温福铁路昆阳特大桥(0台-50墩)
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桥面防水层及保护层 施工作业指导书
编制: 审核: 批准:
中铁大桥局六公司昆阳桥项目部
2007年7月16日
桥面防水层及保护层施工作业指导书
1.主要内容和适用范围 1.1主要内容
本作业指导书规定了有渣铁路混凝土桥梁桥面防水层及保护层施工工序各环节的操作要点、要求及有关注意事项。
1.2适用范围:
适用于温福铁路昆阳特大桥0#台-50#墩的桥面防水层及保护层施工。
2.引用标准
①《铁路桥涵施工规范》 TB10203-2002。 ②《氯化聚乙烯防水卷材》 GB12953-2003。 ③《聚氨脂防水涂料》 GT/T19250-2003。 ④客运专线铁路常用跨度梁桥面附属设施。
图号:通桥(2006)8388-36g~38g、40g。 3、材料
3.1本工程铁路梁采用如下防水层:对两侧防撞墙之间,采用L类氯化聚乙烯防水卷材+水泥基胶构成的防水层;对两侧防撞墙之外,采用直接涂刷2层聚氨脂防水涂料构成的防水层。
3.2 L类防水卷材为纤维复合卷材,即双面热融无纺纤维布。防水卷材应符合《氯化聚乙烯防水卷材》(GB12953-2003)及《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件》的要求,L类防水卷材物理力学性能指标见表1。
表1 L类防水卷材规格及技术要求
序 号 1 2 3 项 目 厚度规格(不含纤维规格) 宽度规格 长度规格 指 标
+0.201.5~1.8mm,允许偏差 2.2~2.50m,允许偏差 16.5~35.0m,允许偏差 -0.10 +100 mm mm mm +100-50 2
纵 向 4 拉伸强度(N/cm) 横 向 纵 向 5 6 7 8 9 10 11 断裂伸长率(%) 横 向 不透水性(0.3MPa×2h) 纵 向 热处理尺寸变化率(%) 横 向 低温弯折性(-35℃×1h) 抗穿孔性 剪切状态下的粘合性(N/mm) 外观质量 纵 向 加 拉力(N/cm) 横 向 热 老 纵 向 化 断裂伸长率(%) 处 横 向 理 低温弯折性 人 纵 向 工 拉力(N/cm) 横 向 气 侯 纵 向 加 断裂伸长率(%) 速 横 向 老 低温弯折性 化 纵 向 拉力(N/cm) 耐 化 学 断裂伸长率侵 (%) 蚀 横 向 纵 向 横 向 ≥160 ≥160 ≥550 ≥550 不透水 ≤1.0 ≤1.0 -35℃无裂纹 不渗水 ≥10.0或卷材破坏 无纺布复合粘接均匀牢固,无疤痕、裂纹、空洞 ≥140 ≥140 ≥450 ≥450 -25℃无裂纹 ≥140 ≥140 ≥450 ≥450 -25℃无裂纹 ≥140 ≥140 ≥450 ≥450 -25℃无裂纹 ≥1.0 12 13 14 低温弯折性 15 保护层混凝土与防水卷材粘接强度(MPa)
3、3 L类防水卷材采用聚氨脂防水涂料或水泥基胶粘剂粘贴。本工程采用水泥基胶粘剂粘贴。
3、3、1水泥基胶粘剂采用强度等级42.5普通硅酸盐水泥、390水泥基胶粉、增强剂及水进行拌制,其技术指标见表2。
表2 水泥基胶粘剂的技术指标
序号
项目 3
指标
1 2 3 4 5 6 7 8 抗折强度(Mpa) 抗压强度(Mpa) 初凝时间(h) 终凝时间(h) 安全性 3d 28d 3d 28d 强度损失(%) 质量损失(%) 抗渗性能 拉伸胶结强度(Mpa) 无处理 热老化处理 ≥8 ≤12 合格 ≥5.5 ≥8 ≥40 ≥60 ≤10 ≤2 ≥P20 ≥1.5 ≥4.5 ≥3.5 ≥3.5 ≥4.5 ≥4.5 ≥5.0 冻融循环 (50次) 9 剪切强度(Mpa) 冻融循环(50次) 酸处理 盐处理 10 防水卷材与水泥基层粘结剥离强度(N/mm)
3、3、2防水卷材通过粘结剂粘贴后,在拉、压应力幅为6MPa,200万次疲劳荷载作用下,防水卷材与混凝土粘贴良好,无脱离、缝隙、裂缝。
3、4涂料类防水层:直接用作防水层的防水涂料采用聚氨脂防水涂料,符合《聚氨脂防水涂料》GT/T19250-2003的要求,其物理力学性能指标见表3。
表3 直接用于作防水层的聚氨脂防水涂料物理力学性能 序号 1 2 项目 拉伸强度(Mpa) 拉伸强度保持率(%) 指标 ≥6.0 加热处理≥100 碱处理≥70 酸处理≥80 无处理≥450 3 断裂伸长率(%) 加热处理≥450 碱处理≥450 酸处理≥450 4
低温弯折性 4
无处理-35℃无裂纹
加热处理-35℃无裂纹 碱处理-35℃无裂纹 酸处理-35℃无裂纹 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 涂膜表干时间(h) 涂膜实干时间(h) 不透水性0.4MPa,2h 加热伸缩率(%) 耐碱性,饱和Ca(OH)2溶液,500h 固体含量(%) 潮湿基面粘接强度(Mpa) 与混凝土粘接强度(Mpa) 保护层混凝土与固化聚氨脂 防水涂料粘结强度(Mpa) 撕裂强度(N/mm) 与混凝土剥离强度(N/mm) ≤4 ≤24 不透水 ≥-4.0,≤1.0 无开裂,无起皮剥离 ≥98 ≥0.6 ≥2.5 ≥1.0 ≥35.0 ≥3.5
3、5保护层采用C40细石纤维混凝土,其纤维混凝土采用聚丙烯纤维网或聚丙烯腈纤维混凝土。本工程保护层采用聚丙烯纤维网混凝土。
3、5、1水泥采用强度等级42.5低硅酸盐水泥。
3、5、2细骨料:中沙,粒径小于1mm,级配应符合《普通混凝土用沙标准及检验方法》JGJ52中的规定。
3、5、3粗骨料:最大粒径10mm的碎石,其质量应符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》JGJ53中的规定。
3、5、4聚丙烯纤维网质量应符合《纤维混凝土结构技术规程》CECS38:2004的规定,主要物理力学性能指标见表4,每立方米混凝土中聚丙烯纤维网的掺量为1.8kg。
表4 聚丙烯纤维网主要物理力学性能指标 项目 品种 颜色 直径 比重 长度 性能指标 聚丙烯 白色(自然色) 18~65μm 0.91 12~19mm 项目 抗拉强度 弹性模量 断裂伸长率 熔点 吸水率 性能指标 500MPa 3.5GPa 18% 176℃ <0.1%
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3、5、5聚丙烯腈纤维质量应符合《纤维混凝土结构技术规程》CECS38:2004的规定,主要物理力学性能指标见表5,每立方米混凝土中聚丙烯腈纤维的掺量为1.0kg。
表5 聚丙烯腈纤维主要物理力学性能指标 项目 性能指标 项目 性能指标 材质 颜色 直径 比重 长度 聚丙烯腈 白色(自然色) 10~15μm 1.18 6~25mm 抗拉强度 弹性模量 断裂伸长率 熔点 吸水率 500MPa 7.0GPa 20% 240℃ <2%
3、5、6聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维网应有足够的锚固长度,以增加保
护层混凝土的柔韧性。
3、5、7拌制和养护混凝土用水应符合JGJ63的要求。 3、5、8减水剂:采用高效减水剂,其质量应符合GB8076-87及GB8077-87的规定。
4、防水层结构
4、1道碴槽(防撞墙)内桥面上采用粘结剂铺设防水卷材,有碴轨道防水卷材上覆盖纤维混凝土保护层,无碴轨道防水卷材上覆盖钢筋混凝土保护层。
4、2防撞墙外侧电缆槽中涂刷聚氨脂防水涂料,防水涂料上覆盖纤维混凝土保护层。
4、3防撞墙及泄水管处先粘贴防水卷材 附加层,然后再铺设防水层和保护层。
4、4防水卷材边缘及保护层混凝土与梁体接缝处均采用聚氨脂防水涂料封边,封边宽度不小于80mm。
4、5防水卷材搭接处采用聚氨脂防水涂料或水泥浆粘结剂粘结及封边。
5、防撞墙内防水层施工
5、1混凝土基层面检查及处理
5、1、1防水层施工前应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。平整度的要求:用1米长靠尺测量,空隙不大于3mm,空隙只允许平缓变化,每米不应超过一处。否则,
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可以凿除或用水泥砂浆找平的方法进行处理,用水泥砂浆找平时基底应清扫干净并用水湿润。
5、1、2桥面基层应无浮渣、浮灰、油污等,同时防撞墙根部应无蜂窝、麻面。在修补峰窝、麻面前,应清扫表面的松散层、浮碴、浮灰、油污等。并使之湿润。峰窝应用1:2水泥砂浆填补平整。麻面应用水泥浆填补平整。
5、1、3清理泄水管口的混凝土渣,疏通防撞墙的过水孔。
5、1、4采用防水涂料粘结剂、涂刷防水涂料时基层应干燥,基层干燥鉴别的方法一般可凭经验肉眼观察,也可用1m见方的塑料布覆盖其上,利用阳光照射13小时后(或用吹风机加热的方法),观察是否出现水汽,若无水汽出现可视为干燥。
5、1、5采用水泥浆粘结剂,应对基层进行湿润检查,如太干燥应对基层进行表面湿润;如遇雨季施工,只要雨停表面无积水即可施工。
5、2防水卷材的铺贴要求
5、2、1备好防水卷材、粘结剂、圆形拌合桶、220V电源、手提式搅拌器、量具、剪刀及刮板等。
5、2、2粘结剂的配制 ① 水泥浆粘结剂的配制
水泥:42.5级普通硅酸盐水泥,禁止用过期水泥。 水:清水。
水泥浆粘结剂的配比:水泥100kg、水30kg、专用胶粉120g、增强剂800g。 配比方法:先将胶粉倒入清水内搅拌约5~8分钟,再加入增强剂搅拌约2分钟,再加入水泥搅拌10分钟即可使用。
对配制好的水泥粘结剂应在4小时内用完,超过小时禁止使用。 ② 聚氨脂防水涂料的配制
防水涂料由甲、乙两种组成,使用时必须按产品使用说明进行配比,每种组分的称量误差不得大于±2%。配制时按照先主剂、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3~5分钟。
5、2、3在大面积防水涂料施工前,要先进行泄水管处聚氨脂涂料封边和盖上泄水管蓖子,防撞墙墙角处的卷材附加层的粘贴。防水涂料应涂刷到进水口往里不低于3cm,涂刷厚度为1.5mm,涂刷应均匀。
5、2、4防水卷材铺贴应按顺水方向,从低到高,从上到下,泄水管口及挡碴墙(防撞墙)根部应先做防水附加层,附加层卷材厚度不小于0.5mm(不含无纺布)。
5、2、5铺贴防水卷材时,粘结剂应做到涂刮均匀,厚度应控制在1.2~1.5mm。搭接处两层防水层卷材之间的粘结剂厚度不得小于1mm。
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5、2、6防水卷材铺贴时应边涂粘结剂边铺贴卷材,同时用橡皮刮板在卷材上来回刮实。严禁有起鼓、起泡等现象,卷材铺贴应做到平直,卷材的搭接应用聚氨脂防水涂料或水泥基胶结剂进行密封。
5、2、7防水层完工后,在胶贴材料固化前不得在其上行走或进行后道工序的作业。
5、2、8当梁的跨度大于16m时,允许防水卷材纵向搭接一次,搭接宽度不得小于120mm;横向搭接宽度不得小于80mm。
5、2、9将搅拌均匀的防水涂料从挡碴墙一侧的一端开始,倒出防水涂料,按涂刷宽度约一幅防水卷材的宽度,用刮板往另一端涂刷。
5、2、10防水涂料应涂刷均匀,并不得漏刷,一边涂刷一边铺贴防水卷材。
5、2、11铺帖防水卷材应按先铺贴挡碴墙一侧的一幅,后铺贴另一幅的顺序进行。
5、2、12防水卷材应铺贴到端边墙、挡碴墙的内侧根部。 5、2、13防水卷材纵向搭接时,应对先铺贴的一幅进行搭接。 5、2、14挡碴墙一侧的一幅铺贴完毕后,方可铺贴另一福。涂刷防水涂料时应与前次涂层接好茬。铺贴时应用刮板将防水卷材推压平整,并使防水卷材的边缘和搭接处无翘起,其它部分无空鼓。
5、2、15用粉笔在两幅防水卷材要搭接的部位划线标记后,将上一幅防水卷材沿桥纵向揭起约 10 cm宽,在下一幅防水卷材要搭接的部位涂刷防水涂料进行搭接粘贴。
5、2、16两幅防水卷材铺贴完毕并符合上述各项要求后,方可用防水涂料对卷材搭接处进行封边。
5、2、17对聚氨脂粘贴的桥面防水卷材,防水卷材铺贴完毕后,直接涂刷聚氨脂防水涂料进行封边。对水泥基胶粘贴的桥面防水卷材,防水卷材铺贴完毕后,须等到桥面卷材干燥后才能涂刷聚氨脂防水涂料进行封边。封边的宽度不小于80mm。
5、3质量检查
5、3、1对铺贴的防水卷材应及时进行质量跟踪检查,可用肉眼观察其是否有空鼓、起泡、翘边等现象,如出现空鼓、起泡的现象应及时进行补救处理。每300~500m2应做一次防水层与混凝土基层的剥离强度实验,保证防水层与梁体的粘结强度。
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5、3、2铺设防水卷材时气温不得高于35℃或低于5℃,超出其温度范围时采取避开高温(低温)等相应措施。
6、防撞墙外侧电缆槽防水层施工
6、1防撞墙外侧电缆槽防水层只涂刷2遍聚氨脂防水涂料,无需卷材。 6、2基层要求氯化聚乙烯防水卷材的一致。
6、3聚氨脂防水涂料可选用喷涂或刮涂的方式施工,厚度为2mm,应分为二次喷涂,应做到喷涂均匀,喷涂后应随即洒沙一层,沙粒直径20~40目为宜。
6、4配制好的涂料应在20分钟内用完,随配随用。
6、5对挡碴墙、电缆槽竖墙等垂直部位使用手刷或棍子先行涂刷,平面部位在其后涂刷。
6、6对挡碴墙、电缆槽竖墙等垂直部位的涂刷高度,比桥面保护层高出不小于80mm。
6、7喷涂后4小时或涂刷12小时内须防止霜冻、雨淋及暴晒。 6、8防水层完全干固后,方可浇筑保护层。 6、9气温高于35℃或低于5℃时不得施工。
6、10质量检查:上述各项的检查除可用肉眼观察检查的项目外,还可用衡器检查防水涂料的配比,用橡胶测厚仪检查涂层切片样品的厚度。
7.保护层施工
7、1纤维混凝土采用强制搅拌,将石子、沙子、水泥、水、减水剂和纤维同时倒入搅拌机中,搅拌时间不少于3分钟,要拌和均匀。
7、2混凝土搅拌采用强制式搅拌机,拌合站集中搅拌,搅拌运输车运输,汽车泵进行灌注。
7、3将混合均匀的纤维混凝土铺在梁体的防水层上,用平板振捣器捣实,在拉动平板振捣器时速度应尽量缓慢,使纤维混凝土的振捣时间达到20秒左右,并无可见空洞为止。
7、4混凝土接近初凝时方可进行抹面,抹刀应光滑以避免带出纤维,抹面时不得过量加水,抹面次数不宜过多。
7、5桥面保护层纵向每隔4米设置横向断缝,在梁体中心线处设纵向断缝,断缝宽约10mm,深约20mm。当保护层混凝土强度达到设计强度的50%以上时,用聚氨脂防水涂料将断缝填实、填满,填充断缝时不得污染保护层及梁体。
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7、6桥面保护层要设置3条纵向断缝,具体位置:在桥面中心线处及距中心线2.3m设纵向断缝,设置处理方式同横向断缝。
7.7桥面保护层的厚度要按设计进行控制,防撞墙外控制在40—72mm之间,外侧厚,内侧薄,2%的流水坡度连续变化。防撞墙内侧,保护层厚度均为60mm。
7.8保护层顶面流水坡度按2%设置,其表面要平整,流水畅通。 7.9注意泄水孔位置防撞墙水孔处保护层的设置,保证电缆槽内积水顺利排到泄水管。
7.10夏季避开中午的高温时间,并在保护层作好后及时覆盖,避免失水太快。冬季采取保温措施或加入防冻剂。
7、11混凝土面浇筑完成后,应采取必要的保水养护措施,避免失水太快。自然养护时,桥面应采用草袋或麻袋覆盖,并在其上覆盖塑料薄膜,桥面混凝土洒水次数应能保持表面充分潮湿。当环境相对湿度小于60%时,自然养护不少于28d,相对湿度在60%以上时,自然养护不小于14d。
7、12 纤维混凝土保护层指标要求见表6。
表6 纤维混凝土保护层指标要求
序号 1 2 3 4 5 6 检验项目 抗压强度 劈拉强度 抗冻融循环 抗渗性 56d电通量 抗碱—骨料反应 指标要求 ≥40MPa ≥3.5MPa ≥300次 ≥P20 ≤1000C 当骨料碱—硅酸反应砂浆棒膨胀率在0.10~0.20%时,混凝土的碱含量〈3kg/m3
8、封边:
8、1保护层施工完成后,要对泄水管处进行涂刷聚氨脂防水涂料封边处理。
8、2保护层施工完成后,要对防撞墙墙角处进行涂刷聚氨脂防水涂料封边处理,涂刷的高度每边不小于80mm。
9、其他
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9、1防水涂料在运输和保存中、严禁遇水,严禁接近火源。 9、2五级以上的强风天气不宜进行防水体系工作。 9、3氯化聚乙烯宽幅双面复合防水卷材和聚氨脂防水涂料禁止使用黑色及W类织物内增强的防水卷材。
9、4氯化聚乙烯宽幅双面复合防水卷材,双面复合层材料应采用丙纶短纤维针刺无纺布,其布双面各宜选用重100g/m2的布料,禁止使用再生料生产的无纺布及长丝无纺布。
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