1 概述
目前,我國公路建設(shè)正在蓬勃發(fā)展,與以往相比,橋梁的設(shè)計和施工質(zhì)量都有了很大提高;但由于種種原因,橋梁結(jié)構(gòu)在運營過程中仍受到一些病害損壞,影響著橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用。據(jù)對已建橋梁結(jié)構(gòu)病害的統(tǒng)計,水是引起其破壞的關(guān)鍵因素。因為鋼筋混凝土的負彎矩處及鋼筋混凝土橋面板在經(jīng)受車輛重復(fù)荷載的振動、沖擊、拉伸、剪切等力學(xué)性能的影響,以及由于溫度、氣候變化引起的混凝土膨脹、收縮后,會產(chǎn)生細微裂縫而引起橋面滲水或漏水,致使鋼筋銹斷,嚴重影響著橋梁的耐久性、安全性。尤其是現(xiàn)澆縫和橋面整體化鋪裝層,雖在設(shè)計和施工中采取了多種防裂措施,但總有薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)生裂縫,導(dǎo)致水侵入混凝土內(nèi)部。水將路面上的一些污染物質(zhì)溶解后,滲透入混凝土內(nèi)部,造成鋼筋銹蝕、堿骨料的破壞、氯鹽腐蝕等其他耐久性破壞。所以水是橋面破壞的主要原因之一,應(yīng)從根本上切斷水的來源,做好橋面防水處理,以免橋梁遭到過早破壞,延長橋梁的使用壽命。
目前,在建的橋梁大多都做了防水設(shè)計。防水設(shè)計主要有:橋面鋪裝做防水混凝土鋪裝和在橋面上做柔性防水涂層兩種,使二者有機結(jié)合,發(fā)揮特長,取長補短,以杜絕橋面水的滲透危害。因此,做好橋面防水施工是確保橋梁免受水危害侵害的最后一道有效工序。
2 施工關(guān)鍵技術(shù)
2. 1 橋面防水水泥混凝土的鋪裝
為提高橋面鋪裝水泥混凝土的抗裂性和抗?jié)B性,以抵御水的侵蝕危害,必須從以下幾個方面加以控制:
(1) 確定良好的水泥混凝土施工配合比:
①水泥標號不小于42. 5 號;應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽類水泥。
②骨料級配應(yīng)連續(xù),以提高混凝土的致密性。
③粗骨料必須水洗,以消除其中的石粉、泥土;細骨料。須經(jīng)孔徑1cm 的篩網(wǎng),篩除砂礫及土塊。
④水必須為潔凈、無污染的水,其p h 值合乎要求。
(2) 摻入外加劑(高效減水劑) :以提高水泥混凝土的施工和易性、可塑性,降低水灰比,減少孔隙率,增加混凝土的密實性,從而最終提高混凝土的抗?jié)B性。
(3) 摻入聚丙烯纖維或鋼纖維:摻入纖維后,經(jīng)均勻拌和,混凝土中的纖維縱橫交錯,增強了混凝土的內(nèi)部粘結(jié),起到了"加筋" 的作用,提高了混凝土的韌性和延展性,減少了混凝土的收縮率,減少微細裂縫的發(fā)生,有效地增強了混凝土的抗裂性,提高了砼的抗?jié)B性。
(4) 采用防水膨脹混凝土:用膨脹水泥或普通水泥加膨脹劑配制成不透水混凝土。靠材料自身的密實性、防潮性來提高防水性。同時,靠自身的膨脹性補償混凝土的干縮變形,有效消除混凝土的裂縫。
(5) 嚴格控制混凝土的拌和,確保勻質(zhì)性。砼的拌和應(yīng)采用大型攪拌站(電子配料) 集中拌和,要嚴格控制好配合比,計量精確。摻入纖維后,要適當增加攪拌時間,以保證水泥混凝土的勻質(zhì)性、同一材質(zhì)性。
(6) 縮短混凝土的運輸時間和現(xiàn)場入模等待時間,避免因拌和后時間過長喪失混凝土的和易性?！?7) 選擇適宜的振搗器,施工中加強振搗,增加混凝土的密實性。
(8) 做好橋面的整平、收面、拉毛工作,以減少混凝土終凝前后的裂縫。
(9) 加強養(yǎng)護,防止出現(xiàn)干縮裂縫。在收面或拉毛后,應(yīng)及時用潮濕的土工布覆蓋,防止表面因日曬、大風引起的干縮裂縫。暫時不能覆蓋的地方,應(yīng)用噴霧器噴灑霧狀水對表面進行養(yǎng)護。噴水不宜過多,以免因水浸泡使混凝土表面起皮疏松。完工后的橋面,應(yīng)不間斷灑水養(yǎng)生14d。
(10) 選擇合理的施工時間:橋面混凝土鋪裝時,施工面積大,收面要求嚴格、時間長,容易受高溫烈日、大風等天氣影響到施工質(zhì)量,故應(yīng)合理安排施工時間,盡量選擇在夜間或陰天、無風天氣施工,以減免表面裂縫的發(fā)生。
2. 2 橋面柔性防水涂層的施工
雖然橋面水泥混凝土鋪裝在施工中嚴格控制了工藝,增加了抗?jié)B性能,但由于水泥混凝土的透濕量比較大,仍會有少量水滲透到混凝土的內(nèi)部,為避免此種現(xiàn)象,需要在橋面板上面做柔性防水涂層,以完全隔絕水的少量滲透。防水涂層類型有涂料防水層、卷材防水層兩種。目前,公路橋梁防水涂層主要采用柔性防水涂層。各層防水涂料之間可放置玻纖布、麻布或無紡增強布以形成一種增強涂料防水層。
柔性防水層介于瀝青面層和橋面板之間,它一方面封閉橋面表面,隔絕路面水的下滲,另一方面,它還有粘層作用(相當于粘層瀝青) ,把瀝青面層和橋面板牢固的粘結(jié)為一體。
柔性防水涂層應(yīng)具有的特性:在橋面瀝青混凝土施工中具有耐高溫180 ℃不流淌;低溫- 20 ℃不脆裂,抗碾壓、抗剪能力強,與水泥面板和瀝青面層粘結(jié)牢固。其技術(shù)指標如表1 所示。
(1) 噴涂前橋面板基面的準備工作:
①橋面板表面必須平整、堅實、無浮漿,必要時,應(yīng)用銑刨機銑毛,以利涂層更好的與橋面板結(jié)合。
②局部尖銳突出物(鋼筋頭、骨料) 及結(jié)硬雜物,必須仔細清除,打磨平整,并將清理面吹除干凈。
③橋面板必須干燥、潔凈,無油污、浮塵。
④橋面板的微小裂縫、孔洞須在噴涂前用1 號底層料灌縫填補,以封閉孔隙。
⑤橋面特殊部位、泄水口、伸縮縫、護欄兩側(cè)根部需做特殊處理。橋面泄水管外露部分及護欄座內(nèi)側(cè)采用人工涂刷防水粘結(jié)層。涂刷須均勻,高度不得超出橋面待鋪瀝青面層的厚度,以免污染護欄。泄水孔的內(nèi)外壁清除干凈后,仔細涂刷隱蔽部位,且涂刷均勻。
(2) 橋面防水層噴涂:
①將涂料桶放倒?jié)L動搖勻,或攪拌均勻,使之無沉淀物,然后啟動噴涂設(shè)備,從橋面的一端開始,用1 號底層料噴涂第一層防水涂料。1 號底層涂料具有良好的滲透性和粘結(jié)性,能有效堵塞橋面的毛細裂縫和毛細孔。
②第一層實干后,再用1 號高粘度涂料噴涂第二層. 噴涂前,須先用森林滅火器吹除第一層涂層上的浮塵。
③第二層涂料實干結(jié)膜后,再用2 號面料依如上1法噴涂第三層。實干后的" 三涂" 防水層平均厚度應(yīng)在0. 4～0. 5mm 之間。
(3) 噴涂質(zhì)量要求及注意事項:
①每層噴涂必須均勻,涂料防水層中如夾有玻纖布等夾層時,應(yīng)在涂刷第一遍涂料后,逐條緊貼玻纖布并掃平、壓緊,使膠結(jié)料吃透布面。在表面不流淌、無堆積、皺褶、鼓泡、滑移、破損、油埂、翹邊等現(xiàn)象,噴涂顏色應(yīng)均勻一致,不得有深有淺。②噴涂前,必須嚴格按工藝要求對施工面進行清潔,并保證噴涂時施工面處于干燥狀態(tài)。
③每次噴涂時,須將兩側(cè)護欄用塑料布覆蓋,防止污染。
④防水涂層未實干固化前,任何人員、機械車輛均不得在其上通行。防水層養(yǎng)護結(jié)束后、橋面瀝青鋪裝前,行駛車輛不得在其上急轉(zhuǎn)彎或緊急制動,以免搓傷防水層。
⑤氣溫5 ℃以下及雨霧天氣,五級大風以上天氣均不得進行噴涂施工;夜間潮露時亦不得施工。預(yù)計防水層硬化前有大雨時,亦不得施工。
3 結(jié)論
橋面防水施工是保護混凝土梁體免受外界水害侵蝕的最后一道屏障。在工程施工中,不僅要在水泥混凝土橋面鋪裝中采取措施,如摻加減水劑、摻入聚丙烯或鋼纖維,以提高混凝土的致密性、抗?jié)B性和抗裂性,有效阻止水的滲透。還需要在橋面板上面做柔性防水涂層,隔絕路面水的滲透,保護梁體結(jié)構(gòu)不被水侵蝕。通過這兩者的有效結(jié)合,最終克服水的危害,保證了梁體結(jié)構(gòu)的耐久性、安全性,延長橋梁的使用壽命以發(fā)揮最大的社會經(jīng)濟效益。