淺談城市橋梁橋面防水技術(shù)與發(fā)展

連宏兵

摘 要： 隨著城市建設(shè)力度的加大，城市路橋工程也越來越多，為了緩解城市交通擁堵現(xiàn)狀，城市橋梁成為建設(shè)的重心。一直以來我國(guó)對(duì)于橋梁橋面防水缺乏明確的規(guī)定，由于橋面水損害而造成的各種事故給我們敲響了警鐘，直至2010年《城市橋梁橋面防水工程技術(shù)規(guī)程》的出臺(tái)，給橋面防水工程帶來了全新的發(fā)展。文章就我國(guó)城市橋梁橋面防水現(xiàn)狀、技術(shù)以及發(fā)展做簡(jiǎn)要探討。

關(guān)鍵詞： 城市橋梁;橋面防水;技術(shù)

為了疏導(dǎo)城市交通，緩解城市道路壓力，城市建設(shè)多偏向于橋梁的新建、改建、維護(hù)，橋梁長(zhǎng)期曝露在日照風(fēng)雨中，由于雨水沖刷而造成的橋梁結(jié)構(gòu)的腐蝕損壞現(xiàn)象日益增多，直接影響著橋梁的穩(wěn)固性、耐久性、安全性，因此，為了保證橋梁的使用安全與延長(zhǎng)使用壽命，要解決橋梁橋面的水損危害，對(duì)于橋面的防水施工技術(shù)進(jìn)行深入研究。

1.我國(guó)城市橋梁橋面防水情況概述

西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于橋梁防水的問題十分重視，一般都有相關(guān)的技術(shù)規(guī)程與規(guī)范，明確規(guī)定公路橋梁、城市橋梁必須設(shè)置橋面防水層，對(duì)于防水材料、技術(shù)、性能、施工方法、設(shè)計(jì)年限等方面都有詳細(xì)的說明。我國(guó)對(duì)于橋面防水的研究相對(duì)滯后，在防水層設(shè)置規(guī)定上也不夠明晰，以往相關(guān)規(guī)范中的說明都比較籠統(tǒng)，大部分一筆帶過，并未做詳細(xì)的解釋，直到上世紀(jì)80年代，我國(guó)橋梁相關(guān)技術(shù)規(guī)范中對(duì)于橋面防水的要求，也只是提出了一般情況采用橋面柔性鋪裝防水系統(tǒng)，防水材料的選擇與施工工藝要求參照建筑屋面及地下工程。法律法規(guī)的不夠完善造成了當(dāng)時(shí)大部分橋梁工程中不做橋面防水措施，或者只做簡(jiǎn)易的橋面防水，隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，橋面出現(xiàn)嚴(yán)重滲水現(xiàn)象，因此造成的鋼筋銹蝕、混凝土膨脹等病害接踵而至，對(duì)橋梁造成嚴(yán)重的危害。80年代后期我國(guó)橋梁建設(shè)大規(guī)模開展，橋面防水受到重視，防水材料也從引用屋面防水材料發(fā)展到道橋?qū)Ｓ梅浪牧?，再至APP改性瀝青防水卷材引入我國(guó)，因其良好的耐熱性、耐腐性、粘結(jié)性得到了大力推廣應(yīng)用?！冻鞘袠蛄涸O(shè)計(jì)通用規(guī)范》（2008）規(guī)定：橋面鋪裝應(yīng)設(shè)防水層，這是我國(guó)橋梁橋面防水技術(shù)理念上的重大突破。

2010年《城市橋梁橋面防水工程技術(shù)規(guī)程》出臺(tái)，明確了橋面防水設(shè)計(jì)理念，對(duì)橋面防水原則、等級(jí)劃分、材料選取、適用范圍等都做出了詳細(xì)規(guī)定，這是我國(guó)在橋面防水領(lǐng)域中的創(chuàng)新成果。

2.水損害對(duì)于橋梁的影響

水是影響橋梁耐久性的重要因素之一，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，上世紀(jì)50-70年代間建造的橋梁有70%還在使用中，使用二三十年左右就成為危橋，達(dá)不到設(shè)計(jì)使用年限，橋梁因水而損壞的部位更加嚴(yán)重，水損害主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：水滲入混凝土裂縫中，水中含有的CO2、SO2會(huì)加速碳化、酸化的過程，引起鋼筋面腐蝕，鋼筋膨脹導(dǎo)致混凝土開裂，保護(hù)層剝離;水會(huì)進(jìn)入混凝土微孔中，隨著正負(fù)溫度交替作用形成反復(fù)的冰脹壓力，造成混凝土的疲勞破壞;另外水進(jìn)入混凝土微孔后，會(huì)與其中的堿性物質(zhì)、活性骨料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硅鈣膠凝體，使混凝土異常膨脹進(jìn)而破壞成粉末，造成無法修補(bǔ)的損壞。

3.城市橋梁橋面防水材料性能要求

最初橋面做防水時(shí)所選用的材料沒有明確的規(guī)定，所以一般都選擇用做屋面防水的材料來做橋面防水，但是橋面的使用環(huán)境要比屋面惡劣的多，受力環(huán)境也更加苛刻，因此橋面防水材料不僅要具備防水、抗老化、防腐蝕、耐極溫的特性，還要具有一定的抗拉抗壓能力和較強(qiáng)的伸縮性。

3.1不透水性

首先橋面防水材料要具備良好的不透水性，尤其是在橋面薄弱的地方，比如鋪裝層底部就比較容易聚集下滲水，進(jìn)而致使鋪裝層與橋面被破壞，選擇時(shí)一定要注意選取不透水性強(qiáng)的材料，把住防水第一關(guān)。

3.2抗腐蝕性

橋梁交通會(huì)行駛各種類型的車輛，難免會(huì)出現(xiàn)汽油、運(yùn)輸?shù)母g性液體滲漏的情況，當(dāng)這些液體滲入接觸防水層時(shí)，要確保防水層具有一定的抗腐蝕能力，避免因小面積遭到破壞逐漸發(fā)展成大面積的防水層損壞。

3.3耐老化性

橋梁所處自然環(huán)境多變，受外界溫度、濕度影響較大，防水材料主要由有機(jī)成分構(gòu)成，因此比較容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，如果防水材料老化過度，就會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量問題，致使防水層破壞，因此要保證防水材料具有良好的抗老化性。

3.4抗破壞性

橋梁路面在施工過程中會(huì)受到壓路機(jī)、攤鋪機(jī)等大型車輛的碾壓，這就要求防水材料具有一定的強(qiáng)度，并且在橋梁完工后，會(huì)經(jīng)受更頻繁的車輛壓力，強(qiáng)度足夠才能保證防水層的完整不被破壞。

3.5高粘結(jié)性

防水材料要具有良好的粘結(jié)性才不會(huì)在溫度急劇變化時(shí)造成粘結(jié)性降低的現(xiàn)象，導(dǎo)致防水層的功能下降，影響橋梁使用壽命，另外防水材料還要具有一定的抗剪切能力，抵擋車輛水平荷載，避免造成鋪裝層與橋面脫離的現(xiàn)象。

4.城市橋梁橋面防水技術(shù)

自90年代我國(guó)橋梁橋面防水材料使用專用材料后，防水卷材與防水涂料成為我國(guó)常用的橋面防水材料。

4.1防水卷材

無論是攤鋪式還是建筑式，對(duì)于使用瀝青混凝土為原料的橋梁，都可以使用卷材防水技術(shù)，但是此技術(shù)不適用于水泥混凝土橋面，因水泥混凝土橋面本身材質(zhì)硬且重，如果在下層再鋪設(shè)防水卷材，會(huì)更加重橋面的負(fù)荷。不同材質(zhì)的卷材防水效果會(huì)大不相同，目前，我國(guó)橋梁建造工程中普遍使用的是改性瀝青防水卷材，而改性瀝青防水卷材又包括兩種不同的類型，分別是SBS改性瀝青防水卷材和APP改性瀝青防水卷材，其中SBS改性瀝青防水卷材又分為自粘型和非自粘型，APP改性瀝青防水卷材又分為Ⅰ型和Ⅱ型，在施工過程中，具體選擇哪種類型的防水卷材，還要根據(jù)橋面的鋪裝類型、橋梁所處的外部環(huán)境以及橋面防水等級(jí)等眾多因素綜合考慮。防水卷材要符合相關(guān)規(guī)范要求，才能作為防水層的鋪設(shè)材料，防水卷材用于瀝青混凝土橋面，由于瀝青混凝土容易發(fā)生脹裂現(xiàn)象，因此卷材也必須要具備抗裂性，橋面經(jīng)常受到碾壓，因此也要求防水卷材具有一定的抗壓性。

4.2防水涂料

通過涂刷防水涂料來達(dá)到橋面防水的目的，涂料防水技術(shù)與卷材防水技術(shù)相比，應(yīng)用更為廣泛，它不僅可以被使用于瀝青混凝土橋梁，而且可以被使用于水泥混凝土橋梁。橋梁橋面的防水涂料有三種類型——聚合物改性瀝青防水涂料、聚合物水泥防水涂料和聚氨酯防水涂料，其中聚合物改性瀝青防水涂料又可分為Ⅰ型和Ⅱ型。其使用方法和使用條件也與防水卷材一樣，要根據(jù)橋面鋪裝類型、環(huán)境條件和橋面防水等級(jí)來具體選擇。防水涂料同樣也要符合國(guó)家相關(guān)規(guī)范的要求規(guī)定，具備一定的抗壓性、抗裂性與抗?jié)B性，能經(jīng)受住橋面防水的考驗(yàn)。

5.橋梁橋面防水的新材料 新技術(shù)

隨著防水卷材與防水涂料的使用年份的增加和交通壓力的增強(qiáng)，也逐漸發(fā)現(xiàn)了一些新問題，比如防水卷材錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象，防水涂料的酥裂現(xiàn)象等，需要作出改進(jìn)，我國(guó)也從未放松過對(duì)于防水材料的研究與開發(fā)工作，近幾年國(guó)內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)、相關(guān)企業(yè)和工程單位積極研制開發(fā)了一系列適合我國(guó)道橋應(yīng)用的防水材料和配套的施工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)橋梁橋面防水技術(shù)的新突破。例如有單位研發(fā)了一種JBS 道橋用聚合物改性瀝青防水涂料，涂膜干燥后能夠保持橡膠的彈性，耐高溫可達(dá)180℃，耐低溫達(dá)-40℃，延伸率大800%，能經(jīng)受橋面長(zhǎng)期荷載積水抗壓要求，防止?jié)B水對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的損壞，確保橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命。

結(jié)語(yǔ)

橋面防水技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展加強(qiáng)了橋梁的質(zhì)量，提高了橋梁的穩(wěn)固性，延長(zhǎng)了橋梁的使用壽命，對(duì)橋梁工程來說是一項(xiàng)重要的改進(jìn)措施，我們也在借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)不斷完善自我，開發(fā)更多的環(huán)保、綠色、節(jié)能型的防水材料，并不斷完善我國(guó)的橋梁橋面防水技術(shù)規(guī)范，關(guān)注技術(shù)發(fā)展與工程實(shí)踐，相信通過我們積極的研發(fā)與創(chuàng)新，能夠?yàn)槲覈?guó)的橋梁建設(shè)事業(yè)貢獻(xiàn)更多成果。

參考文獻(xiàn)

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