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道橋工程防水材料的選擇與施工
發布時間：2014-08-09
道橋工程防水材料的選擇與施工一、 橋面防水層試驗研究
1、 橋面柔性防水層的研究
由于橋面防水層是設置在混凝土橋面板和瀝青混凝土鋪裝層之間，因此，本項目的技術關鍵除保證防水層具有足夠的不透水性能外，還必須保證防水層同混凝土橋面板及瀝青混凝土鋪裝層兩者之間都有足夠的粘結強度和剪切強度，以適應高架橋快速行車的需要。經過分析，我們初步選定了三種材料進行試驗。
第一種材料是焦油聚氨酯防防水涂料(俗稱851) 。這種材料強度高，抗滲性好，耐高溫，不易被瀝青混凝土燙烙而失效。但這種材料對基層干燥度要求也高，與瀝青混凝土親和性不好，容易脫離。實測抗剪強度很難達到1Mpa(25 ℃ ), 因此被淘汰。北京西廂工程實踐也表明，采用這種柔性材料的橋面防水層，在建成運營不到一年，瀝青混凝土路面就出現裂縫，瀝青混凝土鋪裝層和防水層之間出現脫離和間隙，積了很多水，只好鏟除重鋪。福州同三國道青洲大橋也是采用聚氨酯防水層 ,通車不到半年就鏟除重鋪，造成巨大損失和極壞的影響。另外，公路瀝青路面設計規范“TJ014-97”關于聚氨酯可以做橋面防水層的說法，也是十分錯誤的應予以修改，這也說明規范的滯后。
第二種材料采用引進生產線生產的熱熔SBS及APP性瀝青防水卷材，胎體為玻纖氈。
這種材料雖能滿足一般防水要求，但橋面采用卷材防水較其他部位有所不同，如橋面受動荷載作用要求搭結縫必須嚴密牢靠，基面必須干燥、平整，卷材與基面必須滿貼，質量要求嚴格，操作難度大。這種材料高溫性能較差在攤鋪瀝青混凝土時容易被燙烙。由于卷材胎體的存在實測抗剪強度也很難達到要求，故也被淘汰。
第三種選用了與瀝青混凝土相同種類的瀝青為基料的橋面防水涂料，較好的解決了這個問題。
2、 橋面防水涂料的試驗研究
（1）瀝青改性涂料的試驗研究
由于橋面防水層不僅要求具有很高的不透水性能，而且要求防水層在－15 ℃低溫時還有較好的彈性和塑性，在高溫90-180 ℃下存足夠的強度和穩定性，在實際應用中有良好的抗老化性能以及對應變值的適應性，這些性能顯然是熱淌冷脆的石油瀝青無法滿足的。因此必須對瀝青改性以提高其性能。我們選用合成橡膠、合成樹脂等十多種材料進行試驗，最后試制成的HUT-1橋面防水涂料能同時滿足以上多方面的要求。
（2）性能測試
我們對HUT-1 橋面防水涂料主要進行了各種針對橋面防水項目的性能測試。尤以抗剪強度測試最為重要。
此外，還進行了熱碾壓后防水層的滲透試驗及橋面裂縫開合變化下橋面防水層的疲勞試驗。
二、 橋梁防水系統的設計
橋梁防水系統的設計，就是設法將水與混凝土隔離，使水不能進入混凝土本體，尤其不能進入裂縫中去。系統包括以下幾方面。
1、混凝土本身的自防水
混凝土經常接觸水的部位都要設計為防水混凝土，保證本身的密實性和防腐蝕的性能。尤其是橋面和下部水位浮動的部位。在混凝土中加入粉煤灰或超細粉等可以減少水泥帶入的堿量，加入鋼纖維、聚丙稀纖維可以對膨脹、開裂起到阻裂作用，并且有很好的抗滲能力，達到自防水的基本要求。橋面水泥混凝土的平均厚度不能小于10cm, 最薄處厚度不能小于8cm, 而且混凝主本身的配比設計以及澆筑質量是非常重要的。很多橋梁不到十年甚至兩三年就破壞，設計橋面鋪裝的不盡合理和施工質量存在缺陷是主要原因之一。
2、 橋面防水涂層
無論橋面混凝土施工質量如何好，均不能完全保證不開裂。所以橋面水泥凝凝土鋪裝層上面必須設置防水層。防水層不但本身要起到防水作用，而且要求其與水泥混凝土和瀝青混凝土都有很好的親和性，附著力好。下面能牢固地與水泥混凝土表面粘結，上面與瀝青混和料也能牢固地粘結。否則就成為一個層間抗剪力很低的夾層，將導致橋面瀝青混凝土出現擁包、滑移，直至松散、破壞。
3、 伸縮縫的防水
以前修建的橋，伸縮縫下面的梁端和帽梁受水損害最嚴重。由于伸縮縫的形式及安裝質量問題，造成該部位最容易破壞。除了毛勒縫、仿毛勒縫之外對伸縮量小于 5cm 的小變位伸縮縫，采用聚合物改性瀝青彈塑體填充伸縮縫隙，也能成功地解決伸縮縫漏水的難題。
4、橋面雨水孔與水落管
橋面雨水孔與水落管的設置應該像屋面一樣的嚴格，但是無論設計還是施工，都容易忽略。常見的問題在下面幾點 : 收水口小，不能及時將水泄走 ; 收水口標高高于周圍標高，造成積水：收水口高出水泥混凝土表面，而且周圍混凝土不密實，造成管周圍漏水：出水管過短，發生尿檐現象 ,從而導致收水口周圍以及邊梁外側混凝土的破壞。
5、欄桿外側與人行道的構造
欄桿外側應設計為光滑的表面，底面設有止水槽，雨水能很快地順外側流向地面，而不應再流向邊梁。設有人行道的橋梁，人行道的防水也不能忽視，防止雨水滲流到主梁。但有些設計忽略了這一點，雨水從人行道縫隙滲漏沿外側漫流，從而造成邊梁翼板及外側的污染和腐蝕，所以邊梁外側首先破壞。
6、 梁端和帽梁的防水
由于伸縮縫很難保證完全不漏水，而伸縮縫的漏水對梁端和帽梁的損害又非常嚴重，所以，對梁端和帽梁頂部也要進行防水處理。
三、橋面防水層施工
1、 橋面防水層具體技術要求
(1) 橋面防水層應履蓋整個混凝土橋面，防水層為兩道防線，第一道噴涂水泥混凝土表面防水劑二遍，第二道噴涂橋面防水涂料二至四遍，防水涂膜厚度以平均不超過2m為宜。
(2 〉防水層應具有良好的耐久性，至少應不低于橋面瀝青鋪裝層使用的壽命 (15 年以上 ) 。并能適應高架動荷載抗壓、抗拉的特點，當混凝土橋面板開裂
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