淺談鐵路橋梁橋面防水層施工技術(shù)

李珣

【摘 要】鐵路橋梁橋面防水層是橋面鋪裝的重要組成部分，是橋梁上部梁板的重要保護(hù)層，橋面防水層的使用壽命在某種程度上對橋梁使用壽命起到重要作用。目前，噴涂聚脲防水層已在我國鐵路橋梁混凝土橋梁中廣泛應(yīng)用。本文詳細(xì)闡述了鐵路橋梁橋面防水層施工技術(shù)的相關(guān)要點。

【關(guān)鍵詞】鐵路橋梁；橋面防水層；聚脲；基層；底涂

一、鐵路橋梁橋面噴涂聚脲防水層的基本原理及優(yōu)勢

（一）基本原理

噴涂聚脲涂料是一種 A、B 雙組份、無溶劑、快速固化的彈性防水材料，是由異氰酸酯組份（簡稱A 組份） 與氨基化合物組份（簡稱B組份） 反應(yīng)生成的一種彈性體物質(zhì)（ 國內(nèi)俗稱純聚脲）。異氰酸酯既可以是芳香族的，也可以是脂肪族的。其中的 A 組份可以是單體、聚合體、異氰酸酯的衍生物、預(yù)聚物和半預(yù)聚物。預(yù)聚物和半預(yù)聚物是由端氨基或者端羥基化合物與異氰酸酯反應(yīng)制得。其中的B組份必須是由端氨基樹脂和端氨基擴鏈劑組成，在端氨基樹脂中，不得含有任何羥基成分和催化劑，但可以含有便于顏料分散的助劑。其化學(xué)原理為：

綜合聚脲樹脂的反應(yīng)特性和 RIM 技術(shù)的快速混合、快速成型的特點，通過調(diào)整反應(yīng)體系中材料的配比得到不同性能、不同固化時間、不同柔性、韌性到硬度較大的耐沖擊磨損涂層，固化時間可以從幾秒到很長時間調(diào)節(jié)，可適應(yīng)極端氣溫在 -35℃ ～75℃內(nèi)的復(fù)雜氣候和環(huán)境條件。其關(guān)鍵技術(shù)主要有兩方面，一是氨基聚醚、液態(tài)胺擴鏈劑與異氰酸酷的反應(yīng)原理及其工業(yè)化，二是噴涂所需要的專業(yè)化設(shè)備。脂肪族面層具有良好的防滑、耐磨、耐黃變、耐老化和耐化學(xué)腐蝕性能。長時間紫外照射后不粉化、不變色，具有良好的彈性和拉伸性能。在聚脲防水層上設(shè)置彈性脂肪族保護(hù)面層，有利于延長其使用壽命。

（二）技術(shù)優(yōu)勢

防水工程按設(shè)防材料的種類可分為： 卷材防水、涂膜防水、密封材料防水、混凝土和水泥砂漿防水、塑料板防水、金屬板防水等。聚脲防水涂層作為一種新型的防水施工技術(shù)，具有傳統(tǒng)防水施工所不可比擬的優(yōu)勢，能夠滿足橋面的連續(xù)密閉防水性、耐久性、梁體在靜動荷載和長期荷載下的變形和疲勞性能要求，可在野外大規(guī)模的快速施工并能保證質(zhì)量。

1、固化快，10s凝膠，10min 達(dá)到步行強度。

2、100%固含量，零 VOCs，對環(huán)境友好。

3、施工速度快，單機日施工 1000m2以上，可適于野外大面積快速作業(yè)。

4、一次施工達(dá)到厚度，克服多層施工的弊病。

5、優(yōu)異的物理性能，如抗張強度、伸長率高、耐介質(zhì)、耐磨、抗沖擊等。

6、涂層致密、無接縫，與混凝土和鋼等底材附著力好，不分層，達(dá)到皮膚式防水，效果極佳。

7、耐候性好，免維護(hù)，脂肪族體系戶外可長期使用。

二、鐵路橋梁橋面聚脲防水層施工技術(shù)要點

（一）基層處理

1、基層條件

混凝土橋面質(zhì)量應(yīng)滿足《客運專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收暫行標(biāo)準(zhǔn)》或設(shè)計要求。橋面基層平整度和強度符合設(shè)計要求，防護(hù)墻根部以內(nèi)的橋面清潔、干燥，不得有空鼓、松動、蜂窩麻面、浮碴、浮土、脫模劑和油污。

2、基層處理

橋面混凝土基層處理采用拋丸機進(jìn)行，設(shè)備具備同步清除浮漿、吸塵、帶有驅(qū)動行走系統(tǒng)和自循環(huán)回收的功能。橋面拋丸須選擇合適的噴丸關(guān)鍵參數(shù)，包括拋丸料規(guī)格、丸料流量、設(shè)備行走速度。參數(shù)確定后，按“S”型走行順序清理橋面基層。拋丸后的表面粗糙度達(dá)到SP3-SP4等級。處理完的混凝土基材不得有浮灰。

對于拋丸機不易施工的區(qū)域，特別是防護(hù)墻根部、側(cè)向擋塊等部位的混凝土表面，使用角磨機清理，應(yīng)注意不得產(chǎn)生打磨溝痕。

（二）底涂施工

1、技術(shù)要求

底涂是涂裝在混凝土表面，起到封閉針孔、排除氣體、增加聚脲與基層附著力的一種涂層材料，與混凝土基層及聚脲涂層有很好的粘結(jié)作用，具有良好的滲透力，其作用是粘結(jié)混凝土基層與聚脲涂層，封閉混凝土基層的水分、氣孔并修正基層表面的微小缺陷。

2、作業(yè)要點

底涂可采取滾涂或者滿刮的方式作業(yè)。施工前對基層進(jìn)行檢查，當(dāng)平整度、密實度不滿足要求時用膩子修補，確?；炷粱嫫秸?、密實，無孔洞。底涂施工完畢后，目測檢查其均勻程度、有無漏涂和明顯缺陷，若有應(yīng)及時修補。

（三）噴涂聚脲防水涂料

1、作業(yè)條件

基層溫度高于露點溫度3℃，濕度小于70%，基面含水率小于7%。已對橋面上的預(yù)埋件、側(cè)向擋塊基座、防護(hù)墻等進(jìn)行遮擋，避免污染。

2、噴涂方法

噴涂聚脲防水涂料的施工，以機械噴涂為主，人工噴涂為輔。先使用機械化設(shè)備對橋面平整部分進(jìn)行噴涂，對機械噴涂不能達(dá)到的特殊部位進(jìn)行人工噴涂。一次整體噴涂時：采用機械和人工噴涂的防水層施工應(yīng)為同時間、同進(jìn)度，共同施工，一次成型。

施工前需將B料攪拌15分鐘以上，施工過程中應(yīng)保持連續(xù)攪拌。先在非工作面上試噴，觀察涂層固化時間及A、B組分混合是否正常，如正常方可進(jìn)行防水層的噴涂。

每個工作日正式噴涂作業(yè)前，應(yīng)在施工現(xiàn)場先噴涂一塊400mm×400mm、厚度不小于2.0mm的樣片，由施工技術(shù)主管人員進(jìn)行外觀質(zhì)量評價并留樣備查。當(dāng)涂層外觀質(zhì)量達(dá)到要求后，方可按確定的工藝參數(shù)開始噴涂作業(yè)。

每道涂層采用縱橫交叉噴涂。且第二次覆蓋第一次的70%。噴槍應(yīng)和基材保持垂直，高度以65cm左右適宜。噴涂結(jié)束后，檢查涂層，有缺陷的部位用手工料修補達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

（四）脂肪族面層施工

1、技術(shù)要求

脂肪族面層主要起到耐磨、裝飾、防變色、防紫外線老化、防粉化，保護(hù)聚脲防水層的作用。應(yīng)涂刷均勻，色澤一致，不得漏涂，目測無氣泡、開裂和剝落，厚度大于或等于200μm。

2、作業(yè)要點

可采用人工涂刷工藝，宜在聚脲防水層施工完畢后6h內(nèi)完成。脂肪族面層施工前，應(yīng)對相應(yīng)區(qū)域聚脲防水層表面進(jìn)行清潔處理，保證聚脲層表面干燥、無灰塵、油污和其它污染物；當(dāng)與聚脲防水層施工間隔超出規(guī)定時，采用專用搭接劑進(jìn)行處理，做好層間搭接。

（五）防水層施工中應(yīng)注意的問題

1、基層處理時一定要注意對混凝土表面的清潔和裂紋缺陷的修補。若基層表面的浮漿、粉塵、油污、雜物等沒有清理干凈，會造成涂層與基層粘結(jié)不牢，嚴(yán)重時甚至?xí)霈F(xiàn)大面積的脫落?；鶎颖砻嬗锌p隙、空洞時，應(yīng)認(rèn)真用灌注砂漿或修補膩子等進(jìn)行修補，如果在缺陷存在的情況下施工，裂紋、空洞會在應(yīng)力集中的情況下擴大，造成涂膜的擴張，嚴(yán)重時將涂膜拉斷，直接失去防水作用。

2、拋丸時要嚴(yán)格控制粗糙度。粗糙度過小會導(dǎo)致粘結(jié)力不夠，而粗糙度過大會帶來大量的底涂和修復(fù)工作量，也不利于粘結(jié)強度。

3、加強對底涂材料、修補膩子的質(zhì)量檢測，各種材料應(yīng)具有良好的相容性，可以相互滲透。底涂材料必須確保能滲入梁面基層，增強與基層的粘結(jié)性能。

4、底涂、膩子施工要加強過程控制，達(dá)到實干狀態(tài)后再進(jìn)行下道工序，防止出現(xiàn)鼓包等質(zhì)量缺陷。若施工完畢后發(fā)現(xiàn)有針眼、鼓包等缺陷，應(yīng)及時修補，符合要求后才能進(jìn)行下道工序，防止噴涂聚脲后造成質(zhì)量缺陷。

5、底涂、膩子、聚脲和脂肪族面層等都是 A、B 組分材料，作業(yè)時一定要嚴(yán)格控制材料配比并混合均勻，避免因比例不當(dāng)造成產(chǎn)品質(zhì)量不滿足技術(shù)要求。

6、聚脲噴涂作業(yè)時應(yīng)嚴(yán)格保證基層溫度應(yīng)高于露點溫度 3℃以上，防止形成層間水膜，導(dǎo)致脫層或者鼓包。

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