高速铁路预应力简支箱梁梁端防水施工工艺

2021-11-09李军

魅力中国 2021年37期

李军

（中铁十一局集团铁恒实业有限公司，江苏无锡 214000）

引言

在国民经济发展需要的同时，我国铁路发生了跨越式的转变，为满足我国铁路发展整体趋势，体现我国技术水平与综合实力的提升，建设铁路客运专线已经成为国内长期的规划重点。按照2015年调整好的铁路客运专线网计划，在原有四横四纵的基础骨架结构上，加大偏远地区的重点干线客运与货运分线建设力度，逐步延伸扩大高速铁路的覆盖面，加强各级高速铁路间的连通和衔接能力，使我国高铁建设里程能达到2.4 万公里以上[1]。在保证列车的高速运行状态下乘客具有较高的舒适度，高架桥梁结构被广泛采用在高铁建设中，大多数地区应用跨度比例完成预应力混凝土桥梁的结构设计，其所占的里程基本是总线路的一半。高速铁路桥梁的结构形式和建造类型多种多样，其中整孔的简支箱梁结构受力点简单明确，能够在后续的运营维护工作中减少工作量。国外研究铁路专线的防水施工技术多采用现场浇灌施工。目前国内在不同的施工环境和条件下，产生了多种多样的施工方法，但由于我国高速铁路桥梁建设的特殊性，为了能够在较短周期内完成多组线路的同时铺设，需要对简支箱梁的防水施工进行简化[2]。为更高效地完成课题研究，本文通过对其中一点进行探讨，如何能够更简便快捷地完成高速铁路预应力简支箱梁梁端防水施工，提供科学依据。

一、高速铁路预应力简支箱梁梁端防水施工工艺

（一）处理简支箱梁梁端表面

高速铁路的预应力简支箱梁是整体铁路建设的重点，在设置简支箱时进行双线和单线的选择，对梁端的平面进行平整工作，一般处理方法是人工打磨和修整即可[3]。处理简支箱梁梁端表面最重要的是基层清理工作，也是需要检查该平层下能否满足质量要求的过程。在清理基面的过程中，需要将简支箱梁梁端表面打磨平整，确认表面无不平、气孔、起砂等缺陷，无凹凸不平现象。打磨平整后，将打磨后表面残余的灰浆、硬块及其他杂物清理干净,再用干布擦拭干净。要保证梁端表面的强度能够达到50MPa以上。此阶段主要的工作内容基本表现为基层表面建渣与粉尘相类似的杂物，在可见的杂物清理干净后进行干燥基层[4-6]。在测得基面层的含水率能够小于百分之10的时候，进行防水涂料涂刷施工。另外，在顶腹板交接处粘贴分隔胶带，将涂刷区域分隔开，可以在涂刷后形成良好的线型。

（二）防水层涂料配制

箱梁梁端涂刷防水涂料的目的是防止水通过梁端后浇的锚穴混凝土与梁体混凝土的施工缝渗入梁体锈蚀预应力钢筋和锚具，影响箱梁质量和耐久性。防水材料对施工后期的防水效果起主要作用，将聚氨酯防水涂料按A 组份和B 组份按1:2 进行配料。在专用的容器内搅拌3min～5min，至充分拌合均匀后方可使用。搅拌时不得加水和稀释剂。配好的混合料应在30min 内用完，不可时间过长，做到随配随用。

（三）防水涂料完成涂刷

依据上述配制完成的聚氨酯防水涂料进行涂刷，可以增加建设工程的使用寿命，减少养护时间和成本。该材料的成膜工艺过程实际上也就是各种化学成分，进行固化的反应工艺过程，成膜的主要原理是NCO 与OH 两个分子间的相互化学作用[7]。在一定催化剂影响之下，两组成分内能形成氨酯键元素，在该元素里面可以存活大量动态的氢分子，在氢分子不断地活动冲击中生成与之对抗的脲基甲酸酯键，不断耗尽残留NCO 分子产生竞争排序。因此选择此种涂料能够生成不同化学键，最终完成涂抹成膜层可以包含多种结构，从而保持各种良好的性能。聚氨酯防水涂料需分层涂刷，在涂抹过程中需要注意的是温度要在5℃-35℃之间，涂抹步骤分为两个阶段：第一阶段为底胶刮平，在涂膜施工前保持基面干燥，用滚筒涂刷第一层，在底层防水涂料固化并干燥后，要先检查其上有无残留的气孔或气泡，如没有，即可进行涂刷施工；如果有气孔或气泡，则应用刮板将混合料用力压入气孔，局部再刷涂料，然后进行全面的涂料涂刷。涂刷后20min 内使用菱形或三角形塑料刮板按照每平方米不超过1.5kg的刮涂量进行涂抹，材料的刮涂厚薄必须保持一致，厚度必须保持在1mm 左右，且不许有任何凸起和漏刮现象[8]。第二阶段是在底胶完全固化后，采用与第一阶段相垂直的状态进行涂抹工作，涂刮用料不能超过第一阶段的用料总和，每平方米的用量控制在1.5kg 之内，厚度保持在1mm 左右，保证总厚度不小于2mm，注意事项和第一遍保持一致，在涂刷过程中始终保持手法的一致性，均匀且不出现任何鼓泡。

二、实验论证分析

（一）路段选择与材料准备

为了验证本文方法能够在高速铁路预应力简支箱梁梁端防水施工中具有实际效果，在保证实验路段的施工质量的前提下，将本文方法运用在所选路段进行防水施工操作。本次选择某高速铁路路段的预应力简支箱梁为实验对象，选取箱梁梁端进行防水工艺施工，整体施工工作选取的简支箱梁如图1 所示。

图1 简支箱梁梁端局部图

在选择实验路段后对现场数据进行观测和检查，为了实验结果的准确性，本次防水施工整体采用聚氨酯防水涂料，以2mm的涂刷厚度为防水标准进行施工。

（二）现场防水工艺施工

在施工所需的涂料材料与涂刷工具准备完成后，避免狭小空间对人员施工进度的影响，对选择的施工人员进行划分，以每组五人为一个单位，将整个施工段分成A 和B 两个部分，根据划分好的位置进行操作。为了防止施工手法不一致的现象出现，本次选择的工人工作年限基本相同，具体实施工艺如图2 所示。

图2 防水施工全过程由图可见为整个防水施工过程，其中在涂抹过程中严格按照涂刷厚度为2mm的标准执行。

（三）防水涂料厚度检测

为了验证本文方法具有良好的防水效果，在施工完成后进行防水涂料厚度检测，防水涂料的厚度要求不应小于2mm。采用无损防水涂料厚度测试仪，测试高速铁路预应力简支箱梁梁端防水涂料厚度，测量完成后记录测试数据，如发现有厚度不合格处必须补刷后重新进行检查。每端测量20个点，合格率≥80%（即每端16 个点合格）判定合格。采用破检的方式测量高速铁路预应力简支箱梁梁端防水涂料厚度，每端测量3 个点，合格率100%。防水涂料破检后，要及时破检部位进行涂刷防水涂料，涂刷前将破检部位打磨，打磨范围以破检中心范围5cm 内，打磨清理干净后及时涂刷防水涂料，以涂刷后防水层略突出原涂刷层为宜。