桥梁水浸害的调查分析与防治技术研究-沈泉

桥梁水浸害的原因分析与防治技术研究

沈泉1沈玉2 徐世敏1

（1 上海远通路桥工程有限公司，上海，201700；2. 西安萌兴高等级工程股份有限公司，

西安，710001）

摘要：桥梁漏水问题是我国目前最常见的病害，极大影响了桥梁外观，影响桥梁耐久性。本文介绍了国内外桥梁水浸病害的现状，总结分析了造成桥面漏水的原因，并对桥面防水的技术进行了研究。

关键词：桥梁，水浸病害，原因，防水技术

桥梁漏水问题是国内目前出现较多的常见病，桥梁漏水虽然不会直接影响着交通运输及桥梁的正常使用，但却危害着桥梁的使用寿命，影响着桥梁外观。近年来，城市立交、城市高架桥道路大批兴建之后，漏水问题越来越多，因漏水对桥梁结构的腐蚀也越加严重。

在国外，桥梁防水问题已引起高度重视，大多数国家均明确规定必须设置防水层，各国的公路桥梁规范中也明确列入，从结构类型、面层材料、防水技术、施工方法、设计年限、使用性能、维修费用等统筹考虑，在防水技术、防水材料的研制方面，投入了相当的费用。我国桥梁设计，依据《桥规》对是否进行桥梁防水层设计不做具体要求。因此国内大部分桥梁设计均不做防水层或做简易防水层，也就避免不了会出现各种各样的漏水问题。 1 目前国内外桥梁防水的基本情况调查

国内大部地区、省市的桥梁设计均不做防水设计和要求，国内采用的桥面铺装方式都会出现不同程度的的开裂，混凝土的收缩徐变都会促使和加速裂缝的发展，导致桥梁渗水严重。桥面漏水、箱型结构、空心板梁结构中存在积水情况也很多，造成结构的荷载增加，预制结构的铰缝，连接部位也曾有漏水溶蚀的情况发生。在北方地区冬季盐水腐蚀，梁头局部混凝土失效，伸缩缝预埋件严重锈蚀，个别地方出现钟乳状。

国外发达国家到七十年代末才真正认识到混凝土桥梁渗水破坏的严重性，越来越重视桥梁防水措施。开始强制在混凝土桥面设置防水系统，并对防水系统做了大量的研究。 2 桥梁渗漏水病害原因分析

桥梁渗漏水原因是相当复杂的，涉及的因素很多，但主要有三个方面的问题。 1、结构设计方面的问题。

设计考虑不周是造成渗漏的原因之一。

（1）桥面铺装一般为两层：水密性混凝土铺装层，沥青混凝土磨耗层。在这两层之间浇一遍透油层和一道结合油。使这两层结合牢固。由于沥青存在着高温软化低温脆化、时间长了老化等不利因素，再经反复冻融后就会出现较严重的裂缝、松散、脱落。随着桥面磨耗层的损坏，雨水、雪水和防冻盐水部分地汇集在裂缝或凹坑内，渗入水密性混凝土层。一旦这一层混凝土开裂或密实度达不到要求，就会出现渗水通道。主梁上翼板将受到水的侵蚀，对主梁钢筋产生腐蚀作用。

（2）伸缩缝是整个桥面系中最薄弱的部位。桥梁伸缩缝绝大多数无防水功能。伸缩缝

锚固系统也较差，锚固钢筋与主梁主筋没有焊接，只是单摆浮搁，且深度不够。另外缝两侧混凝土抗冲击强度不够、柔性和抗渗漏能力均较差。

（3）连续桥面板、连续梁负弯矩区设计上存在一些问题。 ① 连续桥面板内抗负弯矩的钢筋配量不足，纵向筋的长度不够。

② 连续桥面板内设置的钢筋没与主梁钢筋锚固，只是单摆浮搁，当梁体受力时，达不到整体受力的目的。

③当荷载作用在一跨梁时，梁端部因转角变位会有向上翘曲的趋势。即一个桥墩上两个梁端存在一定程度的错位情况，这样会在桥墩附近的断面上剪断铺装层，造成横向裂缝。

④边梁与中梁之间纵向接缝无特殊处理。

⑤泄水孔直径过小，容易被垃圾堵塞，排水不畅。

⑥边梁外侧翼板由于设计考虑不周，造成雨水顺梁翼板形成尿檐流至腹板。如将边梁外侧翼缘稍加改进就可解决这一问题 。

⑦人行道、地袱处漏水。伸缩缝在设计上只做到桥面部分，而在人行道、地袱处只用木板夹在缝中。由于主梁在冬季时缝隙很大，木板会脱落造成漏水。

2、施工方面的问题

造成渗漏另一个主要原因就是施工质量问题。 （1）桥面混凝土铺装密实度和强度没有达到设计要求。

（2）伸缩缝的安装施工是一个重要问题。施工安装的好坏直接影响其耐久性、平整性和不透水性。

3、养护管理方面的问题

（1）桥梁竣工验收后，发现隐患不能及时维修养护，待出现破坏较大后才做处理，这种现象比较普遍。

（2）养护管理部门应对每座桥发现的问题进行总结和分析。

3 改进桥面防水的技术研究

1、改进桥梁防水结构，改善目前桥面漏水问题的不利影响，从科研、设计到施工，各个环节应有机地结合起来，加强结构本身的自防水功能是解决桥面漏水的根本所在，混凝土本身是一种非匀质的材料，一般情况下是渗水的，加强和提高混凝土自防水功能，从材料和施工两个方面提高混凝土本身的密实程度，抑制和减少混凝土内部孔隙的产生，堵塞和杜绝渗水的通路，使外部水无法渗入材料的内部，从而达到解决防水的目的。目前桥梁施工中多采用外加剂，主要是为了减少水泥用量，控制由于水泥用量高，产生大量水化热而引起增加的混凝土干缩裂缝及徐变带来的次内力影响，很难达到结构混凝土自防水的目的，因而应改善混凝土水泥用量及材料配比，综合考虑混凝土各方面作用。

2、提高和加强钢筋的保护，防止漏水对钢筋的腐蚀作用。在我国特别是沿海地区，空气中含氯化钠成分较高，钢筋混凝土结构开裂后，内部钢筋容易受到氯离子侵蚀，尽量采用部分预应力结构可以有效地控制桥梁裂缝的发生，从而达到即节省材料，又可防水的双重目的。根据天津市桥梁现状调查，凡是预应力结构的桥梁均无开裂漏水问题，我国冶金部门对钢材防腐做了大量实验研究，如采用阴极保护，阻锈剂等，虽对防腐产生一定作用，但工艺繁杂、投资较高，一时还难以在工程中大量推广使用。

3、选择合适防水材料，改进桥面铺装设计是解决桥面漏水的重要措施，由于桥梁承受的荷载大、变形大，直接暴露于大气中，对桥梁使用的防水材料应具备以下特点：

①材料具有优良的防水性，较高的强度、延伸性、抗裂性，以适应荷载作用时产生的变形。 ②有良好的耐热性能，适应较大的温度变化。

③有良好的粘接性，抗剪切性，抗疲劳性使主梁混凝土和铺装层间很好地结合在一起。 ④施工工艺简单、方便、便于掌握，以确保防水的质量。 ⑤防水材料来源广泛、造价低廉、运输、储存方便、简单。

桥梁工程的防水材料给桥梁防水提供了可靠的保证，防水层使用良好，有效保护了桥面混凝土铺装整体刚度的效果。 4 结语

任何一座桥梁从交付运行时起，或多或少都带有一定程度的病害，不加以处理，病害将越来越严重，最终危及到桥梁的整体安全。对桥梁病害必须进行维修处理，但最重要的是从设计、施工中去预防病害的发生，降低后期的维修费用和工程隐患。我国桥梁众多，地形多变，环境变化大，不仅为此项研究提供了丰富的素材，更为今后的实际应用提供了广阔的前景。

参考文献：

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[3] 孟晓文.钢筋混凝土桥梁病害原因分析及防治[J]黑龙江交通科技,2007,(01). [4] 杨秀涛，张征浩.高速公路桥梁常见病害分析及防治[J]科技信息,2009,(27).