桥梁桥面防水设计实例分析

熊斌丹

(中交四航局第一工程有限公司)

桥梁桥面防水设计实例分析

熊斌丹

(中交四航局第一工程有限公司)

结合工程案例，笔者从结构自防水、附加防水层、伸缩缝、变形缝、施工缝防水等方面，较为全面的介绍了混凝土桥梁桥面防水的设计，可供相关专业技术人员参考。

桥梁工程;桥面防水;自防水;涂料防水;止水带

1 工程概况

重庆三环高速铜梁至合川段在金九大桥路段分别与遂渝铁路(既有线)、遂渝铁路复线、兰渝铁路等3座高速铁路桥梁交叉，同时跨越一条小河，该河与越嘉陵江连接。金九大桥下穿铁路部分，含金九大桥及桥梁两头处于1/100一遇洪水位下的浸水路基段。左线桥梁桥长290.08 m，上部构造采用3×20+3×20+4×21+4×21 m预应力混凝土现浇箱梁;右线桥梁桥长294.08 m，上部构造采用3×20.4+3×20.4+4×21.2+4 ×21.2 m 预应力混凝土现浇箱梁;下部构造采用桩柱式桥台，桥墩为薄壁墩，桩基采用钻孔灌注桩基础。

考虑到金九大桥是一座半浮于水面上的非常规桥梁、桥梁结构的防水非常重要，为此必须进行科学合理的防水设计，本文主要从桥梁上部结构箱梁、防水涂料以及止水带的性能讲述该桥梁的防水设计。

2 防水部位、设计原则和标准

为了本工程在1/100一遇洪水位以下，洪水期间能满足正常使用要求，本桥梁工程上部结构必须做防水设计。

防水设计原则是“以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理”的原则，采取与其相适应的防水措施。

根据《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)的规定，本桥梁工程应达到防水等级二级标准，即要求达到不漏水，结构允许偶见少量的湿渍。

3 防水设计

3.1 结构自防水

本桥梁工程在洪水期间属于无自流排水条件，本工程箱梁、防水墙、桥台背墙、集水池主体结构必须采用防水混凝土自防水结构。箱梁、防水墙、桥台背墙防水混凝土抗渗等级不得小于S8。集水池防水混凝土抗渗等级不得小于S12。

防水混凝土结构的最大裂缝宽度、钢筋保护层最小厚度应满足要求。结构迎水面结构混凝土裂缝在0.2 mm之内，保证结构自防水能力，并确保结构100年耐久性的使用要求。

大体积防水混凝土应避免采用高水化热水泥，混凝土必须采用双掺技术，必要部位采用微膨胀混凝土。大体积混凝土施工应严格控制水泥用量和水灰比，施工中应考虑避免由于水化热引起的混凝土内部温差导致的变形裂缝，在施工中应考虑结构分段、施工工艺和温度控制。

防水混凝土结构内部设置的各种钢筋和绑扎铁丝应满足保护距离要求，模板固定可采用止水螺栓支模工艺。

3.2 结构附加防水层

虽然采用了防水混凝土结构，但因为混凝土的微裂缝是无法避免的，水仍然可以慢慢渗透入混凝土，因此在采取混凝土裂缝控制技术的基础上，还需采用附加防水层防水。为保证结构的防水要求，根据本工程特点，对箱梁底板、边腹板、防水墙、桥台背墙的内、外侧、凹形排水明槽底面、集水池内、外壁、底面等防水结构均采取防水涂料附加防水设计，防水涂料均采用CM-DPS水性渗透型无机防水剂，CM-DPS水性渗透型无机防水剂物理力学性能应满足JC/T1018-2006《水性渗透型无机防水剂》规定。

表1 水性渗透型无机防水剂指标要求

3.3 结构伸缩缝、变形缝防水

为保证在洪水位时，洪水被隔离在桥面行车道外，上部结构采取封闭U形槽断面，由鱼腹式主梁和防水墙组成。

挡水墙在主梁施工完成后，作为附属工程同桥面防撞结构等后施工，挡水墙在墩顶和跨中均设5 mm变形缝断开，不参与主梁结构受力，变形缝内设中埋式进口止水带两道，内外表面缝隙用沥青玛碲酯填塞密封防护，避免与外界光、热、灰尘等环境接触，提高止水带使用寿命。伸缩缝处主梁和弧形挡水墙也采用两道止水带，靠外侧布置中埋式开趟止水带(进口)，内侧设背贴式Ω止水带(进口)，止水带采用外露止水带采用隔热、遮光密封板防护，避免与外界光、热、灰尘等环境接触，提高止水带使用寿命，从对应处桥面顶面的预留密封进入孔，可对背贴式Ω止水带(进口)检查、更换。

图1 止水带布置大样图

伸缩缝处主梁和防水墙采用一道OMEGA止水带，OMEGA止水带变形量大，强度高，耐久性好，能长期有效的满足大位移伸缩和止水双重需要。防水墙上外露止水带采用采用隔热、遮光PVC防护板防护，避免与外界光、热、灰尘等环境接触，提高止水带使用寿命。伸缩缝处桥面横坡高侧防水墙和防撞墙间有预留人孔，可对箱梁OMEGA止水带检查、更换。OMEGA止水带性能指标见表2。

表2 OMEGA止水带性能指标

防水墙在主梁施工完成后，作为附属工程同桥面防撞结构等后施工，防水墙在墩顶和跨中均设20 mm变形缝断开，不参与主梁结构受力。防水墙变形缝处采用背贴式止水带、中埋式止水带、嵌缝膏止水;变形缝中填塞浸沥青木丝板保证了变形缝的正常变形需要和阻止水侵入;变形缝采用了350 mm宽的钢边橡胶止水带，这种超宽的止水带大大减少了变形缝渗漏水机率。临水面设置的外贴式橡胶止水带增加了变形缝外侧的拒水能力，与附加防水层共同抵制地下水侵蚀。

3.4 结构施工缝防水

为提高结构防水性能，临水面结构应尽量减少结构施工缝，本桥上部构造每联箱梁底板、外侧弧形腹板应一次浇筑完成，伸缩缝和变形缝间的每段防水墙也应一次浇筑完成，不得有施工缝。本工程结构施工缝为防水墙底部和箱梁顶面有纵向水平施工缝、集水池底板倒角顶部和竖向节段间施工缝。

防水墙纵向水平施工缝和集水池环向水平施工缝采用中埋式止水带止水。

本设计选用了35 cm宽的钢边橡胶止水带。橡胶所具有的伸缩性能满足了混凝土收缩的同步变形需要;钢板与混凝土紧密粘结的特性弥补了普通橡胶止水带与混凝土粘结不强、容易滑移造成渗水的不足。同时在施工缝上应涂沫水性渗透防水剂DPS，再铺设30 mm厚1∶1水泥砂浆，由于水性渗透防水剂与混凝土具有良好的结合能力，因此，接缝间的粘结得到了更进一步加强。

4 结束语

近年来，我公司通过不断实践，在桥梁防水方面积累了较为丰富的经验。随着设计技术不断更新，防水材料的质量提升，我们有理由相信未来的桥梁桥面防水设计会更加的合理可靠，在生产实践中取得更好的社会效益和经济效益。

［1］水工混凝土结构设计规范(SL191-2008)［S］.

［2］公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)［S］.

［3］地下工程防水技术规范(GB 50108-2008)［S］.

［4］水性渗透型无机防水剂(JC/T1018-2006)［S］.

U442

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1008-3383(2013)05-0120-02

2012-11-05