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CN102191750A - 钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法 - Google Patents

钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法，包括以下具体步骤，第一步提前预制混凝土桥面板；第二步在钢主梁上与锚拉板之间以预留槽口的形式安装预制混凝土桥面板后，再在预制混凝土桥面板与锚拉板之间预留的槽口中现浇混凝土，养护后，在混凝土表面以及预制混凝土桥面板表面涂刷防水剂；第三步在锚拉板伸出现浇的混凝土表面上铺设柔性隔离材料块，铺设后的柔性隔离材料块呈倚靠并且紧密贴合锚拉板的斜块；第四步涂抹防水材料形成的防水膜；第五步铺设沥青混凝土桥面铺装。本发明的目的是解决目前刚性防水施工方法无法解决雨水沿锚拉板与桥面混凝土板之间的缝隙向下渗的缺陷以及维修费时、费工的技术问题。

Description

钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法
技术领域
本发明涉及钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法，尤其是在钢-混结合梁斜拉桥锚拉板处铺设柔性隔离材料的防水隔离结构的施工方法。
背景技术
锚拉板结构是钢-混结合梁斜拉桥索、梁锚固方式之一，具有结构简单、传力路径简捷明了、锚固区的受力状态明确、施工方便、拉索维护、更换方便等优点。锚拉板的索梁锚固方式在钢-混结合梁斜拉桥中的应用倍受工程师们的青睐，锚拉板式索梁锚固结构得到广泛应用。
钢-混结合梁斜拉桥锚拉板处的防水、防锈蚀是一直是锚拉板设计和施工面临的主要问题。为解决锚拉板渗水防腐问题，早期修建的斜拉桥采取直接用混凝土将锚拉板伸出钢梁区域封死或采用桥面防水层的“刚性防水”的施工方法。从短期看来积水现象防止了，但由于斜拉索在风雨振动或其他荷载作用下，锚拉板与桥面湿接缝混凝土的接触面会产生后期开裂，雨水一旦从此缝隙渗入，会导致锚拉板、钢主梁等钢结构锈蚀、有效承载钢板厚度减薄；同时，锈蚀的钢板体积增大，迫使桥面板混凝土隆起、开裂，使更多的雨水渗入，进一步恶化钢结构，影响斜拉桥的使用安全。根据许多实桥的检测资料显示，锚拉板腐蚀的原因除了下护筒积水、减振器、密封圈脱落、雨水沿PE、PU夹层流入连接筒外，最主要原因是雨水沿锚拉板与桥面混凝土板的缝隙向下渗；一旦出现上述问题，需要对“刚性防水”进行维修时，不得不对将整个锚固区的铺装层(桥面板)混凝土进行清除重建，破坏面积大，费时、费工，影响桥梁的正常使用。
发明内容
本发明的目的是为了提供钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法，解决目前刚性防水施工方法无法解决雨水沿锚拉板与桥面混凝土板的缝隙向下渗的缺陷以及维修费时、费工的技术问题。
为解决上述技术问题，在本发明的钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法按如下方式实现：第一步提前预制混凝土桥面板；第二步在钢主梁上与锚拉板之间以预留槽口的形式安装预制混凝土桥面板后，再在预制混凝土桥面板与锚拉板之间预留的槽口中现浇混凝土，养护后，在混凝土表面以及预制混凝土桥面板表面涂刷防水剂；第三步在锚拉板伸出现浇的混凝土表面上铺设柔性隔离材料块，铺设后的柔性隔离材料块呈倚靠并且紧密贴合锚拉板的斜块；第四步在柔性隔离材料块表面及与柔性隔离材料块相连接处的预制混凝土桥面板表面涂抹防水材料形成的防水膜；第五步在表面具有防水膜的预制混凝土桥面板和柔性隔离材料块上铺设沥青混凝土桥面铺装。
采用本发明的技术方案的钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法，由于采用柔性隔离材料块对锚拉板伸出桥面板部分铺设，铺设的柔性防水材料块具有防水的特性且能够适应锚拉板与周围混凝土之间的相对变形，能够避免水从锚拉板与周围桥面板混凝土之间的缝隙渗入，避免锚拉板以及钢主梁因此而遭到腐蚀；同时，由于柔性防水材料隔离层设置在混凝土桥面板上且围绕锚拉板向下倾斜呈坡型，水不会在锚拉板“根部”停留，顺坡自然排向四周；同时，即便需要对锚拉板附近进行维修时，不需要对将整个锚拉板的锚固区的预制混凝土桥面板进行清除重建，只需要对现浇的混凝土(不需拆除混凝土)或者铺设的柔性隔离材料块进行清除重建即可，破坏面积小大，省时、省工。
经过是实验证明，混凝土的大部分收缩在龄期为180天已经开展完成，所以进一步限制本发明的钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法中采用的预制混凝土桥面板需提前180天以上预制，才能避免预制混凝土桥面板与锚拉板之间的预留槽口中的现浇混凝土之间产生收缩裂缝。
同样的道理，经过是实验证明，高强膨胀混凝土只有在保湿养护18天以上才能达到预计限制膨胀率；在本发明实施方案中，只有限制高强膨胀混凝土的限制膨胀率为万分之2.5以上才能保证预留槽口中的高强膨胀混凝土与锚拉板之间产生一定的预压力，保证两者紧密结合防止裂缝产生。
进一步限制本发明的钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法中采用的防水剂为FTY-1和FTY-2，其施工方法中为：第一道涂刷FTY-1两遍，第二道涂刷FTY-2三遍。采用上述的防水工艺，由于FTY-1型防水涂料由多种高分子改性材料合成的单组份液体涂料，与FTY-2型桥面防水剂配合使用可得到更好的防水效果，其中，FTY-2型桥面防水剂(产品标准GB18445-2001)为白色透明、无毒无嗅、不燃的水性无机溶液，具有独特的渗透密实与憎水双重功能，喷涂在桥面混凝土表面后可迅速渗入混凝土内部10～30mm，在内部形成结晶密实层，封闭堵塞混凝土表层毛细孔和微细裂缝，同时在混凝土表面形成不透水的憎水层，与FTY-1型桥面防水涂料配合使用，形成桥面防水的第二道防线，也可喷刷于混凝土表面单独使用。
进一步限制本发明的钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法中采用的柔性隔离材料为硬质发泡聚氨脂填充材料，其具有施工方便、快捷、价廉的特点，且更换后，对桥梁受力和使用性能无任何影响。
更进一步限制其施工方法中硬质聚氨脂的施工温度宜为15℃～30℃，气温过高或过低均会影响其发泡反应，尤其是气温过低不易发泡；若喷时风速过大，则喷沫飞扬不易操作，不仅浪费材料，而且污染周围的环境，故施工时的风速不易超过5m/s。
另外，进一步限制本发明的防水膜为聚氨酯防水涂料，因为聚氨酯防水涂料具有优异的耐油、耐磨、耐臭氧、耐海水侵蚀及一定的耐碱性能，柔软，富有弹性，对基层伸缩和开裂的适应性强，粘结性能好，并且由于聚氨酯防水涂料固化前是一种无定形粘稠物质，故对于形状复杂的锚拉板容易施工；且聚氨酯防水涂料、硬质聚氨脂泡沫塑料及混凝土有良好的粘结力，在其硬化过程中能将混凝土与硬质聚氨脂泡沫塑料粘结在一起。同时，限制所述的锚拉板与预制混凝土桥面板之间预留的槽口宽度小于300mm；所述的防水膜涂布范围沿锚拉板边缘向外1000mm以上，这样的结构限制，能确保防水膜足以覆盖涂布盖住锚拉板与预制混凝土桥面板之间预留的槽口，保证雨水不会沿锚拉板与柔性隔离材料块、柔性隔离材料块与预制混凝土桥面板之间的结合处往下渗漏。
进一步，限制所述的钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法中所述的呈斜块的柔性隔离材料块的斜坡率为1∶n，其中n的取值范围为1到5，这样的斜坡率既能保证雨水沿坡面顺利自然排向四周，又能保证铺设的方便。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明实施方式作进一步详细的说明：
图1是本发明施工方法完成的钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的示意图。
具体实施方式
本发明方法用在新建钢-混结合梁斜拉桥锚拉板的防水结构的施工上，或用于建成的钢-混结合梁斜拉桥锚拉板的防水结构改造施工上。
如图1所示，1表示钢-混结合梁斜拉桥钢主梁；2表示锚拉板；3表示预制混凝土桥面板；4表示柔性隔离材料块；5表示防水膜；6表示现浇的混凝土；7表示沥青混凝土桥面铺装；8表示防水剂。
具体的施工方法如下：
第一步提前180天预制混凝土桥面板3；
第二步在钢-混结合梁斜拉桥钢主梁1上与锚拉板2之间以预留槽口的形式安装预制混凝土桥面板3后，预留的槽口宽度为28mm，再在预制混凝土桥面板3与锚拉板2之间预留的槽口中现浇的混凝土为高强膨胀混凝土6，高强膨胀混凝土6的强度为C60以上，限制膨胀率为万分之2.5以上，保湿养护时间18天以上，养护后，在混凝土6表面以及预制混凝土桥面板3表面涂刷防水剂8，这种防水剂8为FTY-1和FTY-2，第一道涂刷FTY-1两遍，第二道涂刷FTY-2三遍。
第三步在锚拉板伸出现浇的混凝土6表面上铺设柔性隔离材料块4，铺设后的柔性隔离材料块4呈倚靠并且紧密贴合锚拉板2的斜块；柔性隔离材料4是硬质发泡聚氨脂填充材料，填充柔性隔离材料4时，要求采用喷涂工艺，施工时的风速小于5m/s，施工温度宜为15℃～30℃，柔性隔离材料块4的斜坡率为1∶2.5。
第四步在柔性隔离材料块4表面及与柔性隔离材料块相4连接处的预制混凝土桥面板3表面涂抹防水材料形成的防水膜5，防水膜5为聚氨酯防水涂料，防水膜5涂布范围沿锚拉板边缘向外1000mm。
第五步在表面具有防水膜5的预制混凝土桥面板和柔性隔离材料块上铺设沥青混凝土桥面铺装7。
以上所述的仅是本发明的一种实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明方法的前提下，还可以作出若干变化和改进，如可以提前180天以上更长的时间提前预制混凝土桥面板3；预留槽口宽度可以是100mm，也可以是150mm、200mm等，只要不过于太宽超过300mm，影响到斜拉桥的使用安全都可以；另外，对柔性隔离材料块4的斜坡率进行试验，经试验，斜坡率为可以1∶1；1∶1.5；1∶2；1∶2.5；1∶3；1∶4；1∶5时，都能保证水沿坡自然排出；同样的道理，防水膜5涂布范围只要能达到覆盖涂布盖住锚拉板与预制混凝土桥面板之间预留的槽口就可以，通常为了安全，通常设定为防水膜涂布范围沿锚拉板边缘向外1000mm以上等，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明作为钢-混结合梁斜拉桥锚拉板的防水结构的施工的一种应用，对于已经建成的钢-混结合梁斜拉桥进行锚拉板防水结构改造时，只需拆除锚拉板周围小范围的桥面铺装，即可进行该结构的施工。

Claims (8)

1.钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法，其特征在于：
包括以下具体步骤，
第一步提前预制混凝土桥面板；
第二步在钢主梁上与锚拉板之间以预留槽口的形式安装预制混凝土桥面板后，再在预制混凝土桥面板与锚拉板之间预留的槽口中现浇混凝土，养护后，在混凝土表面以及预制混凝土桥面板表面涂刷防水剂；
第三步在锚拉板伸出现浇的混凝土表面上铺设柔性隔离材料块，铺设后的柔性隔离材料块呈倚靠并且紧密贴合锚拉板的斜块；
第四步在柔性隔离材料块表面及与柔性隔离材料块相连接处的预制混凝土桥面板表面涂抹防水材料形成的防水膜；
第五步在表面具有防水膜的预制混凝土桥面板和柔性隔离材料块上铺设沥青混凝土桥面铺装。
2.如权利要求1所述的钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法，其特征在于：所述的预制混凝土桥面板为提前180天以上预制。
3.如权利要求1所述的钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法，其特征在于：所述现浇的混凝土为高强膨胀混凝土，其强度为C60以上，限制膨胀率为万分之2.5以上，保湿养护时间18天以上。
4.如权利要求1所述的钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法，其特征在于：所述的防水剂为FTY-1和FTY-2，第一道涂刷FTY-1两遍，第二道涂刷FTY-2三遍。
5.如权利要求1所述的钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法，其特征在于：所述的柔性隔离材料是硬质发泡聚氨脂填充材料。
6.如权利要求5所述的钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法，其特征在于：所述的硬质发泡聚氨脂填充材料的施工温度宜为15℃～30℃；所述的硬质聚氨脂填充材料填充时采用喷涂工艺，施工时的风速小于5m/s。
7.如权利要求1所述的钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法，其特征在于：所述的锚拉板与预制混凝土桥面板之间预留的槽口宽度小于300mm；所述的防水膜为聚氨酯防水涂料，防水膜涂布范围沿锚拉板边缘向外1000mm以上。
8.如权利要求1所述的钢-混结合梁斜拉桥锚拉板防水隔离结构的施工方法，其特征在于：所述的呈斜块的柔性隔离材料块的斜坡率为1∶n，其中n的取值范围为1到5。
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