客运专线铁路桥面新型防水层施工技术与质量控制

[摘要]随着客运专线铁路的大规模建设,桥梁的防水问题就成为一个重要的研究内容,结合武广客运专线桥面防水层的施工,总结桥面防水的施工技术及施工存在问题的处理措施,为以后客运专线防水层的施工提供一定的参考。

[关键词]客运专线防水层质量控制

中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210128-02

一、工程概况

新建武汉至广州铁路客运专线是“十一五”开局建设的国家重点项目,武广客运专线是我国第一条真正意义上的高速铁路。它北起武汉枢纽南端乌龙泉,南至广州枢纽北端花都,线路全长约874.406km。我公司施工段DK1354+126.32～DK1365+987,全长6.5km。其中桥梁3座,防水层面积11010.48平方米。本文通过在武广客专桥面防水层施工过程中,针对32m双线简支箱梁桥面较宽并设双面排水坡的特点,根据卷材和防水涂料的性能,总结出了一套成功的防水层施工技术。

二、防水层施工技术

武广客运专线桥面防水主要采用了高聚物改性沥青防水卷材(见图1桥梁防水结构图),两侧防撞墙之内采用沥青基层处理剂粘贴层,上覆卷材,两侧防撞墙之外采用聚氨酯防水涂料。

图1桥梁防水结构图

(一)施工准备

1.基层面的处理

(1)基层面的验收

防水层施工前应先对基层面进行验收,确保基层面平整、均匀一致,其平整度用1m直尺检查,空隙只允许平缓变化,且不大于3mm,并且基层面应坚实、干燥清洁、无尖锐异物、不起砂、不起皮及凹凸不平等现象。

(2)基层面瑕疵的处理

桥面基层的表面状况直接影响防水层的施工质量,由于前期梁体施工基层处理较差,因此,基层验收时必须对基层表面的瑕疵进行处理,保证能与防水层有效粘结,确保桥梁的耐久性。其基层面瑕疵处理方法见表1:

表1基层面瑕疵的处理方法

2.材料的选择

根据武广客专桥梁大跨桥面的特点以及材料的技术要求,材料选择如下:无咋桥面防撞墙内采用“雨虹”RWB-801铁路桥涵专用高聚物改性沥青防水卷材,此卷材是专门为铁路混凝土桥涵防水层研究设计的。他是以特殊加工的长纤聚酯无纺布为胎基,特殊配方制成的高聚物改性沥青做浸渍和涂盖材料,两面覆以细砂隔离材料所制成的一种超高性能改性沥青防水卷材。其规格选定为厚度3.5mm,幅宽1000mm;卷材下采用“雨虹”BPR-203铁路桥专用改性沥青基层处理剂,此处理剂由优质石油沥青、多种高分子材料复合改性剂和溶剂配制而成,用于基层表面粘结处理;电缆槽内和混凝土保护层的防水封边采用“禹红”双组分高弹性聚氨酯防水涂料。

(二)防水层施工

1.改性沥青基层处理剂施工

(1)施工前,基层应干燥,可凭经验采用肉眼观察,将1m见方的卷材覆盖在基层表面上,静置2-3h,若覆盖的基层表面无水印,即可进行基层处理剂施工。

(2)涂刷沥青处理剂,每平方米用量不得少于0.4kg,施工方法是用长柄辊进行涂刷,要求涂刷均匀,不露底面,不堆积,待处理剂达到干燥程度(一般为不粘手为准)方可进行热熔施工。

2.高聚物改性沥青防水卷材施工

(1)卷材铺设方法

①在已涂刷基层处理剂并干燥的基层表面,以桥梁的中心线为基线,将铺贴卷材的基准线弹好,沿桥梁纵向铺设并留出搭接缝尺寸。防水卷材纵、横向的预留搭接长度不得小于100mm。

②卷材铺设时采取“先低后高、先远后近”的施工顺序,即有纵坡的桥面先从纵坡低处铺起。桥面横向由梁两侧向中心顺序进行铺贴,桥梁中心位置卷材接茬重叠在外侧卷材上,搭接不得小于10cm,接茬处用防水涂料封边。

③防水卷材应在桥面铺设至防撞墙根部。

(2)卷材的热熔施工

①施工工艺:按照已定的铺设顺序,先将卷材铺贴在梁一端或预定的位置上,点燃喷枪,烘烤卷材底面的沥青层及基层面上的处理剂,烘烤喷枪以距离卷材辊30cm左右为宜,烘烤要均匀,将卷材末端粘贴固定在基层表面上,然后用喷枪的火焰对准成卷的卷材与基层表面的夹角,均匀烘烤至卷材表面开始熔化时即可边熔融卷材边向前滚铺卷材。热熔法烘烤见图2。

图2热熔法示意图

②烘烤要求:卷材底面熔化以沥青接近流淌、呈黑亮为度,不得过分加热或烧穿卷材。卷材搭接处的上层与下层卷材应完全热熔粘合,以保证搭接处粘贴牢固,搭接缝处应有自然溢出的熔融沥青。

③滚压要求:为保证卷材与基层的有效粘结,在卷材热熔铺贴过程中,应边铺贴边滚压排除卷材与基层间的空气,使之平展并粘结牢固。滚压工具可采用15-20kg重,1m长,直径约为15cm的钢棍。

3.高弹性聚氨酯防水涂料施工

(1)施工要求:涂刷聚氨酯防水涂料时,基层表面不得有明水,严禁在雨中施工;聚氨酯防水涂料的总涂膜厚度不得小于2mm,每平方米用量约2.4kg。

(2)涂料拌合:采用人工配制时,先将A料均匀搅拌然后倒入B料内,按1:2(A:B)比例混合,必须用500转/分手电式搅拌器充分搅拌均匀,搅拌时间3-5min,方可使用。搅拌时严禁加水或其它任何溶剂。

(3)涂料施工:搅拌完毕后迅速将涂料均匀地倾倒在涂抹位置,用铁皮刮板或硬塑料刮板将混合料迅速均匀的涂刮在防水基层上,刮涂分二次进行,防止气泡存于涂抹内。第一次使用平板在基面上刮涂厚度0.2mm左右的涂膜,1-2小时内使用金属锯齿板进行第二次刮涂,涂刷完毕后涂膜厚度应均匀。涂膜不得出现起鼓、脱落、通透、针孔等现象,色泽也应均匀一致。其涂抹位置必须高出混凝土面8cm。

4.防水层细部处理

(1)泄水管口的防水:先将基层处理剂均匀涂抹于泄水管口并沿管口向下涂抹不得小于10cm,卷材铺设时直接盖住泄水管口,然后将泄水口上的卷材剪开向下粘贴到管内壁,卷材未粘贴到的地方,采用小块卷材热熔粘贴。最后再采用防水涂料进行封边处理。泄水孔处的处理方式见图3。

图3泄水管处防水示意图

(2)防撞墙、竖墙根部防水:防撞墙、竖墙根部等垂直部位在施工前,必须使用钢刷清理干净施工残杂,并用水清洗干净后按照工艺进行涂抹,涂抹高度要高于混凝土面不得小于8cm。处理方式见图4。

图4竖墙处防水详图

三、质量控制

(一)质量的保证措施

1.防水涂料甲、乙两组分配比应准确,搅拌均匀,涂刷均匀,无漏刷现象。

2.防水卷材的铺贴应平整,无破损,搭接处周边无翘起,其他部分无空鼓。

3.防撞墙、竖墙内侧应涂刷防水涂料的部分无漏刷,对防水卷材周边的封边应严实并保证封边宽度。防水涂料涂刷厚度不得小于2mm。

4.大面积铺设卷材作业前,应合理安排施工流水段,减少对已完成的防水层践踏。制作防水层的用具、材料必须轻拿轻放,严禁碰伤或刺伤已铺设好的防水卷材。

5.四级以上强风天气不宜进行桥面防水层的施工。

(二)施工中的缺陷处理

1.防水层表面产生气泡

(1)现场的防水涂料在施工后,产生一定的气泡,经现场分析主要由以下原因造成:

①防水涂料内部本身就含有不易赶走气泡,在搅拌施工时没有彻底赶走,而在有限的固化时间里气泡不能完全逸出,残留在涂层中,不可避免要产生气泡。

②防水层施工后,基层混凝土表面就铺设了一层保护膜,混凝土内部的剩余水分由于温差就会运动至表面,温度越高,运动的速度越快,混凝土内的压力上升,当到达防水层时,就会阻碍蒸发,成为向上挤压防水层的压力,也成为产生气泡的原因。

(2)问题的处理:在找出原因后,为杜绝气泡的产生,主要采取以下措施:

①从施工工艺着手,在涂料拌和时加强搅拌,每次以30-50kg搅拌一次,搅拌时间不得少于5min。

②防水层施工时,须在基层混凝土浇注完,水分散发后再进行防水作业。

③防水施工完后,尽快浇注表层混凝土,防止阳光照射防水层。

④环境温度低于-10℃时不宜进行防水层的施工。当气温低于5℃时,为保证施工质量,可以加入添加剂,也可采用加热保温措施。

2. 施工完后的防水卷材局部出现空鼓现象

(1)经分析原因主要为:

①施工期间温差变化大导致材料膨胀变形。

②在运输、存放过程中因日照、机械挤压产生局部变形。

③施工过程中,机械烘烤不到位,卷材表层与基层面未牢固粘结,温度变化后出现分离。

(2)问题处理:为此,在施工现场规定卷材铺设施工时,指定专人施工,专人负责,加强现场控制;材料堆放严格按照标准执行;严控现场气温,温度太低时不准施工,保证施工质量。

四、结束语

在武广客运专线大跨桥面新型防水层施工中,由于及时总结,形成了一套完整的新型防水层施工技术,不仅按期完成了施工任务,而且保证了防水层的质量,为以后防水层施工积累了一定的施工经验。

参考文献:

[1]客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件.

[2]裴建中、李鹏辉、王秉纲,桥面防水层施工技术研究,桥梁机械与施工技术,2005.06.05.

[3]桥面防水体系-武广客专乌花施图桥通19.

作者简介:

解永峰(1982-),男,本科学历,毕业于西安科技大学,助理工程师,中铁一局三公司武广项目部工程部副部长。