加强桥梁施工和养护过程中的防水处理

加强桥梁施工和养护过程中的防水处理【摘要】水对于桥梁的损害不容忽视，本文简要介绍了水对桥梁的几种破坏形式、相应的预防措施及桥面防水层施工的应用实践。【关键词】水；桥梁；防水处理正文：1、水的危害实验表明，在水的持续作用下，水和水中的侵蚀性物质会进入混凝土的孔隙，所产生的破坏有以下几种：1.1溶析性侵蚀。溶析性侵蚀就是硬化后混凝土中的水泥水化产物被淡水溶解而带走的一种侵蚀现象。在流动或大量的水中，混凝土中的Ca(OH)2不断被溶析带走，不仅使混凝土的密度和强度降低。而且水泥石液相中Ca(0H)2的浓度降低，将导致水化硅酸钙和水化铝酸钙的不断分解，形成低碱性水化物的混凝土，水泥石内部不断受到破坏，强度不断降低，最终引起整个结构物的破坏。1.2硫酸盐的侵蚀。在北方地区，大量使用煤作为工业和生活中的燃料。所以。极易形成酸雨，酸雨中SO42-离子浓度很高，作用于桥梁时产生危害。当溶液中SO42-离子浓度大于1400mg／L时。碱性硫酸盐就能与水泥石中的氢氧化钙作用产生硫酸钙，同时硫酸钙结晶析出；当溶液中SO42-离子浓度低时，硫酸钙亦能与水泥石中的固态水化铝酸钙作用，生成水化硫铝酸钙晶体。因为这一反应是在固相中进行的，水化硫铝酸钙结合着大量结晶水，其体积约为原来的水化铝酸钙体积的2.5倍。因此水泥石产生很大的内应力。使混凝土结构的强度降低和造成破坏。1.3镁盐侵蚀。在我国很大一部分地区，冬季除雪仍使用撒盐的方式，其中就含有大量的镁盐。镁盐在水泥石中与氢氧化钙起置换作用，生成溶解度小且强度不高的氢氧化镁，引起水泥石中氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙等强度组分的水解，导致水泥石的破坏。1.4碳酸侵蚀。雨水和雪水中常溶解有较多的CO，其对水泥石也有侵蚀作用，CO与水泥石中的Ca(OH)2发生反应生成可溶性的Ca(HC03)2，而且，北方大部分地区，石灰岩是主要的混凝土骨料，其主要成分为CaCO3，CaCO3受CO、水的作用和Ca（HC03)2发生可逆反应，从而使水泥石的强度降低，对整个结构物造成危害。1.5对钢筋的侵蚀。因为进入水泥石孔隙的水中含有一定数量的SO42-、CO32-、Cl-等离子。极容易与混凝土中的钢筋发生反应，使钢筋产生锈蚀。1.6冻融作用。水通过各种渠道进入混凝土的孔隙中，当外界温度低于0℃时，水结成冰。体积膨胀。同时在混凝土中产生内应力；温度升高，冰又溶解成水，如此反复，对混凝土的结构和强度造成极大的危害。2、防范措施通过以上分析，我们了解了水对于钢筋混凝土的危害，下面我们以一般简支空心梁桥为例，分别对施工和养护两个过程就防水提出一些建议作为防范。2.1施工过程。施工过程是关键中的关键，施工人员首先要树立质量第一的意识，同时加强学习，正确认识施工中的关键部位，在施工的同时就要为桥梁日后的养护和使用功能考虑。（1）空心板施工。空心板是最直接的承重构件，其混凝土和钢筋强度将会直接影响桥梁的安全。梁板的封头部位容易被施工人员忽视，施工控制不严，有些甚至用砂浆代替，这是非常危险的，应该对其提起足够的重视，严格按设计使用防水混凝土和涂防水层，防止水的侵人。空心板钢筋如果失去保护层的保护而直接裸露的话，将会大大加快钢筋的锈蚀过程，钢筋的保护层厚度有明确的规定，在施工中应该严格控制，采用预制垫块、固定钢筋圈等措PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversion施，确保保护层厚度。空心板采用气囊施工会加快施工进度，降低投资，但是由于气囊容易上浮，而导致上部混凝土厚度不均匀、钢筋外露等弊端，所以，还是应该禁止使用的。（2）铰缝的施工。铰缝是加强桥面板之间联结，增强桥面整体性，增强桥面板受力的横向分布的重要部件，铰缝混凝土受剪力很大，一旦受水侵蚀强度降低，就会发生破坏，而引起单板受力，由于其施工空间小，工作量少，所以施工时更应该加强管理，将板边凿毛，合理布置铰缝钢筋，采用高标号防水混凝土施工。在桥梁的使用过程中发现，铰缝渗水情况较为严重。（3）桥面铺装层的施工。由于认识的不足，很多的桥面在施工时，并未真正使用防水混凝土来做桥面铺装层，而是用一般混凝土代替，这将会对桥梁的后期使用造成不利的影响。施工中应该严格按防水混凝土的施工程序来控制，有防水层设计的，严格按图纸施工。（4）桥面沥青混凝土的施工。沥青混凝土面层施工质量好，可以减少水的渗入，增强防水功能。施工时要控制好面层的平整度、横坡和纵坡，防止桥面积水；要严格按设计的位置和尺寸安装泄水孔，使桥面上的水能迅速排出桥外。经过对使用中的桥梁进行调查发现，桥面边板的渗水情况比中板严重，分析其原因，桥面混凝土的平整度控制的不好，加之有防撞护栏支座的阻挡，桥面水容易在桥面两侧低洼处滞留，对中板造成侵蚀。（5）伸缩缝的施工。为防止水通过伸缩缝和梁端进人空心板，我们需要选择防水性能好的伸缩缝。2.2养护过程。在养护的过程中，我们应该对桥梁进行跟踪调查，密切关注水对桥梁造成的危害，确保行车安全。（1）及时疏通泄水孔。由于路面情况复杂，泄水孔很容易被杂草杂物堵塞，所以，养路工人应该及时清理疏通，以免桥面积水。（2）避免使用盐来融雪。由于融雪用的工业盐中含有大量的镁离子、氯离子，我们前面说过，这对钢筋混凝土的损害是非常大的，应该选用环保无害的融雪剂来除雪。但是现在融雪剂价格很高，我们应该开发更加物美价廉的新产品。（3）对已经渗水或露筋部位的修补。在桥梁的使用过程中，一旦发现有露筋或渗水的部位应及时进行修补，目前大多采用环氧砂浆来处理，效果比较理想。桥梁防水是一个很大的课题，我在这里只进行了粗浅的探讨，希望桥梁工作者们能提出更多更好的看法。3、桥面防水层施工应用桥面防水层是指为了防止雨水进入桥面，雨水、雪水下水渗入桥体、桥梁，以及其他用水对桥体破坏等而设的材料层。3.1桥面防水层具体技术要求（1）桥面防水层应覆盖整个混凝土桥面，防水层为两道防线，第一道喷涂水泥混凝土表面防水剂二遍，第二道喷涂桥面防水涂料二至四遍，防水涂膜厚度以平均不超过2mm为宜。（2）防水层应具有良好的耐久性，至少应有不低于桥面沥青铺装层使用年限的寿命（约8～10年）。并能适应高架桥动荷载抗压，抗拉的特点，当混凝土桥面板开裂≤2mm时，防水涂膜变形仍应满足不拉裂的需要，以保证防水要求。（3）在环境条件-15～＋90℃范围内，仍能满足第2条的要求。同时，在经受沥青层摊铺温度约160℃后，不影响其长期耐久使用性时。防水涂层与其上沥青混凝土铺装层应有相融性，二者之间的粘结力不低于沥青混凝土铺装层与混凝土桥面之间的粘结力，层间抗剪强度25℃，≥1.5MPa，35℃≥1MPa。（4）喷涂水泥混凝土表面防水剂，应保证防水剂能够渗入桥面混凝土10mm以上，提高混凝土抗渗性＞0.2MPa。（5）防水涂层对混凝土桥面板亦应具有良好的粘结性，以保证沥青铺装层粘结力的需要，并在粗糙桥面板上具有良好的密贴性。防水层粘结后不得夹有空气层。PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversion（6）防水层抗渗要求应在0.3MPa以上。（7）防水施工应便于操作，满足大桥工期安排的要求。3.2桥面混凝土构造要求为提高防水层和沥青混凝土铺装层同混凝土桥面板之间抗剪强度，混凝土桥面板进行拉毛处理是必要的。试验表明混凝土表面是自然平整表面，抗剪强度很难达到规定要求，经过适当拉毛处理后，防水层和沥青混凝土铺装层同混凝土界面的嵌锁力和港阻力都有很大提高。因此其抗剪强度均可超出规定要求，这样就为路面车辆行驶后长时间内不出现起皱,裂缝创造良好的条件。具体拉毛要求如下：拉毛深度3mm，宽度4mm，相邻拉毛净距24mm。3.3混凝土桥面清洁要求（1）混凝土桥面拉毛处理后要保持桥面干净，不得在桥面上拌合混凝土和砂浆。（2）防撞墙浇注混凝土时，应防止混凝土撒落桥面上，万一撒落应及时清除掉。（3）一般不允许运送混凝土和砂浆的车子，从已拉毛处理过的混凝土桥面上通过，必须通过时，应采取措施防止抛撒混凝土和漏浆。（4）防撞墙折模后，应彻底清除防撞墙和混凝土桥面交接部位的木模、钢筋、铁丝等杂物。（5）在混凝土桥面上的施工机械，应防止漏油，污染混凝土桥面。（6）各施工段在开始施工混凝土桥面和防撞墙时，应提前通知防水层施工单位，以便他们派出专人负责检查和监督混凝土桥基面的清洁工作。3.4喷涂桥面混凝土防水抗渗剂施工技术要求（1）在施工部位用自来水或清洁水冲洗表面浮灰，井喷洒足量的水使基层混凝土完全湿润。（2）待基层清洗湿润后，表面元浮水时，喷涂防水剂于基层表面。当防水剂渗入基层内部，表面无明显湿润状态时，再喷涂第二通防水剂。（3）喷涂第二遍防水剂后，应有专人负责观察涂层蒸发情况。约2～3h后，防水剂涂层将要干燥时（一面干饱和状态），应立即用喷雾器喷洒清水，以湿润表面为准，不宜过多，以免防水剂流失。这样连续喷水养护24h，即完成此道工序。3.5喷涂桥面防水涂料施工技术要求（1）基层清理喷涂桥面防水涂料前，首先凿除混凝土浮浆，平整凸凹不平处，清除油污，垃圾等，然后彻底清扫基面，再用吹尘器把基面吹干净。（2）喷涂桥面防水涂料喷涂桥面防水涂料第一层时，要在涂料中适当掺加一定量的表面活性剂溶液进行稀释，以促使涂料掺入基层毛细孔隙以提高防水涂层的粘结强度和抗剪强度。喷涂第二、三、四遍涂料，要待上一遍涂料实干后才能喷涂。（3）局部涂刷为避免涂料污染防撞墙，在喷涂桥面防水涂料时，有两人执挡布护住防撞墙，因此防撞墙底部防水层，是采取人工涂刷的。3.6质量标准（1）基层处理要求平整、干燥，拉毛符合设计要求，表面无垃圾、浮浆、污渍。（2）防水层宽度误差在±2mm以内。（3）防水层粘贴牢固，表面平整、无空鼓、脱落、翘边等缺陷。（4）防水层实干后7d蓄水试验，水高5～10cm，蓄水时间不少于24h，应无渗漏。3.7施工注意事项PDFcreatedwithpdfFactoryProtrialversion（1）涂料使用前应搅拌均匀。（2）预计涂料不能表于前下雨不能施工。（3）施工过程中，严禁乱踩未干的防水层。（4）防水层做完后，在沥青混凝土铺装层未上以前要严加保护，防水层实干后，可在其上开行10t以下汽车，但不得在其上打弯，倒车，急刹车等。10t以上的货车，铲车、吊车等禁止通行。4、总结：水对于桥梁的损害不容忽视，桥面积水不利于行车的安全，也给行人带来不便。桥面积水还会给结构物带来损害。因此要加强桥梁施工和养护过程中的防水处理。综上所述，了解桥梁桥面在施工和养护过程中的影响因素、存在的问题，水对桥梁的几种破坏形式、相应的预防措施以及桥面防水层施工的应用实践，是施工前的重要工作。随着路桥防水层施工技术要求的不断规范，相信未来桥面的质量会更安全。参考文献：河北工程大学学报工学论文来源：