预应力箱梁桥面防水层铺装技术的应用及质量检测

发表时间:2019/4/4   来源:《防护工程》2018年第35期   作者:樊梦舟
[导读] 不仅能大大提高桥梁工程整体耐久性,降低后期维护保养费用,还能有效快速排除雨水,为列车运行、客车旅客人身安全提供有效保障。

中铁十五局集团路桥建设有限公司  江苏省  南京市  210000
  摘要:防水层施工时有砟铁路建设的重要内容,文章以新建徐盐铁路3标睢宁梁场管段内徐洪河特大桥、宿迁特大桥桥面防水施工为实例,总结了设计时速为200Km的有砟轨道铁路桥面防水层施工的过程容易出现的问题以及采取的对策和取得的经验,阐述了桥面防水层的施工技术,主要包括施工准备、基层处理、水泥基胶涂刷、聚氯乙烯防水卷材铺设、桥面电缆槽防水施工等内容。希望能够通过本文的介绍为同行业类似工程施工提供一定的借鉴经验和指导作用。
  关键词:防水层;防水卷材;施工工艺;质量问题;处理措施
  
  
  箱梁桥面防水层的施工,是高速铁路桥面系施工技术的重要组成部分, 它也是一个子项目施工, 预制梁和连续梁不受浸蚀,也不会对内部预应力混凝土以及钢筋造成危害。在此施工过程中会根据要求来对防水材料进行合理应用来提高防水效果,避免出现水浸以及渗漏问题的出现,延长混凝土的使用寿命,延长高速铁路的使用寿命。随着近年来高速铁路大发展,铁路桥梁防水层质量问题不仅危及铁路运行安全,还会对人们的出行安全造成威胁,甚至引发严重的事故而造成巨大的经济损失。铁路桥梁的防水层出现问题,不仅危害着铁路沿线,也会造成上水危害。这就需要针对上述问题施工单位做好相应的防渗防漏工作。其中桥面防水层铺装的严格规范控制以及精心施工对上述问题的解决以及施工质量的提高具有重要作用。
  1防水层施工存在主要问题
  通过对桥面防水层病害现象及原因的分析研究,桥面防水卷材的质量是其中的关键因素之一,但实际施工中仍存在各种问题,常见的有:
  1.1粘结能力不足
  氯化聚乙烯防水卷材位于桥面与细石纤维混凝土层之间,起到连接两个结构层的作用。当粘合能力不足时,防水粘合层变成夹层,这不仅不能起到适当的粘合作用,而且还使薄纤维混凝土保护层在运行载荷的作用下成为滑动层,会导致防水粘结层成为夹层。不仅起不到应有的粘结作用,而且在行车荷载的作用下还会导致稀纤维混凝土保护层变化滑动层,这就会导致出现桥面保护层推移等病害问题的发生。
  1.2温度稳定性不足
  江苏地区夏季高温季节梁体顶面温度达60℃,氯化聚乙烯防水卷材在高温环境下质地变软,下部水泥基胶受热生成水汽导致卷材空鼓,后期处理难度大。
  1.3车辙、推移、拥包
  桥面空间狭小,防水层施工存在这多处交叉作业,在卷材下部水泥基胶未完全凝固之前受到车辆碾压便会造成车辙、推移、拥包等现象。
  因此需提高施工人员拌制水泥基胶能力、合理安排施工时间,减少桥面铺装层的交叉施工,尽量避免早期病害,保证桥梁耐久性。
  2桥梁基面的清理
  防水层施工前应对挡砟墙内桥面基层进行检查,基面不合格部位需要进行机械打磨或清理处理,处理后应符合下列规定:
  2.1防水层施工前应重点检查基层面,不仅要确保其平整度满足要求并不存在异物等,而且要避免出现起砂、起皮以及凹凸不平等问题。
  2.2桥面基层应无浮灰、油渍等,同时防撞墙或挡砟墙根部应无蜂窝状和麻面。
  2.3涂刷水泥基胶前,要求基层必须保持干燥,卷材覆盖在基面上2~3h无水印。
  处理后,质量检验员进行自检,通过检查后,应报监理工程师验收,在验收通过后方可进入下道工序施工。
  3氯化聚乙烯防水卷材铺设施工
  两挡砟墙中间梁面铺设氯化聚乙烯防水卷材(L类,厚度1.8mm)和附加层(δ=0.5mm)防水卷材。
  3.1水泥基胶拌制
  水泥基胶粘剂采用普通硅酸盐水泥强度等级42.5、基胶粉、增强剂和水进行混合拌制,比例为:水泥100kg、水30kg、胶粉120g、增强剂800g。将胶粉倒入清水内搅拌约5-8分钟,再加入增强剂搅拌约2分钟,再加入水泥搅拌10分钟后使用,水泥粘接剂应在4小时内使用完, 4小时后禁止使用。
  3.2附加层铺设
  铺设防水卷材前,首先在泄水管口处铺设附加层,附加层厚0.5毫米,长400 x 350毫米,对附加层中间进行开孔,剪成多个三角形,采用水泥基胶粘剂黏贴至泄水管下的内壁并且与梁面粘结。
  
  挡砟墙(非泄水管部位)防水体系示意图
  3.3水泥基胶粘剂涂刷及防水卷材铺设
  配置好的水泥基胶粘剂倾倒在梁面上,然后用滚筒滚涂均匀确保厚度1.5毫米。卷材铺设时,边涂水泥基胶粘剂边铺贴卷材,在对其压实操作时采用滚筒在卷材上进行滚动来实现。而且通过上述操作以及检查来避免出现起鼓、起泡以及翘边等问题。在对卷材进行铺贴时还要通过检查和控制来避免出现扭曲、起皱等问题,确保平整以及粘结的牢固性。两条挡砟墙内侧间距为9m,根据设计要求,采用4幅卷材铺设,每幅宽度为2.3m,重叠宽度不小于60mm,搭接部位采用热熔焊接,焊接温度约为230℃。挡砟墙内侧根部倒角处防水,铺设附加层厚度为0.5mm,宽度为210mm,使用水泥基胶进行粘合,铺至挡砟墙倒角处以上2cm处。卷材铺设完毕后,质量检验员应在通过自检后报监理工程师验收,并在验收通过后进行下道工序施工。
  4电缆槽内聚氨酯防水涂料施工
  在防水层施工之前,应先检查电缆槽中桥面基层,基面不合格部位需要进行清理或机械打磨处理,处理后应满足下列要求:
  4.1在上述检查过程中需要对基层进行检查和验收,确保基层满足平整度要求且不存在异物等,避免存在起砂、起皮以及凹凸不平等问题。
  4.2桥面基层应无浮砟、浮灰、油渍等,挡砟墙根部应无蜂窝、空洞、麻面等。
  处理后,质量检查员进行自检,通过检查后,应报监理工程师验收。验收合格后可以进入下道工序施工。
  4.3涂刷范围:桥面电缆槽内,厚度为2mm;电缆槽内竖墙接缝处封边涂刷,宽度不得小于12cm,厚度不应小于1.5mm,详见下图。
  挡砟墙外侧桥面电缆槽中采用6MPa聚氨酯防水涂料,该材料要符合《聚氨酯涂料》GT\T19250-2003要求。
  4.4聚氨酯防水涂料调制
  防水涂料由两种组份组成,A(主剂)和B(固化剂)。使用时,必须根据产品说明按照比例进行调制。每种组分的称量误差不应超过±2%。配制过程中将液体按照先主剂、后固化剂的顺序倒入圆形混合桶,充分搅拌使其均匀,用手持搅拌器进行搅拌,搅拌时间为3至5分钟。
  4.5聚氨酯防水涂料涂刷
  挡砟墙、竖墙等垂直部位使用刷子或滚筒刷先行涂刷,挡砟墙、竖墙等垂直部位的防水层应进行两次涂刷,即首次涂刷至保护层顶面。保护层施工完毕后,再涂刷防水涂料进行封边处理,边缘宽度不小于80mm,涂层厚度不小于1.5mm。
  电缆槽底部涂刷聚氨酯防水涂料分三步进行,以防止气泡沉积在涂膜内。第一步使用平板在基面上刮涂一层厚度0.2mm左右的涂膜,1h~2h内进行第二次刮涂,第二步使用平板在基面上刮涂一层厚度0.8~1mm,1h~2h内进行第三次刮涂,第三步使用平板在基面上刮涂一层厚度0.8~1mm,每平方米用量约2.4Kg。
  5防水层施工设备
  主要机械配置表
  

  6质量检测方法
  防水涂料应均匀涂刮,没有漏刷和气泡存积现象。铺设完成后,用超声波涂层测厚仪检查防水涂料涂刮厚度,每片梁桥面检测10处。防水卷材的铺设应平整、无破损、无空鼓,搭接处及周边均不翘边。保护层达到设计强度之后,应钻孔取芯样对混凝土与卷材或涂料的粘结强度检测,每孔梁检测3处。取样后的留下的孔洞用聚氨酯防水涂料进行填充。确保保护层表面不存在裂缝问题。
  结语
  有砟轨道桥面防水保护层施工是铁路工程建设不容忽视的内容,做好这项工作不但能提高桥面防水性能,还能延长桥梁混凝土耐久性。在新建徐盐铁路徐洪河特大桥、睢宁特大桥防水施工中,采用聚氯乙烯防水卷材及聚氨酯防水涂料,现场实际应用表明,施工工艺按照规范要求,防水材料选择恰当,不仅能大大提高桥梁工程整体耐久性,降低后期维护保养费用,还能有效快速排除雨水,为列车运行、客车旅客人身安全提供有效保障。
  参考文献
  [1]TB/T 2965-2011,铁标铁路混凝土桥面防水层技术条件[S].
  [2]杨艳芬.铁路有砟轨道桥面防水层施工技术[M].建筑技术开发,2016.43-3.
  [3]科技基函[2007]56号,客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件[S].
  [4]《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件》介绍[M]. 《中国建筑防水》,2008.

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