道路与桥梁工程防水技术的应用研究

2015-03-12张巨东

科学中国人 2015年26期

张巨东

内蒙古赤峰市克什克腾旗交通运输局

当前的道路、桥梁工程项目在建设阶段大部分都会考虑到防水问题，并采用多种防水措施解决水损问题，如改善面层粒料级配、设置乳化沥青下封层等。虽然已经意识到了工程防水处理的重要性，但就长期使用情况来看，随着时间的推移，建筑面层开始出现裂缝，雨水渗入后，在通行车辆的长期碾压下，面层就会逐渐变得松散，加快路面损害速度。因此，施工企业需要高度关注防水、排水处理，合理配置基层结构，完善排水通道设计，合理解决渗水问题。

一、道路与桥梁工程防水技术概述

1993年我国首次颁布实施《城市桥梁设计准则》，这一准则的出现预示着我国的城市桥梁建设将有章可循，桥梁钢筋混凝土桥面是否需要设置防水层需要结合桥梁结构形式决定，如果桥梁结构为悬臂梁或连续梁等类似结构，桥梁顶面就会产生拉应力，那么整个桥面需要设置柔性防水层，如果上部结构为双向预应力混凝土结构，则可以只设铺装，不另设防水层。二十世纪八十年代以来，许多城市都开始注重工程防水问题，并努力探索更加有效的防水技术，通过实地考察研究发现，我国大中小城市道路桥梁防水问题的产生主要受到三个方面的影响，一是工程结构设计不合理，或者在受力薄弱的区域未进行防水设计；二是防水材料不合格，缺乏专用的道路桥梁防水材料，尤其是桥梁防水专用材料严重不足；三是防水施工缺乏统一的操作规程和验收标准，导致防水施工质量不高[1]。

二、道路与桥梁工程的防水技术措施

道路桥梁工程的防水处理关键在于避免路面铺装与梁板结构的接触，提高混凝土结构的自防水能力，具体而言可以采用以下几项防水技术措施：

（一）增加防水层

防水层的主要覆盖面是行车道顶面，应当做一层透过路面桥面铺装的薄层材料，防水材料选择原则是完全不透水、强度高、弹性大、不易老化[2]。当前所选用的防水层材料主要包括高分子聚合物涂料、铺装沥青、沥青涂胶等，其中应用最多的是聚氨酯弹性防水涂料、环氧胶乳防水涂料等。为了提高防水层防水效果，除了需要合理选择防水层材料外，还要注意避免切断桥面伸缩缝的防水层，确保纵面铺设面积超过台背。

（二）合理选择防水结构

工程结构的自防水能力直接关系到其受水损的程度，由于工程结构的主体为混凝土，因此工程结构的自防水能力主要取决于混凝土自防水能力。首先，应当注意注意把握混凝土的配比设计，从源头上提高混凝土施工强度，其次，应当注意提高混凝土结构的整体密度，避免形成内部渗水通道[3]。在混凝土施工中，尤其是大体积混凝土施工需要加强施工检测及时发现裂缝，以免水分通过裂缝渗入混凝土内部，影响混凝土结构的自防水能力。

（三）完善排水设施

排水设施的设置主要是避免路面桥面上的积水渗入内部结构，在顶面上设置排水设施时应当严格遵循技术操作规范，如果桥梁长度在50m以上，应当同时设置泄水管道，如果建筑桥梁属于跨河桥类型的工程结构，需设置直排泄水孔，跨线桥与之不同则需设置落水管，确保管间距在5m左右，管间距可随桥梁跨径增加而适当增加。

三、道路与桥梁工程的防水技术发展途径

除了上述具体的防水技术之外，还需要从宏观层面上加快防水技术研究，具体包括：（1）加快道路、桥梁防水系统设计规范和检测标准的制定，细化防水设计，避免出现防水材料选择不当的问题。（2）注意改进防水结构设计。工程结构自防水是解决防水问题的关键，因此，混凝土作为工程结构的主体部分，应当不断提高其自防水性能，从结构本身上抑制渗水空隙数量，堵塞渗水通道，防止外部水分深入材料内部。（3）重视工程安全性和耐久性的研究。我国沿海地区空气中的氯化钠含量较高，当工程结构开裂时，内部钢筋就会受到侵蚀，因此，应当采用高性能混凝土提高工程结构耐久性，避免因结构侵蚀产生安全隐患[4]。（4）重视防水材料的研究开发。施工企业和相关人员应当加快专用防水材料的研究，开发适应施工环境的优良防水材料，提高防水材料的耐热性、耐腐蚀性、抗疲劳性和抗剪切性，使防水材料与工程结构实现无缝连接，确保防水施工质量的同时降低防水施工造价，简化施工工艺。（5）加强道路与桥梁防水技术学术交流。应当不断总结和借鉴国内外先进的防水施工技术，重视行业标准化建设。