混凝土路橋防水結構及其施工方法
2023-05-07 18:49:11
專利名稱：混凝土路橋防水結構及其施工方法
技術領域：
本發明涉及土木工程，尤其涉及混凝土橋梁。
背景技術：
目前，在橋梁建設中，採用的防水結構一般由剛性防水和柔性防水兩部分組成。柔 性防水材料一般採用防水塗料和防水巻材。塗料防水主要有聚合物水泥防水塗料、彈性防 水塗料、陽離子氯丁膠瀝青防水塗料、水泥基JS防水塗料等材料；巻材防水主要有SBS改 性瀝青防水巻材、APP改性瀝青防水巻材、自粘型防水巻材等材料。這些材料與混凝土的相 容性差，接合力相對比較差，時間一長，防水層與混凝土容易分離。由於上述原因，達不到 防水要求。鋼筋混凝土橋梁在構造應力、溫度幹縮變形、車輛載荷等因素影響下，通常會引 起路橋混凝土產生細微裂縫。由於裂縫的出現會導致以下結果①水沿著混凝土裂縫進入 後，混凝土中化學反應生成的矽酸質凝膠遇水會膨脹，引起混凝土表面龜裂、凸起剝離；② 在冬季，雪水浸入混凝土裂縫，在天氣凍融循環的影響下，裂縫會膨脹加大，路橋混凝土強 度會逐漸降低；③浸入的水會與混凝土內部的鋼筋發生化學反應——鏽蝕鋼筋，鋼筋的截 面積減小，降低了橋梁內的含筋率，最終會造成橋梁結構性破壞；④特別是混凝土裂縫浸入 水後，在車載作用下，板縫內反覆吸入擠出的水會使基層材料逐漸淘空，在車輛荷載的作用 下會使混凝土路面逐漸斷裂，長此以往，路橋的耐用年限會逐漸降低。
發明內容
本發明的目的是提出一種混凝土路橋防水結構，解決因防水層結構的不足造成路 橋的滲水、鋪裝層脫落、鹼_集料反應、鋼筋鏽蝕，混凝土脹裂等問題，提高橋梁的耐久性和 安全性。 —種混凝土路橋防水結構，其特徵在於，它是在路橋主體基面上依次施工有1 : 3
水泥砂漿找平層、高分子複合纖維防水巻材防水層、混凝土保護層和路面鋪裝層。 上述1 : 3水泥砂槳是指由1重量份的水泥和3重量份的沙子混合而成的水泥砂漿。
本發明施工工藝流程如下 基層處理一清掃基層一細部節點防水處理一鋪貼高分子複合纖維防水巻材(滿 粘)一巻材搭接增貼一防水層驗收一細石混凝土保護層一鋪裝路面鋼筋混凝土。具體施工 過程如下 第一步用1 : 3水泥砂漿對基層進行找平處理 在路橋主體基面塗覆30mm的1 : 3水泥砂漿，以使主體基面清潔、找平、壓實、平 整、牢固處理，表面清潔乾淨的程度應保證用2m直尺檢查時，基層與直尺間的最大空隙不 應超過3mm，且每米內不得超過1處；且基層不得有空鼓、疏鬆、尖凸、凹陷、脫皮、起砂等現 象，並且陰陽角處要做成R = 200mm圓弧或135°鈍角，基層不得有明水。
第二步在水泥砂漿找平層表面鋪設水泥高分子複合纖維防水巻材
①水泥膠粘劑製備聚合物水泥防水膠液與水泥的重量比20%，配置時先用水將 水泥浸透好，然後按比例加入聚合物水泥防水膠液，攪拌均勻，製備的水泥膠粘劑要求無沉 澱、無凝塊、無離析現象。天氣溫度較高、基層吸水率大時，要多加些水，使水泥膠粘劑稀些； 天氣溫度低、基層較潮溼時，製備的水泥膠粘劑要稠些。
②聚合物水泥防水密封膠製備採用的JS聚合物水泥防水塗料密封膠，用於塗刷 流水口 、巻材收頭、收縮縫等節點細部構造。
③鋪設高分子複合纖維防水巻材 在水泥砂漿找平層上用水泥膠粘劑將鋪設一層防水巻材，鋪設時，巻材的鋪貼方 向要與道路行駛方向一致，巻材的長邊搭接方向與橋面的橫坡一致，相鄰巻材搭接寬度不 得小於500mm，上下兩層和相鄰兩幅巻材的接縫應錯開1/3 1/2寬，且兩層巻材不得相互 垂直粘貼；鋪貼巻材應先鋪平面，再鋪立面，平面鋪貼的巻材有效粘接面積要達95%以上， 巻材搭接處要附以增貼500mm寬的巻材封條。 在大面積鋪貼巻材前，對工程轉角處、變形縫等節點細部應增貼1 2層相同的高 分子複合纖維防水巻材，寬度不小於500mm，並輔以JS聚合物水泥防水塗料密封膠密封處 理，塗厚2. Omm ;在橋梁縱向縫、橫向縫頂處設置加強防水層，其縫寬兩側空鋪500mm巻材， 以確保結構變形時，防水層有足夠的變形量。
第三步混凝土保護層和路面鋪裝層的施工 待高分子複合纖維防水巻材施工完質量驗收合格後，做一層50mm厚C30細石混凝 土保護層，然後在進行鋼筋混凝土路橋面澆注施工，振搗密實，並進行溼養護至少14d天。
本發明的積極效果是 1、採用高分子複合纖維防水巻材做防水層，能用水泥作粘接劑。水泥材料具有良
好的穩定性和耐老化等特點，成本低廉，便於施工操作；而其它的一些防水材料採用有機材
料作粘接劑，施工過程中需要噴燈烘烤或塗刷底油，施工方法複雜，且有機材料本身的穩定
性、耐久性都比較差，在高溫下易變形流淌，在紫外線照射下易老化等缺點。 2、巻材鋪貼不怕潮溼。該巻材的粘結採用水泥材料，水泥的水化、凝固過程需要一
部分水分，水泥養護也需要水分，水泥的特性決定了該巻材可在潮溼基層上粘結施工(但
基層上不能有明水)。 一般的防水材料在施工前要求基層含水率要低於9%，否則會造成巻
材粘結不牢，易起臌；而該防水巻材在含水率達30% 50%時就可以施工，大大降低了對
基層乾燥度的要求，可以加快施工進度。 3、可形成整體防水結構。該巻材表面粗糙均勻的丙綸長絲纖維與水泥的親和性 好，二者相互滲透結合後可形成纖維水泥，粘結牢固，可使基層、粘結層、防水層成為一個整 體，克服了防水層與粘結層通常存在的易分離、易起臌的缺點。 4、防水材料本身性能好。該巻材除了主防水層本身的物理化學性能穩定、不易老 化外，而且其表面複合材料——丙綸滌綸材料，也是國際公認的抗紫外線性能好的材料，在 實驗室中連續21天紫外線照射；室外實際工程六年使用記錄，經檢測性能指標基本無變 化。本發明採用自防水為輔，防水材料防水為主的整體性防水結構，避免單一防水帶來的缺 陷。
圖1是本申請的斷面結構示意圖。 圖中，1_路橋主體基面，2- 1 : 3水泥砂漿找平層，3-高分子複合纖維防水巻材防 水層，4-混凝土保護層，5-路面鋪裝層。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明的混凝土路橋防水層結構是在路橋主體基面1上依次施工有 1 : 3水泥砂漿找平層2、高分子複合纖維防水巻材防水層3、混凝土保護層4和路面鋪裝層5。
具體施工方法如下
第一步基層處理 用l : 3的水泥砂漿找平基層，應壓實、平整牢固，表面清潔乾淨，2m直尺檢查，基 層與直尺間的最大空隙不應超過3mm，且每米內不得超過1處。基層不得有空鼓、疏鬆、尖 凸、凹陷、脫皮、起砂等現象，並且陰陽角處要做成R二 200mm圓弧或135。鈍角，基層不得有 明水。 2、膠粘劑製備 ①水泥膠粘劑製備聚合物水泥防水膠液與水泥的重量比20%，配置時先用水將 水泥浸透好，然後按比例加入聚合物水泥防水膠液，攪拌均勻，製備的水泥膠粘劑要求無沉 澱、無凝塊、無離析現象。天氣溫度較高、基層吸水率大時，要多加些水，使水泥膠粘劑稀些； 天氣溫度低、基層較潮溼時，製備的水泥膠粘劑要稠些。
②聚合物水泥防水密封膠製備採用的JS聚合物水泥防水塗料密封膠，用於塗刷 流水口 、巻材收頭、收縮縫等節點細部構造。
3、節點細部處理 在大面積鋪貼巻材前，對工程轉角處、變形縫(見圖3)等節點細部應增貼1 2 層相同的高分子複合纖維防水巻材，寬度不小於500mm，並輔以JS聚合物水泥防水塗料密 封膠密封處理，塗厚2. Omm。在橋梁縱向縫、橫向縫頂處設置加強防水層，其縫寬兩側空鋪 500mm巻材，以確保結構變形時，防水層有足夠的變形量。
4、鋪貼防水巻材 ①巻材搭接寬度不得小於500mm，上下兩層和相鄰兩幅巻材的接縫應錯開1/3 1/2寬，且兩層巻材不得相互垂直粘貼。 ②巻材的鋪貼方向要與道路行駛方向一致，巻材的長邊搭接方向與橋面的橫坡一 致。 ③在基層上彈線以保證鋪貼巻材順直，根據防水工程構造尺寸，將巻材裁剪並巻 好以備用。鋪貼巻材應先鋪平面，再鋪立面，交接處應交叉搭接。巻材鋪貼要平整、順直，搭 接尺寸正確，不得有扭曲；水泥膠粘劑要塗刷均勻，不露底，不堆積，塗厚lmm;要邊塗刷膠 液，邊鋪貼巻材，並用刮板將巻材與膠粘劑、基層積壓密實，粘接牢固，排出多餘的漿液和空 氣，平面鋪貼的巻材有效粘接面積要達95%以上。巻材搭接處要附以增貼500mm寬的巻材 封條。 5、保護層施工 高分子複合纖維防水巻材施工完，應仔細檢查修補後，質量驗收合格後，做一層50mm厚C30細石混凝土保護層，然後在進行鋼筋混凝土路橋面澆注施工，振搗密實，並進行 溼養護至少14d天。
權利要求
一種混凝土路橋防水結構，其特徵在於，它是在路橋主體基面上依次施工有1∶3水泥砂漿找平層、高分子複合纖維防水卷材防水層、混凝土保護層和路面鋪裝層。
2. 如權利要求1所述的混凝土路橋防水結構的施工方法，其特徵在於，步驟如下第一步用i : 3水泥砂漿對基層進行找平處理在路橋主體基面塗覆30mm的l : 3水泥砂漿，以使主體基面清潔、找平、壓實、平整、牢 固處理，表面清潔乾淨的程度應保證用2m直尺檢查時，基層與直尺間的最大空隙不應超過 3mm，且每米內不得超過1處；且基層不得有空鼓、疏鬆、尖凸、凹陷、脫皮、起砂等現象，並且 陰陽角處要做成R = 200mm圓弧或135°鈍角，基層不得有明水；第二步在水泥砂漿找平層表面鋪設水泥高分子複合纖維防水巻材① 水泥膠粘劑製備聚合物水泥防水膠液與水泥的重量比20%，配置時先用水將水泥 浸透好，然後按比例加入聚合物水泥防水膠液，攪拌均勻，製備的水泥膠粘劑要求無沉澱、 無凝塊、無離析現象。天氣溫度較高、基層吸水率大時，要多加些水，使水泥膠粘劑稀些；天 氣溫度低、基層較潮溼時，製備的水泥膠粘劑要稠些；② 聚合物水泥防水密封膠製備採用的JS聚合物水泥防水塗料密封膠，用於塗刷流水 口、巻材收頭、收縮縫節點細部構造；③ 鋪設高分子複合纖維防水巻材在水泥砂漿找平層上用水泥膠粘劑將鋪設一層防水巻材，鋪設時，巻材的鋪貼方向要 與道路行駛方向一致，巻材的長邊搭接方向與橋面的橫坡一致，相鄰巻材搭接寬度不得小 於500mm，上下兩層和相鄰兩幅巻材的接縫應錯開1/3 1/2寬，且兩層巻材不得相互垂直 粘貼；鋪貼巻材應先鋪平面，再鋪立面，平面鋪貼的巻材有效粘接面積要達95 %以上，巻材 搭接處要附以增貼500mm寬的巻材封條；在大面積鋪貼巻材前，對工程轉角處、變形縫節點細部應增貼1 2層相同的高分子復 合纖維防水巻材，寬度不小於500mm，並輔以JS聚合物水泥防水塗料密封膠密封處理，塗厚 2. Omm ;在橋梁縱向縫、橫向縫頂處設置加強防水層，其縫寬兩側空鋪500mm巻材，以確保結 構變形時，防水層有足夠的變形量；第三步混凝土保護層和路面鋪裝層的施工待高分子複合纖維防水巻材施工完質量驗收合格後，做一層50mm厚C30細石混凝土保 護層，然後在進行鋼筋混凝土路橋面澆注施工，振搗密實，並進行溼養護至少14d天。
全文摘要
本發明公開了一種混凝土路橋防水結構及其施工方法，它是在路橋主體基面上依次施工有1∶3水泥砂漿找平層、高分子複合纖維防水卷材防水層、混凝土保護層和路面鋪裝層。本發明採用自防水為輔，防水材料防水為主的整體性防水結構，避免單一防水帶來的缺陷。
文檔編號E01D19/08GK101775779SQ20101001164
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月17日 優先權日2010年1月17日
發明者張憲堂, 杜榮強, 王洪立, 鮑偉 申請人:山東科技大學