第35卷第31期?330?2009年11月山西建筑SDANXIARCDITECTUREV01.35No.31Nov.2009文章编号:1009-6825(2009131.0330-02混凝土桥梁防水问题初探金城旭摘要:结合自身工作实践,以新疆地区的桥梁为研究对象,介绍了桥梁防水系统缺陷引起的公路桥梁病害,对防水系统缺陷对桥梁损害的机理进行了分析,阐述了桥面防水的意义,提出了桥梁防水系统的设计思路,以期减少桥梁的早期损坏和维护。关键词:桥梁,防水系统,病害,碱一骨料反应中图分类号:U443.8文献标识码:A建设公路和城市道路,尤其是高速公路和城市快速道路,动辄几亿、十几亿元的投资,其中桥梁占总造价的10%~30%,要求设计使用年限比较长,至少要满足50年以上,有些长达100年以上,因此桥梁的安全性和耐久性是非常蕈要的。而往往有的桥梁在设计期限之内就发生了破坏。引起桥梁破坏的原因很多,如荷载、材料质量、施工质量、突发事件等等,但桥梁防水系统没有达到使用要求,以致造成桥梁的破坏,是极其重要的原因之一,其后果将是灾难性的。1桥梁防水系统缺陷引起的病害新疆地区的桥梁防水问题一直没有得到足够的重视,很多人过去有一个错误的观点,认为混凝土本身不怕水,钢筋混凝土结构的桥梁无须作防水,再加上新疆地区特殊的区域气候,大多数地区干旱少雨,因此,对桥面系的构造设计不太讲究,甚至很粗糙。恰恰就因为桥面系构造的设计缺陷及没有完善的防水系统,引起了很多病害,再由于交通量的增长和超载交通的影响,使桥梁过早地遭到破坏,成为危桥。从对公路桥梁病害调查结果??看,桥面的损坏占的比例最大,其次是边梁外侧、梁端和盖梁。下部结构则在墩台水位浮动处损害最多。公路桥梁由于桥面积水、渗水,致使梁板混凝土酥松,钢筋锈蚀,板梁底部混凝土大面积脱落,同时边梁腹板外侧也都有明显的混凝土腐蚀膨胀、钢筋锈蚀的现象。以上病害的发生,除了超载因素外,桥面系构造的不合理和没有桥面防水层是主要原因;另一方面桥面水泥混凝土铺装太薄和铰缝处混凝土的质量不高,很容易遭到水的侵害。首先在铰缝处形成裂缝,造成单梁受力,水由铺装层向下渗漏,从铰缝流到梁板,对混凝土产生腐蚀,削弱了梁板的承载能力,最终造成桥梁的破坏。2防水系统缺陷对桥梁损害的机理分析水泥混凝土在塑性期或硬化初期会因为水分蒸发造成塑性开裂。一般而言,桥面混凝土厚度小,和空气的接触面积大,产生塑性开裂??几率也大。加强桥面混凝土施工中的质量管理和早期养护町以减少开裂,但难以完全消除。在以后的使用过程中,早期产生的裂缝会随着车辆反复荷载的冲击逐渐扩展。如果没有完善的防水系统,带有腐蚀性物质的水就会渗入到混凝土中和从裂缝中流入到混凝土中去,产生碱一骨料反应以及酸碱性物质对混凝土进行腐蚀的反应。碱一骨料反应的发生和对混凝土的破坏需要三个条件:混凝土中的高碱性、碎石中的富含碱活性成分以及水。以前所用的水泥及外加剂均为高碱性,新疆地区砂石资源含有不同程度的碱活性成分,桥梁又没有完善的防水系统,完全具备了碱-骨料反应的必要条件,所以很多桥梁都发生了这种现象。新疆为寒冷地区,有较长的冰冻期,渗入到混凝土中的水结冰、融化,反复进行,对混凝土的裂缝不断扩大,对结构进行云?坏作用。??融的结果,加剧了碱一骨料反应和盐腐蚀的破坏作用。对于碱一骨料反应,盐的腐蚀、冻融作用应以防止和抑制为主。减少混凝土中的碱含量是解决的办法之一,使用低碱水泥、低碱外加剂,可以减缓,但解决不了全部问题。无论碱一骨料反应、盐腐蚀,还是冻融作用,只要是没有水,就可以减缓或避免,所以必须设置完善的防水系统,将混凝土与水隔离开来,使其不具备发生反应的条件,就将达到延长桥梁使用寿命的要求。3桥面防水的重要意义针对各种病害产生的具体原因,有许多不同的防治措施,但是,通过分析可以知道水是造成这些破坏的最直接和最重要的原因之一。实际上,水也是碱骨料反应发生的充分条件,在干燥条件下很难发生碱骨料反应。而混凝土处于干燥或含水率很低的状态时,空气中的032无法溶于混凝土的孔隙水中,或溶解极少、极慢,故混凝土碳化也无法进行。因此,从根本上切断水的来源即做好桥面防水处理,是保证混凝土桥梁免遭破坏、延长桥梁使用寿命、提高桥梁上部结构耐久性的有效措施,也是桥梁设计思想从强度设计向耐久性设计转变的重要内容。4桥梁防水系统的设计思路1)混凝土本身的自防水。混凝土经常接触水的部位都要设计为防水混凝土,保证本身的密实性和防腐蚀的性能。尤其是桥面和下部结构水位浮动的部位。根据《公桥规》的规定,桥面水泥混凝土的平均厚度不能小于10o'n,最薄处厚度不能小于8crn,桥面钢筋网钢筋l笔径不宜小于10ml'n,间距不能大于150rain,使其满足构造要求。很多桥梁不到十年甚至两三年就破坏了,跟混凝土本身的配合比设计以及桥面铺装浇筑施