高速铁路防水层施工.doc

高速铁路防水层施工

高速铁路防水层施工技术
摘要 CRTSⅡ型板防水层的质量的好坏，决定了桥梁的耐久性和安全性，本文通过从施工准备、施工工艺、施工方法、质量控制等方面研究，从而使防水层满足规范要求的高强度、高抗渗、与混凝土粘结力强的性能。
关键词 聚脲防水层 工艺 质量控制
1、工程概况
K355+917.720～DK358.547.231（泉塘特大桥先导段）位于江西省上饶市上饶县境内，全长2.63Km，全桥有80孔梁，有30孔梁位于圆曲线段，20孔梁位于缓和曲线段，30孔梁位于直线段，曲线半径为7000，超高为17.5cm。
泉塘特大桥设计为双线，左右线中心间距为5m，设计速度为350 km/h，采用CRTSⅡ型板式无砟轨道结构。底座板为纵向滑动结构。梁面总宽12m,防护墙内侧宽8.8m，全桥防水层铺设面积为7658m2，底座板范围内防水层厚度为聚脲≥1.8mm，脂肪族聚氨酯面层≥0.2mm。
2、施工准备
2.1 梁面验收
泉塘特大桥梁面验收指标 见表：
梁面处理的检验项目、技术标准、检测仪器
项目
技术标准
检测仪器
梁面平整度
用4m长靠尺检查，空隙只允许平缓变化，且不大于3mm，（或8mm/4m内且满足2mm/1m）
靠尺
剪力齿槽几何尺寸
符合制梁规范
靠尺
梁端平整度（1.45m）
用1m靠尺检查，平整度要求为2mm/1m
靠尺
桥面高程
用电子水准仪检查，高程允许误差（0，-20mm）
电子水准仪
桥面排水坡
不得有裂纹、空洞、空鼓
目测
相邻梁端高差
符合设计要求，应保证汇水、排水的能力
水平尺、目测
梁面净宽
满足8.8m净宽
10m卷尺
梁面预埋件
要求预埋件平面、高程位置、几何形状准确
电子水准仪、全站仪

2.2防水层施工机械设备见表：

主要机械设备一览表
序号
设备名称
型号
数量
备注
1
聚脲喷涂机
美国固瑞克XP-3
1

2
抛丸机
百锐泰克2-20DT
1

3
工业吸尘器
AS-800
1

4
混凝土磨光机
HZM-80
2

2.3防水层人员配置见表：
防水层专业施工班组人员配置表
序号
工作内容
数量
备注
1
梁面抛丸、打磨
2人
配备抛丸打磨机各1台
2
底漆施工
2人

3
梁面刮腻子、点补
2人

4
聚脲涂料喷涂施工
3人

5
辅助工
3人

合计

12人

2.4防水层施工材料见表？：
施 工 材 料 表
序号

材料名称
规格型号
单位
用量
用途
1
修补砂浆
环氧砂浆
Kg/m2
/
修补较大的缺陷
2
修补腻子
环氧类或聚氨酯类
Kg/m2
0.2
修补抛丸产生的针孔等
3
底漆
环氧类或聚氨酯类
Kg/m2
0.4
增强防水层与梁面粘接
4
聚脲
纯聚脲
Kg/m2
2.30/2.07
防水层弹性体主材
5
搭接胶
聚氨酯类
Kg/m2
/
超过6小时，搭接用
6
脂肪族面漆
聚氨酯类
Kg/m2
0.4
防水层外露面保护层

3、施工方案
喷涂施工可分为梁场喷涂施工和架梁后喷涂施工，又可在分为一次整体喷涂和二次喷涂施工，我部适用于架梁后喷涂施工，采用二次喷涂施工工艺具体内容见表：
架梁后喷涂施工
架梁后喷涂施工

定义
缺点
备注

一次整体喷涂

桥梁架梁后，无砟轨道施工前按照设计的喷涂宽度，在梁面施工范围进行一次性连续性全范围整体施工（包括底涂、喷涂聚脲防水涂料、脂肪族聚氨酯面层）

喷涂施工周期短，其后的轨道系统施工过程中，会对防水层造成波坏

采取必要措施，防止后续工程施工对防水层照成波坏

二次喷涂
架梁后，无砟轨道施工前先进行底座板下滑动层范围以与底座板与防护墙之间的防水层施工，待无砟轨道施工完成后在进行其余防水层施工。

喷涂施工周期短，原材料相对集中

优化组织设计，确保原材料供应，保证搭接部位施工质量
3.1施工工艺
防水层施工由一端向另外一端顺序进行。
施工程序为：1.防水层边线放样 2.基面处理 3.底涂 4.聚脲喷涂
施工工艺流程图见图：

防水层施工工艺流程图
修补
修补
防水层边线放样（CPⅢ后方交会）
基层处理（抛丸、打磨）
验收合格
底涂
验收合格

喷涂聚脲防水涂料

修补
验收合格

进入下一道工序

4、施工方法和质量控制
4.1防水层放线
测量人员采用TCA2003全站仪放样，根据桥上CPⅢ点进行坐标后方交会，放出防水层施工边线，为了保证搭接，从防水层边线各扩15cm，宽度为3.25m，根据坐标点用墨斗弹出防水层边线。（底涂边线尽量比聚脲边线多出1cm，确保边部聚脲不会直接和梁面接触，避免起皮）
4.2 基层处理
基层处理前先用人工对桥面进行彻底清理。在正式抛丸前应进行试抛，从而确定抛丸丸料规格、行走速度各项工艺数据。
基层处理以抛丸为主，主要原理是通过离心力的作用，把钢丸抛掷在梁体表面，使梁体表面粗糙均匀，从而起到清理梁面和增加粘结力的效果。

桥面初步清理
抛丸机试抛
钢丸回收
废料清理
开始抛丸作业
抛丸质量检查
进入下道工序
不合格
合格
好丸回收
回收棒
除尘器

抛丸工艺流程

抛丸行走顺序

基层表面处理的检验项目、技术标准、检测仪器
项目
技术标准
检测仪器
表面强度
符合制梁规范
回弹仪
平整度
用4m长靠尺检查，空隙只允许平缓变化，且不大于3mm，（或8mm/4m内且满足2mm/1m）
靠尺
清洁度
彻底清除油脂、灰尘、污物、脱模剂、浮浆和松散的表层，不得有空鼓、松动、蜂窝麻面、浮碴、浮土和油污。
目测
粗糙度
有效创面大于95%
粗糙度SP3～SP4
CSP 对照版
表面缺陷
不得有裂纹、空洞、空鼓
目测
抛丸作业检测

SP3 轻度抛丸
SP4 中度抛丸

抛丸可能出现的问题分析和处理措施
可能出现问题
原因分析
处理措施
抛丸后出现二次污染
混凝土表面暴露时间过长，下道工序未紧密连接
抛丸后立即进行下道工序；做好保护措施
跑完后出现凹坑
梁体混凝土表面不密实
刮涂修补腻子进行修补，保证墙面平整度
抛丸后出现漏抛
抛丸机未按实际情况进行搭接
局部从新抛丸或打磨
基层处理粗糙度不满足要求
抛丸机档位不足，丸料不符合要求，搭接区粗糙度不够
重新抛丸处理
抛丸停止处出现凹痕
操作不当
刮涂修补腻子进行修补，保证墙面平整度
4.3.底涂施工
底涂涂抹在梁体表面，其作用是封闭针孔、排除气体，增加梁面与聚脲的粘结力。
底涂性能：与基层与聚脲涂层粘结力强，对混凝土基层渗透率搞，封闭性能好、固化时间短，可在0℃~50℃范围内正常固化。

底涂施工前，应检查梁面表面是否干燥,基面温度高于露点温度3℃、环境湿度小于65%条件下才可进行施工。

基层干燥标准
检验方法
技术标准
采用1㎡沥薄膜覆盖在基面且薄膜周边密封，放置4个小时揭开薄膜，观察其表面
如有水珠或基层颜色加深，则含水率高于7%，反之，则含水率低于7%。

露点温度
露点温度指空气中的水蒸气变为露珠时候的温度，见表
外界环境温度℃

相对湿度（%）

-7

-1

4

10

16

21

27

32

38

43

49
90
-8
-2
3
8
14
19
25
31
36
42
47
85
-8
-3
2
7

0
45
80
-9
-4
1
7
12
17
23
28
34
39
43
75
-9
-4
1
6
11
17
22
27
33
38
42
70
-11
-8
-1
4
1

41
65
-11
-7
-2
3
8
14
19
24
29
34
39
60
-12
-7
-3
2
7

8
55
-13
-8
-4
1
6
12
16
21
27
32
37
50
-14
-9
-5
-1
4
1

45
-16
-11
-6
-2
3
8
13
18
23
28
33
40
-17
-12
-8
-3
2
6
11
16
21
28
31
35
-19
-13
-9
-5
-1
4
9
14
18
23
28
30
-20
-16
-11
-7
-2
2
7
11
16
21
25
注：相对湿度为实验仪器得出。
当基层平整度、密实度不能满足要求时，应用修补腻子进行修补，修补腻子的性能指标见表：
修补腻子性能指标
序号
项目
技术指标
实验方法
1
外观质量
均匀黏稠体，无凝胶、结块
目测
2
表干时间（h）
≤4

GB/T 16777
3
表干时间（h）
≤24
0

4
粘结强度 干燥基层（mpa） 潮湿基层
≥3
如梁体表面有大的气孔和凹坑，如凹坑过大可在腻子材料中加入细石英砂予以修补。

底涂可能出现的问题分析和处理措施
可能出现问题
原因分析
处理措施
底涂与基层没有足够的粘结力
基层表面污染
局部清除底涂，重新清理桥面，合格后重新施工底涂
底涂不彻底，局部露出基层
施工人员责任心不强，施工厚度不足，不均匀。
重新施工，满足每平方米400克的底涂量
底涂未能施工至加高平台拐角处
施工人员责任心不强，不了解质量标准
对加高平台处补喷底涂
底涂层下存在砂粒等
施工人员责任心不强
返工处理
已施工的底涂表面污染
桥面未清理干净，未做好成品保护
清理或返工处理
4.4喷涂聚脲防水层施工
喷涂聚脲防水涂料仅适于干燥、温暖环境中施工，施工温度宜在10℃~35℃、相对湿度宜在75%以下。
底座板下防水层构造见下图：

现场涂前，利用所使用设备与原材料喷制400mm*400mm聚脲防水涂料试膜3块，养护7d后选择2块进行拉伸强度等物理性能检验，防水材料、底涂和检验频次见表:
喷涂聚脲弹性防水材料检验项目和检验频次
序号
项目
进场检验项目频次
型式检验项目
1
喷涂聚脲防水涂料
（1）固体含量
√
每批不大于40吨，同厂家、同品种、同批号喷涂聚脲防水涂料,来料进行试喷制成试件
√
任何新选厂家；转厂生产、生产材料和工艺有变化、用户对产品质量有疑问或有要求时
（2）凝胶时间
√
√
（3）表干时间
√
√
（4）拉伸强度
√
√
（5）断裂伸长率
√
√
（6）撕裂强度
√
√
（7）低温弯折性
√
√
（8）不透水性
√
√
（9）加热伸缩率

√
（10）与基层粘结强度
干燥基层
√
√
潮湿基层
√
√
（11）与基层剥离强度

√
（12）吸水率

√
（13）硬度
√
√
（14）耐磨性

√
（15）耐冲击性
√
√
（16）
拉伸强度保持率

√
断裂伸长率保持率

√
低温弯折性

√
（17）耐酸、碱、盐、油侵蚀
拉伸强度保持率

√
断裂伸长率保持率

√
低温弯折性

√
（18）耐荧光紫外处理
拉伸强度保持率

√
断裂伸长率保持率

√
低温弯折性

√
（19）耐碱性

√
2
修补腻子
（20）外观质量
√
每批不大于6t检验一次
√
（21）表干时间
√

√
（22）实干时间
√

√
（23）粘接强度
√

√
3

基层处理底涂
（24）外观质量
√

√
（25）表干质量
√

√
（26）实干质量
√

√
（27）粘结强度
√

√

喷涂聚脲防水层检验项目、技术标准、检测仪器
项目
技术标准
检测仪器
外观检测
聚脲表面平整、无流挂、无针孔、无起泡、无空鼓、无开裂、无异物混入
目测
厚度检测
用超声测厚仪检查涂层厚度，底座板地下喷涂聚脲防水层厚度≥2mm
超声测厚仪
粘结强度检测
在防水层施工7d后进行现场拉拔实验，每10孔梁（或每320m）随即抽取1孔（或连续的32m桥面）进行检测，每孔梁（或每32m）检测5处，测点均匀分布，拉拔后快速修补、刮平。（拉拔强度≥2.5mpa为合格）
拉拔仪
不透水性检测
在防水层上选定测试部位，清除灰尘，在透水仪底座涂抹一圈密封材料，将仪器底座安质并按紧，将水注入带有刻度的玻璃管内，至570，每30s记录一次，直至30mis为止。每孔梁检测一处。（30mis后不漏水为合格）
透水仪

喷涂聚脲可能出现的问题分析和处理措施
可能出现问题
原因分析
处理措施
防水层与基层没有足够的粘结力
基层表面污染
局部清除底涂，重新清理桥面，合格后重新施工底涂
防水层喷到剪力齿槽内
在防水喷涂前没有对剪力齿槽进行必要的遮盖。
对剪力齿槽内的防水层进行清除，切割并进行封边处理。
底涂层下存在砂粒等
施工人员责任心不强
返工处理
已施工的防水层表面污染
桥面未清理干净，未做好成品保护
清理或返工处理

5.总结
铁路混凝土桥梁防水层是提高桥梁耐久性的重要技术手段，桥面防水失效会造成桥面渗水、钢筋锈蚀，从而导致使用使用寿命的降低。
本文依托沪昆高铁轨道项目部，从施工准备、施工工艺、施工方法、质量控制等方面对防水层施工进行研究，在各级领导的大力支持下，经过项目部精心组织，泉塘先导段防水层施工通过验收，获得了业主和领导的一致好评，也为我们在既有线施工积累了一定的经验。

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