高速鐵路預(yù)應(yīng)力簡支箱梁梁端防水施工工藝

李軍

（中鐵十一局集團鐵恒實業(yè)有限公司，江蘇 無錫 214000）

引言

在國民經(jīng)濟發(fā)展需要的同時，我國鐵路發(fā)生了跨越式的轉(zhuǎn)變，為滿足我國鐵路發(fā)展整體趨勢，體現(xiàn)我國技術(shù)水平與綜合實力的提升，建設(shè)鐵路客運專線已經(jīng)成為國內(nèi)長期的規(guī)劃重點。按照2015年調(diào)整好的鐵路客運專線網(wǎng)計劃，在原有四橫四縱的基礎(chǔ)骨架結(jié)構(gòu)上，加大偏遠地區(qū)的重點干線客運與貨運分線建設(shè)力度，逐步延伸擴大高速鐵路的覆蓋面，加強各級高速鐵路間的連通和銜接能力，使我國高鐵建設(shè)里程能達到2.4 萬公里以上[1]。在保證列車的高速運行狀態(tài)下乘客具有較高的舒適度，高架橋梁結(jié)構(gòu)被廣泛采用在高鐵建設(shè)中，大多數(shù)地區(qū)應(yīng)用跨度比例完成預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計，其所占的里程基本是總線路的一半。高速鐵路橋梁的結(jié)構(gòu)形式和建造類型多種多樣，其中整孔的簡支箱梁結(jié)構(gòu)受力點簡單明確，能夠在后續(xù)的運營維護工作中減少工作量。國外研究鐵路專線的防水施工技術(shù)多采用現(xiàn)場澆灌施工。目前國內(nèi)在不同的施工環(huán)境和條件下，產(chǎn)生了多種多樣的施工方法，但由于我國高速鐵路橋梁建設(shè)的特殊性，為了能夠在較短周期內(nèi)完成多組線路的同時鋪設(shè)，需要對簡支箱梁的防水施工進行簡化[2]。為更高效地完成課題研究，本文通過對其中一點進行探討，如何能夠更簡便快捷地完成高速鐵路預(yù)應(yīng)力簡支箱梁梁端防水施工，提供科學(xué)依據(jù)。

一、高速鐵路預(yù)應(yīng)力簡支箱梁梁端防水施工工藝

（一）處理簡支箱梁梁端表面

高速鐵路的預(yù)應(yīng)力簡支箱梁是整體鐵路建設(shè)的重點，在設(shè)置簡支箱時進行雙線和單線的選擇，對梁端的平面進行平整工作，一般處理方法是人工打磨和修整即可[3]。處理簡支箱梁梁端表面最重要的是基層清理工作，也是需要檢查該平層下能否滿足質(zhì)量要求的過程。在清理基面的過程中，需要將簡支箱梁梁端表面打磨平整，確認表面無不平、氣孔、起砂等缺陷，無凹凸不平現(xiàn)象。打磨平整后，將打磨后表面殘余的灰漿、硬塊及其他雜物清理干凈,再用干布擦拭干凈。要保證梁端表面的強度能夠達到50MPa以上。此階段主要的工作內(nèi)容基本表現(xiàn)為基層表面建渣與粉塵相類似的雜物，在可見的雜物清理干凈后進行干燥基層[4-6]。在測得基面層的含水率能夠小于百分之10的時候，進行防水涂料涂刷施工。另外，在頂腹板交接處粘貼分隔膠帶，將涂刷區(qū)域分隔開，可以在涂刷后形成良好的線型。

（二）防水層涂料配制

箱梁梁端涂刷防水涂料的目的是防止水通過梁端后澆的錨穴混凝土與梁體混凝土的施工縫滲入梁體銹蝕預(yù)應(yīng)力鋼筋和錨具，影響箱梁質(zhì)量和耐久性。防水材料對施工后期的防水效果起主要作用，將聚氨酯防水涂料按A 組份和B 組份按1:2 進行配料。在專用的容器內(nèi)攪拌3min～5min，至充分拌合均勻后方可使用。攪拌時不得加水和稀釋劑。配好的混合料應(yīng)在30min 內(nèi)用完，不可時間過長，做到隨配隨用。

（三）防水涂料完成涂刷

依據(jù)上述配制完成的聚氨酯防水涂料進行涂刷，可以增加建設(shè)工程的使用壽命，減少養(yǎng)護時間和成本。該材料的成膜工藝過程實際上也就是各種化學(xué)成分，進行固化的反應(yīng)工藝過程，成膜的主要原理是NCO 與OH 兩個分子間的相互化學(xué)作用[7]。在一定催化劑影響之下，兩組成分內(nèi)能形成氨酯鍵元素，在該元素里面可以存活大量動態(tài)的氫分子，在氫分子不斷地活動沖擊中生成與之對抗的脲基甲酸酯鍵，不斷耗盡殘留NCO 分子產(chǎn)生競爭排序。因此選擇此種涂料能夠生成不同化學(xué)鍵，最終完成涂抹成膜層可以包含多種結(jié)構(gòu)，從而保持各種良好的性能。聚氨酯防水涂料需分層涂刷，在涂抹過程中需要注意的是溫度要在5℃-35℃之間，涂抹步驟分為兩個階段：第一階段為底膠刮平，在涂膜施工前保持基面干燥，用滾筒涂刷第一層，在底層防水涂料固化并干燥后，要先檢查其上有無殘留的氣孔或氣泡，如沒有，即可進行涂刷施工；如果有氣孔或氣泡，則應(yīng)用刮板將混合料用力壓入氣孔，局部再刷涂料，然后進行全面的涂料涂刷。涂刷后20min 內(nèi)使用菱形或三角形塑料刮板按照每平方米不超過1.5kg的刮涂量進行涂抹，材料的刮涂厚薄必須保持一致，厚度必須保持在1mm 左右，且不許有任何凸起和漏刮現(xiàn)象[8]。第二階段是在底膠完全固化后，采用與第一階段相垂直的狀態(tài)進行涂抹工作，涂刮用料不能超過第一階段的用料總和，每平方米的用量控制在1.5kg 之內(nèi)，厚度保持在1mm 左右，保證總厚度不小于2mm，注意事項和第一遍保持一致，在涂刷過程中始終保持手法的一致性，均勻且不出現(xiàn)任何鼓泡。

二、實驗論證分析

（一）路段選擇與材料準(zhǔn)備

為了驗證本文方法能夠在高速鐵路預(yù)應(yīng)力簡支箱梁梁端防水施工中具有實際效果，在保證實驗路段的施工質(zhì)量的前提下，將本文方法運用在所選路段進行防水施工操作。本次選擇某高速鐵路路段的預(yù)應(yīng)力簡支箱梁為實驗對象，選取箱梁梁端進行防水工藝施工，整體施工工作選取的簡支箱梁如圖1 所示。

圖1 簡支箱梁梁端局部圖

在選擇實驗路段后對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行觀測和檢查，為了實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，本次防水施工整體采用聚氨酯防水涂料，以2mm的涂刷厚度為防水標(biāo)準(zhǔn)進行施工。

（二）現(xiàn)場防水工藝施工

在施工所需的涂料材料與涂刷工具準(zhǔn)備完成后，避免狹小空間對人員施工進度的影響，對選擇的施工人員進行劃分，以每組五人為一個單位，將整個施工段分成A 和B 兩個部分，根據(jù)劃分好的位置進行操作。為了防止施工手法不一致的現(xiàn)象出現(xiàn)，本次選擇的工人工作年限基本相同，具體實施工藝如圖2 所示。

圖2 防水施工全過程由圖可見為整個防水施工過程，其中在涂抹過程中嚴(yán)格按照涂刷厚度為2mm的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

（三）防水涂料厚度檢測

為了驗證本文方法具有良好的防水效果，在施工完成后進行防水涂料厚度檢測，防水涂料的厚度要求不應(yīng)小于2mm。采用無損防水涂料厚度測試儀，測試高速鐵路預(yù)應(yīng)力簡支箱梁梁端防水涂料厚度，測量完成后記錄測試數(shù)據(jù)，如發(fā)現(xiàn)有厚度不合格處必須補刷后重新進行檢查。每端測量20個點，合格率≥80%（即每端16 個點合格）判定合格。采用破檢的方式測量高速鐵路預(yù)應(yīng)力簡支箱梁梁端防水涂料厚度，每端測量3 個點，合格率100%。防水涂料破檢后，要及時破檢部位進行涂刷防水涂料，涂刷前將破檢部位打磨，打磨范圍以破檢中心范圍5cm 內(nèi)，打磨清理干凈后及時涂刷防水涂料，以涂刷后防水層略突出原涂刷層為宜。

三、結(jié)束語

本文在直接使用聚氨酯防水涂料，選擇2mm的涂刷厚度前提下，完成對高速鐵路預(yù)應(yīng)力簡支箱梁梁端防水施工研究。此次選擇的防水施工方法在進行防水涂料厚度測試時，測試端點合格率在80%以上，具有良好的防水效果。且此防水施工方法在實際負責(zé)施工的預(yù)制箱梁上進行了大規(guī)模推廣施工，取得了較好的應(yīng)用效果。