新建鐵路橋梁聚脲防水施工技術(shù)

吳曉紅，常淑清

(1.唐山學(xué)院 土木工程系，河北 唐山 063000;2.中鐵十六局集團 第二工程有限公司，天津 300162)

新建鐵路中橋梁設(shè)計使用年限為100年，所以對橋梁防水提出了較高的要求，為了滿足橋梁使用壽命，橋面兩防護墻之間8.8 m范圍內(nèi)采用噴涂聚脲防水材料防水。噴涂聚脲是一種 A、B雙組份、無溶劑、快速固化的彈性防水材料，具有施工速度快、一次施工達到設(shè)計要求厚度、無接縫、涂層致密、防水效果好，抗張拉強度及伸長率高、耐磨、抗沖擊、耐腐蝕等優(yōu)點［1］。像新建鐵路橋梁梁面如此大規(guī)模地使用噴涂聚脲防水，在國際上尚屬首次，所以對噴涂聚脲施工技術(shù)進行研究意義重大。

1 工程概況

新建鐵路橋梁梁面滿足CRTSⅡ型板式無砟軌道板要求，梁面寬12.0 m，兩防護墻之間凈寬8.8 m噴涂1.8～2.0 mm的聚脲防水層，此聚脲為無縫連續(xù)防水，底座板下為厚2.0 mm聚脲，底座板之外為厚1.8 mm聚脲+0.2 mm脂肪族聚氨酯面層，防護墻及側(cè)向擋墻的封邊高度為80 mm。詳見圖1。

2 總體施工組織安排

整個梁面的聚脲噴涂計劃分兩次進行，第一次只施工底座板下面的部分，等無砟軌道板鋪完、側(cè)向擋塊現(xiàn)澆完成后，再進行第二次噴涂剩余部分聚脲［2-3］。這樣安排施工有以下優(yōu)點:第一可以有利于對噴涂聚脲防水層的保護，如果整個橋面一次噴涂聚脲，然后現(xiàn)澆底座板、鋪設(shè)無砟軌道板、現(xiàn)澆側(cè)向擋塊等工序施工很容易對已經(jīng)施工的防水層造成破壞，如果底座板以外聚脲后噴涂，就不需要保護了，也不會造成破壞了，也不需要對破壞部分進行修補，也更有利于橋面的整體防水。第二側(cè)向擋塊部位必須進行二次噴涂，因為側(cè)向擋塊是在鋪設(shè)完成無砟軌道板后才能進行擋塊施工，所以分兩次噴涂聚脲也能更好地滿足這些工序施工的要求。

圖1 橋面防水層立面布置(單位:mm)

3 聚脲施工工藝流程

聚脲施工工藝流程為施工準備→拋丸基層處理→刮涂基層修補膩子→噴涂底層涂料→噴涂聚脲防水材料→缺陷檢查及修補→噴涂脂肪族聚氨酯面層(暴露部位)→防水層檢驗、驗收。

4 施工工藝及方法

4.1 施工準備

組織專業(yè)防水施工隊伍，做好機械設(shè)備、人員、材料、檢測儀器及技術(shù)等各方面施工準備，做好梁面的驗收，梁面要滿足設(shè)計要求，特別是平整度要求滿足3 mm/4 m、1 mm/2 m的誤差要求，對梁表面進行清理，使表層無油脂、無灰塵、無污物、無松散，對防護墻腳、錯臺部位、梁端部、泄水孔等部位進行適當(dāng)修補。

4.2 拋丸基層處理

1)拋丸及優(yōu)點。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，讓丸料沖擊工作表面然后在機器內(nèi)部通過配套的吸塵器的氣流清洗作用，將丸料和清理下來的雜質(zhì)分別回收，并且使丸料可以再次利用的技術(shù)。機器配有除塵器，提供內(nèi)部負壓以及分離氣流，并做到無塵、無污染施工，拋丸處理具有以下優(yōu)點:①打磨質(zhì)量好，相比傳統(tǒng)機械打磨而言，基層拋丸表面粗糙均勻，不破壞原基面結(jié)構(gòu)和平整度;能徹底去除混凝土表面浮漿層;使混凝土表面形成均勻堅實的麻面，增強防水材料或底涂的附著力并提供一定的滲透效果。②拋丸處理工效高、速度快、適宜大面積快速施工。③相比傳統(tǒng)機械打磨而言，拋丸作業(yè)為一次性施工，不需要單獨清理，無揚塵，對環(huán)境沒有影響。

2)試拋。采用專用拋丸機，確認以下拋丸工藝數(shù)據(jù):①最佳拋丸料規(guī)格采用S330或S390;②丸料流量即最佳電機負載;③拋丸設(shè)備行走速度。

3)以上工藝參數(shù)設(shè)定后，按照圖2所示順序進行施工。

圖2 施工順序示意

4)拋丸機處理橋面板時，要選擇初級拋丸或中度拋丸，拋丸后的梁面達到SP3～SP4等級。處理完的混凝土基材不得有浮灰。

5)拋丸清理不到的區(qū)域，特別是防撞側(cè)墻、側(cè)向擋塊封邊部位處的混凝土表面，應(yīng)使用角磨機清理，應(yīng)注意不得產(chǎn)生打磨溝痕。

4.3 刮涂基層修補膩子

由于混凝土的缺陷，基層混凝土?xí)@現(xiàn)一些孔洞、如果不進行處理，后續(xù)的聚脲噴涂層的施工質(zhì)量將得不到保障，所以要對梁體表面進行刮涂基層修補膩子?？锥?、裂縫以及泄水口周圍混凝土等缺陷應(yīng)修補平整，修補后的基層應(yīng)符合設(shè)計要求。基層表面的凹陷、洞穴和裂縫常用基層修補膩子填平，待基層修補膩子固化后，才能進行下一工序施工。

4.4 噴涂底涂

在檢查合格的基層上，涂刷基層處理劑(底涂)，本項目采用專用環(huán)氧樹脂基底涂。

1)底涂的類型選擇應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的氣候條件選擇。

2)底涂涂料應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用，攪拌均勻，嚴格按照使用說明書要求準確稱量。要求底涂涂層用量≥0.40 kg/m2。

3)底涂施工一般采用輥涂工藝，邊角溝槽輔以刷涂施工。

4)底涂涂布應(yīng)均勻，無漏涂、堆積;底涂固化過程中必要時(冬季)放置遮蓋物，以使表面不受污染。為使底涂更好地滲入橋面混凝土基層，本項目采用手工涂布。

5)待底涂涂層實干后方可進行下道工序的施工，實干時間一般為4～6 h。

6)涂刷完底涂的橋面板不得再次污染。

4.5 噴涂聚脲防水材料

聚脲涂料噴涂作業(yè)，采用雙組份槍頭撞擊混合噴射系統(tǒng)的噴涂設(shè)備，防水涂料由甲組(A組)和乙組(B組)兩種組份組成。

噴涂聚脲防水涂料的施工，應(yīng)以機械噴涂為主，人工噴涂為輔，聚脲施工前應(yīng)保證基層溫度高于露點溫度3℃，先使用機械設(shè)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進行人工噴涂，施工前需將B料攪拌15 min以上，并使之均勻，施工過程中應(yīng)保持連續(xù)攪拌。

4.5.1 機械噴涂

機械噴涂具有很多優(yōu)越性，比如施工速度快、效率高、噴涂厚度均勻、防護較好、受環(huán)境影響小等優(yōu)點。機械噴涂前，調(diào)試好噴涂設(shè)備，先在塑料布上進行試噴，測量試噴后的聚脲層厚度，設(shè)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(shè)計的厚度，然后進行大面積的機械噴涂。

4.5.2 人工噴涂

人工噴涂，噴涂槍手的操作水平是關(guān)鍵，豐富的施工經(jīng)驗、專業(yè)的施工資質(zhì)，是高質(zhì)量施工的前提。噴涂槍手要進行專業(yè)培訓(xùn)，從學(xué)習(xí)聚脲基礎(chǔ)知識到進行實際操作，并持證上崗，確保能優(yōu)質(zhì)高效地完成新建鐵路聚脲防水工程。現(xiàn)場施工操作人員應(yīng)作好勞動安全保護。噴涂作業(yè)工人應(yīng)配備必要的勞保用品，包括工作服、護目鏡、防護面具、口罩、乳膠手套、安全鞋、急救箱等。

4.6 缺陷檢查及修補

聚脲噴完后，要對噴涂表面進行細致的檢查，要對針孔、鼓包等缺陷進行認真修補。在需要修補處，再用帶鋼絲圓盤的機械砂輪、鋼絲刷或其他工具把需修補的表面打毛，增強機械黏合力。用專用處理劑處理打毛的表面，從而除去所有灰塵或其他污染物，并軟化現(xiàn)有表面。用手工聚脲或噴涂聚脲施工于所需區(qū)域。

4.7 噴涂脂肪族聚氨酯面層(暴露部位)

1)脂肪族聚氨酯面層宜在聚脲防水層施工完畢后6 min內(nèi)完成，保證面層和聚脲防水層之間良好的黏結(jié)。

2)脂肪族聚氨酯面層施工前，應(yīng)對相應(yīng)區(qū)域聚脲防水層表面進行清潔處理，保證聚脲防水層表面干燥、無灰塵、無油污和其他污染物［4］;與聚脲防水層施工間隔時間超出規(guī)定時，應(yīng)采用專用搭接黏結(jié)劑做預(yù)處理或現(xiàn)場做黏結(jié)拉拔試驗后確定。

3)脂肪族聚氨酯面層施工采用噴涂工藝，邊角溝槽輔以刷涂施工。涂膜厚度0.2 mm。涂膜施工完畢24 h內(nèi)，避免重物碾壓。

4.8 防水層檢驗、驗收

1)噴涂聚脲施工驗收質(zhì)量包括:①外觀:目測，表面平整、無流掛、無針孔、無起泡、無空鼓、無開裂、無異物混入。②厚度:采用超聲波測厚儀，涂超聲波耦合劑先校準，再測試，取平均值。③黏結(jié)強度:采用拉拔儀，涂膜表面先砂磨處理，用黏結(jié)劑黏拉拔頭，養(yǎng)護后再測［5］。④不透水性:采用透水儀，用油灰等密封底座，壓上重物，加水觀察。

2)脂肪族聚氨酯面層施工驗收質(zhì)量包括:①外觀:目測。②厚度:超聲波測厚儀。③黏結(jié)力:拉拔儀，涂膜表面先砂磨處理，用黏結(jié)劑(注意黏結(jié)劑的滲透性)黏拉拔頭，養(yǎng)護后再測。

5 結(jié)語

通過對本工程精心組織，橋梁聚脲施工不斷地進行細化優(yōu)化，使新建鐵路橋梁聚脲防水進展順利，所施工的聚脲防水層質(zhì)量優(yōu)良，從而保證了新建鐵路聚脲防水層施工的順利進行。同時也說明了本文介紹的鐵路橋梁聚脲防水施工技術(shù)是可行的，此法為以后在高速鐵路橋梁大面積推廣聚脲防水提供了一些寶貴經(jīng)驗。

［1］中華人民共和國鐵道部.科技基(2009)54號 新建鐵路橋梁混凝土橋面噴涂聚脲防水層暫行技術(shù)條件［S］.北京:中國鐵道出版社，2009.

［2］范立礎(chǔ).橋梁工程下冊［M］.北京:人民交通出版社，1988.

［3］徐偉，郭征紅，駱雁斌.橋梁工程［M］.北京:人民交通出版社，2008.

［4］余建平，路易·布朗.高鐵橋梁用暴露型防水彈性涂膜［J］.中國建筑防水，2009(5):7-9.

［5］蔣宗全，郭曉安，屈高見.橋面噴涂聚脲防水層常見質(zhì)量缺陷與應(yīng)對措施［J］.鐵道建筑，2010(10):19-21.