混凝土橋橋面系構(gòu)造缺陷與防水系統(tǒng)
(作者未知) 2009/5/10
(接上頁)指來自水泥沙卜口劑和環(huán)境中的堿金屬離子與砂石等緊料中的活性組分發(fā)生化學反應,在水泥砂漿與石子的界面處生成白色凝膠物質(zhì),這種物質(zhì)在潮濕環(huán)境中吸水膨脹,從而造成混凝土結(jié)構(gòu)從內(nèi)部開始的漲裂,甚至破壞。這種病害稱為混凝土的"癌癥"。堿一骨料反應少則幾年,多則十幾年就可以使混凝土結(jié)構(gòu)喪失安全性。這種破壞具有不斷發(fā)展和不可修復性。具體表現(xiàn)為混凝土表面龜裂、突出、酥松,然后剝離。堿-骨料反應的發(fā)生和對混凝土的破壞需要三個條件:混凝土中的高堿性、碎石中的富含堿活性成分以及水。以前所用的水泥及外加劑均為高堿性,天津地區(qū)砂石資源含有不同程度的堿活性成分,橋梁又沒有完善的防水系統(tǒng),完全具備了堿一骨料反應的必要條件,所以很多橋梁都發(fā)生這種現(xiàn)象。
天津地區(qū)處在沿海地帶,空氣中和雨水中都含有一定的氯鹽成分,尤其在近海地區(qū)濃度更大。又因為在冬季為消除橋面的冰凍和積雪而廣泛地應用噴灑鹽水的方法,鹽水通過不防水的伸縮縫流向墩臺,通過不防水的橋面系滲入到混凝土的縫隙里,不光引起堿-骨料反應,而且引起鹽腐蝕,加速了反應。
天津為寒冷地區(qū),有較長的冰凍期,滲入到混凝土中的水結(jié)冰、融化,反復進行,對混凝土的裂縫不斷擴大,對結(jié)構(gòu)進行漫性破壞作用。冰融的結(jié)果,加劇了堿-骨料反應和鹽腐蝕的破壞作用。
堿-骨料反應,鹽腐蝕、凍融作用是混凝土結(jié)構(gòu)的三大主要破壞因素,都是因為水進入混凝土結(jié)構(gòu)里面引起的。
預制梁橋的餃縫處是受力復雜、混凝土最薄弱的部位,最容易受到侵蝕,尤其近年來,超重交通的形成,過載車輛的增多,過早地造成鉸縫部位的裂縫,橋面雨水通過裂縫進一步腐蝕混凝土和鋼筋,形成單梁受力,降低承載能力直至破壞。
對于堿-骨料反應,鹽的腐蝕、冰融作用應以防止和抑制為主。減少混凝土中的堿含量是解決的辦法之一,使用低堿水泥、低堿外加劑,可以減緩,但解決不了全部問題。無論堿-骨料反應、鹽腐蝕,還是凍融作用,只要是沒有水,就可以減緩或避免,所以必須設置完善的防水系統(tǒng),將混凝土與水隔離開來,使其不具備發(fā)生反應的條件,就將達到延長橋梁使用壽命的要求。
三、橋梁防水系統(tǒng)的設計
橋梁防水系統(tǒng)的設計,就是設法將水與混凝土隔離,使水不能進入混凝土本體,尤其不能進入裂縫中去。系統(tǒng)包括以下幾方面。
1.混凝土本身的自防水
混凝土經(jīng)常接觸水的部位都要設計為防水混凝土,保證本身的密實性和防腐蝕的性能。尤其是橋面和下部結(jié)構(gòu)水位浮動的部位。在混凝土中加入粉煤灰或超細粉等可以減少水泥帶入的堿量,加太鋼纖維深丙烯纖維可以對膨脹、開裂起到阻裂作用,并具有很好的抗?jié)B能力,達到自防水的基本要求。橋面水泥混凝土的平均厚度不能小于10cm,最薄處厚度不能小于8cm,而且混凝土本身的配比設計以及澆筑質(zhì)量是最重要的。橋面鋼筋網(wǎng)鋼筋直徑不宜小于10mm,間距不能大于150mm。很多橋梁不到十年甚至兩三年就破壞,設計橋面鋪裝的不盡合理和施工質(zhì)量存在缺陷是主要原因之一。
2.橋面防水涂層
無論橋面混凝土施工質(zhì)量如何好,均不能完全保證不開裂。所以橋面水泥混凝土鋪裝層上面必須設置防水層。防水層不但本身要起到防水作用,而且要求其與水泥混凝土和瀝青混凝土都有很好的親和性,附著力好。下面能牢固地與水泥混凝土表面粘結(jié),上面與瀝青混和料牢固地粘結(jié)。否則就成為一個層問抗剪力很低的夾層,將導致橋面瀝青混凝土出現(xiàn)擁包、滑移,直至松散、破壞。
3.伸縮縫的防水
天津市采用了很多種橋梁伸縮縫,只有在叨年代初采用的毛勒伸縮縫不漏水,近幾年改進后的仿毛勒伸縮縫也基本不漏水,其他均漏水。所以以前修建的橋,伸縮緩下面的梁端和帽梁受水損害最嚴重。由于伸縮縫的形式及安裝質(zhì)量問題,造成該部位最容易損壞。除了毛勒縫、仿毛勒縫之外,對伸縮量小于5cm的小變位伸縮縫,采用聚合物改性瀝青彈塑體填充式伸縮縫,也能成功地解決伸縮縫漏水的難題。
4.橋面雨水孔與水落管
橋面雨水孔與水落管的設置應該像屋面一樣的嚴格,但是無論設計還是施工,都容易忽略。常見的問題主要表現(xiàn)在下面幾點:收水口小,不能及時將水泄走;收水口標高高于周圍標高,造成積水;收水口高出水泥混凝土表面,而且周圍混凝土不密實,造成管周圍漏水;出水管過短,發(fā)生尿檐現(xiàn)象。從而導致收水口周圍以及邊梁外側(cè)混凝土的破壞。
5.欄桿外測與人行道的構(gòu)造
欄桿外側(cè)應設計為光滑的表面,底面設有止水槽,雨水能很快地順外側(cè)流向地面,而不應再流向邊梁。設有人行道的橋梁,人行道的防水也不能忽視,防止雨水滲流到主梁。但有些設計忽略了這一點,雨水從人行道縫隙滲漏,沿外側(cè)漫流,從而造成邊梁翼板及外側(cè)的污染和(未完,下一頁)
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