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摘要:随着社会经济的发展和社会的进步,我国各项基础设施的建设规模也在进一步扩大,我国桥梁工程建设的速度也在不断加快,桥梁工程建设是市政工程中的最重要一部分,如桥梁的防水设计和施工问题以及防水工作不到位,容易出现桥面漏水和钢筋锈蚀等问题。
关键词:桥梁防水工程;设计;施工技术
引言
导致桥梁结构破坏的原因有很多,例如荷载、材料质量、施工质量、突发事件等等,但其中最重要的因素是由于桥梁的防水设计与施工没有达到标准要求,以至桥梁在使用中出现严重的质量问题。如果桥梁投入使用,但防水系统却失效,不仅会造成严重的经济损失,还会带来各种各样的安全隐患。出现质量问题的原因是因为设计人员缺乏防水设计的意识,对将会发生的问题未引起足够重视,也可能因为是施工阶段的工程防水系统设计不合理,或者防水材料选取不合适等。
1桥梁防水设计遵循的原则
在桥梁工程的施工设计和建设的过程中,需要从材料质量、桥梁荷载以及相关的突发事件方面进行分析,了解导致桥梁防水结构受损的主要原因。桥梁防水工程的施工质量会严重影响到桥梁后期的实际运营质量,也会导致桥梁结构受到损坏,桥梁工程如果实际投入使用,防水系统出现问题,面临的修复难度也会加大,桥梁设施的耐久性也会存在问题。①遵循整体性的设计原则,桥梁工程的施工环境比较特殊,桥梁防水性的设计需要从整体性进行考虑,在进行桥梁防水设计时,不仅要重视桥面的防水设计,还需要重视一些伸缩缝和接缝部位的防水设计,在对桥梁进行设计过程中,桥梁中间部位的防水设计是十分重要的,做好中间部分的防水设计,能够防止水流侵入到其他部位,导致桥梁整体受到损坏。桥梁防水系统的设计可以参照相关道路排水系统进行设计,要能够将水流及时排出。②防水系统需要满足可检修、可更换的要求,桥梁排水系统的设计是十分重要的,而且需要定期做好对排水系统的维护和检修,确保排水系统能够始终被正常应用。另外,还需要对桥梁排水系统进行定期检查,及时更换排水系统,同时防水体系的设计和构造需要容易维护和清理。③遵循结构防水的策略,对于桥梁工程防水设计可以通过将水从结构比较脆弱的地方引离出去,或者是采取一定的防护措施提高桥梁的防水性能,能够确保水可以被集中并快速排出,通过对结构表面的处理达到对桥梁防水保护的目的。
2桥梁防水工程的设计与施工技术
2.1设计的前期准备
在进行道路桥梁防水卷材的设计之前,首先要根据工程的修建要求对防水选材进行合理的选择。在进行道路桥梁的建设时,为了保证工程的稳定性,施工人员通常会在表面铺设沥青混凝土,这种材料具有较高的热量,对防水卷材的受热性能具有较高的要求,如果材料的受热性能低于道桥表面缓凝土材料的要求,就会产生严重的破损,失去防水的作用。同时由于道桥建设过程中所使用的混凝材料中含有大量的水分,为了防止表面开裂缩短工程寿命,施工人员需要根据工程量的大小情况,采用不同型号的机器进行桥面的碾压工作,这要求防水卷材在具有柔软性的同时也要具有坚固性,防止碾压过程中一些尖锐的物体对材料造成破坏;此外,为了起到良好的防水作用,防水材料与混凝材料之间不可以出现间隙,如果其中存在气泡不仅容易磨损也非常容易渗人水分,因此所选择的防水卷材必须与道桥所使用的工程材料具有较高的贴合性;最后,由于道桥施工的时间并不确定,因此防水卷材不仅要具有较高的受热性能也必须要具有良好的抗寒性,防止低温冻裂卷材,造成施工成本的严重浪费。
2.2竖向泄水管设置
应采用铸铁管作为泄水管,直径不可小于150mm,以铸铁格栅盖作为泄水管顶部栅盖,将栅盖焊接在漏斗上。采用钢筋网对泄水口四周桥面进行补强,以便进行铺装层排水施工,在桥面铺装层插入铸铁管,将铸铁管做成圆孔状,将直径与孔间距分别设计为1cm、25cm,随着圆周进行分布,确保分布均匀。
泄水管在设置时应尽量错开伸缩缝,在桥侧梁端周围应设置1或2个泄水管,并在伸缩缝设置排水口,尽量设置在伸缩缝上半部分。采用铸铁材质的格栅、栅形井盖和泄水管,采用直径150mm的泄水管,在进行安装前,应先进行沥青涂刷,并重复两次,在防撞墙钢筋骨架上固定泄水管,并在防撞墙中同时浇筑栅形井盖与泄水管,确保桥面排水通畅。另外,铸铁管浇筑高度不可超过混凝土表面,竖向泄水管与下层泄水管所设置的数量和部位应有所差距,泄水管浇筑管口应与混凝土表面保持1~2cm的距离,以便管道排水。尽量采用平直式泄水管,形状为矩形,材质为铸铁材质,护栏座下所埋置的泄水管应高于桥面,低于桥面部分应与纵向集水盲沟进行连接,促进桥面排水。
2.3混凝土施工要求
在桥梁工程中,对于接触水源的桥梁结构,应采用防水混凝土施工,并确保防水混凝土的防腐性和严密性与桥梁施工要求标准相符,桥梁砥柱直接与水接触,而桥面由于雨水或其他路面积水,因此,应重视桥梁砥柱及桥面部分防水设计。可以将细粉或煤灰与混凝土混合,降低混凝土碱性,提高混凝土防裂作用、防膨胀作用以及防渗作用,从而提高桥梁防水性能。但应注意的是,桥面施工时,混凝土厚度应大于10cm,至少要超过8cm,另外,应严格按照比例进行混凝土配制,用于桥面钢筋网施工的钢筋直径应大于10mm,且钢筋之间应保持150mm以内距离。
2.4防水材料的选择
随着桥梁建设工程的深入,路桥结构防水技术的要求也越来越高,主要有硬性防水和柔性防水两种。我们目前主要以柔性防水材料铺装技术为主,并利用翻拍结合、多排布置的方案,结合涂料防水和卷材防水两种方法进行施工。涂料防水是使用聚氨酯弹性防水涂料、阳离子氯丁胶沥青防水涂料、水泥基聚合物防水涂料等材料,这些材料虽然能与混凝土很好的结合,但涂料的厚度不均匀,碾压施工时还容易破坏防水层。卷材防水主要有SRS改性沥青防水卷材、APP改性沥青防水卷材、自粘型防水卷材等材料,这些材料的厚度均匀,物理性能良好,但与混凝土的结合差。可见,不管选用哪种防水材料,其材料都必须具备耐穿刺性、耐老化、抗拉强度高,还能适应80℃高温、-40℃低温的环境和140℃以上的施工温度。
2.5伸缩缝的防水
我们在修筑桥梁时,伸缩缝下面的梁端和帽梁最容易受到水的侵害。伸缩缝各种质量问题的出现已经足够造成桥梁的损害了,加上防水性能低,该部位最容易损坏严重。我们对伸缩量小于5cm的小型变位伸缩缝,最好使用聚合物改性沥青弹塑体填充式伸缩缝,这种做法可以有效解决伸缩缝的问题。
结语
从桥面的防水设计与施工方面进行的综合思考,证明在实践中应利用防排结合的方法,并详细论述了防排水设计施工的要点和注意事项,我们可以看出,采用综合防水设计能更好的预防水对桥梁造成的不良损害,保护桥梁结构,提高其使用寿命。因此,为了做好桥梁防水施工,我们应不断加强国内、国际间城市道路和桥梁结构防水技术的学术交流,同时以最快的速度了解技术现状,不断总结在施工中的实际经验,树立技术创新观念,重视城市道路和桥梁防水技术的标准化建设,发挥科技和人为力量,全面提高桥梁工程的施工质量。
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