客運專線鐵路橋面新型防水層施工技術與質量控制

[摘要]隨著客運專線鐵路的大規模建設,橋梁的防水問題就成為一個重要的研究內容,結合武廣客運專線橋面防水層的施工,總結橋面防水的施工技術及施工存在問題的處理措施,為以后客運專線防水層的施工提供一定的參考。

[關鍵詞]客運專線防水層質量控制

中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1210128-02

一、工程概況

新建武漢至廣州鐵路客運專線是“十一五”開局建設的國家重點項目,武廣客運專線是我國第一條真正意義上的高速鐵路。它北起武漢樞紐南端烏龍泉,南至廣州樞紐北端花都,線路全長約874.406km。我公司施工段DK1354+126.32～DK1365+987,全長6.5km。其中橋梁3座,防水層面積11010.48平方米。本文通過在武廣客專橋面防水層施工過程中,針對32m雙線簡支箱梁橋面較寬并設雙面排水坡的特點,根據卷材和防水涂料的性能,總結出了一套成功的防水層施工技術。

二、防水層施工技術

武廣客運專線橋面防水主要采用了高聚物改性瀝青防水卷材(見圖1橋梁防水結構圖),兩側防撞墻之內采用瀝青基層處理劑粘貼層,上覆卷材,兩側防撞墻之外采用聚氨酯防水涂料。

圖1橋梁防水結構圖

(一)施工準備

1.基層面的處理

(1)基層面的驗收

防水層施工前應先對基層面進行驗收,確保基層面平整、均勻一致,其平整度用1m直尺檢查,空隙只允許平緩變化,且不大于3mm,并且基層面應堅實、干燥清潔、無尖銳異物、不起砂、不起皮及凹凸不平等現象。

(2)基層面瑕疵的處理

橋面基層的表面狀況直接影響防水層的施工質量,由于前期梁體施工基層處理較差,因此,基層驗收時必須對基層表面的瑕疵進行處理,保證能與防水層有效粘結,確保橋梁的耐久性。其基層面瑕疵處理方法見表1:

表1基層面瑕疵的處理方法

2.材料的選擇

根據武廣客專橋梁大跨橋面的特點以及材料的技術要求,材料選擇如下:無咋橋面防撞墻內采用“雨虹”RWB-801鐵路橋涵專用高聚物改性瀝青防水卷材,此卷材是專門為鐵路混凝土橋涵防水層研究設計的。他是以特殊加工的長纖聚酯無紡布為胎基,特殊配方制成的高聚物改性瀝青做浸漬和涂蓋材料,兩面覆以細砂隔離材料所制成的一種超高性能改性瀝青防水卷材。其規格選定為厚度3.5mm,幅寬1000mm;卷材下采用“雨虹”BPR-203鐵路橋專用改性瀝青基層處理劑,此處理劑由優質石油瀝青、多種高分子材料復合改性劑和溶劑配制而成,用于基層表面粘結處理;電纜槽內和混凝土保護層的防水封邊采用“禹紅”雙組分高彈性聚氨酯防水涂料。

(二)防水層施工

1.改性瀝青基層處理劑施工

(1)施工前,基層應干燥,可憑經驗采用肉眼觀察,將1m見方的卷材覆蓋在基層表面上,靜置2-3h,若覆蓋的基層表面無水印,即可進行基層處理劑施工。

(2)涂刷瀝青處理劑,每平方米用量不得少于0.4kg,施工方法是用長柄輥進行涂刷,要求涂刷均勻,不露底面,不堆積,待處理劑達到干燥程度(一般為不粘手為準)方可進行熱熔施工。

2.高聚物改性瀝青防水卷材施工

(1)卷材鋪設方法

①在已涂刷基層處理劑并干燥的基層表面,以橋梁的中心線為基線,將鋪貼卷材的基準線彈好,沿橋梁縱向鋪設并留出搭接縫尺寸。防水卷材縱、橫向的預留搭接長度不得小于100mm。

②卷材鋪設時采取“先低后高、先遠后近”的施工順序,即有縱坡的橋面先從縱坡低處鋪起。橋面橫向由梁兩側向中心順序進行鋪貼,橋梁中心位置卷材接茬重疊在外側卷材上,搭接不得小于10cm,接茬處用防水涂料封邊。

③防水卷材應在橋面鋪設至防撞墻根部。

(2)卷材的熱熔施工

①施工工藝:按照已定的鋪設順序,先將卷材鋪貼在梁一端或預定的位置上,點燃噴槍,烘烤卷材底面的瀝青層及基層面上的處理劑,烘烤噴槍以距離卷材輥30cm左右為宜,烘烤要均勻,將卷材末端粘貼固定在基層表面上,然后用噴槍的火焰對準成卷的卷材與基層表面的夾角,均勻烘烤至卷材表面開始熔化時即可邊熔融卷材邊向前滾鋪卷材。熱熔法烘烤見圖2。

圖2熱熔法示意圖

②烘烤要求:卷材底面熔化以瀝青接近流淌、呈黑亮為度,不得過分加熱或燒穿卷材。卷材搭接處的上層與下層卷材應完全熱熔粘合,以保證搭接處粘貼牢固,搭接縫處應有自然溢出的熔融瀝青。

③滾壓要求:為保證卷材與基層的有效粘結,在卷材熱熔鋪貼過程中,應邊鋪貼邊滾壓排除卷材與基層間的空氣,使之平展并粘結牢固。滾壓工具可采用15-20kg重,1m長,直徑約為15cm的鋼棍。

3.高彈性聚氨酯防水涂料施工

(1)施工要求:涂刷聚氨酯防水涂料時,基層表面不得有明水,嚴禁在雨中施工;聚氨酯防水涂料的總涂膜厚度不得小于2mm,每平方米用量約2.4kg。

(2)涂料拌合:采用人工配制時,先將A料均勻攪拌然后倒入B料內,按1:2(A:B)比例混合,必須用500轉/分手電式攪拌器充分攪拌均勻,攪拌時間3-5min,方可使用。攪拌時嚴禁加水或其它任何溶劑。

(3)涂料施工:攪拌完畢后迅速將涂料均勻地傾倒在涂抹位置,用鐵皮刮板或硬塑料刮板將混合料迅速均勻的涂刮在防水基層上,刮涂分二次進行,防止氣泡存于涂抹內。第一次使用平板在基面上刮涂厚度0.2mm左右的涂膜,1-2小時內使用金屬鋸齒板進行第二次刮涂,涂刷完畢后涂膜厚度應均勻。涂膜不得出現起鼓、脫落、通透、針孔等現象,色澤也應均勻一致。其涂抹位置必須高出混凝土面8cm。

4.防水層細部處理

(1)泄水管口的防水:先將基層處理劑均勻涂抹于泄水管口并沿管口向下涂抹不得小于10cm,卷材鋪設時直接蓋住泄水管口,然后將泄水口上的卷材剪開向下粘貼到管內壁,卷材未粘貼到的地方,采用小塊卷材熱熔粘貼。最后再采用防水涂料進行封邊處理。泄水孔處的處理方式見圖3。

圖3泄水管處防水示意圖

(2)防撞墻、豎墻根部防水:防撞墻、豎墻根部等垂直部位在施工前,必須使用鋼刷清理干凈施工殘雜,并用水清洗干凈后按照工藝進行涂抹,涂抹高度要高于混凝土面不得小于8cm。處理方式見圖4。

圖4豎墻處防水詳圖

三、質量控制

(一)質量的保證措施

1.防水涂料甲、乙兩組分配比應準確,攪拌均勻,涂刷均勻,無漏刷現象。

2.防水卷材的鋪貼應平整,無破損,搭接處周邊無翹起,其他部分無空鼓。

3.防撞墻、豎墻內側應涂刷防水涂料的部分無漏刷,對防水卷材周邊的封邊應嚴實并保證封邊寬度。防水涂料涂刷厚度不得小于2mm。

4.大面積鋪設卷材作業前,應合理安排施工流水段,減少對已完成的防水層踐踏。制作防水層的用具、材料必須輕拿輕放,嚴禁碰傷或刺傷已鋪設好的防水卷材。

5.四級以上強風天氣不宜進行橋面防水層的施工。

(二)施工中的缺陷處理

1.防水層表面產生氣泡

(1)現場的防水涂料在施工后,產生一定的氣泡,經現場分析主要由以下原因造成:

①防水涂料內部本身就含有不易趕走氣泡,在攪拌施工時沒有徹底趕走,而在有限的固化時間里氣泡不能完全逸出,殘留在涂層中,不可避免要產生氣泡。

②防水層施工后,基層混凝土表面就鋪設了一層保護膜,混凝土內部的剩余水分由于溫差就會運動至表面,溫度越高,運動的速度越快,混凝土內的壓力上升,當到達防水層時,就會阻礙蒸發,成為向上擠壓防水層的壓力,也成為產生氣泡的原因。

(2)問題的處理:在找出原因后,為杜絕氣泡的產生,主要采取以下措施:

①從施工工藝著手,在涂料拌和時加強攪拌,每次以30-50kg攪拌一次,攪拌時間不得少于5min。

②防水層施工時,須在基層混凝土澆注完,水分散發后再進行防水作業。

③防水施工完后,盡快澆注表層混凝土,防止陽光照射防水層。

④環境溫度低于-10℃時不宜進行防水層的施工。當氣溫低于5℃時,為保證施工質量,可以加入添加劑,也可采用加熱保溫措施。

2. 施工完后的防水卷材局部出現空鼓現象

(1)經分析原因主要為:

①施工期間溫差變化大導致材料膨脹變形。

②在運輸、存放過程中因日照、機械擠壓產生局部變形。

③施工過程中,機械烘烤不到位,卷材表層與基層面未牢固粘結,溫度變化后出現分離。

(2)問題處理:為此,在施工現場規定卷材鋪設施工時,指定專人施工,專人負責,加強現場控制;材料堆放嚴格按照標準執行;嚴控現場氣溫,溫度太低時不準施工,保證施工質量。

四、結束語

在武廣客運專線大跨橋面新型防水層施工中,由于及時總結,形成了一套完整的新型防水層施工技術,不僅按期完成了施工任務,而且保證了防水層的質量,為以后防水層施工積累了一定的施工經驗。

參考文獻:

[1]客運專線橋梁混凝土橋面防水層暫行技術條件.

[2]裴建中、李鵬輝、王秉綱,橋面防水層施工技術研究,橋梁機械與施工技術,2005.06.05.

[3]橋面防水體系-武廣客專烏花施圖橋通19.

作者簡介:

解永峰(1982-),男,本科學歷,畢業于西安科技大學,助理工程師,中鐵一局三公司武廣項目部工程部副部長。