客运专线桥梁混凝土桥面防水层.docx
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客运专线桥梁混凝土桥面防水层
客运专线桥梁混凝土桥面防水层
暂行技术条件
二00五年八月
前言
铁路混凝土桥梁桥面防水层是提高桥梁结构耐久性的重要技术手段。
既有桥梁由于桥面防水失效造成桥面板渗水、钢筋锈蚀的事例很多，直接影响到结构的使用寿命。
本技术条件是根据客运专线对桥梁结构耐久性的要求、桥梁构造特点以及TQF—工型防水层的使用经验，并依据该领域内的最新科研成果而制定的。
本技术条件与《铁路混凝土桥梁桥面TQF—工型防水层技术条件》相比，主要在以下方面作了修改和补充：
●修改了防水卷材宽度、·K度规格；
●提高了防水卷材的物理力学性能指标；
●修改了防水卷材纵向搭接宽度；
●增加了防水卷材单面压花及其规格要求；
●增加了纤维复合防水卷材的性能要求；
●增加了禁止使用黑色防水卷材、防水涂料的要求；
●增加了可用于潮湿基面的聚氨酯防水涂料，及其物理力学性能指标、包装、储存及有效期；
●增加了有碴混凝土桥面道碴槽外及无碴混凝土桥面防水层的质量要求、施工方法；
●增加了保护层应采用C40细石聚丙烯睛纤维或聚丙烯纤维网高性能混凝土，规定了保护层的厚度及质量要求和检验频次；
●增加了C40细石聚丙烯睛纤维或聚丙烯纤维网高性能混凝土中所用材料的规定；
●增加了防水层原材料检验项目和检验频次的详细要求。
本技术条件负责起草单位：
铁道科学研究院、中铁设计咨询集团
本技术条件主要起草人：
马林、牛斌、崔冬芳、徐升桥、邓运清
本技术条件由铁道部科学技术司负责解释
1.范围
2.规范性引用文件
3.原材料
4.防水层铺设
5.保护层
6.质量检查
7.其它
8.保修期
编制说明
1.范围
本技术条件规定了适用于新建250～350km／h客运专线桥梁有碴、无碴混凝土桥面防水层的主要技术指标、质量要求等。
2.规范性引用文件
下列标准及设计规范、规程包含的，条文，通过在本技术条件中引用而构成本技术条件的条文。
在本技术条件颁布时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本技术条件的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
TB/T2965—1999铁路混凝土桥梁桥面TQF—Ⅰ型防水层技术条件
GB12953—2003氯化聚乙烯防水卷材
GB/T19250—2003聚氨酯防水涂料
GB/T18244—2003建筑防水材料老化试验方法
GB/T9265—88建筑涂料涂层耐碱性、耐洗刷性的测定
GB/T2790—1995胶粘剂180°剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料
GB/T529—1999硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定
JGJ52—92普通混凝土用砂标准及检验方法
GBl75—1999硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥
JGJ53—92普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法
CECS38：
2004纤维混凝土结构技术规程
GB/T14337—93合成短纤维断裂强力及断裂仲长试验方法
GB/T14336合成短纤维长度试验方法
ZBW04004．9纺织纤维鉴别试验方法密度梯度试验方法
ZBW04004．7纺织纤维鉴别试验方法熔点测定方法
GB1596—199l用于水泥和混凝土中的粉煤灰
TBl0210—2001铁路混凝土与砌体工程施工规范
TBl0425—1994铁路混凝土强度检验评定标准
GB8076—1997混凝土外加剂
JGJ63—1989混凝土拌合用水标准
3.原材料
用于防水层的材料包括氯化聚乙烯防水卷材和聚氨酯防水涂料。
3．1氯化聚乙烯防水卷材
3．1．1规格
3．1．1．1氯化聚乙烯防水卷材包括N类无复合层卷材和L类纤维复合卷材
3．1．1．2N类防水卷材的厚度（不含花纹高度）规格为：
1．2mm。
3．1．1．3L类防水卷材的厚度（不含纤维层厚度）规格为：
1．8mm。
3．1．1．4防水卷材的宽度规格由供需双方商定，最大宽度不超过1650mm。
3．1．1．5防水卷材的长度规格由供需双方商定，最大长度不超过35m。
3．1．2技术要求
3．1．2．1防水卷材的外观质量：
表面应无气泡、疤痕、裂纹、粘结和孔洞。
3．1．2．2防水卷材的颜色应采用除黑色外的其它颜色。
3．1．2．3N类防水卷材的顶面压花成方格网状，以增强防水卷材与混凝土的粘结强度。
方格网状的规格为：
纹高0．1±0．02mm，25～30块/c㎡。
3．1．2．4L类防水卷材应双面热融无纺纤维布。
3．1．2．5N类、L类防水卷材的物理力学性能应分别符合表3．1．1．、表3．1．2的规定。
3．1．3卷材应用硬纸芯卷制。
卷制紧密、捆扎结实后置于用编织布等作成的包装袋中。
3．1．4运输途中或贮存期间，卷材应平放，贮存高度以平放3个卷材高度为限，卷材产品不得与有损卷材质量或影响卷材使用性能的物质接触，并远离热源。
表3．1．1N类防水卷材的物理力学性能指标
序列
项目
指标
试验方法
1
拉伸强度（MPa）
≥9.0
GBl2953
2
扯断伸长率（％）
≥350
3
热处理尺寸·变化率（％）
纵向≤2．5
横向≤1．5
4
低温弯折性
—35℃无裂纹
5
抗穿孔性
不渗水
6
不透水性
不透水
7
剪切状态下的粘合性（N／mm）
≥3．0或卷材破坏
8
保护层混凝土与防水卷材粘结强度（MPa）
≥0．5
GB／T19250
9
热老化处理
外观质量
无气泡、疤痕、裂纹、粘结、孔洞
GBl8244
拉伸强度相对变化率（％）
±20
断裂伸长率相对变化率（％）
±20
低温弯折性
—25℃无裂纹
10
人工气候
加速老化
拉伸强度相对变化率（％）
±20
断裂伸长率相对变化率（％）
±20
低温弯折性
—25℃无裂纹
11
耐化学侵蚀
拉伸强度相对变化率（％）
±20
GBl2953
断裂伸长率相对变化率（％）
±20
低温弯折性
—25℃无裂纹
表3．1．2L类防水卷材的物理力学性能指标
序列
项目
指标
试验方法
1
拉力（N／on）
≥160
GBl2953
2
断裂伸长率（％）
≥350
3
热处理尺寸变化率（％）
纵向≤2．5
横向≤1．5
4
低温弯折性
—35℃无裂纹
5
抗穿孔性
不渗水
6
不透水性
不透水
7
剪切状态下的粘合性（N／mm）
≥3．0或卷材破坏
8
保护层混凝土与防水卷材粘结强度（MPa）
≥0．5
GB／T19250
9
热老化处理
外观质量
无气泡、疤痕、裂纹、粘结、孔洞
GBl8244
拉力（N／cm）
≥150
断裂伸长率（％）
≥350
低温弯折性
—25℃无裂纹
10
人工气候
加速老化
拉力（N／cm）
≥150
断裂伸长率（％）
≥350
低温弯折性
—25℃无裂纹
11
耐化学侵蚀
拉力（N／cm）
≥150
GBl2953
断裂伸长率（％）
≥350
低温弯折性
—25℃无裂纹
3．2聚氨酯防水涂料
聚氨酯防水涂料分为用于粘贴防水卷材的防水涂料和直接用于作防水层的防水涂料两种。
3．2．1用于粘贴防水卷材的防水涂料
3．2．1．1聚氨酯防水涂料的物理力学性能应符合表3．2．1的要求，其它要求应符合TB/T2965的规定。
3．2．1．2未启封产品的有效期为1年。
3．2．2直接用于作防水层的防水涂料
3．2．2．1聚氨酯防水涂料的物理力学性能应符合表3．2．2规定。
3．2．2．2未启封产品的有效期为1年。
3．2．2．3产品应采用密闭的容器包装。
运输途中防止日晒雨淋，禁止接近热源。
3．2．2．4产品应储存于荫凉、干燥、通风处，储存最高温度不应高于40℃，最低温度不应低于5℃。
3．2．2．5产品应附有产品合格证和产品使用说明书o
3．2．2．6单涂料型防水层上须制作保护层。
3．2．3聚氨酯防水涂料的颜色应采用除黑色外的其它颜色。
表3．2．1用于粘贴防水卷材的聚氨酯防水涂料物理力学性能指标及试验方法
序列
项目
指标
试验方法
1
拉伸强度（MPa）
≥3.5
GB／T19250
2
拉伸强度保持率
加热处理（％）
≥100
3
碱处理（％）
≥70
4
酸处理（％）
≥80
5
断裂伸长率
断裂伸长率
无处理（％）
≥450
6
加热处理（％）
≥450
7
碱处理（％）
≥450
8
酸处理（％）
≥450
9
低温弯折性
无处理
≤-35℃，无裂纹
10
加热处理
11
碱处理
12
酸处理
13
表干时间（h）
≤4
14
实干时间（h）
≤24
15
不透水性0．4MPa，2h
不透水
16
加热伸缩率（％）
≥—4．0，≤1．0
17
耐碱性，饱和Ca（0H）：
溶液，500h
无开裂、无起皮剥落
GB/T9265
18
固体含量（％）
≥98
GB/T19250
19
潮湿基面粘结强度（MPa）
≥0．6
20
与混凝土粘结强度（MPa）
≥2．5
21
撕裂强度（N／mm）
≥25．0
GB/T529
22
与混凝土的剥离强度（N/mm）
≥2．5
GB/T2790
23
与防水卷材的剥离强度（N/mm）
≥2．5
注：
试样膜厚1．5±0．1mm。
表3．2．2直接用于作防水层的聚氨酯防水涂料物理力学性能指标及试验方法
序列
项目
指标
试验方法
1
拉伸强度（MPa）
≥6.0
GB／T19250
2
拉伸强度保持率
加热处理（％）
≥100
3
碱处理（％）
≥70
4
酸处理（％）
≥80
5
断裂伸长率
无处理（％）
≥450
6
加热处理（％）
≥450
7
碱处理（％）
≥450
8
酸处理（％）
≥450
9
低温弯折性
无处理
≤—35℃，无裂纹
GB/T19250
10
加热处理
11
碱处理
12
酸处理
13
表干时间（h）
≤4
14
实干时间（h）
≤24
15
不透水性0．4MPa，2h
不透水
16
加热伸缩率（％）
≥—4．0，≤1．0
17
耐碱性，饱和Ca（0H）：
溶液，500h
无开裂、无起皮剥落
GB/T9265
18
固体含量（％）
≥98
GB/T19250
19
潮湿基面粘结强度（MPa）
≥0．6
GB/T19250
20
与混凝土粘结强度（MPa）
≥2．5
21
保护层混凝土与固化聚氨酯防水涂料黏结强度（MPa）
≥0．5
22
撕裂强度（N/mm）
≥35．0
GB/T529
23
与混凝土的剥离强度（N/mm）
≥3．5
GB/T2790
注：
试样膜厚2．0±0．1mm。
3.3防水层结构型式简图见图3.3.1图3.3.2。
4．防水层铺设
4．1有碴、无碴桥面混凝土基层表面质量应符合TB/T2965规定的要求。
平整度用lm长靠尺检查，空隙只允许平缓变化，且不大于3am。
4．2防水层类型及构造应符合设计图纸要求。
4．2．1卷材加粘贴涂料型防水层，适用于有碴桥面道碴槽内。
4．2．2无卷材的涂料型防水层，适用于有碴桥面道碴槽以外和无碴桥面。
4．3窃永层锚黼应栗角高压凤轮清除基层面灰尘。
4．4卷材加粘贴涂料型防水层
4．4．1防水卷材纵向宜整长铺设，当防水卷材进行搭接时，先行纵向搭接，再进行横向搭接，纵向搭接接头应错开。
防水卷材应在桥面铺设至挡碴墙、竖墙根部，并顺上坡方向逐幅铺设。
纵向搭接长度不得小于120mm，横向搭接宽度不得小于80mm。
4．4．2搭接处应粘贴牢固，两层防水卷材之间的涂料厚度不得小于1mm。
4．4．3铺设工艺及材料用量应符合TB/T2965的规定。
4．5无需卷材的涂料型防水层
4．5．1聚氨酯防水涂料总涂膜厚度不得小于2．0mm，每平方米用量约2．4kg。
4．5．2基层表面不得有明水，严禁雨中施工。
4．5．3施工方法及要求。
4．5．3．1宜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（应保证涂膜厚度达到2．0mm）将涂料均匀涂刷于基层表面。
4．5．3．2涂料主剂（甲组份）、固化剂（乙组份）须按产品说明进行配制，每种组份的称量误差不得大于±2％。
4．5．3．3采用喷涂设备时，该设备应具有自动计量、混合和加热功能，加热后出料温度在60～80℃。
4．5．3．4采用人工涂刷配制涂料时，按照先主剂、后固化剂的/顷序将液体倒入容器，并充分搅拌使其混合均匀。
搅拌时间3～5min。
4．5．3．5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200～300转/分。
4．5．3．6涂刷时应分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，l～2小时内使用金属锯齿板进行第二次刮涂。
4．5．3．7配制好的涂料应在20分钟内用完，随配随用。
4．5．3．8对挡碴墙、竖墙等垂直部位使用毛刷或辊子先行涂刷，平面部位在其后涂刷。
4．5．3．9不得使用风扇或类似工具缩短干燥时间。
4．5．3．10喷涂后4小时或涂刷后12小时内须防止霜冻、雨淋及暴晒。
4．6制作防水层时，不得因流溅或其它原因而污染梁体。
4．7防水层完全干固后，方可浇筑保护层。
4．8防水层铺设施工环境温度不得低于5℃。
5．保护层
5．1在防水层完全固化后方可进行保护层施工。
5．2浇筑混凝土保护层时，其施工用具、材料必须轻吊轻放，严禁碰伤已铺设好的防水层。
5．3保护层应采用C40细石聚丙烯腈纤维或聚丙烯纤维网高性能混凝土。
混凝土原材料配合比、混凝土拌合、浇筑和养护应符合《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的有关规定和设计要求。
5．4有碴混凝土桥面道碴槽内保护层厚度不应小于60mm，道碴槽外及无碴混凝土桥面保护层厚度不应小于40mm。
实际保护层厚度、流水坡度应符合设计要求。
5．5桥面保护层纵向每隔4m作一宽约l0mm、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，不得污染保护层及梁体。
5．6保护层表面应平整、流水畅通。
5．7C40细石纤维混凝土材料。
5．7．1水泥：
采用不低于42．5的普通硅酸盐水泥。
5．7．2细骨料：
中砂，级配应符合《普通混凝土用砂标准及检验方法》JGJ52的规定。
5．7。
3粗骨料：
最大粒径l0mm的碎石，其质量应符合《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》JGJ53的规定。
5．7．4聚丙烯腈纤维和聚丙烯纤维网：
质量应符合《纤维混凝土结构技术规程》CECS38：
2004的有关规定。
其几何特征和主要物理力学性能见表5．7．10
5．7．5粉煤灰：
应采用工级粉煤灰，需水量比应不大于100％，掺量由试验确定，其质量应符合GB1596的规定。
5．7．6外加剂：
混凝土外加剂应采用符合GB8076的规定或经铁道部鉴定的产品，并经检验合格后方可使用。
外加剂掺量由试验确定，严禁使用掺入氯盐类外加剂。
应采用高效减水剂，其性能应与所用水泥具有良好的适应性。
5．7．7拌制和养护混凝土用水应符合JCJ63的要求。
凡符合饮用标准的水，即可使用。
5．8每立方米混凝土中聚丙烯腈纤维和聚丙烯纤维网的掺量应符合设计要求，设计无规定时，聚丙烯纤维网的掺量宜为l.8kg，聚丙烯腈纤维的掺量宜为lkg。
表5．7．1聚丙烯腈纤维和聚丙烯纤维网主要物理力学性能指标
项目
聚丙烯腈纤维
聚丙烯纤维网
检验方法
材质
100％聚丙烯腈
100％聚丙烯
/
直径（μm）
10～15
18～65
GB/T10685
长度（mm）
6～12
12～19
GB/T14336
密度（g/cm3）
1.18
0.91
ZBW04004.9
抗拉强度（MPa）
≥500
≥500
GB/T14337
弹性模量（GPa）
≥7.0
≥3.5
极限伸长率（％）
≥20
≥18
熔点（℃）
240
176
ZBW04004.7
安全性
无毒
无毒
/
导电性
无
无
/
5．9纤维混凝土的施工方法
5．9．1应采用强制搅拌，搅拌时间不少于3min，注意纤维拌和均匀。
5．9．2采用平板振捣器捣实，振捣时间为20秒左右，并无可见空洞为止。
5．9．3混凝土接近初凝时方可进行抹面，抹刀应光滑以免带出纤维，抹面时不得加水，抹面次数不宜过多。
5．9．4混凝土浇筑完成后，应采取保水养护。
冬季施工应加入防冻剂。
自然养护时，桥面应采用草袋或麻袋覆盖，并在其上覆盖塑料薄膜，桥面混凝土洒水次数应能保持表面充分潮湿。
当环境相对湿度小于60％时，自然养护应不少于28d；相对湿度在60％以上时，自然养护应不少于14d。
5．10纤维混凝土保护层指标要求见表5．10．1。
表5．10．1纤维混凝土保护层指标要求
序号
检验项目
指标要求
1
抗压强度
≥40MPa
2
劈拉强度
≥3.5MPa
3
抗冻溶循环
≥300次
4
抗渗性
≥P20
5
抗氯离子渗透性
≤1000C
6
抗碱—骨料反应
当骨料—硅酸反应沙浆棒膨胀率在0.10～0.20％时，混凝土的碱含量≤3kg/m3
6．质量检查
6．1材料检查规则
防水层原材料、纤维混凝土保护层的检验项目和检验频次按表6．1．1要求执行。
表6．1．1防水层原材料检验项目和检验频次
序号
项目
进场检验项目频次
型式检验项目
1
氯化聚乙烯卷材
⑴尺寸
√
每批不大于8000m2，同厂家、同品种、同批号氯化聚乙烯卷材
√
任何新选厂家；转厂生产、生产材料和工艺有变化、用户对产品质量有疑问时
⑵外观
√
√
⑶拉伸强度
√
√
⑷断裂伸长率
√
√
⑸热处理尺寸变化率
√
√
⑹低温弯折性
√
√
⑺不透水性
√
√
⑻煎切状态下的粘合性
√
⑼热老化处理
外观（包括颜色）
√
拉伸强度变化率
√
断裂伸长率变化率
√
低温弯折性
√
⑽耐化学侵蚀
拉伸强度变化率
√
断裂伸长率变化率
√
低温弯折性
√
2
用于粘贴防水卷材的聚氨酯防水涂料
⑴颜色
√
每批以甲组份不大于10t（乙组份以按产品重量配比相应的重量）同厂家、同品种、同批号氨酯防水涂料
√
任何新选厂家；转厂生产、生产材料和工艺有变化、用户对产品质量有疑问时
⑵拉伸强度
√
√
⑶断裂伸长率
√
√
⑷低温弯折性
√
√
⑸不透水性
√
√
⑹固体含量
√
√
⑺涂膜表干、实干时间
√
√
⑻潮湿基面粘结强度
√
⑼与混凝土粘结强度
√
⑽保护层混凝土与固化聚氨酯防水涂料黏结强度
√
⑾加热、紫外线、酸、碱处理
拉伸强度
√
断裂伸长率
√
低温柔性
√
⑿撕裂强度
√
⒀与混凝土、卷材剥离强度
√
⒁加热伸缩率
√
⒂拉伸时加热、紫外线老化
√
⒃耐碱性
√
序号
项目
进场检验项目频次
型式检验项目
3
直接用于防水层的聚氨酯防水涂料
⑴颜色
√
每批以甲组份不大于15t（乙组份以按产品重量配比相应的重量）同厂家、同品种、同批号氨酯防水涂料
√
任何新选厂家；转厂生产、生产材料和工艺有变化、用户对产品质量有疑问时
⑵拉伸强度
√
√
⑶断裂伸长率
√
√
⑷低温弯折性
√
√
⑸不透水性
√
√
⑹固体含量
√
√
⑺涂膜表干、实干时间
√
√
⑻潮湿基面粘结强度
√
⑼与混凝土粘结强度
√
⑽保护层混凝土与固化聚氨酯防水涂料黏结强度
√
⑾撕裂强度
√
⑿与混凝土剥离强度
√
⑾加热、紫外线、酸、碱处理
拉伸强度
√
断裂伸长率
√
低温柔性
√
⒁加热伸缩率
√
⒂拉伸时加热、紫外线老化
√
⒃耐碱性
√
4
聚丙烯腈纤维和聚丙烯纤维网
⑴直径
每批不大于1t同厂家、同批号聚丙烯腈纤维和聚丙烯纤维网
√
任何新选厂家；转厂生产、生产材料和工艺有变化、用户对产品质量有疑问时
⑵长度
√
⑶密度（g/m3）
√
⑷抗拉强度（MPa）
√
√
⑸弹性模量（GPa）
√
√
⑹极限伸长率（％）
√
√
⑺DSC分析法
√
√
⑻熔点（℃）
√
5
纤维混凝土保护层
⑴抗压强度
√
符合TB10210
√
任何新选厂家；转厂生产、生产材料和工艺有变化、用户对产品质量有疑问时
⑵劈拉强度
√
每组预制梁1组
√
⑶抗冻溶循环
√
每批不大于1500m3细石混凝土
√
⑷抗冻性
√
√
⑸抗氯离子渗透性
√
√
⑹抗碱—骨料反应
√
按同规格同批次抽检一次
√
6．2判定规则
产品抽检结果全部符合本技术条件要求者，判为整批合格。
若有一项技术要求不合格时，应双倍抽样检验该项目，若仍有一项不合格，则判整批不合格。
6．3防水涂料应涂刷均匀，无漏刷、无气泡。
铺设完成后，用橡胶测厚仪检查涂层厚度，每孔梁检测10处。
6．4防水卷材的铺设应平整、无破损、无空鼓，搭接处及周边均不得翘起。
6．5保护层达到设计强度后，应钻取芯样进行混凝土与卷材或涂料的粘结强度检测，每孔梁检测3处。
取样后的孔洞用聚氨酯防水涂料填满。
6．6保护层表面不得出现裂缝。
7．其它
7．1四级以上强风天气不宜进行桥面防水层施工o
7．2环境温度低于10℃时，应采取保温措施。
为改善防水涂料的稠度，可用间接蒸汽预热，降低涂料的稠度，两个组份应分开加热，加热温度不得超过60℃，同时须保证蒸气不得进入涂料中。
严禁明火加热。
7．3采用高分子材料的热重分析法（DSC），对长丝和短丝纤维进行DSC拐点温度对比，两者一致时可评定为材质相同。
相关标准可依据IS011357—3：
1999《塑料差示扫描量热法（DSC）》
8．保修期
防水层的保修期限从正式验交、交付运营之日起计算。
在防水层的保修期限内，由于施工质量原因造成的防水层失效，防水层施工单位应承担维修、更换等义务；同时也并不免除追究防水层施工单位由此造成运营损失的责任。
防水层的保修期，当与业主有合同约定时，按合同约定办理；无合同约定时，保修期为10年。
编制说明
本技术条件是根据运行速度250～350km/h客运专线对桥梁结构耐久性的要求、桥梁构造特点以及TQF—Ⅰ型防水层的使用经验，针对有碴、无碴混凝土桥面防水层的质量要求、施工工艺，并依据相关防水材料最新颁
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