鐵路后張梁封端混凝土滲漏問題及施工治理技術

高家成

(中鐵十六局集團第一工程有限公司，北京 101300)

1 項目背景

新建鄭州至濟南鐵路鄭州至濮陽段，局部施工中封端、梁體兩處的混凝土澆筑時間不相同，導致結構間的銜接穩定性欠佳，界面存在裂縫，寬度0.2～0.6 mm，絕大部分從梁頂貫通至梁底，破壞結構的完整性。遇降雨天氣時，聚積在橋面的雨水沿著裂縫下滲，逐步侵蝕結構，削弱結構的力學性能。此外，隨著梁端封端裂縫的持續發展，水損害問題有加劇的趨勢，內部的鋼絞線受損，預應力較之于正常狀況明顯偏低，梁的承載性能大大降低。此外，封端混凝土局部脫落，該部分脫落的塊體落入伸縮縫內，嚴重制約梁的自由伸縮，在此條件下進一步出現石碴下漏現象，由于石碴量不足，軌枕局部呈懸空狀，穩定性難以得到保障，行車安全隱患劇增。

針對前述提及的問題，對預應力梁的施工方法做出優化，以期規避該類問題。以錨固后的預應力為例，在對鋼筋做切斷處理后隨即采取防腐措施，而后用水泥封平梁端部，予以有效的防護。但部分梁已經存在異常，必須針對既有問題加以處理。分析發現，病害部位的伸縮縫普遍狹窄，不利于施工作業的順利開展，并且梁體上部裂縫有遮蓋物(道砟、蓋板)，治理難度較大。為此必須探尋可行的治理方案。

2 方案設計及對比分析

2.1 方案設計

方案一：在橋面端面刷涂防水涂料，而后進一步于該處鋪SBS防水卷材，構成多重防護體系。施工中，先鎖定受損梁端側部的具體范圍，對該部分做全面的清理與修補；隨后，刷涂防水砂漿和防水涂料，實現對病害的有效治理。根據現有交通狀況，上部防水時不可對正常通車秩序造成影響，因此充分利用天窗點時間，及時調度物資與施工人員，盡快鋪設上部SBS防水卷材。

方案二：端面防水方法與前述提及的方案一的相關內容一致，此處不再贅述。對于上部防水，在距頂部10 cm的位置開鑿梯形槽，清理槽內雜物后填充優質的防水材料。截水槽施工中，用具有防水性能的砂漿填塞，保證該處具有嚴密性。施工順序方面，首先完成上部防水工作，而后采取端面防水措施。

2.2 方案對比

前述提及的兩種方案均考慮到雨水可能從上部封端縫滲入的問題，因此采取了針對性的處理方法。

方案一：在梁端上部鋪設SBS卷材，施工時先扒去上部道砟，將設置在該處的擋板移開，將基面清理干凈后緊密鋪貼卷材。施工受既有車輛運營的影響，可控性較差，但不會對梁體造成損傷，最終取得的防水效果良好。從適用性的角度來看，同一施工面有多片梁端面需治理時，宜采用鋪設SBS卷材的方法。

方案二：施工的獨立性較好，不會受到既有列車運營的影響，但不足之處在于開截水槽的難度較大，受開槽的擾動作用，梁體可能會受損。從適用性的角度來看，在同一施工面僅有少數梁端面存在病害時較為可行。

為更加清晰地掌握兩種方案的具體應用特點，對兩者加以對比分析，具體如表1所示。

表1 兩種施工方案的優缺點對比

2.3 材料的選擇

防水材料施工中要求其與梁體穩定粘結，否則易影響防水效果。但外部環境錯綜復雜，全年內的溫度具有變動性，受高低溫的交替影響，防水材料易老化，因此，其必須具有足夠的溫度穩定性和抗腐蝕性。對此，本次防治選擇華千EC2000聚合物防水砂漿，28 d齡期時，該材料具備的抗折、抗壓強度分別達到9.5、24 MPa。考慮到防水效果和耐久性的要求，選擇的是SBS改性瀝青防水卷材。

3 治理施工技術分析

3.1 基面清理

防水施工前先清理基面的雜物，以免防水砂漿以及防水涂料的粘結缺乏足夠的穩定性。基面清理時常見的有動力鋼絲刷法、高壓水沖法等，但其在本工程中均缺乏可行性，因此，經過技術探索后采用自行改裝的打磨機，臂長1 m，靈活性強，僅由單人即可完成基面清理工作。對于處理難度較大的腐蝕基面更換為大直徑的磨片，予以有效的清理。經過全面的清理后要求處理后的基層保持潔凈、平整、干燥的狀態，且以露出新混凝土為宜，以便后續施工防水材料。

需強調的是，基面并非越光潔越好，即應當具備一定的粗糙度，以增加防水砂漿與基面的摩擦力，使施工后的防水砂漿穩定粘結在基面上，因此，還需利用砂輪機鑿毛。但現階段的鐵路橋涵施工技術規范中并未圍繞具體的鑿毛參數做出規定，因而，從業內汲取經驗，結合工程實際情況予以控制。參照德國公路標準，鑿毛深度1.5～2.0 mm,粗糙度1.5 mm,以擴縫的方法施工成“V”型小槽，該槽的深度和頂寬均控制在15～20 mm,成型槽面帶有一定的齒形，此時有利于提高填縫砂漿的抗剪性能。在有序落實各項基面打磨工作后，清理打磨過程中殘留在槽內以及周邊的雜物，以便施工防水工作。

3.2 梁端側面的治理

3.2.1 防水砂漿施工

基面得到有效的清理后適度潤濕“V”形槽，再用EC2000防水砂漿填補，直至與基面齊平為止。后續予以至少24 h的靜置時間，使防水砂漿收縮干燥，向基面噴水，直至該處保持濕潤狀態為止(但不可形成明水)，再于梁端面設置防水砂漿，形成第一道防水層，此部分厚度控制在3～5 mm；3 h后刷涂第二道，厚度0.7～1.2 mm,期間根據防水砂漿的施工情況對圓角部位做適當的修整，避免局部因應力過大而受損[1]。

3.2.2 防水涂料的刷涂

滾筒法和刷子法聯合應用，分兩次完成，第一次刷涂表干后組織第二次刷涂，最終得到完整的防水涂料防護結構層。具體操作中，防水砂漿實干后向該處刷涂第一層防水涂料，經過約2 h的靜置后，該層表面干燥，繼續刷涂第二層，再用刷子處理接頭、拐彎等薄弱的部位。針對基面氣孔現象，應在掌握實際情況的前提下適度修整。

3.3 梁端頂面的防水

SBS防水卷材的鋪設具有工作量大、周期長、人工需求量大等特點，如何在不中斷鐵路運輸的前提下順利完成梁端頂面防水工作并取得良好的效果是值得重點探討的內容。根據現有情況，需充分利用4 h的天窗點施工。

為此，做出如下規劃：首先，清理伸縮縫上部及兩側70 cm的道砟，使該處保持潔凈，將預先設置的擋板抽出；隨后，清理伸縮縫兩側50 cm，將該處的浮渣顆粒處理干凈，此環節設備采用打磨機，并鑿除賦存在裂縫周邊的松散混凝土，經過擴縫處理后形成“V”型槽；沿封端縫灌注防水涂料，約0.5 h后用防水砂漿填縫；繼續防水施工，即緊密鋪設SBS防水卷材，布設在伸縮縫上部時，為保證防水卷材的穩定性，兩側深入梁體30 cm，并在兩片梁間留“U”型空間。防水卷材的施工示意如圖1所示。

圖1 防水卷材施工(單位：cm)

卷材的粘貼施工采用熱熔法，為避免卷材內夾雜大量空氣，邊粘貼邊輕微滾壓，逐步將其中的空氣擠出，使卷材緊密粘貼，無空鼓、翹邊。遵循連續鋪設的原則，待SBS防水卷材鋪設到位后對其粘貼情況做詳細的檢查，若無誤則施工4 cm的保護層，縱橫向坡度均不小于2%，充分發揮出該結構層的防護和引水作用，隨后將蓋板放回原位，組織道砟回填施工，使施工現場恢復原狀[2]。

3.4 施工治理的注意事項

1)基面清理是滲漏治理的基礎工作，必須按照科學的工藝清理，以免影響防水材料的粘貼穩定性。

2)將破碎的混凝土鑿除干凈，用適量的防水砂漿予以回填，直至該處具有平整性為止，實干后施作找平層。

3)防水材料的施工對現場溫度較為敏感，條件允許時以10℃～30℃的氣溫最為合適，遇降雨、冰凍天氣時禁止施工，否則雨水的摻雜會影響粘貼效果，冰凍天氣條件下容易出現防水材料凍傷的問題。

4)注重對各處細節的處理，例如拐角部位、角頭部位，全面提升防水施工效果。

5)在防水砂漿以及防水涂料施工過程中有必要將其收口至基面內；SBS防水卷材咬邊處理時注重精細化作業，抹出平滑過渡邊；卷材鋪設時謹慎操作，以免影響鋪貼的穩定性。

6)防水砂漿實干后方可組織防水涂料的刷涂施工，且采取分層逐步刷涂的方法，待第一層表干后安排第二層。

4 結束語

綜上所述，針對后張預應力梁封端混凝土的滲漏問題，必須查明具體的問題以及原因，以科學的方法予以處理，避免造成更大范圍的損傷。本文以工程實例為依托展開了分析，提出滲漏治理工作要點，通過本次分析，希望給類似工程提供參考，以便更為有效地治理滲漏。

[ID:013199]