無砟軌道薄涂型防水層箱梁施工技術(shù)研究

衛(wèi)星凱

摘要：隨著高速鐵路的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的高聚物改性瀝青卷材鋪裝防水層逐步被薄涂型聚氨酯防水涂料所代替。本文以連徐鐵路邳州特大橋變更前后箱梁結(jié)構(gòu)及鋼筋變化為例，從設(shè)計及施工角度來闡述變更前后箱梁施工工藝的變化與調(diào)整，為以后類似箱梁施工提供了參考依據(jù)。

Abstract： With the rapid development of high-speed railways， the traditional polymer-modified bitumen membrane paving waterproof layer has been gradually replaced by thin-coated polyurethane waterproof coatings. This paper takes the box girder structure and steel bar changes before and after the change of the Lianyungang-Xuzhou High-speed Railway Pizhou Bridge as an example， explains the changes and adjustments of the box girder construction process before and after the change from the perspective of design and construction，which provides a reference for similar box girder construction in the future.

關(guān)鍵詞：高鐵箱梁;提漿收面整平機(jī);薄涂型聚氨酯防水層;鋼筋

Key words： high-speed railway box girder;mud extracting and mining face finishing leveling machine;thin-coated polyurethane waterproof layer;steel bar

中圖分類號：U213.244? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）27-0129-02

0? 引言

鐵路客運(yùn)專線要求設(shè)計使用年限在100年以上，橋梁的安全性和耐久性尤其重要。無砟軌道混凝土橋面防水層是提高橋梁耐久性的一個主要環(huán)節(jié)。過去橋面防水主要為卷材類或噴涂橡膠瀝青防水層+C40細(xì)石纖維混凝土的防水體系，混凝土施工質(zhì)量的缺陷及防水卷材與橋面之間粘結(jié)力的不足或耐老化性能不良導(dǎo)致防水卷材的失效，嚴(yán)重影響橋梁使用壽命?；谝陨显蜻B徐鐵路建指研發(fā)推廣一種薄涂型聚氨酯防水材料，有效防止混凝土病害。薄涂型聚氨酯防水層通過對混凝土表面涂刷封閉漆，提高滲透性能和粘接性能，同時在外力的作用下滲透到混凝土細(xì)微的空洞中，有效提高混凝土自身的防水性能，具有較高的剝離強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度，耐低溫性、耐沖擊性以及耐磨性較好使用壽命長。

1? 設(shè)計概括與對比

1.1 原施工圖設(shè)計情況

邳州特大橋采用CRTSⅢ型板式無砟軌道，橋面采用三列排水方式。橋面防水層施工圖設(shè)計采用《通橋（2016）8388A》防水體系，防護(hù)墻內(nèi)側(cè)采用噴涂橡膠瀝青防水層+保護(hù)層，防護(hù)墻外側(cè)電纜槽內(nèi)采用聚氨酯防水涂料+保護(hù)層，保護(hù)層采用 C40纖維混凝土。

1.2 變更后設(shè)計情況

薄涂型聚氨酯防水層在防護(hù)墻內(nèi)側(cè)施工，防水層由封閉漆、底漆和面漆組成。封閉漆屬于環(huán)氧類材料，底漆為薄涂型聚氨酯防水漆（PPU-M1），具有良好的拉伸性能;面漆為薄涂型聚氨酯防水漆（PPU-M2）。涂層厚度600～800μm。其中，底面漆的干膜厚度≥400μm，表面漆的干膜厚度≥200μm。（圖1）

1.3 變更前后對比

1.3.1 橋面橫坡變化? 在原設(shè)計通橋（2016）2322A圖中，梁面中線兩側(cè)各3800mm范圍內(nèi)橫向坡度為0%，通過橋面保護(hù)層纖維混凝土形成2%橫向排水坡度;變更后薄涂型箱梁頂板混凝土在兩側(cè)軌道板區(qū)域高度增加16mm，在梁面中線兩側(cè)各1050mm范圍內(nèi)設(shè)計1.5%的往中線泄水孔匯水的橫向排水坡，軌道板外側(cè)350mm范圍內(nèi)設(shè)計8.9%往翼板泄水孔匯水的橫向排水坡。

1.3.2 橋面縱坡及泄水管位置變化? ①梁體位于線路縱坡小于3‰的橋面排水采用原梁圖排水方案，施工時，除設(shè)置不小于1.5%的橫向排水坡外，還應(yīng)根據(jù)泄水管位置設(shè)置不小于3‰的縱向匯水坡;②梁體位于線路縱坡不小于3‰的橋面排水梁體施工時，梁面不再設(shè)置縱向排水坡，應(yīng)利用線路縱坡設(shè)置不小于3‰的縱向匯水坡?？紤]避免梁體下坡端積水，需調(diào)整橋面泄水孔位置（同時相應(yīng)調(diào)整防護(hù)墻、電纜槽豎墻過水孔的位置等），并順梁體泄水管路排至橋下。

1.3.3 箱梁鋼筋設(shè)計的變化? 考慮到變更后梁面平臺寬度及坡度的變化及兩側(cè)軌道板區(qū)域高度增加16mm，將梁面混凝土保護(hù)層厚度調(diào)整為35mm。為保證頂板鋼筋凈保護(hù)層不小于35mm，混凝土梁面橫向主筋N1、N5鋼筋需在中間截斷設(shè)置成兩根，N7、N8鋼筋局部有所調(diào)整，詳見圖2。

2? 變更后梁面排水施做

2.1 變更前原收面設(shè)備

橋面坡度變更前，邳州梁場采用GTZP系列混凝土鐵路（公路）懸掛式橋面提漿攤鋪整面機(jī)，采用軌模鋪筑作業(yè)方式，具有高頻振動提漿、滾動碾壓、復(fù)合密實等功能。GTHTZ系列混凝土鐵路（公路）懸掛式橋面提漿攤鋪整面機(jī)由橫梁、運(yùn)行小車系統(tǒng)、標(biāo)高調(diào)節(jié)系統(tǒng)、振動提漿系統(tǒng)、軌道調(diào)節(jié)系統(tǒng)、縱坡調(diào)節(jié)系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)等組成，具有構(gòu)造簡單、機(jī)動性強(qiáng)、可靠性高、操作方便實用等特點，是各類鐵路箱梁、公路橋梁面層混凝土鋪筑工程的理想施工設(shè)備。

2.2 變更后收面設(shè)備的改進(jìn)

由于軌道板區(qū)域不設(shè)置縱向排水坡，僅設(shè)置在上述敘述的1050mm與350mm范圍內(nèi)，對于現(xiàn)場施工來說，橋面采用原懸掛式提漿整平機(jī)無法實現(xiàn)橫縱坡收面。

經(jīng)與指揮部領(lǐng)導(dǎo)、施工單位、整平機(jī)廠家協(xié)商溝通后，對原懸掛式提漿整平機(jī)進(jìn)行如下調(diào)整：

將中間橫坡段單獨設(shè)置為兩段1000mm電動型滾筒，滾筒靠近軌道板區(qū)域端固定但在箱梁中心線端可設(shè)定程序按3‰坡度上下活動。（①考慮后期軌道板施工模板安裝，將1050mm調(diào)整為1000mm;②橋面中間泄水孔間距為7800mm，在泄水孔斷面上，整平機(jī)滾筒底標(biāo)高為中間泄水孔標(biāo)高，在整平機(jī)滾筒運(yùn)行至兩泄水孔中線斷面過程中，整平機(jī)滾筒活動端按3‰坡度勻速提升到縱向坡頂;整平機(jī)滾筒繼續(xù)運(yùn)行至下一個泄水孔斷面時，活動端按3‰坡度勻速下降至泄水孔頂面。這樣滾筒活動端勻速上升、下降過程為一個循環(huán)，如此4個循環(huán)便完成整個梁面收坡過程，活動端滾筒提升及下降的速度可通過程序進(jìn)行調(diào)節(jié)。）

2.3 改進(jìn)后設(shè)備的主要參數(shù)

①作業(yè)寬度：橫向跨度根據(jù)用戶要求設(shè)計;②作業(yè)型式：軌模、可調(diào)式自動往復(fù)推進(jìn);③縱向移動速度：2～3m/分鐘（用戶有要求可以定制）;④縱坡升降3‰，配有調(diào)速控制;⑤振動頻率： 50Hz;⑥驅(qū)動控制方式：電力驅(qū)動;⑦總裝機(jī)容量：高鐵箱梁滾筒式為10.2～18.6kW。

2.4 設(shè)備的操作說明

2.4.1 使用前的檢查和調(diào)整? ①檢查所有聯(lián)接部位的聯(lián)接情況;②檢查傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)合情況;③檢查各潤滑部位的潤滑情況，調(diào)整傳動鏈、套筒滾子鏈的張緊量。

2.4.2 使用前的試運(yùn)轉(zhuǎn)? 運(yùn)用水準(zhǔn)儀測定滾筒底邊運(yùn)動軌跡是否與設(shè)計標(biāo)高一致，同時測定滾筒底邊運(yùn)動軌跡是否與設(shè)計坡度一致，利用標(biāo)高調(diào)節(jié)系統(tǒng)和軌道調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。接通電源進(jìn)行以下項目檢查：①檢查碾壓整平系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況;②檢查啟動、停車情況;③檢查兩運(yùn)行小車的同步轉(zhuǎn)動情況;④檢查滾筒及螺旋轉(zhuǎn)向情況。

2.4.3 施工作業(yè)? 在面層上的混凝土采用布料機(jī)或人工按需鋪厚度進(jìn)行布料，利用配套設(shè)備進(jìn)行施工;啟動振動系統(tǒng)，橫向往復(fù)運(yùn)動，振實面層混凝土;關(guān)閉振動系統(tǒng)，啟動提漿滾筒，橫向往復(fù)運(yùn)動完成面層提漿。

3? 結(jié)束語

無砟軌道混凝土橋面防水層作為提高橋梁耐久性的一個主要環(huán)節(jié)，近幾年發(fā)生了巨大的變遷，從武廣、京滬高鐵無砟軌道時期的卷材類、防水涂料類、噴涂橡膠瀝青防水層+C40細(xì)石纖維混凝土或C40鋼筋混凝土保護(hù)層構(gòu)件的防水體系，發(fā)展到了當(dāng)前石濟(jì)、滬昆、濟(jì)青、連徐高速鐵路的橋面薄涂型聚氨酯防水層防護(hù)層系統(tǒng)，該防水防護(hù)層體系的應(yīng)用和推廣大大減少了橋體的重量的同時，簡便了施工，降低了施工難度，提高了混凝土橋面的耐久性和美觀感受，推進(jìn)了新材料、新工藝的應(yīng)用。

通過對薄涂型防水層箱梁結(jié)構(gòu)尺寸、鋼筋變化及現(xiàn)場施工工藝進(jìn)行研究比較，箱梁可有效、便捷進(jìn)行施工，進(jìn)一步推廣了薄涂型防水層在高速鐵路橋梁段的推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國鐵路總公司.Q/CR568-2017，高速鐵路混凝土橋面薄涂型聚氨防水層技術(shù)條件[S].北京：中國鐵道出版社，2017：2-7.

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[3]倪冰.高速鐵路橋梁防水材料性能對比分析[J].建筑技術(shù)，2015（07）.