桥面防水层技术探究
作者:邓汉生
来源:《城市建设理论研究》2012年第34期
[摘要] 水对桥面的损坏日益显现出来,对水与桥面作用的过程进行深入阐述,总结了卷材类、涂膜类、热沥青洒碎石防水技术的优缺点和施工注意事项。
[关键词] 桥面防水层;卷材类;涂膜类;热沥青洒碎石防水技术;施工
[Abstract ] water on deck damage is shown increasingly, the water and the bridge role in the process of further elaboration, summarized the coil, coating, hot asphalt macadam waterproof technology advantages and disadvantages and matters needing attention in construction. [ Key words] deck waterproof layer; material; coating; heat asphalt macadam construction waterproofing technology;
中图分类号:TU57 文献标识码:A 文章编号:
近年来我国公路桥梁建设发展迅速,桥梁投资在公路建设中所占的比例也不断增加,桥梁建设中对桥梁结构的设计和施工都十分重视,但对桥面防水的研究却没有引起足够的认识,由此引起许多桥面铺装层出现早期损坏现象,影响了行车使用性能,缩短了桥梁使用寿命,必须提升对桥面防水层的认识。 1、水损坏桥面的作用过程
水是目前混凝土桥面沥青混凝土面层损坏的主要原因,水损害常以软化和剥落两种型式出现,软化常以粘聚力的降低为特征,剥落是指粘结力丧失导致沥青胶结料和集料的分离。由于空隙率过大或铺装层开裂导致水分渗入,水渗入到沥青层面中和水泥混凝土桥面与沥青面层的界面之间,在行车荷载及温度变化下产生水损害,从而出现网裂、剥落、松散、坑洞等现象。另一方面由于界面之间存在动水压力,降低了界面之间的联结强度,造成沥青层脱落、起皮等现象,使铺装层失去强度和防水能力,如果桥梁及铺装层排水系统设计不当,渗入的水分无法及时排走,整个铺装层象在一个大型水浴之中,加剧了铺装层的破坏。如果防水层被破坏,渗水将直接腐蚀桥梁结构及钢筋,从而危机桥梁的安全。 2、国内桥面防水层应用 (1)卷材类桥面防水层
桥面混凝土基面要求严格,卷材贴铺于水泥混凝土基面上往往采用人工喷枪或喷灯烘烤卷材下表面沥青层,使之熔化后,滚铺和压密,卷材搭接一般幅宽为lm,长为10m或7.5m条
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状,作桥面防水层施工时,先纵向铺贴一定长度,这个方向存在横向搭接,然后横向一条一条施工,这个方向存在纵向搭接,横向搭接要求错开一定的距离,以防止纵向薄弱的搭接点在同一横断面上,更易造成错动。搭接处粘结、抗拉伸、抗剪切能力都很弱,在重交通荷载条件下使用,卷材在搭接处产生错动,从而使防水层上的沥青混凝土铺装开裂、脱落。
防水卷材很多方面的性能无容置疑,它具有涂膜无法比拟的抗硌破性能,但在中国桥梁建设中没有起到其应有的作用,关键的原因人工烘烤熔化的施工工艺使卷材受热不均,不能满贴于水泥混凝土基面上,只达到局部粘结。另外,国内的桥面防水卷材生产厂家应多借鉴美国、德国同行的经验和做法,如对搭接处使用压条、锚钉等特殊处理,以减少卷材错动。 卷材类桥面防水层技术应用不理想,有施工、设计方面的原因,另外,还没有一套完善、系统的适合桥面使用的防水卷材标造、设计施工规程。目前,国内卷材类防水层应用在受到广泛质疑的情况下,如何总结经验、改进加工工艺和施工方法、提高质量、满足工程要求,这是卷材生产厂家和工程界所共同关注和努力的方向。 (2)涂膜类防水层应用
这种防水层技术的主要特点是常温施工,喷刷均可,现场成型,整体性好,安全无污染。但涂膜类防水层也存在不容忽视的弱点,成膜薄,厚度不均,容易硌破。涂膜类防水层应用的注意事项:
①所用防水层材料质量和数量:影响防水层质量的一个非常关键的指标为固体含量,施工时往往必须严格按要求的洒布量进行喷洒来达到防水层的使用要求。
②施工质量管理要到位:桥面防水层的施工应该作为重要的隐蔽工程进行检查验收,合格后才可进行下一步的施工,在防水层施工过程中应该检查涂料的固体含量、喷洒面积、总用量,进而进行核算防水膜的厚度。否则,必将为桥面铺装、桥梁的耐久性和使用寿命留下隐患。
③涂膜类防水层必须要有保护层:在我国的应用一般不在涂膜上面铺筑一层保护层,随之进行的沥青混凝土铺装,沥青混凝土经碾压,涂膜必然被硌破,如果涂膜太薄,热沥青混凝土摊铺碾压时,薄薄的涂膜不足以与紧密接触的石子包裹在一起,沥青混凝土铺装层渗下来的水就会侵蚀水泥混凝土桥面。国外使用涂膜防水层一般都要加铺一层冷拌或热拌的沥青石屑保护层一起构成桥面的防水层。 (3)热沥青洒碎石技术
近年来,国内在高速公路建设中常见的防水层主要有涂料(如乳化沥青及改性乳化沥青)和卷材(如APP卷材、SBS卷材),在使用效果都不如人意的情况下,近几年来,在桥面防水层技术应用最多且效果得到一致认可的是热改性沥青洒碎石的作法,国内已有多年桥面防水层使用经验和教训的省份,如辽宁省、山东省、河北省、湖南省、天津等现在都大规模地使用热改性
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沥青洒碎石作为防水层。2004年,辽宁省在沈大改扩建项目建设中,使用了SBS改性沥青洒碎石技术,运行四年以来,桥面防水层和铺装层基本没有出现问题,使用效果好。与涂膜类防水层相比,热改性沥青洒碎石技术主要优势表现在以下几个方面:
①碎石层作保护层,使得涂膜类防水层免于沥青混凝土铺装时硌破,防水层完整,真正起防水作用。
②防水层与水泥基面的粘结好,SBS改性沥青防水层材料与水泥混凝土桥面板粘,同时提高了界面的抗剪能力。
③占用工期很短,一次洒涂即刻成型,成膜速度快,工期短。 ④适应天气能力比冷涂强。 ⑤工艺简单快捷。
(4)近年来桥面防水层技术的新思路
①薄结构层类:沥青混凝土、稀浆封层作桥面防水层的尝试,薄结构层的防水层技术处于起步研究阶段,由于我国现行设计和施工过程中为了便于施工,沥青桥面铺装混合料结构类型一般与路面一致,防水层若采用薄结构层类防水层在水泥混凝土铺装层上加铺一层l-2cm的结构层,受到设计高程及施工组织的限制,往往需要对沥青混凝土铺装层的结构类型及厚度进行相应调整,给施工组织带来很大困难,所以对中小桥的防水层采用这种技术得不偿失。但大桥或特大桥的防水层设计时,应进行了特殊考虑采用薄结构层类。
②涂料纤维同步喷洒技术:国内最近出现了一种集涂膜类防水及卷材防水技术优点于一身的防水层技术,即涂料纤维同步喷洒的桥面防水技术,既有涂料粘结性整体性、粘结性好的特点,又有卷材抗硌破防水好的特点,目前引起了业内人士的极大关注。涂料纤维同步喷洒技术综合了卷材类和涂料类的特点,是一种值得深入研究应用的新技术。 3、施工注意事项
(1)桥面板表面处理。桥面铺装很重要的一点是铺装材料与桥面板必须很好地粘结,所以在施工前必须将桥面表面清除干净。
(2)去除水和污物。钢桥面板铺装,其基层一般多使用摊铺式沥青混合物,由于这种混合料的防水性好,但有时会产生气泡,这些气泡会使基层表面隆起,造成基地破坏,所以在施工时必须十分注意,不能带入微量的水分、油分、污物、土等。
(3)施工缝处理。混凝土桥面板桥面铺装时,应力求少设施工缝,每作业的浇注应以施工缝设在墩台顶位置来确定,当桥面不宽时,以全幅一次性浇注为好,桥面宽度大时,可以分
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隔带为界面,切勿随意设置施工缝。另外,施工缝处理时应凿毛,以便提高混凝土的连续性和整体性。 4 结语
应该从思想上高度重视桥面防水问题,针对不同的桥面、特定的施工要求选择合适的防水技术,加大对涂料纤维同步喷洒技术的研究与应用,关注新型材料在防水层技术方面的应用,桥面防水层技术将得到进一步完善,来更好的服务于桥面防水问题。 参考文献:
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