高速铁路新型桥面防水层技术优化

黄松贵

（中铁十七局集团第三工程有限公司 河北石家庄 050000）

1 新型桥面防水结构形式优化

防水结构从下至上主要是防水卷材基层处理剂、高聚物改性沥青防水卷材、封边主要采用薄涂性聚氨酯防水涂料及聚氨酯防水涂料，玻璃纤维混凝土保护层等部分组成。

其中玻璃纤维混凝土是关键。新型防水保护层纤维混凝土配制方案遵循“低胶凝用量、低用水量、低坍落度、高含气量”的“三低一高”方案进行配合比设计，但混凝土用水泥、粗细骨料、减水剂各项性能指标、玻璃纤维掺量、混凝土厚度以及现场施工温度都会对玻璃纤维混凝土的性能、成型后是否开裂产生直接影响。对玻璃纤维混凝土配合比的优化成为重中之重。

常用聚丙烯腈纤维混凝土主要特点是胶凝材料用量高、用水量大、坍落度大、砂率大、含气量低、早期强度高，与此特点对应易产生问题：胶凝材料用量高、用水量大导致混凝土干燥收缩大，易开裂；坍落度大导致混凝土振捣易产生分层、离析、泌水，表层产生大量浮浆，日后易产生剥落；早期强度高导致混凝土早期的徐变能力弱，不利于早期收缩变形的释放，易于开裂；含气量低导致混凝土抗冻性差。

鉴于以上特点，新型防水保护层纤维混凝土配制方案遵循“低胶凝用量、低用水量、低坍落度、高含气量“的”三低一高”方案进行配合比设计，通过室内试拌确定的配比参数和原材料要求，然后在拌和站进行了现场试拌，通过不断模拟现场运输距离和倒运方式进行配比调整，确定了纤维混凝土最终施工配合比。配合比及相关指标要求如下：

具体指标要求：胶材用量≤360kg/m3，坍落度≤140mm，初凝时间≥14h，玻璃纤维掺量≥2.8kg/m3，3d抗压强度≤20MPa，用水量≤140kg/m3，砂率≤38%，入模含气量4～6%。经检测，“三低一高”混凝土的干燥收缩明显降低、抗冻性有显著提高。

配合比为：水泥：粉煤灰：细骨料：粗骨料：减水剂：引气剂：玻璃纤维：水为 270：90：684：1116：5.4：2.8：140。

2 桥面防水施工技术优化

针对新型防水结构形式，通过现场的多次试验总结优化，形成以下的施工工序及相关要求。

（1）基层处理

防水层施工前先对基层面进行验收，基层应做到平整、无尖锐异物，不起砂、不起皮及无凹凸不平现象，平整度要求用1m长靠尺测量，空隙不得大于3mm，空隙只允许平缓变化，每米且不超过一处。对于不符合上述要求时，可用凿除、打磨、修补等方法进行处理，确保符合要求。

（2）基层处理剂涂刷

高聚物改性沥青的基面处理剂每平米用量不得少于0.4kg，在基层上涂刷高聚物改性沥青基层处理剂时应涂刷均匀，不露地面，不堆积。

（3）铺贴防水卷材

防水卷材横向的搭接长度不得小于100mm。在已涂刷基面处理剂并干燥的基层表面，留出搭接尺寸，用墨线将铺贴卷材的基线弹出，以便按此基线进行卷材铺贴施工。卷材铺贴应从一端开始，桥面横向由低向高顺序进行，点燃喷枪，烘烤卷材底面的沥青层及基层上的处理剂，烘烤均匀，将卷材底面沥青层及基面处理剂热熔后，既可向前滚铺。卷材热熔铺贴过程中，应边铺边滚压排气粘贴。卷材底面熔化以沥青接近流淌、呈黑亮为度，不得过分加热或烧穿卷材。卷材铺贴到梁体周边收口部位时，滚压后应有自然溢出的熔融沥青。采用刮板抹平密封收口，不得有空鼓、起泡、翘边等现象。可以通过自制小型工装设备提高铺贴效率。

（4）薄涂型聚氨酯防水涂料封边

封边分三层，依次为封闭漆、底面漆和表面漆，涂层厚度0.6～0.8mm，其中，底面漆的干膜厚度≥0.4mm，表面漆的干膜厚度≥0.2mm。

基面干燥后方可进行封闭漆施工，封闭漆实干后，可进行底面漆施工，施工前应保证待涂表面无异物。底面漆实干应检查底面漆的厚度及是否有气泡。当厚度小于0.4mm时，需补涂底面漆或表面漆施工时应增加用量，确保防护层的总厚度；如有气泡，须将气泡剔除，并补涂底面漆，然后进行表面漆涂装。防护涂层外观可目测检验颜色均一致，没有漏涂、疤痕，异物夹杂等缺陷。

（5）聚氨酯防水涂料封边

薄涂型聚氨酯防水涂料涂刷完成后，且达到干固程度，可进行聚氨酯防水涂料的封边工作。聚氨酯防水涂料总涂膜厚度不小于1.5mm，每平米用量不少于1.875kg。人工涂刷配制涂料时，按照先主剂，后固化剂的顺序将液体倒入容器，并充分搅拌使其混合均匀。搅拌时间3～5min。配制好的涂料须在20min内用完，随配随用。

（6）混凝土搅拌、运输及布料

混凝土需要在拌和站集中拌制，拌合站采用“2+1”方式进行搅拌，即混凝土拌和物搅拌2min后投入纤维，然后再搅拌1min。通过罐车运输至施工工点，罐车在运输过程中应保持低速转动，不得停转。采用吊车吊装吊斗至桥上布料机，通过布料机均匀布设混凝土。混凝土浇筑从梁体一端向另一端顺序进行，将混合均匀的纤维混凝土均匀摊铺在梁体的防水层上。

（7）混凝土振捣

首先采用平板振动整形机进行初次震动整型，震动整型机上安装有两台功率750W，振动力300～350kg的混凝土振动器，不允许成型机振动完毕后出现浓浆且流动；在平板振动整形机完成后2min内，再使用平板振捣器进行二次振捣密实，振动机采用功率1500W，振动力700kg的混凝土振动器，并使混凝土面出现稳定浓浆；最后局部翻料或靠近底座板位置使用手提式振动器振动密实；完成整个混凝土振捣工作。

（8）抹 面

先用木抹子进行粗收、提浆，之后用铁抹子抹面，抹面时不得加水，加水后期易产生裂纹，抹面采用多次抹面消除微裂纹，试验显示次数以4次为宜。用定型坡度尺控制横向及纵向坡度。

3 结束语

目前，部分线路已采用了新型防水施工技术。在施工过程中，经过对各工序的精细化管理及卡控，以及配合比施工技术的优化。经过两个冬季冻融环境的考验，工程实体质量较好，减少了后期出现冻融、粉化的几率，对高速列车的运营安全产生了积极影响，较少了后期运营维护的投入，产生了良好经济效益，也为同类工程施工提供了借鉴。

[1]刘文学，智兆华，侯亚男.高速铁路桥梁防水卷材自动展铺设备设计[J].铁道建筑，2012（04）.