中铁一局集团新运工程有限公司 陕西咸阳 712000
摘要：近年来，我国城市轨道交通建设速度突飞猛进，全国地铁城市已达40余个，受地形地貌、地质水文影响，高架桥U型梁因自身重量轻、结构强度大，断面空间利用率高、降噪效果好、行车安全等特点，在地铁建设领域逐渐推广应用，U梁桥面防水层施工技术近些年也不断更新和发展，但始终无法解决桥面防水层损坏导致U梁混凝土耐久性下降等现象，影响U梁结构使用功能，造成梁体损毁等情况发生。因而在施工过程中优化施工工艺，提高U梁桥面防水层施工质量非常重要，本文主要以济南地铁R1线高架段U梁桥面防水工程为例，主要分析桥面防水层关键施工技术，以供参考。
关键词：地铁；U型梁；防水层；双组份聚氨酯防水涂料；C4O细石纤维混凝土；施工技术
1 防水材料的选用
地铁高架U型梁桥面防水应选在轨道工程施工结束后进行，桥面防水主要由防水层和保护层构成，要提高桥面防水整体施工质量，就必须首先解决好防水层和保护层的选材问题。济南地铁R1线高架段地处济南市长清区，受温带大陆性季风气候影响，夏季炎热多雨，冬季寒冷少雪且昼夜温差大，高架桥常年处于露天状态，要求选材必须同时满足高温、湿潮、低寒、昼夜温差大等环境要求，材料须具备良好的适应性、稳定性和耐久性，方可确保桥面保护层在U型梁设计寿命期内持续发挥保护作用。
1.1防水层-防水涂料的选用
高架U型梁桥面防水材料在满足强度要求的情况下，必须具备较好的延伸性以满足不同季节性的施工操作需要，且能适应由于温差、干湿等因素造成的基层变形，保证防水效果；须具备极强的不透水性，防止破坏水渗入；须具备良好的耐热性以适应炎热夏季的高温气候和冬季的严寒气候，避免内部受热膨胀导致混凝土表面受力鼓包开裂；须具备良好的低温柔性以适应冬季寒冷气候，避免出现结块、断裂、紧缩现象对上部混凝土保护层造成破坏；还须具备极强的抗腐蚀性防止发生腐蚀变质失去防水性能。只有同时满足以上几个方面要求，才能确保防水材料施工后长期稳定可靠，发挥防水性能。济南地铁R1线高架段U梁防水层综合多种因素考虑，涂料选择采用双组份聚氨酯防水涂料，涂料分A料、B料两种基础材料，按照1:3比例拌合辅以稀料调和使用。防水层涂料分两层涂刷，涂刷厚度每次要求不小于1mm。A、B料拌和后30分钟内须使用完毕。
1.2保护层-混凝土的选用
高架桥U型梁桥面防水层上部设置混凝土保护层，要求混凝土在较高的强度外，同时还必须具有较强的抗冻性防止冬季气温寒冷混凝土受冻酥裂失效，须具备良好的抗渗性，防止破坏水渗透并滞留在混凝土孔隙中，在外力和温度变化的作用下使混凝土碎散、脱落、表面破损、内部腐蚀失效，耐久性受到影响，失去对下部防水层的保护作用。济南地铁R1线高架段U梁防水保护层经过多种配合比设计实验比对，合成纤维能有效抑制混凝土的早期塑性开裂，聚乙烯醇纤维和聚丙烯腈纤维抗裂效果相对较好，最终济南R1线高架段U梁防水选择聚丙烯腈纤维C40细石混凝土进行施工，混凝土中添加聚丙烯腈纤维，微小裂纹出现时，纤维跨接裂缝当中，约束裂纹增大，增加了混凝土的抗裂效果。
2 防水层施工技术要求
2.1 基层处理
防水层涂刷防水涂料之前应对工人进行技术交底，施工时彻底清理U梁梁面油污、灰尘、污物、脱模剂、浮浆和松散的表层等，确保涂刷基面洁净、干燥和平整。处理后的基面应平整，不得有明显的坑洞和凸起。使用1m靠尺，其孔隙不得超过3mm。如有孔洞，需提前3～7天，使用早强聚合物修补砂浆进行修补，凸起地方应打磨平整。
2.2 防水涂料施工
防水涂料采用双组份聚氨酯防水涂料。防水涂料必须按产品使用说明进行配比，（A组份:10kg；B组份:20kg），按A：B=1：3的比例进行配比，每次搅拌量以30kg为宜,施工时将A、B两组份倒入一个干净容器内，快速搅拌3～5分钟至混合均匀（搅拌至甲、乙两组份的混合液体发出黑亮），用滚筒刷均匀涂刷到基层上。防水涂料施工，应均匀、不漏涂、不堆积，也不宜太厚。如果基面过于潮湿，需进行烘干处理。涂刷可分2～3次进行，每次涂刷约1mm厚，分2次涂刷时每层之间按垂直方向涂覆，涂刷的聚氨酯防水涂料总涂膜厚度不应小于2.0mm，用量不小于2.4kg/㎡。每次搅拌的防水涂料应在30分钟内用完，胶结、膨胀的防水涂料不可继续使用。
3 防水保护层施工技术要求
高架桥U梁桥面防水保护层除保护防水层不受破坏以外，还兼顾桥面排水作用。在防水涂料施工24h以后，手感不粘时，可进行防水保护层施工，施工前应进行保护层测量放线，确保梁面保护层排水顺畅不积水。
3.1保护层标高放线
保护层放线应在轨道施工后，于U梁桥面实地测量，结合桥面坡度和标高，现场放线。济南R1线桥面放坡计算时，充分考虑桥面纵横向坡度，横向设置2%的排水横坡（如图1），纵向主要以桥梁纵坡排水，当1‰＜线路纵坡＜2‰时，应抬高防水保护层形成2‰的纵坡。当线路纵坡＜1‰或平坡时，抬高梁中防水保护层高度，向两侧梁端分别形成2‰的纵坡。在梁端底侧应设置不小于2%的反坡至梁端排水孔（如图2）。因U梁架设时不设横坡，两侧翼缘始终保持水平，则保护层标高控制可采用较长平直横杆放置于U梁两侧翼缘顶面，从顶面向下返测，量取桥面至保护层面计算高差则为混凝土保护层顶面标高。
3.2保护层施工技术要求
济南R1线高架桥U型梁桥面，防水保护层最薄处厚度40mm，在遇到道床立面时由拐角处上返30mm～50mm（如图3），制作保护层时，桥面纵向每隔4m做一宽约10mm，深约保护层厚度的断缝，当保护层混凝土强度达到设计强度的50%以上时用聚氨酯防水涂料将断缝填实、填满，填充时不得污染保护层及梁体。
图3 U梁面拐角处防水示意图
.png)
图4 U梁面落水管处防水示意图
混凝土初次收面后，接近初凝时方可二次抹面，抹刀应光滑以免带出纤维，大小抹刀应配合使用。收面时不得加水，混凝土表面应充分收浆。混凝土浇筑完成后，应采取保水养护，洒水后，先覆盖塑料薄膜保水（如图5），于薄膜上部采取土工布覆盖。桥面混凝土洒水次数应能保持表面充分潮湿，当相对环境湿度小于60%时，自然养护应不少于28d,相对环境湿度60%以上时，自然养护应不少于14d，避免混凝土表面因养护不到位而出现干裂。
.png)
图5 U梁面防水养护薄膜覆盖
4 注意事项
4.1双组份聚氨酯防水层施工后，应尽量于48小时以内完成保护层C40细石纤维混凝土浇筑，避免防水层受到外界冷、热或外力等作用影响防水效果。
4.2 防水层、保护层施工后，需及时进行养护，并排专人看护，防止人员踩踏以及大风、冰雹等恶劣天气造成的破坏。
4.3 如施工段直接通过轨道车，车辆应减速至5km/h以下，以避免保护层在轨道车在反复受扰动后的开裂、破损。
5 检查验收
U梁桥面防水施工过程中应随时检查防水层和保护层施工布料是否均匀、收面是否平整、拐角及接茬处有无遗漏。防水施工完成后应轨表面有无破损或裂纹、纵横向排水坡是否满足排水要求，如有问题及时处理整修，自检验收合格后报监理工程师进行验收。
6 小结
地铁高架桥U型梁桥面防水工程，关键在于防水层和保护层施工过程中的施工质量，保护层质量影响防水层功效，防水层质量影响U梁梁体质量和抗腐蚀性，在施工中一定要加强对各工序施工质量的控制和重视程度，有效提高U梁安全性和整体使用寿命。济南地铁R1线高架段自运营使用以来，未发生任何质量问题，桥面防水效果良好，未发现混凝土表面有脱落，干缩裂缝、渗漏等现象发生，排水顺畅，受到轨道公司及外界单位一致好评，相关经验，以供参考。
参考文献：
[1]梁亮，论市政高架桥桥面防水层施工技术[J]科学与财富2016（13）。
[2]程丽娜，杨永现.鲁班奖工程京广快速路高架桥桥面防水施工技术研讨[J]，中国建筑防水，2016（18）。
[3]黄志讲，周华新，崔巩，阳知乾.高铁梁面防水保护层C40细石纤维混凝土性能研究[J]，混凝土，2014（02）。