浅究公路桥梁工程施工设计与防水问题

浅究公路桥梁工程施工设计与防水问题

一、公路桥梁设计的原则
　　1.公路桥梁上部设计原则
　　主梁、伸缩缝、搭板等这些部分的合理构造是在公路桥梁的上部设计中应该引起足够的重视。从施工的难易程度，主梁的设计一般会发生的情况有：通常可以采用普通的钢筋混凝土结构进行单孔跨径不大于 10m 的主梁桥梁的设计，对于不在这个范围的其余跨径的桥梁，预应力混凝土结构是一个较好的选择。对于桥长在 100m 以内的或者是不大于 20m跨径的桥梁都比较适合采用简支空心板这一结构，对于不在这个范围内的桥梁则可以选择其他类型的连续结构。但是，如果是那些很难进行支架现浇施工的跨河桥梁，应该尽量选择简支后连续结构。对于那些受地形影响比较大的山区内的中等跨径大桥，要进行现浇施工是非常有难度的，所以则应该采取预制的结构。在山区中即使出现了平曲线，它的平直度也是很小小的，所以在进行预制结构的设计时，要将平曲线对桥梁的影响予以考虑，跨度的布置和设计和平原地区相比也是有所不同的。
　　从行车平稳舒适这一角度来进行考虑，则应该在桥上尽量减少设伸缩缝的施工，因为伸缩缝在一定程度上会影响行车的平稳性。对于单孔桥梁并且跨径不大于 16m 的而言，只需要设置 1 道伸缩缝就足够了，然后在桥梁的另一端采用桥面连续来进行施工。对于跨径不在该范围的单孔桥梁，则应该在桥墩处进行伸缩缝的设置，在两侧的桥台处采用桥面连续的方式进行连接。桥梁的伸缩缝按照这种原则来进行设计则可以达到尽量的使行车舒适的目的，从而使得安全事故发生的可能性得到有效的减少。
　　2.公路桥梁下部设计原则
　　在公路桥梁的下部设计中应该将重点放在桥墩以及桥台等部分的设计。对于一些普通结构的桥梁而言，桥墩的设计一般比较适合采用框架式体系，这种体系主要是将柱式墩身上置盖梁。双柱式桥墩适合在桥梁斜交角度小于 30°时采用，其余的角度范围则比较适合 3 柱式桥墩。桥墩盖梁的这一设置不太适合用于一些有特殊设计要求的桥梁，所以应该尽量取消这种结构设计，要明确一点的就是，又简洁又美观是桥墩设计应该遵循的一般原则。在不同的地形，墩台的基础也是应该不同的，要视地质情况来进行设计，横向坡度比较大的山岭重丘区，为了避免大面积的开挖应该采用桩柱式。对于桥梁下部桥台的设计，应该重点考虑桥台后填土高度会给施工带来的影响，所以要对填土的高度进行一个良好的控制。填土的高度在软土路段台后应该控制在 6m 以下，对于一般路段，高度数值则可以适当的增大一些，适宜控制在 10m 以下。重力式是台身在桥台采用扩大基础时一般会采用的。合理的受力以及造价的控制都是在进行桥梁设计时所应该遵循的原则，所以为了更好的实现这一要求，台身前墙在台高 8m 以上时应该设置 10：1 的前倾斜坡，阶梯式则比较适合应用在横向地面变化大的重力式桥台的设计中。
　　
二、公路桥梁设计的要求
　　1.桥梁设计与环境配合
　　在考虑到桥梁的安全及桥梁建成后对地质、环保、造价等各方面的影响的基础上，进行正确合理的桥梁基础型式的选择。桩基成孔的技术因为它所具备的一些有点现如今已经被广泛应用。扩大基础施工工期长、费用高，对地面破坏大，因此扩大基础在桥梁的设计中一般不被接受的。在满足桥梁使用功能要求的良好的基础下，桥梁应该追求外观上的美观，结构设计上的合理和安全以及布局的合理。另外，墩高与桥跨的良好的比例关系能够使桥梁与周围整体景观从外部看起来相互协调，给人一种和谐美好的视觉感官。
　　2.达到新荷载标准要求
　　对于桥梁的设计，要严格遵循荷载的设计标准来进行，可以通过实例来进行具体化的说明，下面列举出了公路-Ⅰ级的车道荷载与汽车-超 20 级这 2 种荷载。
　　在采用新荷载标准计算出的内力和原荷载标准算出的值相比是更大的。因此可利用原有图纸在满足变形、裂缝等要求的前提下，通过增加钢筋或钢丝束、钢铰线的办法来满足新公路桥梁设计荷载标准的要求。
　
　三、公路桥梁的防水措施
　　1.防水材料的选材要求
　　在公路桥梁的防水设计上，对于防水材料的选择要求是很高的，良好的渗水性，不受冻融循环的影响，耐冻盐等都是防水材料必须具备的一些性能。仅仅具备了这些性能还是不够的，防水材料还要有足够的粘结强度，在进行材料的相互粘结时，不会出现分层的不良现象，较分层而言更为轻微的就是粘结层出现气泡，这些在桥梁的施工过程中都是不能够出现的。良好的耐高低温性能、耐穿刺和耐滑动，良好的无破损性也是非常重要的，这样才能够使得混凝土表面不容易遭到破损。防水层在满足要求的防水材料的作用下，不会发生因破裂的不良现象，在进行防水材料的选择上还要求其具备足够的强度，从而能够承受铺沥青滚压时的现场交通。
　　2.防水设计思路
　　防水混凝土能够有效的保证自身的密实性和防腐蚀的性能，所以对于那些经常会和水相互接触的混凝土的一些敏感的部位，都应该在设计时选择防水的混凝土，对于处于桥面上的以及更为下部的桥梁结构就更应该如此设计，因为在水位浮动的作用下，它们是和水接触而最多的部位。混凝土本身的配合比设计和桥梁的使用寿命是有很大的关系的，很多桥梁的使用寿命非常之短，有些只使用了两三年就已经有断裂现象发生了，同时，桥面铺装浇注施工质量也对桥梁的使用寿命有一定的影响。在桥面的铺装施工过程中，防水粘结层应该具备防渗水以及防止层间水迁移等性能，只有这样才能使铺装结构层不会遭到脱层破坏。面层间的相互粘结的不牢固也应该坚决杜绝，从而使得桥梁的整体结构稳定性得不到保证。根据材料的结构要求，防水层在桥面防水设计中可以是一层也可以是多层。
　　3.防水体系实施
　　在进行桥面板清洁前，要对每一施工单元的桥面进行外观上的检查，如果桥面板的某些区表面有油污和浮浆，应该对其进行清理工作，从而使桥面板保持干净和整洁;涂刷基层处理剂： 涂刷配套基层处理剂时要均匀的涂抹。基层处理剂的热熔施工作业如果是在潮湿的状态下进行，极有可能会引发安全事故的发生;铺贴卷材防水层： 根据卷材的配制方案进行防水卷材的铺贴，在流水坡度的下坡开始弹出基准线，用喷灯均匀的加热基层和卷材时，等到卷材表面熔化后再进行铺贴;用工具在卷材还没有完全冷却的时候把接缝边封好，再接着用喷灯均匀细致地密封;卷材的接缝处理： 对卷材的搭接接缝进行适当的加热熔接处理。
　　4.防水施工措施
　　在桥梁的防水施工时，混凝土的配合比设计及浇注质量都应该进行严格的控制。采用先进的机械设备清理水泥混凝土表面，人工清扫进行桥面喷砂打毛的工作大量的杂物后，把表面的混凝土浮浆层，通过先进的机械的使用进行打碎吸除的工作。清理容易松动的混凝土内部表面层，便于其从小孔渗透到混凝土表面内部的效果。将浮动的水泥浆进行有效的去除，干净、坚硬且粗糙的麻面有利于涂料向水泥混凝土基层的渗透黏结。
　　伸缩缝的防水。桥梁伸缩缝是桥梁防水的关键的部位，它的作用是绝对不容忽视的，所以牢固和防水的要求必须要达到。伸缩缝漏水会造成梁端、盖梁的破坏，因而对于伸缩缝的防水设计要足够的重视，在安装过程中也要严格的按照该有的步骤来进行，以免出现施工的质量问题。在伸缩缝的施工过程中毛勒、仿毛勒伸缩缝的防水性能相比其它的而言还是比较强的，也是目前普遍使用的。异型钢梁、位移控制系统、橡胶止水带是仿毛勒伸缩缝的主要组成，它们的受力安全，位移均匀，伸缩自由和防水性能好等特点正是桥梁伸缩缝防水设计中所需要的。
　　
四、结语
　　随着近年来城市建设的快速的发展，我国的公路建设规模在逐渐的扩大，各地承建的公路施工任务从而也在逐年增加。其中公路桥梁的施工占据了相当大的比例，有些地区的桥梁投资比例已经达到了公路总价的一半，甚至是更多。虽然我国的桥梁工程建设的规模在不断的扩大，发展的速度也越来越快，但是在这一个过程中依然存在着很多的亟待解决的问题。在不同的地形条件，公路桥梁的设计和施工情况都是存在较大的差异的，另外，桥梁耐久性的好坏和桥梁的防水措施是息息相关的，在施工中必须要引起足够的重视。