桥梁防水系统的设计与措施

桥梁防水系统的设计与措施

【摘要】本文介绍了柔性铺装(沥青)防水卷材类的选材，讨论了桥面防水层设计年限，阐述了桥梁防水系统的设计，分析了防水涂料的施工要点。

【关键词】桥梁防水系统设计

中图分类号：k928.78 文献标识码：a 文章编号：

一、前言

在公路运营中，桥梁防水系统一旦失效，会造成严重的经济损失，并有安全隐患，造成这种结果，一方面是由于设计缺少防水系统设计的意识。另一方面是低估了问题的严重性，对问题没有给予足够的重视，也有的是由于开始阶段，所设计的防水系统构造上不够合理，防水材料选取不合适。

二、桥面防水层设计年限

确定防水层的设计寿命:首先应确定防水层的防水失效模式和判据,一般情况下,作为有机物的防水层材料,经过长期多变的荷载和结构综合作用后,宏观表现为老化、疲劳、裂缝(或龟裂)，粘结能力、延伸能力和各种强度都明显降低。其微观表现为许多官能基团的转移、氧化、重组、分解和丧失，其中老化和疲劳造成的破坏最为致命，往往使防水层失去应有的防水效能。考虑到防水层的功能，如果不能有效防水，或使面层加速破坏，就可以判定其已经达到设计年限。综合已有的经验，防水层的设计年限取决于以下几个因素：防水层材料自身的性能，面层特性(包括面层厚度、级配类型等)，

系统所处环境，由于中国桥面防水的时间、经验和所积累的数据有限，因此暂时难以对各因素做出准确的量化评估。在沥青混凝土路面设计年限的规定中，对于高速公路、一级公路的设计年限为15a，二级公路的设计年限分别为12a和10a(对应面层分别为沥青混凝土和热拌沥青碎石、沥青注入式)，三级公路和四级公路的设计年限分别为8a和5a。正常情况下沥青面层达到寿命后将重做面层，或在原路面上罩面，或将原面层铲除重铺，视原路面的实际破坏情况而定。罩面时，防水材料又会遭受一次热冲击，而此时的防水层材料经过十几年的运营，性能已经严重退化，能否继续有效使用，值得怀疑。铲除重铺时，与面层粘结的防水层必然遭到破坏(尤其面层较薄时)。因此，宜将防水层的设计寿命与相应等级的面层设计寿命相同。考虑到防水层不应在面层破坏前损坏，因此宜将防水层设计年限比面层提高1~5a。

二、柔性铺装(沥青)防水卷材类的选材。

1、主要评价指标。

（一）抗剪性能防水层一般铺设在铺装层与桥面板之间，要承受车辆行驶时所产生的垂直压力和水平方向的剪力．其间必须具有足够的剪切强度。特别是在夏季高温状态下。防水卷材的抗剪指标为：温度60℃时．抗剪强度o．3mpa以上。垂直压力0．5mpa以上。(二)低温抗裂性能桥面铺装层一般主要承受压应力，但在连续梁桥等具有负弯矩的桥梁结构中，对防水材料及桥面铺装层要求应有一定的抗裂性。特别是一般防水材料在低温状态下具有脆性，更容

易开裂，为此对防水材料的低温抗裂性须满足：温度一15℃时，抗拉强度6—8mpa，延伸率10％以上。

2、主要技术指标。

(一)适用于温度为—45℃一80℃的环境。

(二)厚3～4rm卷材防水层的主要技术性能。

3、防水卷材主要技术性能

（一）抗拉强度(mpa)纵向指标>800，横向>800；

（二）断裂延伸率(％)>40；

（三）耐热性(℃)14±2℃；

（四）低温度抗裂(℃)一15；

（五）不透水性(mpa×h)(压力≥o．3mpal保持时间≥30min （六）人工化放置720h外表无滑动、流淌、滴落、在一10℃情况下无裂缝，纵向拉力保持率≥80％。

4、刚性铺装(水泥)涂料防水材料的选材涂料防水层是在桥梁混凝土桥面板(或混凝土铺装层)结构表面上涂刷防水涂料，固化后形成防水层。

（一）桥梁涂料防水材料的技术指标及特点(1)阳离子乳化沥青氯丁胶乳防水材料可用于一30℃至80℃的环境，它与潮湿基面结合较好。成膜较快，施工简便、无毒，对周围环境无污染，分别与混凝土基面、顶面的沥青混凝土面粘结好，层间粘结性强。(二)聚合物改性沥青桥梁防水涂料(剐性或柔性铺装)桥面防水专用涂料．是以特殊加工的乳化沥青为基料，选用优质高分子胶乳

及合成树脂为复合改性剂，经科学配方合成为耐高温达160℃的沥青混凝土桥面专用涂料，已应用在上海延安路高架桥、安徽五里散高架桥等工程中。

(三)聚氨酯防水材料主要适用于桥面为混凝土铺装的桥梁，可用于一30℃至80℃环境中的地下建筑、屋面、管道接缝和桥梁防水。

(四)js复合防水涂料在我国南方城市被广泛应用，其要求基面平整

三、桥梁防水系统的设计

桥梁防水系统的设计，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，系统包括以下几个方面。

1、混凝土本身的自防水

混凝土经常接触水的部位都要设计为防水混凝土。保证本身的密实性和防腐蚀的性能。尤其是桥面和下部结构水位浮动的部位，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。

2、桥面防水涂层

无论桥面混凝土施工质量如何好，均不能完全保证不开裂，所以桥面水泥混凝土铺装层上面必须设置防水层，防水层不但本身要起到防水作用，而且要求与水泥混凝土和沥青混凝土都有很好的亲和性，附着力好。

3、伸缩缝的防水

由于伸缩缝的形式及安装质量问题，造成该部位最容易损坏，除了毛勒缝，仿毛勒缝之外，对伸缩量小于5 em的小变位伸缩缝，采用聚合物改性沥青弹塑体填充式伸缩缝，也能成功地解决伸缩缝漏水的难题。

4、桥面雨水孔与水落管

桥面雨水孔与水落管的设置应该像屋面一样的严格，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，收水口标高高于周围标高，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。

5、栏杆外侧与人行道的构造

栏杆外侧应设计为光滑的表面，底面设有止水槽，雨水能很快地顺外侧流向地面，而不应再流向边梁，设有人行道的桥梁，人行道的防水也不能忽视，防止雨水渗流到主梁，但有些设计忽略了这一点，雨水从人行道缝隙渗漏，沿外侧漫流，从而造成边梁翼板及外侧的污染和腐蚀，所以边梁外侧首先破坏。

6、梁端和帽梁的防水

由于伸缩缝很难保证完全不漏水，而伸缩缝的漏水对梁端和帽梁的损害又非常严重，所以，对梁端和帽梁顶部也要进行防水处理。

四、防水涂料的施工要点

1、涂料对水泥混凝土铺装要求必须达到强度指标，牢固，密实，