桥梁桥面防水系统设计研究

桥梁桥面防水系统设计研究

一、桥面防水系统的本质功能

桥面防水系统的根本目的是让桥梁免于水体的侵害,系统必须具备以下功能。(1)排水排水一方面是排除桥梁表面的水体,另一方面是排除积聚在桥面内部(如铺装层)的水体,保证桥面不会积水,并且内部也没有滞留水。(2)抗渗(密封)桥面的不平整及裂缝为水体的滞留提供了条件,这些水体能渗入桥梁的主体结构,对桥梁造成侵蚀。抗渗措施是把桥梁的主体结构(如主梁)密封起来,形成一个不可渗透的密封隔离层,然后将透过面层渗下的水体引至排水设施排出。

二、防水系统设计的内容

(1)确定桥面防水设计的要求

设计之前,在宏观上把握防水设计要点,确定防水等级、设防要求和防水系统的使用年限。根据设防要点构建防水系统,采用合适的防水材料,估计正常使用情况下的使用寿命,拟定更换和维护方案。

(2)高效排水系统的设计

高效的排水系统不仅是排除桥梁表面的水体,更重要的是排除积聚在桥面内部的水体,排水系统应由以下部分组成。1)通过桥面纵坡和横坡排水桥梁表面径流大部分是通过桥面的纵坡和横坡汇聚,再从最近的排水设施排出。为了能使桥面水体顺利汇聚,在桥梁设计时应合理设计桥面的纵坡及横坡。2)合理设置排水管排水管的排水效率直接决定了整个排水系统的效率。排水管的集水口大小、管径、数量应合理,最大间距及位置应保证排水系统可靠,此外,还应有排水管的防堵塞措施。尽量采取封闭式的排水系统,将水体排入地面排水系统或河流中。3)渗水管的设计渗水管用于排除渗入铺装层滞留在防水层表面的水。通常的桥面防水往往忽略渗水管的设计,导致积聚在桥面内部的水体无法排除。久而久之,对桥梁面层造成侵蚀,在车辆作用下造成面层损坏。

(3)完善的抗渗(密封)系统设计

1)桥面的防水防水层是抗渗系统的关键,防水层将桥梁主体结构密封起来,形成不可渗透的屏障。防水层不但本身要起到防水作用,而且要与水泥混凝土和沥青混凝土都有很好的亲和性、粘结力。既要抵抗开裂裂缝,又要抵抗交通运输荷载,不出现防水层与面层或磨耗层之间脱离开落等现象。2)伸缩缝的防水由于伸缩缝自身结构特点,只能靠其止水带防水,该部位是桥面防水系统中的弱项。一旦止水带破损,无一例外会发生漏水。对伸缩缝的防水,应根据桥梁的理论伸缩量选择合适的伸缩缝类型。伸缩缝有断开时,内部的止水带应通长。或采取相关封闭措施,伸缩缝旁的渗水管应紧贴防水层并固定。3)防水的细部构造水体的侵蚀是无孔不入的,完善的抗渗(密封)系统必然要做到严丝合缝。系统细部构造设计包括路缘石、护栏、绿化带(分隔带)、人行道等处防水的设计,以及防水基面的处理设计。所有的细节其最终目的是保证各连接边缘的密封,保持密封系统的连续性。4)混凝土自身的防水性混凝土自身的防水性是其抵抗水体侵蚀的最后一道防线,虽然混凝土本身有一定的防水性能,但是桥梁的防水要求较高。在桥梁设计时,在混凝土能接触到水体的地方都应根据桥梁的防水要求设计相应等级的防水混凝土。

(4)系统的定期更换养护方案

完善的设计应包含产品的使用期限和后期维护的方法,桥面防水层及伸缩缝的使用年限普遍小于桥梁结构的设计使用年限。在桥面防水系统施工完成后,应按照规定的使用期限定期进行更换和养护。无论采用何种桥面防水系统,均应为其运营期间的养护和更换考虑一个妥善的方案。

三、结语

桥面防水是桥梁工程不可或缺的部分,也是考验桥梁耐久性和使用寿命的部分,应作为一个系统进行设计。桥面防水系统包括排水及抗渗(密封)两部分,完整的设计应具有高效的排水系统设计、完善的抗渗(密封)系统设计和系统的定期更换养护方案。同时,防水的细部构造相当关键,在桥面防水系统设计过程中应予以重视。

作者:谢克宗 单位:上海市政工程设计研究总院有限公司温州分公司