大型城市现浇箱梁桥面防排水技术

发表时间:2020/10/12   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:谢德松 龚节美 孙乾隆 苏林全 徐宏
[导读] 摘要:桥梁在正常使用寿命周期内,由于外界自然环境和桥梁受力状态处在一个动态变化的过程,桥梁结构容易发生多种类型的破坏,然而导致这些破坏其中最主要的原因是水对桥梁结构的侵蚀。
        中建八局西南公司  成都  610041
        摘要:桥梁在正常使用寿命周期内,由于外界自然环境和桥梁受力状态处在一个动态变化的过程,桥梁结构容易发生多种类型的破坏,然而导致这些破坏其中最主要的原因是水对桥梁结构的侵蚀。水是一种成分复杂的混合物,特别是雨水中含有多种酸性离子,与混凝土和钢筋发生一系列的理化反应,导致桥梁结构被破坏,直接影响到桥梁的安全性和耐久性,所以做好桥面防排水至关重要,本文介绍了某城市现浇桥梁桥面防水和排水系统两者结合共同解决桥梁被水损害的问题。
        关键词:箱梁  防水系统  排水系统  防水层  排水管
        1  工程概况
        该项目为机场站前高架桥工程,桥梁类型为现浇预应力混凝土连续鱼腹箱梁桥,共五座桥梁,桥梁长度1647.42m,桥面宽度45.5m,净高15m,鱼腹式翼缘板弧长7m,横梁高2.2m,宽2.5m,桥墩采用花瓶墩和方墩相结合。
        2  传统桥面防排水
        在传统桥梁防排水设计和施工中,更加注重的是桥梁排水系统的完善,而防水系统设施缺少或达不到要求。如果遇到大暴雨天气桥梁排水设施泄水能力小于降雨量,或者落水管、排水管、水蓖子等被垃圾和泥沙堵塞,导致桥面积水,若桥面没有防水层或防水材料等级达不到要求,雨水就会下渗到桥梁结构内部,从而腐蚀混凝土和钢筋,所以桥梁的防水系统也必不可少且防水等级也必须符合相关规范要求。
        3  桥面排水系统
        城市高架桥桥面排水系统一般采用的排水方式就是桥面水流水通过横纵坡汇流后进入雨水口,继而进入排水管道,最终通过排水立管进入地面排水设施或河流中。传统高架桥桥面排水系统主要由桥面横纵坡、过水断面、雨水口装置和管道系统四部分组成。
        本工程桥面宽度45.5m,车道和人行道从左到右布局为外侧2车道+中间5车道+4m人行道+内侧2车道+7m人行道,桥面横坡设置为1.5%,人行道坡度为1%,左低右高,在4m人行道内每隔3m设置一排水管道,具体分布见图一。
        桥面雨水通过横坡排到桥面左侧纵向拉通沟槽,然后把雨水汇集到泄水管,泄水管布置在防撞栏杆边缘处,泄水管穿过翼缘板,附着翼缘板布置,然后顺着桥墩侧面预留的落水槽将雨水排至就进市政雨水排放系统。泄水管材料一般采用铸铁、钢材、塑料等,由于本工程对质量和外观要求极高,所以泄水管材料使用304不锈钢管,配套使用的雨水斗、水篦子、栅盖均采用不锈钢材质。
        每个桥墩上部箱梁结构是横梁,泄水管的外径远大于横梁钢筋之间的
        间距,如果在施工过程中每个横梁中心预埋 PVC管,横梁上下主筋至少10根需要割断,严重影响到桥梁结构安全性,所以泄水管位置设置需要避开横梁。
       
        图一  桥面排水布局图
        为了保证所有墩柱落水管整体均匀、整齐、统一,在桥梁纵坡的桥面泄水管布置向大桩号侧平移避开横梁预埋,中横梁平移长度为半个中横梁宽度,端横梁平移整个端横梁宽度。在坡度的桥面中横梁处泄水管布置同样朝大桩号侧平移,平移长度为半个端横梁的宽度,在端横梁处如果也朝大桩号平移,在下雨天,由于是下坡,雨水下流,而小桩号没有泄水管,雨水将会流进伸缩缝,时间久了对桥梁结构和美观将会造成一定的影响,所以在下坡位置端横梁排水管应向小桩号平移整个端横梁宽度。具体布置走向见图二、图三。
        在伸缩缝的位置必须设置排水设施,这样可以避免雨水从伸缩缝流到墩顶腐蚀支座和污染桥梁下表面,伸缩缝排水处理措施是在伸缩缝止水带最低处安装雨水斗和排水管,排水管和桥面泄水管用三通接头连接。具体见图四。
       
        图二  中横梁落水管布置图   图三 下坡段端横梁落水管布置图      图四  伸缩缝处排水图
        4  桥面防水系统
        桥面防水系统主要靠设置防水层,防水层的作用是将透过铺装层的雨水,汇集到泄水孔,通过泄水管排到桥下排水系统,防止雨水直接和桥梁混凝土主体结构接触。
        4.1  桥面防水层类型选择
        当前,桥面防水层有两种类型,一是桥面铺装沥青或改性沥青防水卷材,但是防水卷材造价高,施工麻烦费时,另外曲线桥不能用防水卷材,防水卷材将铺装层和桥面主体结构分开,降低了上下层之间的粘结,在车辆轮胎反复作用下,铺装层容易起皱开裂。二是桥面涂刷高分子聚合物防水涂料,如聚氨酯胶泥、环氧树脂、氯丁胶乳等,高分子聚合涂料不但具有良好的弹塑性、耐热性、粘结性,而且与沥青混凝土具有良好亲和性,同时施工简单安全,所以本工程桥面防水层材料选择防水涂料。
        4.2  桥面防水层施工
        桥面防水涂料施工流程:基层处理→基层处理剂喷涂→喷涂或涂刷防水涂料→防水层保护→面层铺装。
        (1)基层处理:基层混凝土处理采用抛丸打磨,基层表面的浮灰、杂物、油类物质等应清除干净。
        (2)基层处理剂喷涂:喷涂应该均匀,覆盖完全,待其干燥后应及时进行防水层施工。
        (3)喷涂或涂刷防水涂料:防水涂料严禁雨天、雪天、大风天气施工,防水涂料宜多遍涂布,待涂布干燥成膜后方可涂布后一遍涂料。
        (4)防水层保护:防水层铺设完成后严禁车辆在上面行驶和人员踩踏。并对防水层进行保护,防止潮湿和污染。
        (5)面层铺装:防水层施工后,接着面层沥青混凝土摊铺。
        4.3  细部节点防水做法
        在泄水孔、防撞墙、人行道等位置不同的结构在这些位置相接,是防水层施工控制的难点,在这些细部位置需要加强防水处理。具体做法见图五、图六,人行道防水做法参照防撞墙。
         
        图五  泄水孔防水做法                              图六  防撞墙防水做法
        5  结束语
        桥面不仅需要有良好的排水系统,而且还需要有防水能力高的防水层,只有这二者相结合才能保证桥梁的安全性和耐久性。如果桥面出现渗水,结构钢筋极易腐蚀,长期后会造成混凝土侵蚀、结构开裂等,另外漏水还会造成桥面底板长期滴水,造成桥底路面湿滑,以及底板长期湿润极易造成底板“变黑”现象,因此做好桥面防排水十分必要,本文介绍了桥面排水管布置走向、防水层材料的选择和铺装以及重要部位的细部做法,可以为类似桥面防排水施工提供经验。
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