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整体性、浸透型一体化桥梁防水及桥梁防水

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  整体性防水

  桥梁所处的特定环境和其特殊用途,决定了其防水应该是一个整体性、系统化的概念,而桥面防水只是一个主要部分。如果忽视其防水整体性的特点,我们仍旧无法作好桥梁防水的文章,桥梁耐久性概念就不完整。这里有几个例子。

  在空心板封头处,由于混凝土开裂、厚度过薄等原因,水总是会由伸缩缝等部位沿着封头的微小裂缝逐渐进入空心板内部,并且进入内部的水很难排除来。这样,就直接对梁体造成侵害,不仅化学侵害开展起来,且低温结冰也会造成较大影响。因此空心板封头防水也是薄弱环节。

  在绞缝处,由于施工空间小、工作量小,往往重视不够,施工工艺和材料很少严格把握。因此许多桥梁在使用早期就出现绞缝渗水的严重情况。我们知道,绞缝是桥面板之间横向联结的重要部件,其承受很大的剪力,作用在于增强桥面板受力的横向分布和桥面整体性,一旦受到水侵害,强度降低甚至损害,就会出现单板受力。

  调查发现,边板的渗水情况往往比中板严重。原因可能在于,由于桥面混凝土的平整度控制不好,以及防撞护栏支座的阻挡,桥面水容易在桥面两侧低洼处滞留。而边缘防水又往往是薄弱之处,极易对边板造成渗水侵害。

  对边梁和边板(包括翼板)的外缘面,由于直接暴露在外和长期受到雨水、盐水等严重淋浸,绝大部分会在淋水、微缝、炭化、盐污染的交替侵害环境中,较之中梁中板,极易出现开裂、暴筋、剥落、锈蚀等严重现象。在旧桥调查中,这是比较普遍的现象。因此边梁边板所处的防水不利因素、地位以及解决方法应该值得研究。

  浸透型一体化桥梁防水

  1、防水方式

  前文提到,目前传统的桥面防水材料基本属于“薄膜式”防水方式,在水泥桥面与沥青路面铺装之间形成一层隔水层。这种防水方式和材料存在其固有的缺陷:

  ①、需要有足够的与上下层的粘结强度,但随时间推移、材料老化,其粘结强度会下降、甚至丧失;

  ②、材料寿命与使用寿命较低,一般仅几年;

  ③、对水泥桥面状况(如平整度、坡度、干净程度等)的适应性较差;

  ④、高温沥青路面铺筑、碾压,会造成一定的影响,甚至损坏;

  ⑤、对施工技术与工艺要求严格且不易掌握;

  ⑥、生产、贮存与施工均存在环保问题;

  ⑦、桥面边缘密封防水始终是一个难题;

  ⑧、在水泥桥面与沥青路面之间存在这样一层“软”隔离层,易导致“两张皮”现象。

  这种传统的“薄膜式”防水技术,通常是从房建工程防水中引用过来的。众知,桥面防水有其特殊性,与房建工程相比有着很大区别,因此这种“引用”就必须进行深入的研究、改进和完善,才能较好地适应于桥梁工程防水。这里就桥面防水的特殊性作以分析:

  ①、桥梁的使用年限一般比房建要长;

  ②、桥梁所处的工作环境与温度比房建要恶劣;

  ③、作用荷载不同,房建为静载,而桥梁多为动载,且工作变形较大;

  ④、维修条件不同,桥梁维修会对社会交通造成较大的干扰。

  针对上述“薄膜式”防水方式的缺点,本文提出一种新的桥梁防水方式——“非膜式”防水方式——防水材料浸透到混凝土内部,不形成涂膜,增强了混凝土结构自身的防水性能、形成“结构防水一体化系统”。

  这种“非膜式”防水方式的实现首先需要一种新的防水材料的支持,即“非膜式浸透型防水液”,它既能解决桥面防水问题,又能解决诸如梁体封头、伸缩封、梁体、翼板、防撞护栏、甚至下部结构等的防水问题,由于它的浸透性且不形成防水薄膜,克服了许多“薄膜式”的固有缺陷。从而较好地实现了桥梁的整体性防水。

  2、非膜式浸透型防水机理

  “非膜式浸透型防水液”是一种无毒、无味、不挥发、不燃烧的无色透明环保型水性溶液。将其喷涂在混凝土表面,不形成涂膜,不改变原混凝土结构外观与颜色,而是渗入混凝土内部一定深度(几mm——十几mm),形成反应层。防水液渗入混凝土毛细孔中形成不溶于水的链状结晶,产生反毛细孔现象,组成很强的憎水层,使混凝土表层具备长期的防水效果,形成“结构防水一体化”效果。进而阻止以水为载体的酸、碱、盐、CO2、SO2等腐蚀介质对混凝土的侵蚀,以及提高混凝土抗风化、抗冻融破坏、减缓碱集料反应的能力。同时这种“憎水层”又具有呼吸透气性,混凝土内部的潮气完全可以向外散发出来。这就从整体上大大提高了混凝土桥梁结构的耐久性。

  桥梁防水做完后,后期还要进行一下的操作才能保证放水的质量。

  (1)加强养护。保护层边收面边覆盖。特别是在夏季更应避免混凝土表面失水。

  (2)保证养护天数,一般情况下应养护14d,特殊环境应加强到28d;洒水要及时,保证混凝土湿润,夏季以2~4h一次为宜。

  (3)及时切割断缝,在混凝土终凝时即开始切割断缝,纵向断缝除沿梁中心线1条外,在两侧可各增加1条纵向断缝,即全梁设3条纵向断缝;横向断缝设置在泄水管处。

  (4)保证搅拌时间,使纤维分散均匀,特别是纤维网,应保证搅拌后成网状。

  (5)控制水泥用量,降低水化热。

  在桥位上施工的保护层及部分在梁场施工的保护层,由于早期已有微细裂纹,架梁后,随着运架次数的增多,裂纹均有不同程度地开展,特别是在运梁车的走行范围内裂纹较为严重,裂缝宽度0.4~0.5mm,最大开裂已达到1mm左右。