一种铁路钢桥面板防水保护结构及其施工方法与流程

文档序号：16857959发布日期：2019-02-12 23:34阅读：199来源：国知局

本发明涉及铁路钢桥面板防护领域，具体涉及一种铁路钢桥面板防水保护结构及其施工方法。

背景技术：

近年来，随着高速铁路的快速发展，以前的“明桥面、纵横梁以及木枕”的桥面结构由于其目标速度低、行车舒适性差，已经不能满足铁路高速发展的需求，相应的，道砟桥面成为一个较为合理的选择，而道砟桥面中道砟与钢板之间的防水保护成为影响桥梁耐久性的关键因素。由于保护层在使用过程中长期承受疲劳荷载作用，往往会出现不同程度的裂缝、破碎等破坏现象，保护层一旦破坏，便会造成防水层的破坏，进而影响铁路钢桥的耐久性。因此，铁路桥梁需要保护层能在长期疲劳荷载作用下不破碎、不崩溃、不老化，从而能够有效地保护钢桥主体结构。而在现有的技术中，铁路钢桥面的防水保护层以普通混凝土防水保护层为主，普通混凝土防水保护层由于其自身材料、结构的特点，其抗拉性能和变形协调能力较差，实际应用中，较易产生裂缝类病害而使水分侵入到钢桥面板，进而侵蚀钢桥面板，不能够达到较好的保护作用，防水防护作用较弱。

有鉴于此，急需对现有的铁路钢桥面防水保护层进行改进，增强其铁路钢桥面防水保护层，使其对钢桥面板发挥较好的防护作用。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是现有的铁路钢桥面防水保护层存在的抗拉性能和变形协调能力弱，对钢桥面板防水保护效果差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种铁路钢桥面板防水保护结构，包括钢桥面板和设置在所述钢桥面板两侧的挡砟墙，钢桥面板的顶面上设有剪力钉和防护层，所述防护层包括由下至上依次设置的防腐层、防水保护层和表面处治层。

在上述方案中，所述防腐层包括电弧喷铝涂料层、无机富锌底漆涂料层、环氧富锌底漆涂料层和环氧沥青涂料层，所述防水保护层的材质为超高性能水泥基复合材料，所述表面处治层包括聚合物改性沥青防水涂料层、聚氨酯防水涂料层和聚合物水泥防水涂料层。

在上述方案中，所述防水保护层的内部掺有钢纤维。

在上述方案中，所述防水保护层内设有单层的纵横钢筋网，所述纵横钢筋网纵向、横向布置的钢筋的间距为20～200mm。

在上述方案中，所述防水保护层的厚度为20～80mm。

本发明还提供了一种铁路钢桥面板防水保护结构的施工方法，包括以下步骤：

s1、在钢桥面板的两侧布置两排挡砟墙；

s2、对两排挡砟墙之间的钢桥面板表面进行预处理，对影响铺设效果的焊缝余高进行打磨，使焊缝匀顺；

s3、对钢桥面板进行喷砂除锈处理，要求喷砂后的钢桥面板清洁度达到sa2.5级，表面粗糙度达到25～50μm；

s4、对经过步骤s3处理后的钢桥面板的表面进行保护，防止再次被锈蚀或者污染；

s5、按剪力钉的布置位置在钢桥面板上画墨线定位；

s6、采用电弧螺柱焊机焊接剪力钉，焊接完成后，清除定位时设置的墨线、焊渣、磁环和杂物；

s7、焊接完毕后，立即对钢桥面板进行防腐涂装，喷涂防锈底漆，形成防腐层；

s8、在喷涂好防腐层的桥面板上摆放垫层钢筋，其上绑扎纵横钢筋网，纵横钢筋网的钢筋的纵向、横向间距为20～200mm；

s9、钢筋网绑扎完毕后，在铺装边界设置模板；

s10、在做好模板的钢桥面板的待铺装区域浇筑超高性能水泥基复合材料，形成防水保护层，浇筑厚度为20～80mm，浇筑过程中，及时振捣整平，保证防水保护层密实无孔洞，并及时收面抹平；

s11、浇筑完毕后，向防水保护层的表面覆盖养生薄膜，在常温下进行养护，养护时间为7天，养护期间，向养生薄膜表面喷洒适量水；

s12、养护完毕后，拆除养护设施，对防水保护层的表面进行抛丸处理，构造深度0.5～0.8mm，然后向其表面洒布防水涂料，形成表面处治层；

s13、对表面处治层进行养护，养护完毕后，进行铺设道砟施工。

与现有技术相比，本发明中，防水保护层采用超高性能水泥基复合材料有效的减少了防水保护层的收缩裂缝，同时，其还具有免蒸养的特性，可有效减少施工过程中的蒸养裂缝，此外，防水保护层内的钢纤维能够有效地抑制在荷载作用下的结构性裂缝，可有效保护钢桥面板。

附图说明

图1为本发明的局部剖视图；

图2为本发明的横向剖视图。

具体实施方式

本发明针对现有的普通混凝土防水保护层对铁路钢桥面防护能力的不足的问题，提供了一种铁路钢桥面板防水保护结构及其施工方法，通过提供一种具有超高性能的水泥基复合材料防水保护层结构，满足铁路钢桥面板对防水性能的需要，本发明，可有效减少施工过程和实际使用中防护层产生的裂缝，可使防护层充分发挥其防水功能，保护钢桥面板，下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细说明。

如图1～2所示，本发明提供的一种铁路钢桥面板防水保护结构，包括钢桥面板1和设置在钢桥面板1两侧的挡砟墙2，钢桥面板1的顶面上设有剪力钉3和防护层。剪力钉3设置在挡砟墙2之间，防护层包括由下至上依次设置的防腐层4、防水保护层5和表面处治层6。

防腐层4为钢桥面板常用的功能性防腐涂料层，如电弧喷铝涂料层、无机富锌底漆涂料层、环氧富锌底漆涂料层和环氧沥青涂料层等，具有防腐功能的涂料层，具有施工方便，质量易于控制，防腐效果好等优点。

防水保护层5为超高性能水泥基复合材料防水保护层，由超高性能水泥基复合材料制成，具有低收缩性。由于混凝土材料在凝结初期或硬化过程中会出现体积缩小现象，具体的，普通混凝土具有较大收缩性，会导致混凝土材料成型后的表面存在较多的收缩裂缝，该缝隙会直接影响保护层的防护性能。本发明采用的超高性能水泥基复合材料其收缩性很低，可有效的减少凝结或硬化过程产生的收缩裂缝。

本发明中，防水保护层5具有免蒸养的特点。在本领域内，对混凝土进行蒸汽养护的过程中，由于受环境和现场条件等因素影响，极易造成混凝土结构受热不均匀，引起混凝土表面产生蒸养裂缝。本发明采用的超高性能水泥基复合材料施工过程中无需蒸汽养护，在常温下即可充分完成凝结硬化过程，可有效的避免蒸汽护养过程中产生裂缝。

本发明中，为提高强度，防水保护层5内掺入有一定量的钢纤维。由于普通混凝土材料性能不足，在交通荷载作用下，普通混凝土防水保护层表面会产生大量结构性裂缝。本发明中，由于防水保护层5层中掺入了钢纤维，能够有效的抑制防水保护层5表面的结构性裂缝。

本发明中，防水保护层5内布设纵横钢筋网7，纵横钢筋网7设置为单层，且纵横钢筋网7包括分别沿纵向和横向排布的钢筋，优选的纵横钢筋网7的纵向、横向排布的钢筋的间距为20～200mm。

本发明中，防水保护层5的厚度为20～80mm。

表面处治层6通过表面洒布防水涂料形成。表面处治层6包括聚合物改性沥青防水涂料层、聚氨酯防水涂料层和聚合物水泥防水涂料层。

本发明具有以下优点：

(1)防水保护层5采用超高性能水泥基复合材料，其低收缩性可有效的减少防水保护层5的收缩裂缝；

(2)由超高性能水泥基复合材料形成的防水保护层5，具有免蒸养的特性，可有效减少施工过程中产生的蒸养裂缝；

(3)向超高性能水泥基复合材料内掺入的钢纤维，可有效地抑制了防水保护层5在荷载作用下的结构性裂缝。

综上，本发明中的防水保护层5，能够起到更好的防水效果。

本发明还提供给制作上述一种铁路钢桥面板防水保护结构的施工方法，包括以下步骤：