桥梁工程分部分项施工工艺及技术标准#无砟轨道施工技术.docx

无砟轨道培训讲义wuzha guidao peixun jiangyi目 录第一部分 桥梁喷涂聚脲防水层施工工艺第二部分 滑动层（两布一膜）及高强挤塑板铺设施工工艺第三部分 桥梁底座板及侧向挡块施工工艺第四部分 路基支撑层、摩擦板及过渡板施工工艺第五部分 crtsii轨道板粗铺及精调施工工艺第六部分 水泥乳化沥青充填层施工工艺第七部分 轨道板纵向连接（含灌浆孔封堵）施工工艺第八部分 轨道板剪切连接施工工艺第九部分 桥梁喷涂聚脲防水层施工检测第十部分 水泥乳化沥青施工检测第十一部分 无砟轨道施工相关技术标准第十二部分 无砟轨道施工过程中的注意事项第一部分桥梁喷涂聚脲防水层施工工艺无砟轨道培训讲义目 录1、概 述11.1 客运专线桥梁防水技术要求11.2 喷涂聚脲技术优点11.3 桥面防水层采用图纸、标准21.4 设计说明22、材料简介32.1 喷涂聚脲防水涂料32.2 防水层施工配套材料53、桥面防水施工工艺介绍73.1 桥面防水施工阶段划分73.2 施工流程图83.3 喷涂聚脲工艺流程图94、桥面混凝土基层处理94.1 桥面基层验收94.2 基层处理115、底涂施工125.1 第一次底涂施工125.2 基层修补135.3 第二次底涂145.4 底涂施工关键工艺146、喷涂聚脲156.1 准备工作156.2 喷涂施工166.3 聚脲防水层搭接施工166.4 特殊部位处理177、常见问题分析及处理227.1 鼓泡227.2 揭锅227.3 针孔237.4 波纹针孔238、现场检测248.1 质量控制要点248.2 防水层施工检测259、安全防护279.1 安全要求279.2 个人安全防护279.3 环保要求2810、劳动力组织及设备配置2810.1 劳动力组织2810.2 机具及设备配置2911、标准化施工30桥梁喷涂聚脲防水层施工工艺1、概 述1.1 客运专线桥梁防水技术要求1.1.1 桥面连续密闭的防水满足使用功能要求；1.1.2 满足耐久性要求；1.1.3 满足梁体静、动荷载下的变形要求；1.1.4 满足长期荷载下的疲劳性能要求；1.1.5 可在野外大规模的施工并能保证质量。1.2 喷涂聚脲技术优点1.2.1 固化快，10秒凝胶，10分钟达到步行强度。复杂曲面不流挂， 停工期短。1.2.2 对温度和水分不敏感，施工时受环境温度、湿度影响小。1.2.3 一次施工达到厚度，克服多层施工的弊病。1.2.4 优异的物理性能，如抗张强度、伸长率高、耐介质、耐磨、抗冲击等。1.2.5 硬度可调节的范围大（弹性体/刚性体） 1.2.6 涂层致密、无接缝，形成皮肤式结构，防水、防腐效果极佳。1.2.7 与混凝土和钢等底材附着力好，不分层。1.2.8 耐候性好，脂肪族体系户外可长期使用。1.2.9 施工速度快，单机日施工1000m2以上。1.2.10 投入使用后不需要维护，节省了昂贵的维护费用。一次投资，终生受益。1.3 桥面防水层采用图纸、标准津秦铁路客运专线crts型板式无砟轨道桥面防水层施工采用图纸及标准： 1.3.1 设计图纸桥面防水体系铺装及构造图(图号：津秦桥通-14修)1.3.2 执行标准 (1)客运专线铁路桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防水层暂行技术条件 (科技基2009117号)(2)客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件(修订版) (科技基200756号)(3)客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准 (铁建设2005160号) 1.4 设计说明津秦客运专线采用crts型板式无砟轨道，根据津秦铁路客运专线桥面防水体系铺装及构造图，桥面防水层分为三部分。1.4.1 底座板铺设区域(3.25m 幅宽)：喷涂(纯)聚脲防水涂料，由“基层处理剂+聚脲弹性防水涂料”组成；1.4.2 防护墙以内，底座板之外范围：喷涂(纯)聚脲防水层，由“基层处理剂+聚脲弹性防水涂料+脂肪族面层”组成；1.4.3 防护墙外侧(电缆槽内)：喷涂聚氨酯防水涂料，由“基层处理剂+聚氨脂防水涂料+c40聚丙烯腈纤维混凝土保护层”组成。图1-1 桥面防水施工构造图图1-2 桥面防水施工形象图2、材料简介2.1 喷涂聚脲防水涂料2.1.1 喷涂（纯）聚脲防水涂料喷涂（纯）聚脲(俗称纯聚脲)防水涂料是一种a、b双组份、无溶剂、快速固化的弹性防水材料；a组份是由端羟基化合物与异氰酸酯反应制得的半预聚物；b组分是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成的混合物，并不得含有任何羟基成分和催化剂，但允许含有少量颜料及分散的助剂；a、b组分在专用喷涂设备的喷枪内混合喷出，快速反应固化生成弹性体防水膜。 聚脲分为：芳香族聚脲、脂肪族聚脲和聚天门冬氨酸酯聚脲，客运专线采用的是芳香族聚脲。2.1.2 喷涂聚氨酯(脲)防水涂料喷涂聚氨酯(脲)(俗称半聚脲)弹性防水涂料是一种a、b双组份、无溶剂、快速固化的弹性防水材料；a组份是由端羟基化合物与异氰酸酯反应制得的半预聚物；b组分是端羟基树脂或端氨基树脂与端氨基扩链剂组成的混合物，在b组分中可以含有用于提高反应活性的催化剂，允许含有少量颜料及分散的助剂；a、b组分在专用喷涂设备的喷枪内混合喷出，快速反应固化生成弹性体防水膜。表2-1 (纯)聚脲、聚氨酯(脲)主要区别在b组分阶段体系名称a组分b组分主要优/缺点第一代喷涂聚氨酯mdi基半预聚物端羟基树脂醇类扩链剂催化剂优点：弹性好，耐磨性好，性能可调节范围宽缺点：对湿气敏感，配方难度大，低温固化较慢第二代喷涂聚氨酯（脲）mdi基半预聚物端羟基树脂二胺扩链剂催化剂优点：性能可调节范围宽，固化速度可调缺点：对湿气较敏感，低温固化速度稍慢第三代喷涂(纯)聚脲mdi基半预聚物端氨基聚醚二胺扩链剂优点：固化快，对温度/湿气不敏感缺点：价格高，性能可调小。图2-1 聚脲防水涂层结构图2.2 防水层施工配套材料2.2.1 修补腻子(1) 修补腻子的类型一般为聚氨酯和环氧树脂。(2) 推荐采用满刮工艺来修补孔洞。(3)修补腻子技术指标，见下表：表2-2 腻子技术指标表 2.2.2 底涂(1)基层处理底涂作用 封闭混凝土表面的气孔、微裂纹和气泡等缺，减少聚脲涂层喷涂后出现针孔现象。要求：粘度低，渗透性好。提高聚脲涂层与混凝土底材的附着力，增强防护效果。(2)底漆类型 环氧、聚氨酯(3)施工方法 刷涂、辊涂、喷涂，建议采用喷涂施工。 (4)基层处理底涂技术指标，见下表：表2-3 底涂技术指标表(5)基层处理底涂的选型应根据地域施工环境的气候条件确定，一般可分为低温(015)，常温（1535）和高温（35）型。(6)底涂选用不当会导致分层或脱落。2.2.3 层间搭接剂必须使用层间粘合剂的情况:(1)新旧涂层的时间间隔超过了厂家规定的复涂时间(如下雨)(2)经检测厚度不足的涂层应进行二次加厚时(3)涂层修补时。(4)二次施工时。(5)层间专用搭接剂性能指标，见下表：表2-4 层间搭接剂技术指标表2.2.4 脂肪族面层(1)高铁要求防水层使用60年以上，芳香族聚脲易黄变、粉化和失色，不宜在轨道板以外的部位长期暴露使用。(2)根据国外的成功经验，芳香族聚脲表面可以使用脂肪族聚脲或其他耐候性面漆。(3)根据性价比和高铁的实际情况，客运专线选用了脂肪族聚氨酯面层方案(中灰色)，不宜选取黑色。(要求面层强度高、柔性好，与聚脲配套好)2.2.5 涂层修补涂料(1)涂层有鼓泡、针孔及损伤等缺陷时。(2)测试附着力后的破坏点(3)针孔应逐个用涂层修补材料修补。(4)修补后的涂层厚度不应小于原涂层厚度，且表面质量符合要求。(5)涂层修补材料性能指标，见下表： 表2-5 涂层修补涂料技术指标表3、桥面防水施工工艺介绍3.1 桥面防水施工阶段划分桥面防水层根据工艺特点和制架梁安排，在架梁完成后分两个阶段施工。3.1.1 第一个阶段施工左、右中心线两侧底座下滑动层 3.15m(喷涂3.43.5m)范围内防水层，即：基层抛丸处理、基面修补、喷涂底涂和喷涂聚脲层。3.1.2 第二个阶段无砟轨道板灌浆结束后，底座板与防护墙之间以及底座板中间部位进行第二次聚脲施工，并在其表面涂装脂肪族面层。即：基面抛丸处理、基面修补、喷涂底涂、喷涂聚脲层及喷涂面漆；同时施工防护墙外侧防水层，即：基面处理、基面修补、喷涂底涂和喷涂聚氨酯层。图3-1 防水层第一施工阶段 图3-2 防水层第一施工阶段3.2 施工流程图第一阶段第二阶段图3-3 施工流程图3.3 喷涂聚脲工艺流程图图3-4 喷涂聚脲工艺流程图4、桥面混凝土基层处理4.1 桥面基层验收4.1.1 混凝土桥面板质量应满足客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准（铁建设2005160号或设计要求。4.1.2 桥面基层（包括防护墙根部）应平整、清洁，不得 有空鼓、松动、蜂窝麻面、浮渣、浮土、脱模剂和油污，宜干燥。表面强度应达到规定要求。 4.1.3 桥面基层平整度应符合设计要求，其粗糙度应符合客运专线铁路桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防水层暂行技术条件（科技基2009117号）附录a中的sp3sp4的规定。表4-1 梁面基层验收标准项目技术标准检测仪器检测频率表面强度符合制梁规范回弹仪相关标准平整度用4m长靠尺检查，空隙只允许平缓变化，且不大于3mm靠尺相关标准清洁度彻底清除油污、灰尘、污物、脱模剂、浮浆和松散的表层，不得有空鼓、松动、蜂窝麻面、浮碴、浮土和油污目测相关标准粗糙度有效创面大于95%，粗糙度sp3-sp4csp对照版每梁间隔5m表面缺陷不得有裂纹、空洞、空鼓目测相关标准4.1.4 桥面基层干燥程度判定(1)当桥面基层颜色正常并无明显水渍时，经检测：桥面基层含水率低于7%时，视为干燥基面；桥面基层含水率高于7%时，视为潮湿基面。 (2)桥面基层含水量按以下方法检测：底涂施工前，采用1m2塑料薄膜铺在待测基面上，四周用胶带密封，3-4小时后掀开薄膜，观察薄膜级待测基层表面，如有水珠或基层颜色加深，其含水率高于7%，反之，则含水率低于7%。图4-1 基层粗糙程度对照图4.2 基层处理4.2.1 抛丸处理采用研磨机或抛丸设备对桥面混凝土基层处理，以去除梁面浮浆和起砂，形成100%创面，暴露混凝土孔洞和缺陷，增强防水材料在表面的附着力并提供一定的渗透效果。对梁端凸台边缘及阴角、防撞墙根部、侧向挡块根部毛刺采用角磨机进行修复，做到棱角平直。抛丸处理采用s390的丸料，抛丸路线参照图。图4-2 抛丸处理路线参考图抛丸过程应连续作业，如因特殊原因造成抛丸停机，在下次重抛之前将机器倒退30cm左右，再重新开始抛丸，待机器行走过去后，应及时检查搭接区域抛丸质量，抛丸机掉头时注意保持作业面宽度与前次重叠，重叠宽度为35cm，避免漏抛。如有遗漏再进行补抛。抛丸后，有效创面大于95%，粗糙度sp3- sp4之间，对已经研磨外露新鲜混凝土的基层可不在抛丸。基层处理后的表面一定要洁净、干燥、无乳尘，以确保底漆粘接牢靠。图4-3 抛丸基层面对比图4.2.2 局部缺陷处理对梁面、防撞墙根部、底座板根部、泄水孔边缘表面缺陷（指直径小于2cm深度小于1cm的凹坑和深度5mm以内的浅表性“花纹”），必须进行刮平修复，可选修复材料有：环氧类和聚胺脂类腻子合成树脂材料自制石英砂与底漆混合料（无溶剂型底漆料与细度200目石英砂混合成稠度较高的“腻子”状材料。基层表面修复要进行养护，强度达到后再进行底漆施工。图4-4 桥面基层处理设备、机具图5、底涂施工底涂施工前首先检查底涂材料质量满足规范要求，必须检查其产品是否与样品颜色状态是否一致，并按标准留样封存。底涂材料采用无溶剂底涂材料。底涂施工前一定要对桥面含水率进行检测，检测方法详见暂行条件5.3.4款，施工时要提前关注天气预报情况，如有雨雪来临要提对梁面用塑料布进行覆盖。5.1 第一次底涂施工第一次底涂施工的目的是封闭抛丸后的混凝土表面缺陷、气孔。底涂施工前对混凝土表面进行清洁处理，去除抛丸留下的杂物，最后采用吸尘器进行除尘。在底座板两侧边线弹出墨线，再在边线外侧距离15cm处弹出两条平行线，作为第一次防水层施工的控制范围。底座板外15cm作为下次防水层施工的搭接范围。底涂施工用底漆材料掺和200目石英砂，配比以方便刮涂，易于流动为宜。混合料采用人工刮涂方式，边角部位用纯底漆材料人工喷涂或滚涂。刮涂施工时应缓慢均匀、不漏涂、不堆积。图5-1 底涂施工示意图5.2 基层修补第一次底涂施工完后，仔细检查梁面局部是否有缺陷，如果存在则要进行基层修补。常温下应该在底涂施工完成后46h进行。基层修补采用专用修补腻子，在孔眼集中部位采用修补腻子满刮处理，孔眼分散部位采用点补处理，直至混凝土孔眼完全封闭。施工时采用刮板刮涂的方法，满刮时要反复刮涂,厚度要均匀,保证孔眼完全封闭。根据不同的施工环境，控制每遍间隔时间不应超过6h。基层修补后，表面坚固、密实、平整，不应有疏松、起砂、起壳、蜂窝、麻面等现象。表5-1 聚氨酯底涂与环氧树酯底涂施工对比5.3 第二次底涂基层修补完后在对梁面进行检查，直至合格后进行第二次底涂，第二次底涂施工工艺方法同第一次底涂施工。第二次底涂施工完成后46h进行喷涂聚脲防水施工。5.4 底涂施工关键工艺因混凝土内部存在大量气孔，基层经过抛丸处理后气孔和残缺全部暴露无遗，在基层处理过程中需要花费大量的精力来处理这些气孔和残缺防止聚脲产生针孔，结合底涂料和腻子施工严格按四封四堵工艺组织施工最有效的办法(1)一封一堵：在底漆表干后几分钟就能上人，局部缺陷修补过程中仔细封堵较大的孔洞。(2)二封二堵：大面刮涂腻子第一遍后，要指派检查员用彩色水笔对有针孔的部位进行标识，以便第二遍刮涂腻子施工时，油工要有重点有针对性地对有针孔标识部位反复刮涂，封堵针孔。(3)三封三堵：大面刮涂腻子第二遍后，检查员要再次对基层面进行检查，并对有针孔部位用彩色水笔对有针孔的部位进行标识，并且后面要有油工再次遗漏的针孔跟踪用腻子封堵。(4)四封四堵：在腻子干燥过程中有2-24个小时内，检查员还要再次对基层面进行检查封堵。图5-2 第一次底涂施工 图5-3 点涂腻子修补图5-4 满涂腻子修补 图5-5 第二次底涂施工6、喷涂聚脲6.1 准备工作6.1.1 先对设备进行调试，确保各系统运转正常。6.1.2 检测露点温度是否满足要求6.1.3 使用气动或电动搅拌器对涂料的a、b组分分别搅拌均匀。6.1.4 遮蔽泄水孔、吊装孔、剪力齿槽和侧向挡块预埋件部位。6.1.5 防护墙必须遮盖，避免涂料喷涂污染。6.1.6 低温施工时，需采取物料的预加热措施，严禁加入任何稀释剂，通常使用喷涂设备配备的循环管路使物料通过管道加热器加热。6.1.7 有风天气必须预备防风棚或防风罩。6.2 喷涂施工底涂固化后，即可喷涂聚脲弹性涂料。原则上，聚脲喷涂应紧跟底涂施工连续进行。当聚脲施工时间超过底涂要求的时限时，应重新施作底涂。聚脲施工适合在干燥、温暖环境中，施工时温度在1035，相对湿度在75%以下，保证基层温度高于露点温度3。底座板范围及底座板间范围聚脲施工优先采用机械喷涂，底座板两侧采用人工喷涂。机喷前要事先通过试验确定机械走行和横移速度，确保喷涂厚度。在温度适宜情况下，可分两次喷涂，每层厚度约为1mm，每层一次喷涂成型。两次喷涂间隔时间越短越好，若发现首次喷涂后表面固结，则必须对已喷涂表层进行打磨并刷涂搭接剂，然后进行2次喷涂。底座板以下范围两遍总厚度2 mm；底座板以外范围两遍总厚度1.8 mm。注意：两次喷涂在冬季施工条件下易造成分层，可采用一次喷涂成型的方式。要控制回枪处的喷涂间隔，确保边缘处、梁端头处厚度；物料管道加热的最高设定温度为6570，a、b组分的设定温度也可以不一致，根据实际物料的粘度决定。喷涂过程中要求有约50喷涂幅宽的交叠，使喷涂后涂层外观连续平整。喷涂作业时，如发现异常情况，应立即停止作业，检查并排除故障后方可继续施工。6.3 聚脲防水层搭接施工适用于桥面喷涂聚脲防水层两次施工间隔在6h以上，需要搭接连接成一体的部位；第一次施工应预留出1520cm的操作面，同后续防水层进行可靠的搭接。后续防水层施工前，应对已施工的防水层边缘20cm宽度内的涂层表面进行清洁处理，保证原有防水层表面清洁、干燥、无油污及其他污染物。对需搭接的涂层，则应对涂层接茬边缘150mm范围表面进行打磨，然后刷涂层间搭接剂，待表干后再喷涂相同材料的聚脲防水涂料，应使整个涂层连续、致密、均匀。后续防水层与原有防水层搭接宽度。6.4 特殊部位处理梁面喷涂聚脲防水之前应对一些部位应做特殊处理。如防撞墙、侧向挡块，桥面的沟槽，孔洞及裂缝等处的防水处理。这些部位容易引起结构变形、温差变形、干缩变形，必须要综合治理。原则上使用局部增强或补强与整体施工相结合，来提高其抵御开裂、破损的能来。在现场施工会遇见各种不同的情况，处理时应以去锐取缓、遇弱补强为原则。6.4.1 防护墙、侧向挡块的封边处理防护墙及侧向挡块的侧面应先使用角磨砂轮机打磨混凝土表面、进行平整度处理，清除浮浆和毛边，喷涂防水层后应保证根部封边质量，必要时辅以手工涂刷，封边高度不小于8cm。 6.4.2 沟槽的处理桥梁电缆槽等沟槽部位的防水应特殊处理，这些沟槽部位容易产生应力集中，如果施工时处理不好，会导致涂层与底材脱离。应先在沟槽拐角处施工密封胶进行平滑处理，然后施工底涂，再施工聚脲防水加强层，最后喷涂聚脲弹性防水涂料。见图6-1图6-1 混凝土沟槽处理示意 图6-2 混凝土孔洞处理示意图6.4.3孔洞的处理较大的孔洞先在孔内喷涂或刷涂底涂约10cm，然后手工向孔内壁喷涂聚脲防水涂料；较小孔洞时，可使用硬质材料覆盖孔洞，然后按照平面进行喷涂，施工后如果聚脲弹性体与遮盖物粘结，则要使用美工刀进行割断，不可用力撕扯，以防破坏涂层。并应注意收边处理。施工防水前应对孔洞的接缝处进行打磨，防止防水涂层在此处产生应力集中。见图6-26.4.4 混凝土表面裂缝等残缺的处理如桥面有明显裂缝或其他残缺，则应先对残缺进行修补，然后进行底涂、加强层和聚脲防水施工。如图6-3图6-3混凝土表面裂缝处理示意 图6-4防水层收边处理示意图6.4.5 聚脲防水层的收边处理在桥面混凝土喷涂聚脲时应连续施工，在梁端处应施作收边处理，使用角磨机将聚脲喷涂层边缘修平；或者使用聚乙烯泡沫圆管收边，做好平滑过渡，以减少其受冲击产生应立集中而被破坏的机率。如图6-4。6.4.6 脂肪族面层施工基层处理、底涂施工同聚脲防水层相同。聚氨脂防水层总涂膜厚度不小于2.0mm，每平方米用量约2.4kg。施工可采用喷涂设备将涂料均匀喷涂于基层表面，也可采用金属锯齿板将涂料均匀喷涂于基层表面。涂料主剂、固化剂须按产品说明进行配制，每种组份的称量误差不得大于2%。采用人工喷涂配置涂料时，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35min。搅拌时不得加水，必须采用机械方法搅拌，搅拌器的转速宜在200300转/分。喷涂时应分2次进行，以防止气泡存于涂膜内。第一次使用平板在基面上刮涂一层厚度0.2mm左右的涂膜，12小时内使用金属锯齿板进行第二次刮涂。配制好的涂料应在20分钟内用完，随配随用。对防护墙在垂直部位使用毛刷或辊子先行喷涂，平面部位在其后喷涂。不得使用风扇等工具缩短干燥时间，喷涂后4小时或喷涂后12小时内须防止雨淋及暴晒。防水层铺设施工环境温度不得低于5并且完全干固后方可浇筑保护层。6.4.7 聚丙烯腈纤维混凝土施工电缆槽中的聚丙烯腈纤维混凝土面层由拌合站生产，混凝土罐车运到现场，放入专用漏斗中由汽车吊提升上桥，沿电缆槽纵向放料，人工摊抹成型。6.4.8 防水层修补若检验时发现涂层有鼓泡、遗憾等缺陷，则需要对涂层缺陷进行修补。对损伤及粘结不牢的涂层，修补前，应彻底清除损伤及粘结不牢的涂层，并将基层及损伤周围80mm范围做成光滑过渡坡面，用带钢丝圆盘的机械砂轮、钢丝刷或其他工具把需修补的表面打毛并清理干净，分别刷涂底涂和层间粘合剂。待表干后用原聚脲材料及喷涂设备喷涂修补，应尽量减少手工修补的数量。如缺陷部位喷涂时间较短(3h)，则可对缺陷涂层表面进行打磨、清理后直接进行二次喷涂相同材料的聚脲防水涂料。如果缺陷部位喷涂时间较长(3h)，则应在缺陷涂层表面、并向外扩展80mm,打磨、清理后，刷涂层间粘合剂，待表干后再喷涂相同材料的聚脲防水涂料修补，修补后应使整个涂层连续、致密、均匀。修补完成后，涂层性能应检测符合设计要求，且涂层厚度不应小于设计涂层厚度的120%。图6-5 喷涂聚脲施工各工序(一)图6-6 喷涂聚脲施工各工序(二)图6-7 喷涂聚脲施工局部处理图6-8 聚脲局部修补图6-9 脂肪族面层施工7、常见问题分析及处理7.1 鼓泡表7-1 常见问题表影响因素带来的结果产生的原因解决办法层间鼓泡涂层与基材鼓泡基材温度低底材温度低固化慢，下一道因有上一道而固化快回避低温施工基材潮湿导致应力收缩，潮气参与反应产生co2,形成有压力气泡回避潮湿界面施工底漆未完全固化（水性底漆）残留水分参与反应产生co2，形成有压力气泡待底漆完全固化后施工基材有油形