(中建八局第一建设有限公司,山东济南 250000)
【摘 要】设计350公里/小时高速铁路箱梁设计年限为100年,为提高箱梁的耐久性,梁体封锚混凝土灌注完成后,在梁端底板和腹板的表而涂刷满足厚度要求的防水涂料。防水层采用聚氨酯防水涂料,设计厚度不小于1.5mm。在施工过程中,由于材料、施工条件的影响及施工方法的局限性,梁端防水层施工后经常出现气孔、起皮、分层、流坠、厚度不足及不均匀等诸多问题,施工质量得不到保证。更无法确保桥梁结构的耐久性。因此防水层的施工技术非常重要。
【关键词】高速铁路箱梁 防水层施工 施工工艺
一、引言
随着我国基础设施大规模高标准的深入推进,桥梁受雨水侵蚀问题被越来越多的专业人士关注。聚氨酯防水涂料作为一种高分子防水材料,目前在桥梁建设中广泛使用。防水涂料在桥梁防水中的应用,及应用中存在的问题进行分析,并提出了解决的方法和措施。
二、项目工程概况
新建郑州至济南铁路山东段站前工程ZJTLSG-2标段四分部位于山东省聊城市境内,主要负责箱梁预制架设工作。聊城制梁场承接DK109+179.00~DK123+913.00范围内672孔单线箱梁预制及架设施工,包含32m简支箱梁600孔,24m简支箱梁58孔,伸缩梁14孔。
三、防水层施工工艺及质量控制
(一) 技术原理
防水涂料自身质量及施工配合比精度是防水层性能的关键。防水涂料厂家必须经过CRCC认证,并经过有资质的检测单位检测合格后方可使用。施工时必须按照厂家给定的配合比进行配料,采用电子秤进行称量并控制称量精度。防水涂料搅拌和涂刷是施工控制的重点。搅拌不均匀会严重影响混合料施工质量,会导致防水层与基层之间的粘性、弹性、拉伸强度等性能达不到标准要求,并产生气孔等外观缺陷。涂刷方法和涂刷工具选择不当是产生流坠和厚度不均匀的主要原因。传统的施工方法是采用人工搅拌并用滚刷滚涂,达不到预期效果。采用电动搅拌设备可解决搅拌不均匀的问题,采用橡胶刮板或木质刮板可减少流坠现象,厚度控制也能满足施工要求。在分析产生质量通病原因的基础上,优化施工工艺并通过试验确定各项施工参数。基层的洁净度和干燥度直接影响防水层与混凝土基层粘结力,施工前必须对基层干燥度进行检测并认真进行基层清理,符合要求后方可施工。搅拌时间、涂刷遍数、涂刷下层时间间隔等也是防水层涂刷厚度及质量控制的重点,必须严格按试验参数控制。施工时环境也是影响防水涂料施工质量的原因之一,涂刷需要选择适合的时机,防水层施工前对温度、湿度进行检测,对日照、风速、露水等自然因素的影响进行控制。
表 1 聚氨酯防水涂料物理力学性能指标
序号 | 项目 | 技术要求 | |
1 | 拉伸强度MPa | ≥6.0 | |
2 | 拉伸强度保持率 | 加热处理 | ≥100% |
3 | 碱处理 | ≥70% | |
4 | 酸处理 | ≥80% | |
5 | 断裂伸长率 | 无处理 | ≥450% |
6 | 加热处理 | ≥450% | |
7 | 碱处理 | ≥450% | |
8 | 酸处理 | ≥450% | |
9 | 低温弯折性 | 无处理 | -35℃,无裂纹 |
10 | 加热处理 | ||
11 | 碱处理 | ||
12 | 酸处理 | ||
13 | 表干时间h | ≤4 | |
14 | 实干时间h | ≤24 | |
15 | 不透水性 | 0.4MPa,2h不透水 | |
16 | 加热伸缩率 | ≥-4.0%,≤1% | |
17 | 耐碱性 | 饱和CA(OH)2溶液,500h,无开裂、无起皮脱落 | |
18 | 固体含量 | ≥98% | |
19 | 潮湿基面粘结强度MPa | ≥0.6 | |
20 | 与混凝土粘结强度MPa | ≥2.5 | |
21 | 撕裂强度N/mm | ≥35 | |
22 | 与混凝土剥离强度N/mm | ≥3.5 |
(二) 施工工艺流程
工艺流程:基层检测→基层表面处理→按配比称量防水涂料→防水涂料进行搅拌→防水层涂刷→采用刮板刮平→施工质量检测。
(三) 施工技术要点
1 基层检测
防水层施工前应确认封端混凝土养护结束后已充分干燥。基层干燥鉴别的方法,一般可凭经验、肉眼观察。也可用1m²的塑料布覆盖其上,可用吹风机加热的方法,观其是否出现水汽,若无水汽出现可视为干燥,方可进行防水施工。
2 基层处理
防水涂料的基层应密实平整、无麻面、浮碴、浮灰、油污等等缺陷。
(1)基层平整度控制。严格控制梁端封锚混凝土面施工质量,封锚混凝土平整度按要求控制在2mm内,应与梁体混凝土面平齐。封锚混凝土收面时应先用粗抹子搓平,使锚穴混凝土与梁体结合紧密,再用铁抹子进行收面,且收面至少三遍,收面时边收面边用靠尺检查。收面后封锚混凝土表面不应有气孔、麻面等现象。封锚混凝土收完面应及时洒水覆盖薄膜养护,混凝土表面不得出现裂纹。封锚混凝土养护结束后,用打磨机将梁端混凝土面尖锐凸起物,封端散落的混凝土残渣,压浆后的残留浆液清理干净;(2)表面缺陷处置。施工前将梁端混凝土表面的气孔、裂纹等缺陷进行处理。气孔可用水泥砂浆填补,用水泥砂浆找平时,应添加适量水溶性胶粘剂增强水泥砂浆与填补面的连接,且该面应清洁、湿润;麻面应用水泥净浆填补平整、水泥净浆中添加适量水溶性胶粘剂增强与填补面的连接,填补必须平整;(3)基层清理。先将梁端混凝土表面不平整位置进行打磨,再用抹布擦,将混凝土表面残余灰浆、粉尘及其它杂物清除干净,保证基层平整、干净、无灰尘、污垢,不能有孔隙,施工前应仔细清理基层,不然会导致防水层与混凝土的粘结力不足而产生分离脱落。如发现有油污、铁锈等,要将其清理干净;(4)严格控制防水施工,应在施工前进行干燥度检测,合格后方可开始施工。在混凝土基层或上一层防水涂料未完全干透,水气被包裹在里面,经阳光照射转换成强大的蒸汽,会造成防水层脱落。
3 防水涂料的配制
(1)防水涂料由A、B两种组份组成,使用时按产品使用说明进行配比(A:B=1:1),对A、B两组份需用计量器称量,误差不大于±2%。(2)涂料必须采用专门的工具搅拌,每次搅拌以不大于10kg为宜,搅拌时间约3min~5min,搅拌至A、B两组份的混合液体发出光泽,可判断为搅拌均匀。
4 防水涂料涂刷
防水涂料搅拌均匀后应立即开始涂刷,涂刷采用滚刷加刮板的方式。第一层先用滚筒涂刷一遍,涂刷后15min内用刮板沿竖向和横向各刮一次,整体刮涂时宜自下而上进行。避免防水层涂料产生流坠现象。第一层防水涂料表干后,再在其表面进行第二层防水涂刷施工,方法和第一层涂刷一样。为了保证防水层施工质量,刮涂的方向必须与第一层刮涂的方向垂直。层与层施工的时间间隔,由施工时的温度和防水涂料的固化程度(以手触不粘)来确定。每层涂刷不易过厚,以不超过0.5mm为宜,一般分3-4层涂刷即可达到设计厚度。
5 质量检查
(1)外观检查。防水层涂刷后表面应平整、光滑、颜色一致、光洁度良好,且无气孔、分层、空鼓、开裂、流坠等现象。否则应清除有缺陷的防水层重新进行防水涂料涂刷;(2)厚度检查。防水层施工完成后,质量工程师对防水涂料厚度进行检测,每个端检测10点,平均值≥设计值。测量完成后记录测试数据,发现梁端厚度不合格必须进行补刷,然后重新进行检查。
四、结束语
聚氨酯防水涂料具有与基层黏结牢固,无毒无污染、施工方便等优点,在桥梁工程中得到广泛应用。本文主要介绍了聚氨酯防水涂料在实际应用中的施工技术,能够更好的保证防水层的施工质量,为桥梁结构的耐久性提供了保障。
参考文献
[1] 刘智红. 高速铁路桥梁薄涂型聚氨酯防水层施工技术研究[J]. 铁道建筑技术, 2018, No.294(03):35-37+45.
[2] 张鹤. 高速铁路薄涂型聚氨酯防水层施工研究[C]// 2020万知科学发展论坛. 0.
[3] 胡林森. 客专箱梁立面防水施工技术[J]. 江西建材, 2017(14).