高速鐵路橋梁梁面聚脲防水層噴涂施工技術

劉金成

高速鐵路橋梁梁面聚脲防水層噴涂施工技術

劉金成

結合京滬高鐵的建設,詳細介紹了梁面聚脲防水層的施工技術要點,并通過工程實例進行了論證,結果表明該技術的應用取得了明顯的經濟效益和社會效益。

聚脲防水層,施工技術,高速鐵路

1 概述

噴涂聚脲防水涂料(俗稱純聚脲)是一種新型的防水層材料。聚脲彈性體防水層彈性好,耐磨性好,耐低溫,性能可調節范圍廣,抗腐蝕性能好,并且施工時固化快。通過本施工技術很好地解決了防水層和粗糙的混凝土基層之間粘結不好,封邊不好等技術難題,大大地增強了橋梁結構的耐久性和使用壽命,取得了明顯的經濟效益和社會效益。

2 工藝原理

噴涂聚脲(俗稱純聚脲)防水涂料是一種A,B雙組分、無溶劑、快速固化的彈性防水涂料。A組分是由端羥基化合物與異氰酸酯反應制得的半預聚物;B組分是由端氨基樹脂和端氨基擴鏈劑組成的混合物。A,B組分在專用噴涂設備的噴槍內混合噴出,快速固化反應生成彈性體防水膜。

本技術采用拋丸進行梁面基層處理,保證梁體表面粗糙均勻,有效增強防水涂料在梁體表面的附著力,并且使梁面缺陷提前暴露出來,使用膩子等專用材料對梁體表面針孔等缺陷進行修補,然后再刷底漆增強防水涂料與梁體的粘結,最后采用專用機械噴涂聚脲防水涂料,并且在暴露面再噴涂脂肪族面漆保護層,最終在梁面形成聚脲彈性體防水層,將聚脲防水膜牢固、緊密地粘結在混凝土梁面,從而起到梁面防水,隔絕有害物質侵入的效果。

3 施工工藝及操作要點

3.1 工藝流程

基層交接→基層處理(拋丸、打磨)→刮、輥、刷涂膩子底涂→滿刮 PU修補膩子→噴、刮、輥涂聚脲底涂(加色素)→修補針眼→噴涂(純)聚脲防水涂料→輥涂脂肪族聚氨酯面層(底座板外暴露區域)。

3.2 操作要點

3.2.1 基層驗收

梁面防水層施工前依據《京滬高速鐵路無砟軌道梁面質量驗收管理實施細則》進行驗收,不合格處需進行打磨處理,梁面驗收標準如下：

1)梁面加高平臺平整度滿足 3mm/4m的要求,對不滿足3mm/4m但在 8mm/4m范圍內的,用 1 m靠尺檢測,若滿足2mm/1m則可以判定為合格。梁端 1.45m范圍平整度要求滿足2mm/1m。2)梁面加高平臺高程允許誤差 ±7mm,梁端 1.45m范圍不準出現正誤差。3)梁端凹槽深 50mm,允許偏差±10mm。4)相鄰梁端高差不大于 10mm。

3.2.2 基層處理

為保證防水層與梁面之間的可靠粘結,在施工防水層前要對梁面基層進行一定的處理,基層處理主要有拋丸和機械打磨兩種方式。拋丸即指通過機械的方法把鋼丸以很高的速度和一定的角度拋射到工作表面上,拋除掉梁體表面的浮漿。使用拋丸處理的表面粗糙均勻,不會破壞原基面結構和平整度,并且可以完全去除浮漿和起砂,達到 100%“創面”,露骨的效果,但不會造成骨料的松動和微裂紋。這一工序增強了防水材料在基層表面的附著力并提高了滲透效果。

3.2.3 底涂施工

底涂可采用刮涂、輥涂和刷涂施工。施工前要檢測基層含水率,不能大于 7%,否則,噴涂時基層水分受熱膨脹容易引起鼓泡,針孔等缺陷。底涂施工應涂布均勻,不能出現漏涂、堆積和流掛。底涂施工完成后不能暴露時間太長,防止灰塵等落到表面影響其粘結性,一般在24h內就進行下道施工。

3.2.4 修補膩子施工

修補膩子是用環氧類或聚氨酯類作基料,在其中摻入水泥、磨細石英砂和高嶺土等攪拌而成。拌制好的膩子要保證一定的稠度。料太稀,刮涂過后稀料滲入孔洞,表面還是留有氣孔;料太稠則導致施工性能差,刮涂不均勻,無法有效地封堵針孔。而合適的稠度既能有效封堵氣孔防止氣泡產生又可部分滲入孔洞增強粘結。膩子施工采用刮涂工藝,邊角溝槽采用刷涂施工。刮涂由經驗豐富的工人進行,應從梁體一端向另一端順序進行,要對基層氣孔起到有效的封閉,表面刮涂要均勻、平整,避免漏涂以及涂刷過厚起泡,不得有堆積,邊坡上不能出現流掛。待膩子表面固化,經驗收合格后方可進行上覆涂層施工,工序轉換要快,并防止表層污染。

3.2.5 聚脲底涂的施工

為了提高修補膩子與聚脲涂層的粘結力,一般在修補膩子表面再施涂一層聚氨酯(或環氧類)底涂,稱為聚脲底涂。該層底涂施工時同樣要求施涂均勻、無漏涂、無堆積,表面平整。

底涂施工完后,在噴涂聚脲前要對基層表面再進行一次檢查,將殘留的少量針眼用膩子逐個堵住,防止聚脲涂層引起針眼。底涂表干后經驗收合格可以噴涂聚脲,若超過 24 h未噴涂聚脲時需重新刮涂聚脲底涂。

3.2.6 噴涂(純)聚脲防水層

聚脲防水涂料的施工,以機械噴涂為主,人工噴涂為輔,聚脲涂料噴涂作業,采用雙組分槍頭撞擊混合噴射系統的噴涂設備。先使用機械設備對橋面平整部分進行噴涂,對機械噴涂達不到的特殊部位(防護墻根部、加高平臺端面)進行人工噴涂。

1)首次噴涂施工。首次噴涂加高平臺范圍,采用機械噴涂,噴涂前,先在塑料布上進行試噴,設定噴涂車的行走速度和自動噴槍的運行速度,使噴涂聚脲達到設計的厚度(≥2mm),然后進行大面積的機械噴涂。噴涂前用塑料膜覆蓋住線間 2.05m寬區域,用白鐵皮或塑料膜配合膠帶蓋住防護墻,用鐵板或木板蓋住側向擋塊齒槽、剪力齒槽區域,用膠帶粘住梁縫區域防止污染。在噴涂機經過兩端凹槽時用木板或鐵板墊在車輪下,防止機器顛簸。

2)二次噴涂施工。對邊角處采用人工噴涂,人工噴涂時噴涂槍手的操作水平是關鍵,豐富的施工經驗、專業的施工資質,是高質量施工的前提。

噴涂作業時,用手持噴槍噴涂施工,噴槍宜垂直于待噴基層,距離適中(0.7m～0.8m),移動速度均勻;噴涂順序為先難后易、先上后下,宜連續作業,一次多遍、縱橫交叉噴涂至設計要求的厚度,一般人工噴涂 2遍～3遍能達到設計 2mm厚。

3.2.7 脂肪族聚氨酯面層施工

對于外露的聚脲防水層,為防止受日照變色、老化、粉化和變性,應在其上輥涂一層脂肪族聚氨酯面漆。脂肪族聚氨酯面層施工前,應對相應區域聚脲防水層表面進行清潔檢查,保證聚脲防水層表面干燥、無灰塵、油污和其他污染物;一般采用人工輥涂或刷涂,厚度不小于 0.2mm;施工過程中要確保不漏涂,不堆積,均勻噴涂,達到封閉的目的,提高防水層的耐久性。

為了保證面層和聚脲防水層之間良好的粘結,脂肪族聚氨酯面層宜在聚脲防水層施工完畢后 6h內施工完成。

面層采取輥涂施工時,要輥涂兩遍,以保證達到設計厚度,且要等到第一遍表干(常溫下 3 h～4h)后可輥涂第二遍。

當面層與聚脲防水層施工間隔(6 h)超出規定時,應采用專用搭接粘結劑做預處理或現場做粘結拉拔試驗后確定。

3.2.8 聚脲搭接施工

橋面噴涂聚脲防水涂層兩次施工間隔在 6 h以上,需要搭接連成一體的部位,從而保證第一次施工接頭和后續的防水層進行可靠的搭接。

首先對已施工的防水層邊緣 15 cm～20 cm寬度范圍內的涂層表面進行打磨,再進行清潔處理,保證原有防水層表面清潔、無油污及其他污染物。然后輥涂搭接劑,使用方法要依據搭接劑廠家的使用說明。一般在輥涂 0.5 h后可以進行噴涂,并要在輥涂搭接劑后 4 h～24 h之內噴涂后續的防水層。

4 應用實例

由我部承建施工的京滬高鐵濉河特大橋 DK 710+908～DK721+565段,全長 10 662m,梁面全部采用(純)聚脲防水層施工,共施工聚脲防水層 9.4萬 m2。采用本施工技術單機日產量達到 1 400m2,經檢測防水層厚度、拉拔強度、不透水性等技術指標全部合格。

通過實踐證明,采用本技術施工聚脲防水層,質量、安全、進度、效益等方面均取得了良好的效果。

[1]李狄祥,許明娟.橋面防水層施工質量控制技術研究[J].山西建筑,2009,35(6)：329-330.

Construction technology of polyurea waterproof layer sp raying on high-speed railway bridge girder surface

LIU Jin-cheng

Combining with the construction of Jing-Hu high-speed railway,it specifically introduces the construction technical points of polyurea waterproof layer spraying on bridge girder surface,andmakes a discussion by engineering cases.The results show that：the application of this technology has achieved greateconomic and social benefits.

polyurea waterp roof layer,construction technology,high-speed railway

U 443.32

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1009-6825(2011)03-0180-02

2010-09-27

劉金成(1974-),男,工程師,中鐵十二局集團第四工程有限公司,陜西西安 710021