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铁路混凝土桥面防水层施工工艺

日期：2016-5-4 15:28:32　来源：互联网　浏览数：
　

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０　引言
    高速铁路桥梁的设计使用年限至少为１００年，且高速铁路大部分为预制的钢筋混凝土箱梁或现浇梁桥，这种情况下易产生钢筋锈蚀、桥面板渗水的现象，会直接影响到整个结构的使用寿命。因此，如何避免箱梁内的预应力钢束和钢筋骨架被渗透的雨水侵蚀，也是当前研究的重要课题。
    １　工程概况
    目前国内高速铁路桥面防水层常采用的结构形式有三种：（１）卷材加聚氨酯涂料或水泥基胶型；（２）直接用于作防水层的聚氨酯涂料型；（３）高聚物改性沥青防水层。三种型式防水层上均应制作纤维混凝土保护层。兰渝铁路南充嘉陵江特大桥分双线和左右两个单线部分，为“人”字桥，全长７　４６９．１４ｍ，桥面宽度双线为８．９ｍ，单线为４．９ｍ，梁体设置２％的横坡。根据设计图纸要求本项目桥面防水层采用“卷材加聚氨酯涂料型”，保护层采用聚丙烯腈纤维细石混凝土覆盖。
    ２　桥面防水层结构
    卷材加聚氨酯涂料型防水层是由桥面表层＋粘贴用聚氨酯涂料≥１．５ｍｍ＋防水卷材（氯化聚乙烯）＋桥面保护层（纤维混凝土）≥４０ｍｍ组成。防水层结构见图１。

    ３　施工工艺流程
    桥面表层处理→安装高程定位钢筋→安装梁体泄水管及附加层处理→涂刷聚氨酯防水涂料→防水卷材的粘接、排气、压实→防水卷材搭接接头热熔粘结、压实→卷材封边处理→浇筑保护层混凝土及养生。
    ４　桥面防水层施工
    ４．１　桥面表层混凝土面处理
    防水层施工前应先将桥面清扫干净再对其进行高程验收，以３ｍ为一个断面布置高程点，用水准仪精确超平。低洼处采用聚合物砂浆补平，高处先采用电镐或风镐凿至设计高程，然后用砂浆找平。桥面表层应做到平整、无尖锐异物，不起砂、不起皮及无凹凸不平现象，无浮碴、浮灰、油污等，同时挡碴墙根部应无蜂窝、麻面。处理后的桥面表层平整度的要求：用１ｍ长靠尺测量，空隙≤３ｍｍ，空隙只允许平缓变化，每米不应超过一处。
    ４．２　安装高程定位钢筋
    高程定位钢筋分为竖向架立筋和纵向定位筋两种，通常采用１２的螺纹钢筋。竖向架立筋按照每０．５ｍ一个断面布置，植入梁体５～８ｃｍ以保证其在浇筑混凝土时有足够的稳定性。纵向定位钢筋沿梁体纵向设置三排，通过纵向钢筋的顶标高来控制纤维混凝土的顶面标高，它的另一项功能是在浇筑混凝土时用来作为振动梁行走的轨道。
    ４．３　安装梁体泄水管及附加层处理
    通过查阅漏水、渗水桥梁的资料不难发现，渗水处多集中于泄水管安装部位，所以梁体泄水管安装的好坏直接关系到整个桥面防水工程的质量。应先将泄水管安装到梁体预留的泄水孔内并将其固定，然后将梁体与泄水孔间的空隙用水泥砂浆填满，再采用粘铺一层卷材作为附加层在接缝处用聚氨酯防水弹性体进行封边处理。泄水管安装见图２。

    ４．４　涂刷聚氨酯防水涂料
    在涂刷聚氨酯防水涂料前，要对桥面的含水量进行检测，检测合格后方可进行施工。检测的方法是将１ｍ２的塑料薄膜铺设于待测表面上，并用胶带密封四周，待３～４ｈ后掀开塑料薄膜，观察待测基层表面及薄膜。若塑料薄膜无深水珠，则含水量达到要求。否则，含水量未达到要求。用于粘贴的防水涂料由涂料主剂（甲组份）、固化剂（乙组份）双组分组成，使用时必须按产品使用说明进行配置，每种组分的称重误差≤±２％。配制时应先将主剂和固化剂各自搅拌充分再按照先主剂、后固化剂的顺序将液体倒入容器内，使用手提式搅拌机搅拌均匀方可使用，搅拌时间约３～５ｍｉｎ，必须要采用机械搅拌方法，搅拌器的转速为２００～３００ｒ／ｍｉｎ，不可加水搅拌；要分两次进行刮涂，以防止涂膜内存有气泡，先在表面上用平板刮涂一层厚度为０．２ｍｍ左右的涂膜，再使用金属锯齿板实施二次刮涂，厚度≥１．５ｍｍ，每平方米的用量≥１．８ｋｇ。第二次刮涂必须要在２ｈ内完成。涂料要求现制现配，并要求在２０ｍｉｎ内用完；用辊子或毛刷先对挡碴墙的垂直部位进行涂刷，再对其平面部位进行涂刷；在涂刷后１２ｈ或喷涂完成后４ｈ内，要采用必要的措施防止暴晒、霜冻及雨淋，切不可使用风扇等工具进行吹干；当环境温度＜５℃时，不得进行防水层的铺设，同时要求在防水层完全干固后，才可以进行保护层的浇筑。
    ４．５　防水卷材的粘结、排气、压实
    铺设防水卷材时，防水卷材的粘贴宜在聚氨脂防水涂料涂刷完毕后２０ｍｉｎ内施作完。防水卷材应铺设至桥面挡碴墙内侧根部，并顺上坡方向（由大里程往小里程方向）逐幅铺设。防水卷材应先从桥面两侧的挡碴墙根部开始铺设，在搭接时使先铺的该幅在下，其它后铺的幅依次在上，中间幅在最上，形成卷材沿桥面纵向中心线向两侧进行横向搭接。排气、压实，每铺完一幅卷材，应立即用干净而松软的长柄压辊从卷材一端顺卷材横向顺序滚压一遍，彻底排除卷材与基层间的空气。排除空气后，平面部位卷材可用外包橡胶的大压辊滚压，使其粘贴牢固。滚压应从中间向两侧边移动，做到排气彻底。防水卷材纵向宜整长铺设，当防水卷材进行搭接时，先进行纵向搭接，再进行横向搭接，纵向搭接接头应错开。防水卷材搭接处应采用热熔粘结方法，粘结前清理干净搭接面，粘结温度不低于２３０℃，使两幅卷材融合在一起，粘结宽度≥６０ｍｍ。
    ４．６　卷材封边处理
    封边处理指防水卷材边缘及保护层与梁体接缝处，采取涂刷聚氨酯防水涂料的方式进一步作防水处理，需要采取封边处理的部位有：挡碴墙根部、梁端台阶处及泄水管处。当防水卷材粘贴完毕后，方可对挡碴墙内侧根部以及梁部泄水孔涂刷防水涂料，同时对防水卷材的四周涂刷防水涂料进行封边，封边宽度应≥８０ｍｍ，涂刷厚度应≥１．５ｍｍ。
    ４．７　浇筑保护层混凝土及养生
    保护层混凝土采用聚丙烯腈纤维细石混凝土其施工配合比见表一。

    混凝土塌落度应控制在１４０～１６０ｍｍ之间，如果塌落度过大会造成混凝土的离散从而减低纤维混凝土的强度，反之塌落度过小会影响混凝土的和易性不便于平板振动器的振捣。将混合均匀的纤维混凝土均匀铺在梁体的防水层上，用平板振捣器振实，在拉动平板振捣器时速度应控制在３ｍ／ｍｉｎ，使纤维混凝土的振捣时间达到２０ｓ左右，并无可见空洞为止。
    抹面应在混凝土临近初凝时进行，不要使用过于毛糙的抹刀，以免带出纤维，不得为追求表面的光滑面过量加水。纤维混凝土面保护层做好后，应采取必要的保水养护措施，自然养护时桥面采用草垫或麻袋覆盖，并在其上覆盖塑料薄膜，桥面洒水次数以保持桥面充分潮湿为度，养护≥１４ｄ、气温≤５℃时不得洒水养护，只覆盖保湿。
    ５　施工经验总结
    （１）铺贴防水卷材时，对应泄水管部位严禁直接开孔，应剪成多个三角形，粘贴于泄水管口内壁。
    （２）为避免保护层表面出现收缩裂缝，桥面纵向每间隔４ｍ设置宽１０ｍｍ、深约２０ｍｍ的横向断缝，当混凝土强度达到设计的５０％以上时，断缝用聚氨酯防水涂料填充，并与保护层面平齐，注意不得污染保护层及梁体。
    （３）保护层的施工过程要在防水层完全固化后才可进行，在进行混凝土保护层的浇筑时，所用到的材料、施工用具必须要轻吊轻放，切不可碰伤已经铺好了的防水层。
    （４）防水层严禁在雨雪天和五级风及其以上时施工。
    （５）为改善聚氨酯防水涂料的稠度，可用间接蒸汽预热，减低涂料稠度，两个组分应分开加热，温度≤６０℃，同时应保证蒸汽不进入涂料中，不应明火加热。
    （６）防水层、保护层施工后，如需通过运梁车时，应采取有效措施，以避免保护层在运梁车反复碾压下开裂、破损。
    （７）聚氨酯防水涂料应储存于阴凉、干燥、通风处，储存最高温度≤４０℃，最低温度≥０℃。
    ６　结语
    防水层的施工质量影响到混凝土桥梁的使用效能和耐久性，更重要的是客货的安全性。因此，本文针对铁路桥梁防水层的施工技术进行了阐述，希望以上介绍能够对广大桥梁工作者在桥梁防水层的施工提供帮助。