摘要：涵洞属于路基工程中满足交通、排洪、灌溉功能的结构设施，主要解决沿线两侧村庄或城市之间的交通以及田地的水利灌溉和泄洪，为惠民工程，尤其有交通功能的涵洞，对沉降缝及防水层的施工要求尤为严格，同时优良的防水系统才能使结构物免遭水的侵蚀。本文通过成兰铁路工程实例，介绍了涵洞沉降缝及防水层施工的关键技术工序、施工过程中的质量控制要点，供类似工程参考。
关键词：沉降缝；防水层；防水卷材；防水涂料；质量控制
1 工程综述
本标段为新建成都至兰州铁路成都至川主寺段站前工程CLZQ-03标段，本标段区间长27.7km，有涵洞105座、框架桥12座，新建涵洞105座/2628.47横延米。涵洞分布平均190m路基就有1座涵洞，涵洞较多，工程量所占比重较大，涵洞也作为路基施工中的控制重点。
成兰铁路等级为1级铁路，按照高铁标准修建，对于结构物工后沉降量要求较为严格。由于涵洞涵身横延米较长，为满足工后的不均匀沉降及不均匀受力而使结构物破坏，框架涵涵身一般每隔4-6m设沉降缝一道；沉降缝贯穿基础，属于通缝，则在涵洞结构施工时必须严格控制沉降缝处的防水处理施工质量。沉降缝处的防水处理及箱身防水层共同组成了框架涵结构的防水体系。
2 设计要求
本标段设计上对于沉降缝，涵身或顶板厚度小于30cm，采用背贴式止水带；涵身或顶板厚度不小于30cm，采用中埋式止水带。施工完成后的沉降缝凿除15cm深，用M10的水泥砂浆补充置换。沉降缝填塞前，必须清扫干净，并保持干燥。沉降缝外面平铺一层0.5m宽的甲种防水层带至基础顶面以下0.2m；墙身两侧面涂刷厚度不应小于2cm乙种防水涂料；涵洞顶面满铺甲种防水层至涵洞顶面线以下20cm，后覆盖4cm厚C40细石纤维混凝土保护。
3 沉降缝及防水层的结构组成
框架涵箱身防水层结构组成如下图所示：
4 施工方法及关键工艺要求
4.1 沉降缝防水的施工方法与工艺要求
（1）框架涵在沉降缝相应位置处安放橡胶止水带与聚乙烯泡沫塑料板。止水带安装应平直、平顺，当采用埋入式止水带时，止水带应干净无杂物，止水带安装应位于墙身及底板中心位置，用聚乙烯泡沫塑料板夹持，聚乙烯泡沫塑料板应垂直稳固，为保证止水带平顺，可用支架钢筋予以支承，且止水带中心须与沉降缝中心重合。止水带连接应牢固密封，不透水，止水带搭接长度应≥20cm，采用热搭接。
（2）沉降缝的填塞方法如下：施工完成后的沉降缝凿除15cm深，用M10的水泥砂浆补充置换。沉降缝填塞前，必须清扫干净，并保持干燥。
（3）沉降缝填塞处理完毕，沉降缝外面平铺一层0.5m宽的甲种防水层带至基础顶面以下0.2m，甲种B类防水层铺贴之前，桥涵顶面应做到平整、无尖锐异物、不起砂，无浮渣、油污等，桥涵基层强度应不小于设计混凝土强度的80%。
（4）铺贴甲种B类防水层带时应沿沉降缝从一端开始，采用后退铺贴方式紧跟涂料涂刷进行施作。铺设时应按水流方向进行铺贴。
（5）甲种B类防水层带宜通长铺贴，当需要进行搭接时，接头应相互错开。接头采用热熔焊接的方式，焊接处的接头性能应满足相关技术要求。
（6）铺贴防水层时气温不得高于35℃或低于5℃，气温超出其此范围应采取相应措施。对于四级及以上大风天气以及雨雪天气应禁止施工防水层。
（7）防水卷材与基层面应铺贴良好，无缝隙、裂缝。防水层表面应无空鼓、气泡、翘边、疤痕、裂纹、粘结和空洞等，如出现上述现象应及时进行返工处理。
图1 人工夯实涵身侧级配 图2 级配碾压完成后的防水层
（8）同时注意沉降缝处防水层带施工完毕，在涵身两侧同步填筑级配碎石时，填筑过程中高差不宜大于30cm，注意在靠近涵身侧级配碎石填筑需用人工打夯，严禁用压路机等大型机械碾压时磕碰及划伤涂料及防水层带，保证防水层的完整性。
4.2 防水层的施工方法及工艺要求
4.2.1 混凝土基层表面处理
混凝土表面作为基层，应能保证密实、平整干燥、不起砂、不起皮。若基层表面平整度达不到要求，用水泥砂浆进行修整。采用清扫的方式保证混凝土基层面干净无杂物，使处理后的混凝土表面平整、干净无杂物，并保证基层表面的粘结强度不小于2.5Mpa。
4.2.2 箱身侧面防水层施工
框架涵箱身侧面防水层采用乙种防水层涂料，其结构组成水泥砂浆找平层+乙种防水层+2cm厚水泥砂浆保护层（见附图）。施工工艺流程为水泥砂浆找平层施工→乙种防水层涂刷→2cm厚水泥砂浆保护层施工。
1）乙种防水层涂料应按使用说明进行调配，宜使用喷涂工具将乙种防水涂料均匀的喷涂于基层表面。
（2）乙种防水层防水涂料涂膜厚度大于等于2.0mm，每平方米用量大于等于2.4kg。
（3）配制好的涂料应在20min内用完，随配随用。
（4）防水层铺设时气温不应低于5℃。
4.2.3 箱身顶面防水层施工
箱身顶面防水层由坡度为1%的M10水泥砂浆排水坡（最薄处厚2cm）+甲种-B类防水层+C40纤维混凝土保护层构成。
施工工艺流程为：基层处理→1%的M10水泥砂浆排水坡（最薄处厚2cm）→甲种-B类防水层→C40纤维混凝土保护层。
（1）混凝土基层处理完毕，依据涵轴线在箱身顶板两侧设2%的M10水泥砂浆排水坡。施工时，弹出涵轴线墨线，然后依据箱顶宽度按坡度计算砂浆层的厚度。水泥砂浆采用现场拌制，施工抹面时对顶面采用二次收面，确保砂浆表面平整，光洁，保证与防水卷材的密贴。
砂浆表面强度达到要求，且检测完表面平整度、干净度达到要求后，即可进行下道工序甲种B类防水层铺贴的施工。
（2）甲种B类防水层的施工方法基本同甲种B类防水层带的施工。需注意的是卷材铺设长度为箱身垂直线路方向箱身总长度，铺设宽度为铺至箱身边线以下20cm处。在进行接头搭接时，应先进行顺水流方向纵向搭接，再进行横向搭接，卷材搭接接头应相互错开。搭接处采用热熔焊接的方法。
图3 顶板防水层
图4 竖墙边角封边处理
（3）防水卷材与基层面应铺贴良好，无缝隙、裂缝。铺贴防水卷材时，应铺贴防水卷材的同时用橡胶皮在卷材上来回刮实，保证防水层表面应无空鼓、气泡、翘边、疤痕、裂纹、粘结和空洞等，如出现上述现象应及时进行返工处理。
（4）防水卷材完全干透凝固后，方可进行顶面保护层施工。浇筑顶面C40细石纤维混凝土保护层时，必须做好对已施工完成的防水层的保护工作，不应损伤已施工完成的防水层。
5 施工安全及质量控制措施
（1）防水卷材及防水涂料应符合有关产品标准的规定，进场应查验材料的质量三证，同时应做好相应的理化试验，检测合格后方可投入使用。
（2）下雨及高温天气、四级以上大风天气，不得进行防水层施工，温度低与5℃时不宜涂刷防水涂料，涂料应在常温环境下保存，冬期应施工防水卷材时应注意采取保温措施。施工过程中应保证基层涂料的厚度及黏结强度符合设计要求。
（3）防水卷材铺贴应在涂料第二遍涂刷完成以后及时进行，应与第二层涂刷同时进行，并保证防水涂料每次拌和完毕至涂刷施工完成在20分钟以内，防水卷材铺贴应密实，平整，接口密实，防水卷材热熔搭接不小于20cm，卷材铺贴搭接应顺水流方向，表面砼保护层应在防水层铺贴完毕后一个白昼夜后方可进行。
（4）M10水泥砂浆的材料质量及配合比，必须符合试验要求。
（5）施工时用的材料和工器具，多属易燃危险物品，防水材料的运输、存储和施工现场必须严禁烟火，同时配备相应的消防器材、仓储应保持干燥、阴凉、通风且远离火源。
（6）施工过程中相关人员需佩戴好手套、防毒口罩等劳动保护用品，并保证施工现场通风良好。
6 结语
框架桥涵在铁路及公路工程量中都占有相当大的比重，涵洞沉降缝及防水层施工质量的好坏直接影响到桥涵的使用寿命，进而影响到了公路及铁路的系统质量及其使用性能。本文重在提醒框架涵施工防水的重要性，作为主要以立交功能为主的结构物，涵洞本身的防水密闭性能直接考究到涵洞的使用年限及其的成品使用性能上。
参考文献：
[1]《新建时速200～250公里客货共线铁路设计暂行规定》（铁建设[2005]140号
[2]《铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203-2008）
[3]《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005]157号）
[4]《聚氨酯防水涂料》（GT/19250-2003）
[5]《高分子防水材料—遇水膨胀橡胶》（GT18173.3—2002）
论文作者:牛涛,谭福
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/18
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