有砟軌道橋面防水層施工技術的應用

常艷婷，田 豐

(1.西安鐵路職業(yè)技術學院，陜西 西安 710600；2.中國市政工程中南設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430014)

1 工程概況

某新建鐵路為有砟軌道，I級干線，雙線電氣化，整個線路的長度為577.1 km，設計速度為250 km/h，整個鐵路工程共包括23座橋，設計橋面寬度為12.2 m，橋梁跨度設計為24 m和32 m。

結合施工經驗來看，橋面防水層施工重難點可以分為電纜槽防水和道砟槽板兩類，這兩者所實施的工藝和施工流程存在差異，橋面電纜槽防水的施工內容主要包括基層面的檢查、高聚物改性瀝青涂刷和鋪設混凝土保護層等，電纜槽防水施工內容主要包括高聚物改性瀝青涂刷和混凝土保護層澆筑等。

2 施工準備

首先，確定橋面類型和需應用的材料類型、尺寸，考量各類品牌的高聚物改性瀝青卷材和聚氨酯防水涂料性能和價格，在保證材料的基礎上控制施工質量。結合橋面施工實際優(yōu)化設計思路，排水設計為兩側擋水的方式，排水坡度設計為2%。核對地端子的數(shù)量并檢查位置是否與設計圖紙相吻合，開展絕緣電阻檢查，確保單體電阻≤4 Ω。重視擋砟墻倒角修整作業(yè)，使倒角無凸起和其他問題。按照設計標高測量臺頂高度，若發(fā)現(xiàn)臺頂高度未達到設計高程，應增加防水保護層，加厚臺頂?shù)暮穸?。要求施工人員按照標準在過水孔底涂刷防水涂料并鋪設防水層。未達到設計要求的預留孔洞應采用人工方式進行處治，處治完畢后及時安裝管篦。最后，分析梁體的水泥標號，并選擇標號與梁體一致的混凝土材料對提梁孔進行封閉，再清理梁面基層，保持梁面的清潔性與完整性。

3 有砟軌道橋面防水層施工

基于整個有砟軌道橋面防水層施工的重難點對比來看，橋面道砟板防水層的施工是最重要且復雜的部位。施工流程可以簡單概括為以下四步。

3.1 檢查和處理基層面

基層面是施工的平臺與前提，在開展橋面防水施工前加強對基層面的檢查與處理，選擇鋼刷將基層面上的雜物和凸起松散的部分清除干凈，再采用高壓風吹干凈擋砟墻、梁面、豎墻上的砂粒、灰塵等物質，若發(fā)現(xiàn)基層面上存在被油污染的部位，施工人員可采用蘇打水將其清除干凈[1]。檢查基層面的平整度，采用長度為1 m的靠尺測量基層面的平整度，確保空隙≤3 mm，且在單次測量的環(huán)節(jié)中空隙變化幅度不宜過大，1 m不超出1次。

3.2 涂刷基層處理劑

檢查基層的清潔度和干燥度，測量每m2內高聚物改性瀝青用量，確保每m2單位處理劑用量≥0.4 kg，連續(xù)均勻地將處理劑涂刷在基層表面，規(guī)避堆積和露底等不良病害。

3.3 鋪設高聚物改性瀝青防水材料

高聚物改性瀝青防水材料鋪設作業(yè)必須在無水、干燥的基層表面進行，陰雨天氣不得開展鋪設作業(yè)。配備多個噴燈，以保證熱熔鋪設作業(yè)的效率與質量，并密切關注防水卷材的橫向與縱向搭接長度，檢查是否低于120 mm。高聚物改性瀝青防水卷材的施工流程具體如下：①在涂刷處理劑時預留出部分搭接縫；②從一端開始，遵循“從低到高的順序”鋪設防水卷，并配合排氣和滾壓；③卷材鋪設完畢后點燃噴燈，移動到鋪設好的卷材上方，烘烤基層與卷材上的瀝青層，控制卷材輥，保證鋪設的卷材均被均勻烘烤，直至卷材底面呈現(xiàn)黑亮色，瀝青狀態(tài)接近流淌時終止烘烤作業(yè)。

除此之外，為了確保搭接縫卷材粘貼的牢固性，應檢查搭接部位上下層卷材的黏合程度，直至有熔融的瀝青材料從搭接縫溢出，并采用刮板對搭接口進行處理。同時，要關注梁體四周收口位置卷材的鋪設工作，在滾壓過程中若有熔融的瀝青材料溢出時即可判斷為鋪設完畢，這時可采用刮板對收口進行密封收平處理。雖然高聚物改性瀝青防水材料卷材的鋪設配合噴燈進行作業(yè)，但仍要加強施工環(huán)境的控制，確保在實施防水層鋪設施工時環(huán)境溫度≥-20℃。

3.4 鋪設混凝土保護層

經反復研究和充分討論，本鐵道工程有砟軌道橋面混凝土材料采用C40細石聚丙烯腈纖維混凝土。根據項目規(guī)劃與設計，有砟軌道橋面道砟混凝土保護層擬計劃鋪設為60 mm，橋面排水方式為兩側擋水的方式，排水坡度設計為2%，故以橋面中線為起點，按照4 m為間隔單位布設混凝土保護層高程控制要點，分別在間隔點上澆筑100 mm×100 mm的混凝土小墩，使其與混凝土保護層高度一致。同時在靠近道砟槽側的墻根拉設高程控制基準線，配合5 m鋁合金收面尺子驗收標高。防水卷材鋪設30 min后即可開展混凝土保護層的澆筑作業(yè)。

按照設計要求與有關施工規(guī)范開展混凝土保護層的澆筑作業(yè)，根據試驗室確定的目標配比方案制備C40細石聚丙腈纖維混凝土，并對混凝土進行質量檢驗，確保入場混凝土質量達標。采用平板振搗器實施振搗作業(yè)，控制振搗速度，振搗時間不得超出20 s，檢查振搗質量，消除混凝土孔洞。在結束混凝土澆筑作業(yè)且混凝土初凝后應開展抹面處理，遵循抹面標準，禁止加水[2]。

重視混凝土結構的保濕養(yǎng)護，采用麻袋或草袋覆蓋養(yǎng)護橋面結構，保持橋面濕潤并添加適量防凍劑，以免混凝土出現(xiàn)不良病害，分析施工環(huán)境確定養(yǎng)護時間，若施工環(huán)境的相對濕度≥60%，養(yǎng)護時間應控制在14 d以上，若施工環(huán)境的相對濕度<60%，養(yǎng)護時間應控制在28 d以上。動態(tài)跟蹤混凝土強度，當混凝土強度達到設計強度的50%時，應進行防水涂料的填充作業(yè)，沿著橋面縱向放線，以4 m為間隔單位，設計寬度為10 mm的斷縫，填充聚氨酯防水涂料，規(guī)范施工，防止污染梁體和混凝土保護層。

4 橋面電纜槽防水施工

4.1 涂刷聚氨酯

1)涂刷用量：每m2聚氨酯防水涂料應達到2.4 kg左右，并均勻涂刷在基層表面，總涂膜厚度應達到2.0 mm以上。

2)涂刷要求和工具：施工人員在涂刷施工前應確保基層面清潔干燥，無雜物和積水；重視陰陽角的處理，確保陽角直徑<50 mm，陰角直徑>50 mm，并呈現(xiàn)弧圓形的狀態(tài)；涂刷作業(yè)采用金屬鋸齒板，施工人員將聚氨酯均勻涂刷于基層表面。

3)涂料的制備與具體作業(yè)：根據產品說明，精準計量甲組份和乙組份組劑的用量，控制計量誤差，單個組份的稱量誤差控制在±2%的范圍內；遵循先主劑、后固化劑的順序，將液體快速倒入攪拌容器，攪拌過程不得額外加水，采用機械攪拌的方式，攪拌速度保持在200～300轉/min，攪拌時長應達到5 min。在開展聚氨酯防水涂料涂刷作業(yè)時，按照分次涂刷的方式完成作業(yè)，先在基層表面上涂刷一層厚度約為0.2 mm的涂膜，1～2 h后再次采用金屬鋸齒板將涂料均勻涂刷在上一次涂膜的表面，消除涂料中的氣泡。

4)涂料的保存和成品的保護：聚氨酯防水涂料保存的時間較為有限，涂料的性能會隨著時間的推移而衰退[3]。因而，制備好的涂料應在20 min內使用完畢。同時加強涂刷聚氨酯防水涂料基層面的保護，涂刷后12 h內不得暴露在雨水和暴曬之中，在膠粘材料固化前不得在其上行走或進行下道工序作業(yè)。

值得注意的是，防水卷材的鋪貼施工需要滿足平整度與潔凈度的要求，保證基層表面無明顯凸起和積水。因而，應選擇天氣情況良好的日期開展高聚物改性瀝青防水卷材鋪設作業(yè)，避開大風與雨水天氣。聚氨酯防水涂料保存的時間較為有限，為避免涂料干涸，應在20 min以內完成鋪設作業(yè)。為保證涂抹質量，應分兩次完成，并且作業(yè)間距控制在1 h左右。先對垂直區(qū)電纜槽涂抹聚氨酯防水涂料，再進行平面部分的涂抹作業(yè)。聚氨酯防水涂料應采用自然風干的方式，不得使用輔助風機縮短風干時間。在完成橋面電纜槽聚氨酯防水涂料涂抹作業(yè)后，加強成品保護，涂抹了防水涂料的基層在完成涂抹作業(yè)后24 h之內不能與明水接觸。確定防水涂料充分干燥且無質量問題后即可開展保護層澆筑作業(yè)。

4.2 澆筑保護層

防水層凝固后方可開展下一道施工工序，實施保護層澆筑作業(yè)。根據項目規(guī)劃，保護層的厚度為4 cm，先采用彈墨線確定流水放線與標高。規(guī)范澆筑作業(yè)，在有砟軌道橋面兩端的電纜槽內設置擋水臺，擋水臺應高出保護層4～5 cm，本橋面工程的擋水臺高度為10 cm。同時為了保證擋水效果，接觸網基礎和擋水臺的保護層均設計為斜坡的形式，并控制電纜線布設的坡度，以提升防水效果。

5 細部防水處理

5.1 靠道砟槽內擋砟墻根部防水處理

靠道砟槽內擋砟墻根位置是防水施工的細節(jié)所在，應加強此部位的細節(jié)控制，沿著彈墨線的走向將防水卷材鋪設到擋砟墻根位置，并配合防水卷材附加層，沿著擋砟墻的方向繼續(xù)鋪設5 cm的卷材，并遵循澆筑要求施作C40細石聚丙烯腈纖維混凝土，保證澆筑效果。同時，加強防水卷材搭接縫的處理，采用聚氨酯黏結劑對卷材與墻面的搭接縫統(tǒng)一進行封邊處理。

5.2 泄水管處防水處理

相較于靠道砟槽內擋砟墻根部防水處理，泄水管位置的高聚物改性瀝青防水卷材鋪設不用鋪設附加層。根據項目具體情況優(yōu)化設計泄水管位置的防水體系設計，在泄水管位置剪開翻貼防水卷材，將高聚物改性瀝青防水卷材緊緊粘貼在泄水管管壁上，并配合45°倒角的混凝土保護層，保證泄水管的防水與排水效果。具體施工如圖1所示。

圖1 防水體系施工示意圖

5.3 擋砟墻、豎墻排水孔

根據項目規(guī)劃，橋面排水為兩側擋水的方式，排水坡度設計為2%?；诖耍瑩蹴膲?、豎墻排水孔的防水設計也應與整體排水設計相符合，先在結構過水孔位置涂刷聚氨酯防水涂料，再設計排水坡度與整體橋面排水坡度一致的混凝土保護層。

5.4 靠電纜槽側擋砟墻根部及豎墻根部防水處理

采用毛刷或輥子完成靠電纜槽側擋砟墻根部及豎墻根部聚氨酯防水涂料作業(yè)，遵循先垂直后平面的涂刷原則，檢查封邊質量，確保封邊寬度>8 cm。

5.5 注意事項

1)以《客運專線橋梁混凝土橋面防水層暫行技術條件》(科技基〔2017〕56號)為驗收標準，對防水涂料的涂刷和保護層澆筑施工進行質量驗收。

2)規(guī)范開展防水涂料涂刷作業(yè)，控制涂料用量，涂抹作業(yè)完成后采用橡膠測厚儀檢查涂層厚度，按照每孔梁檢測10處的檢測原則，檢查確定防水層是否存在質量問題。

3)精細化管理防水卷材的鋪設作業(yè)，檢查基礎表面是否存在明水，確保防水卷材的鋪設平整度滿足設計要求，鋪貼完畢的卷材應達到無破損、無空鼓等質量要求，并加強搭接邊與周邊卷材的處理，流暢過渡，避免出現(xiàn)翹邊缺陷。

4)確定混凝土保護層強度達到設計要求后，應按照每孔梁檢測3處的鉆取原則開展芯樣取樣作業(yè)，將樣品作為混凝土與卷材或涂料的粘結強度檢測材料。實施了芯樣取樣的部位應用聚氨酯防水涂料進行回填。

5)為保證防水卷材的鋪設質量，應先進行試驗鋪設，無質量問題后再大面積鋪設。

6)密切關注天氣變化，選擇天氣晴朗的時段完成施工，盡可能避開雨季。同時應加強防水管理，預備好防雨材料，以免突襲大雨影響施工。

7)為了保證橋面保護層養(yǎng)護效果，應在養(yǎng)護期封閉橋臺橋尾，車輛和行人一律不得上橋。

6 結束語

加強橋面防水層施工的管理與控制不僅能保證橋梁結構的施工質量，而且對鐵道工程項目的長期安全使用也有積極意義。本研究基于實際工程，對有砟軌道橋面防水層施工技術進行研究，希望所提內容能夠為類似工程提供參考。

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