预制装配式桥面板防水结构及其施工方法与流程

1.本发明涉及一种防水结构，具体涉及预制装配式桥面板防水结构及其施工方法。


背景技术：

2.装配式组合桥梁主要由工字钢主梁和预制装配式桥面板组成，钢主梁和桥面板通过预埋在混凝土桥面板之中的高强螺栓连接。装配式组合梁结构具有结构轻，跨度大，平顺性好，造价合理，施工方便等优点，是未来装配式桥梁的主要发展方向之一。但是，对于装配式连续组合梁结构，由于在支座附近的负弯矩区桥梁受力状态为钢主梁受压而桥面板受拉，因此极易在桥梁使用过程中发生负弯矩区横向拼缝过大而产生桥面板漏水。桥面板漏水会导致下部钢主梁及螺栓发生锈蚀病害，降低桥梁使用寿命。
3.为了抑制由于预制拼装连续组合梁结构在负弯矩区桥面板的开裂而产生病害，常见的处理方法有：1、在桥面板负弯矩区横向拼缝上表面处粘贴防水沥青布；2、采用后浇带连接方法，在拼缝两侧的桥面板侧面预留搭接钢筋，并在拼缝处浇筑混凝土。第一种方法通过粘贴防水沥青布来防止雨水下渗，从而防止漏水产生病害的发生。但防水沥青布延展性及耐久性较低，使用一段时间后就会出现开裂及漏水现象，而且，沥青布会降低沥青混凝土铺装层与桥面板之间的机械咬合性能，导致沥青混凝土铺装层的剥落。第二种方法通过将相邻桥面板之间的纵向钢筋连接在一起来增强预制桥面板之间的纵向联系，从而减小裂缝宽度，降低负弯矩区漏水产生的病害。由于负弯矩区桥面板的纵向手拉变形依然存在，且后浇带与预制拼装桥面板界面本来就是薄弱带，采用后浇带方案后接缝处桥面板依然会产生横向开裂。


技术实现要素：

4.本发明主要目的是提供一种预制装配式桥面板防水结构及其施工方法，该防水结构和施工方法能确保预制装配式桥面板具有良好的防水性和耐久性。
5.本发明所采用的技术方案是：
6.一种预制装配式桥面板防水结构，其包括桥面板、止水条、填缝胶；
7.所述桥面板有多个，相邻桥面板通过卯榫结构拼装连接形成预制装配式桥面板；桥面板两侧上端设置有切口，拼装后，相邻桥面板的上端形成凹槽；
8.所述止水条布置在以支座5为中心的两侧一定范围(5～8m)内的拼缝处上的凹槽内，其包括防水基层、软管、沥青和聚氨酯泡沫；所述防水基层涂刷于凹槽内表面；软管置于凹槽内，与凹槽两侧的防水基层紧密接触；聚氨酯泡沫置于软管内，使软管内具有一定的压力；沥青填充于凹槽内，与桥面板上表面齐平，将软管包裹；
9.所述填缝胶满填相邻桥面板之间的缝隙，且填缝胶的底面与预制装配式桥面板底面齐平，填缝胶的顶面与凹槽底面齐平。
10.按上述方案，所述卯榫结构包括梯形凹槽和梯形凸台；所述梯形凹槽和梯形凸台分别置于桥面板的两侧，相邻桥面板的梯形凹槽、梯形凸台相适配(尺寸相匹配)。
11.按上述方案，梯形凹槽和梯形凸台的缝隙(拼缝)宽度为0.5～0.8cm。
12.按上述方案，梯形凸台的上顶宽3～4cm，下底宽5～6cm。
13.按上述方案，梯形凸台的最下端距离桥面板底面3～4cm。
14.按上述方案，梯形凹槽和梯形凸台的截面为等腰梯形。
15.按上述方案，所述凹槽为矩形凹槽，其宽度为1.5～2.5cm，深度为2.5～3.5cm。
16.按上述方案，切口为矩形切口，其宽度为0.5～0.8cm，深度为2.5～3.5cm。当桥面板安装完成之后，拼缝上部(相邻相邻桥面板的矩形切口)形成一个宽度为1.5～2.5cm，深度为2.5～3.5cm的矩形凹槽，该矩形凹槽用来布置止水条。
17.按上述方案，止水条布置在以支座为中心的两侧5～8m范围内的横向拼缝处。
18.按上述方案，所述防水基层为聚氨酯防水涂层，涂层厚度为1～1.5mm。
19.按上述方案，所述软管为pe或橡胶软管，软管直径为1.8～2.8cm，软管直径比凹槽宽2～3mm。
20.按上述方案，聚氨酯泡沫在软管布置完成之后，通过针头向软管内进行注射，聚氨酯泡沫固化后软管内部压力为0.4～0.6mpa。
21.按上述方案，填缝胶固化后强度不低于预制装配式桥面板强度。
22.本发明还提供一种预制装配式桥面板防水结构的施工方法，其包括如下步骤：
23.步骤一、通过梯形凹槽和梯形凸台安装预制装配式桥面板，清理横向拼缝；
24.步骤二、向相邻桥面板的拼缝内注入填缝胶，填缝胶将梯形凹槽和梯形凸台之间的缝隙填实，使预制装配式桥面板粘结为一个整体；填缝胶的底面与预制装配式桥面板底面齐平，填缝胶的顶面与凹槽底面齐平；
25.步骤三、在凹槽内涂刷防水基层；
26.步骤四、向凹槽内浇筑一定深度乳化沥青；
27.步骤五、将软管压入凹槽；
28.步骤六、向软管内加注聚氨酯泡沫，使软管内部压力为0.4～0.6mpa，并使软管与凹槽两侧的防水基层紧密接触；
29.步骤七、向凹槽内浇筑乳化沥青至与凹槽顶部齐平，乳化沥青将软管包裹。
30.按上述方案，步骤四中向凹槽内浇筑1/3深度乳化沥青。
31.按上述方案，步骤六中，向软管内注入聚氨酯泡沫时应先进行排气，待软管内气体排出完成后封堵排气孔，再将管内聚氨酯泡沫加注到设计压力。
32.本发明的有益效果在于：
33.1、防水能力好：由于软管内充有高压聚氨酯泡沫，可始终保持软管外壁与桥面板处于膨胀挤压状态，防止上部雨水下渗；
34.2、耐久性能好：由于软管包裹在沥青之中，避免了软管与空气及紫外线接触，软管抗老化性能较好；
35.3、抗穿刺性能好：由于聚氨酯泡沫为固体闭孔结构，内部弥散着无数充满高压气体的小球囊，可保证即使软管发生局部穿刺破坏，由于聚氨酯的包裹和隔离作用，也不会造成软管内部气压的降低；
36.4、更换维护简单：在止水条达到设计寿命(通常为50年)时，只需将整体止水条结构扯出，再安装新止水条即可，施工简单方便；
37.5、造价低：止水条所有材料均为工程中的常用材料，采购简单，价格便宜；
38.6、安设简单：相邻桥面板通过卯榫结构拼装连接形成预制装配式桥面板，安设简单，施工效率高；
39.7、质量高：不会导致沥青混凝土铺装层的剥落。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1是预制装配式桥面板防水结构布置图；
42.图2是预制装配式桥面板防水结构的立体布置图；
43.图3是预制装配式桥面板防水结构的局部断面图；
44.图4是相邻桥面板拼缝处局部断面图；
45.图5是预制装配式桥面板防水结构的施工方法流程图；
46.图中：1、桥面板，11、凹槽，12、梯形凸台，13、梯形凹槽，2、止水条，21、防水基层，22、沥青，23、软管，24、聚氨酯泡沫，3、填缝胶，4、钢梁，5、支座。
具体实施方式
47.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
48.参见图1、图2，一种桥梁，其包括预制装配式桥面板、钢梁4、支座5(桥梁下部结构)。
49.实施例1
50.参见图1-图4，一种预制装配式桥面板防水结构，其包括桥面板1、止水条2、填缝胶3。
51.桥面板1有多个，相邻桥面板1通过卯榫结构拼装连接形成预制装配式桥面板；桥面板1两侧上端设置有矩形切口，拼装后，相邻桥面板1的上端形成凹槽11。凹槽11为矩形凹槽，其宽度为2cm，深度为3cm。本实施例中，卯榫结构为等腰的梯形凹槽13和等腰的梯形凸台12；梯形凹槽13和梯形凸台12分别置于桥面板1的两侧，相邻桥面板1的梯形凹槽13、梯形凸台12相适配。梯形凹槽13和梯形凸台12的拼缝宽度为0.7cm。梯形凸台12的上顶宽3.6cm,下底宽5.5cm。为了确保结构的稳定性和强度，梯形凸台12的最下端距离桥面板底面3.4cm。
52.止水条2布置在以支座5为中心的两侧长度l1为5～8m范围内的横向拼缝处上的凹槽11内，其包括防水基层21、软管23、沥青22和聚氨酯泡沫24。防水基层21为聚氨酯防水涂层，涂刷于凹槽11内表面，涂层厚度为1.2mm。软管23为pe管，直径比凹槽11宽2.6mm，置于凹槽11内，与凹槽11两侧的防水基层21紧密接触。聚氨酯泡沫24在软管23布置完成之后，通过针头向软管内进行注射；聚氨酯泡沫24固化后，软管23内部压力为0.5mpa。沥青22填充于凹槽内，将软管包裹，与桥面板1上表面齐平。
53.填缝胶3满填相邻桥面板1之间的缝隙(拼缝)，且填缝胶3的底面与预制装配式桥面板底面齐平，填缝胶3的顶面与凹槽11底面齐平。填缝胶3固化后强度不低于预制装配式桥面板强度。
54.实施例2
55.参见图5，一种预制装配式桥面板防水结构的施工方法，其包括如下步骤：
56.步骤一、通过梯形凹槽和梯形凸台安装预制装配式桥面板，清理横向拼缝；
57.步骤二、向相邻桥面板的拼缝内注入填缝胶(高强结构胶)，填缝胶将梯形凹槽和梯形凸台之间的缝隙填实，使预制装配式桥面板粘结为一个整体；填缝胶的底面与预制装配式桥面板底面齐平，填缝胶的顶面与凹槽底面齐平；
58.步骤三、在凹槽内涂刷防水基层；
59.步骤四、向凹槽内浇筑一定深度乳化沥青；
60.步骤五、将软管压入凹槽；
61.步骤六、向软管内加注聚氨酯泡沫，使软管内部压力为0.4～0.6mpa，并使软管与凹槽两侧的防水基层紧密接触；
62.步骤七、向凹槽内浇筑乳化沥青至与凹槽顶部齐平，乳化沥青将软管包裹。
63.按上述方案，步骤四中向凹槽内浇筑1/3深度乳化沥青。
64.按上述方案，步骤六中，向软管内注入聚氨酯泡沫时应先进行排气，待软管内气体排出完成后封堵排气孔，再将管内聚氨酯泡沫加注到设计压力。
65.本发明通过在负弯矩区预制桥面板横向拼缝之间填塞充有高压聚氨酯泡沫的止水条，起到以下效果：一方面止水条内的高压聚氨酯泡沫可以保证止水条始终与两侧桥面板的挤压接触，防止桥面雨水通过横向拼缝渗透到下部；同时由于聚氨酯泡沫为固体闭孔结构，内部弥散着无数充满高压气体的小球囊，即使止水条发生局部破损，由于聚氨酯对小球囊的包裹约束，也不会导致止水条泄气失压，丧失防水能力。本发明具有施工简单，造价低廉，防水性能好，耐久性能好的优点。
66.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种预制装配式桥面板防水结构，其特征在于：包括桥面板、止水条、填缝胶；所述桥面板有多个，相邻桥面板通过卯榫结构拼装连接形成预制装配式桥面板；桥面板两侧上端设置有切口，拼装后，相邻桥面板的上端形成凹槽；所述止水条布置在以支座为中心的两侧一定范围内的拼缝处上的凹槽内，其包括防水基层、软管、沥青和聚氨酯泡沫；所述防水基层涂刷于凹槽内表面；软管置于凹槽内，与凹槽两侧的防水基层紧密接触；聚氨酯泡沫置于软管内，使软管内具有一定的压力；沥青填充于凹槽内，与桥面板上表面齐平，将软管包裹；所述填缝胶满填相邻桥面板之间的缝隙，且填缝胶的底面与预制装配式桥面板底面齐平，填缝胶的顶面与凹槽底面齐平。2.根据权利要求1所述的预制装配式桥面板防水结构，其特征在于：所述卯榫结构包括梯形凹槽和梯形凸台；所述梯形凹槽和梯形凸台分别置于桥面板的两侧，相邻桥面板的梯形凹槽、梯形凸台相适配。3.根据权利要求1所述的预制装配式桥面板防水结构，其特征在于：梯形凹槽和梯形凸台的缝隙宽度为0.5～0.8cm。4.根据权利要求2或3所述的预制装配式桥面板防水结构，其特征在于：梯形凸台的上顶宽3～4cm,下底宽5～6cm。5.根据权利要求2或3所述的预制装配式桥面板防水结构，其特征在于：梯形凸台的最下端距离桥面板底面3～4cm。6.根据权利要求1所述的预制装配式桥面板防水结构，其特征在于：所述凹槽为矩形凹槽，其宽度为1.5～2.5cm，深度为2.5～3.5cm；切口为矩形切口，宽度为0.5～0.8cm，深度为2.5～3.5cm。7.根据权利要求1所述的预制装配式桥面板防水结构，其特征在于：所述防水基层为聚氨酯防水涂层，涂层厚度为1～1.5mm。8.根据权利要求1所述的预制装配式桥面板防水结构，其特征在于：所述软管为pe或橡胶软管，软管直径比凹槽宽2～3mm。9.根据权利要求1所述的预制装配式桥面板防水结构，其特征在于：所述聚氨酯泡沫固化后，软管内部压力为0.4～0.6mpa。10.一种权利要求1-9中任一所述的预制装配式桥面板防水结构的施工方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、通过梯形凹槽和梯形凸台安装预制装配式桥面板，清理横向拼缝；步骤二、向相邻桥面板的拼缝内注入填缝胶，填缝胶将梯形凹槽和梯形凸台之间的缝隙填实，使预制装配式桥面板粘结为一个整体；填缝胶的底面与预制装配式桥面板底面齐平，填缝胶的顶面与凹槽底面齐平；步骤三、在凹槽内涂刷防水基层；步骤四、向凹槽内浇筑一定深度乳化沥青；步骤五、将软管压入凹槽；步骤六、向软管内加注聚氨酯泡沫，使软管内部压力为0.4～0.6mpa，并使软管与凹槽两侧的防水基层紧密接触；步骤七、向凹槽内浇筑乳化沥青至与凹槽顶部齐平，乳化沥青将软管包裹。

技术总结
本发明公开了一种预制装配式桥面板防水结构，其包括桥面板、止水条、填缝胶；桥面板有多个，相邻桥面板通过卯榫结构拼装连接形成预制装配式桥面板；桥面板两侧上端设置有切口，拼装后，相邻桥面板的上端形成凹槽；止水条置于凹槽内，其包括防水基层、软管、沥青和聚氨酯泡沫；所述防水基层涂刷于凹槽内表面；软管置于凹槽内，与凹槽两侧的防水基层紧密接触；聚氨酯泡沫置于软管内，使软管内具有一定的压力；沥青填充于凹槽内，将软管包裹；填缝胶满填相邻桥面板之间的缝隙，且填缝胶的底面与预制装配式桥面板底面齐平，填缝胶的顶面与凹槽底面齐平。本发明还公开了一种预制装配式桥面板防水结构的施工方法。本发明具有良好的防水性和耐久性。和耐久性。和耐久性。


技术研发人员：肖俊华 万家恺 程小亮 刘宇闻 朱周兵 张号军 王存 田知典 陈维
受保护的技术使用者：中冶南方工程技术有限公司
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/7/26