开口漫流排水，边缘内部设纵向盲沟
为加快排放速度，在护栏座底下开漫流泄水孔，必要时，泄水孔外侧设排水边沟，并排入墩台处竖向排水管。

碎石盲沟布置在路面较低一侧的防撞墙边，先铺沥青改下层，等到碾压形成之后，在离防撞墙10cm处锯缝，然后清除沥青混合料，换填粒径为2cm的单级配碎石，再铺设沥青混凝土下层，施工完毕后，应保证栅型井框盖能抽换。

2.2桥面铺装层内部排水
（1）桥面内部排水设计主要是采用防、排结合的原则，一方面是在桥面铺装层下安置防水层，以免减少下渗水对主梁的破坏。

防水层可根据实际情况采用，如采用app防水卷材、水性沥青基防水涂料等。

另一方面可通过设置内部排水设施，以迅速排除被围封的自由水。

（2）桥面内部排水设施应当要和桥面表面排水设施形成一套完整的排水系统，出水口设施设置应相衔接。

避免重复。

桥面内部排水设施的设置不能影响桥面铺装的使用性能，且施工方便，便于实施。

（3）沿桥护栏桥面边缘安置纵向碎石盲沟，渗入桥面铺装层内的水沿桥面结构层的层问孔隙靠横坡横向流八由透水材料组成的盲沟，然后再由间隔一定距离布设的横向或垂直水管引出桥面。

沥青混凝土铺装层边缘纵向碎石盲沟类似路面边缘排水系统，碎石盲沟横断面可采用10cmx10cm，边缘盲沟泄水口应尽量与表面排水泄水口一致。

3.桥面防水施工技术
3.1桥面找平层及垫层
在桥面板上应当要修筑找平层及垫层的作用一方面在于为防水粘结层的铺设提供一个较为平整的基面，较为平整的基面可以提高粘接体系的强度；另一方面，垫层形成一定角度的桥面横坡，横坡过于平缓则容易积水。

面层渗入水难以排出，成为渗漏的原因之一，桥面横坡一般不应小于2%，可视具体地理位置和降水情况而有所改变。

3.2桥面强度
桥面强度指桥面混凝土具有一定的强度，一般桥面水泥强度在C40以上，找平层一般用细粒式防水混凝上，强度不低于C30。

为保证强度，找平层内宜配置钢筋网。

浇注水泥混凝土结构时，振捣常易导致离析，粗骨料下沉，表面形成一层水泥含量较多，收缩性较大的浮浆层。

浮浆层的存在不仅影响桥面板的强度，而且易产生裂缝，不利于防水粘结层和桥面基层的结合，必须予以清除。

通常可用钢刷、铣刨机或喷砂法清除。

粘接体系的粘结强度与桥面的强度有着非常大的关系。

桥面强度其实就是指水泥混凝土的强度，当铺设了防水粘结层。

形成粘接体系以后，如果桥面强度过低，则发生水泥混凝土的内聚破坏。

粘结材料的强度没有发挥。

当荷载作用导致粘接体系产生破坏时。

希望这种破坏是界面破坏而不是材料的内聚破坏。

这时水泥混凝土材料和防水粘结材料的材料潜力得到充分应用.也即水泥混凝土强度和钻结材料的实际枯附强度都较高。

3.3桥面处理状况
桥面平整度它是粘接体系强度的关键影响因素。

桥面不平整将导致两种不利状况，首先没有处理好的表面凸起、凹陷、浮浆、油污等，极易在荷载作用下产生应力集中，防水粘结层产生局部破坏，丧失结构的耐久性；其次当表面凸凹不平时，洒布防水粘结材料，材料固化前，会流动，产生堆积，导致防水粘结层厚度不均，产生薄弱点，妨碍其功能的发挥。

3.4桥面干燥情况
桥面的干燥状况也是粘接体系强度的一个影响因素。

室内试验已经证明，假如水泥混凝土含有水，粘接体系的强度会相应的下降，下降比率视粘结材料不同而有所区别。

防水粘结材料与桥面的结合相当地重要，如果桥面不充分干燥，施工后的水气在压力下就会使防水粘结层与基层剥离、起鼓、产生气泡。

含水量的测定可用高频水分测定仪测定。

在工地上如无测试含水率的手段可在桥面放一块防水卷材，3-5小时后如卷材下面无水珠（潮湿），即认为基本干燥。

3.5伸缩缝及泄水口的处理
因没有按照规范对伸缩缝进行处理，施工完成后不久，铺装即发生破坏，因此伸缩缝的处理也是整个铺装中的重要一环。

合理设计和施工泄水口是构建完整的桥面排水系统重要的一环。

通过桥面横坡和纵坡聚集的水都需要通过泄水口排出桥面，因此，要保证泄水口的合理设计和畅通。

4.结语
我们应不断加强国内、国际间城市道路和桥梁结构防水技术的学术交流。

应不断搜集和了解国外该项技术的发展动态，总结正反两方面的经验教训，树立技术创新观念，重视城市道路和桥梁防水技术的标准化建设，发挥科研、材料、设计、施工、管理等各方面的积极作用。

【参考文献】
[1]中华人民共和国行业标准.路桥用塑性体（app）沥青防水卷材（jt/j536-2004）中华人民共和国交通部，2004.
[2]戴忧华，钱振东，窦有年.混凝土桥面防水卷材粘结性能研究.交通运输工程与信息学报，2006（2）.
[3]李酷.国产环氧沥青防水枯结材料在水泥混凝土桥面应用研究.南京：东南大学，2005.。