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慧正資訊:滬通長江大橋鐵路橋面橋面防水系統由防水層+保護層組成,其防水層采用1.5mm厚水泥基粘結劑+1.8mm厚氯化聚乙烯防水卷材,防水層上設置58mm厚C40細石聚丙烯腈纖維高性能混凝土保護層;卷材搭接采用熱熔焊接,細部采用高強度聚氨酯封邊處理。
(該項目施工時《鐵路混凝土橋面防水層技術條件》執行TB/T2965-2011標準,現最新標準為TB/T2965-2018)
1、工程概況
滬通長江大橋于2014年3月開工建設,2020年7月正式通車運營。大橋位于江陰長江公路大橋下游約45km,蘇通長江公路大橋上游約40km,是錫通高速公路、滬通鐵路、通蘇嘉城際鐵路的過江通道和控制性工程。大橋全長11.072km,其中公鐵合建部分長6.989km,正橋及合建段引橋為雙層橋面,上層為六車道高速公路;下層為四線鐵路,工程總概算為150.02億元。
滬通長江大橋作為公鐵兩用大橋,承擔國家鐵路、城際鐵路、高速公路三條通道,是世界首座跨度超千米的公鐵兩用斜拉橋。
2、橋面防水設計
2.1 橋面構造
滬通大橋鐵路橋面防水系統由防水層+保護層組成。防水層采用1.5mm厚水泥基粘結劑(作為粘結層)+1.8mm厚氯化聚乙烯防水卷材(CPE防水卷材),防水層上設置5.8cm厚 C40 細石聚丙烯腈纖維高性能混凝土保護層。其構造如下圖所示:
鐵路橋面構造圖
2.2、主要材料介紹
2.2.1:氯化聚乙烯防水卷材
本工程采用的氯化聚乙烯防水卷材為GB12953《氯化聚乙烯防水卷材》中的L類纖維復合卷材,由氯化聚乙烯(CPE)樹脂加入適量的化學助劑和填充劑,經塑煉、混煉、加聚酯無紡布壓延等工序加工而成。
卷材大面積設計厚度為1.8mm(不含纖維層),細部加強層設計厚度為0.5mm。要求CPE卷材表面無氣泡、疤痕、裂紋、粘結和孔洞,顏色采用除黑色外的其它顏色;技術性能應符合GB12953和TB/T2965-2011《鐵路混凝土橋面防水層技術條件》的要求,與混凝土保護層的粘結強度≥0.1MPa;與水泥基層的粘結剝離強度≥3.5N/mm(使用水泥基膠粘劑后),卷材接縫部位焊接剝離強度≥3.0N/mm。
2.2.2:水泥基膠粘劑
水泥基膠粘劑是以水泥為主要材料,適量加入聚合物膠粉、增強劑及水配制成,其配合比為:普通硅酸鹽水泥100kg、水30kg、專用膠粉120g、增強劑800g。配制好的水泥基膠粘劑材料性能指標應符合《鐵路混凝土橋面防水層技術條件》(TB/T2965-2011)的要求,初凝時間≥480min,終凝時間≤720min,抗滲性能≥P20,拉伸膠粘強度≥1.5MPa。
3、橋面防水層的施工
3.1 基層要求
(1)基層應無浮渣、浮灰、油污等,同時擋渣墻根部應無蜂窩麻面現象。
(2)施工前應對基層面驗收,用1米長靠尺測量,空隙只允許平緩變化,且空隙不大于3mm,每m不應超過1次。
(3)橋面不符合上述要求時,采用水磨石機打磨處理,對梁面殘留混凝土、突出的部位等進行人工清除,并用高壓風槍及鐵刷等對梁面的浮渣、浮灰、油污等進行清理干凈。
(4)由于采用了水泥基類的粘結層,在卷材施工前應對基層進行濕潤檢查,如太干燥應對橋面進行表面濕潤,如遇雨季施工,只要雨停表面無積水即可施工。
3.2 水泥基粘結劑配制
(1) 水泥基粘結劑的配比為:普通硅酸鹽水泥100kg、水30kg、專用膠粉120g、增強劑800g,每種組分的稱量誤差不得大于±2%。
(2) 水泥基粘結劑投料原則∶配制時按照先膠粘、后水泥的順序將材料加入容器,采用機械攪拌使其混合均勻方可使用。
(3) 水泥基粘結劑加料具體操作:攪拌桶里先加清水,然后將膠粉加入清水內,用手提式打漿機攪拌2min;再加入增強劑攪拌約2min,使膠粉和增強劑充分溶于水中;再加入水泥攪拌5min,待粘結料無沉淀、無凝塊、無離析現象即可使用。
(4) 對已配制好的水泥基粘結劑應在3h內用完,超過3h禁止使用。
3.3 氯化聚乙烯防水卷材的施工
本項目主橋槽型梁的內寬為4120mm,為了減少橫向搭接,確定采用兩幅幅寬2110mm的氯化聚乙烯防水卷材整幅鋪設,長度為34.6m和22.1m兩種。
卷材的彈線定位:氯化聚乙烯防水卷材鋪貼方向與行車方面一致,由一端向另一端鋪設。根據梁跨的不同,均采用整幅卷材鋪設到位。對預先設計好的鋪設位置進行彈線定位,并確定錯縫搭接位置。
試鋪釋放應力:由于氯化聚乙烯防水卷材較寬較長,從生產到運輸以及現場堆放等,可能存在擠壓應力,施工前應將其試鋪在彈好線的位置,然后放置15分鐘后校正才能開始鋪貼施工。
氯化聚乙烯防水卷材的鋪貼:
1) 由低到高進行,邊涂水泥基粘結劑邊滾鋪卷材,水泥基粘結劑應涂刷均勻,厚度為1.5mm。
2) 為確保卷材和基層的粘結可靠,卷材鋪貼過程中,應邊鋪貼邊用橡膠刮板或專用滾壓排氣粘合,卷材鋪完后如有翹曲現象可采用砂袋或竹膠板壓實保證密實不起鼓不翹邊。
3)卷材搭接采用熱熔焊接法進行,焊接前將卷材的表面清理干凈,接縫寬度為100mm,要求接縫卷材平整、松緊適中;常溫下焊接的區間溫度為350~480℃,速度是2m/min,應根據現場的天氣條件試焊,確定最佳的焊接溫度、速度;上下層卷材應完全熱熔粘合,以保證搭接處焊結牢固。
4)搭接處的焊結完成后,采用水泥基粘結劑進行封邊處理,厚度為1.5mm。
3.4 加強部位處理:
加強層部位采用的氯化聚乙烯防水卷材為0.5mm厚。
①泄水孔部位
將氯化聚乙烯防水卷材裁剪為長寬400×350mm的長方形,其中間開孔,剪成多個三角形,緊貼泄水管口下內壁。平面與泄水孔連接處采用6.0MPa的高強聚氨酯涂料作封邊處理,具體做法如下所示:
泄水孔節點防水構造
②槽型梁豎墻根部
槽型梁豎墻根部陰角作300mm寬的加強層處理,卷材沿墻、水平延伸各150mm。墻身用6.0MPa的高強聚氨酯涂料作封邊處理,封邊高出纖維混凝土層不得少于80mm,厚度為1.5mm,具體做法如下所示:
槽型梁豎墻根部防水構造
3.5、施工注意事項
(1) 防水層施工前應進行專項方案技術交底,明確防水層施工方法、施工重點、難點及質量要求。
(2) 防水卷材的鋪設應平整,無破損、無空鼓,搭接處及周邊均不應翹起,并保證卷材與基層粘結牢固。
(3) 卷材與卷材的搭接焊結必須嚴密可靠,無虛焊、漏焊、過焊。
(4) 防水層完工后,在粘結劑完成固化前不得在其上行走或進行后道工序作業。
(5) 鋪貼防水卷材時環境溫度不得高于35℃或低于5℃,氣溫超出其溫度范圍應釆取相應措施。
(6) 卷材的貯存期間應平放,高度為超過4個卷材高度為限,避免堆放過高造成卷材變形;堆放點遠離熱源,避免陽陽直曬,禁止與酸、堿、油及化學溶劑直接接觸。
4、結語
滬通長江大橋從開工建設到正式通車歷時6年之久,身兼國家鐵路、城際鐵路、高速公路“三位一體”的功能。這座大橋創造了多項目橋梁領域新紀錄,代表著中國乃至世界同類橋梁建設的最高水平。大橋鐵路橋面防水采用1.5mm厚水泥基粘結劑+1.8mm厚氯化聚乙烯防水卷材,上面設置混凝土保護層,防水層完工后效果良好,為高質量橋梁建設提供了保證。
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