1、高速铁路梁面聚尿防水层质量缺陷及成因分析摘要：本文通过对沪昆高铁施工中发现的防水施工中的一些质量问题成因分析，意在提高防水层施工的质量，为同类工程施工提供借鉴。 关键词：高速铁路;梁面;质量缺陷;成因;分析 中图分类号： U231 文献标识码： A 1.工程概况 沪昆高铁桥梁占线路总比例约 60%，防水层喷涂面积达 19 万 m2，桥梁宽 12.0m，防撞墙内侧梁面宽 8.8m，防撞墙外侧水沟电缆槽宽 3.2m，桥面防水型式为（见如 1）：防撞墙内底座板外侧采用底涂+喷涂1.8mm聚脲防水涂料+0.2mm 脂肪族聚氨酯面层，底坐板下采用底涂+喷涂 2mm厚聚尿防水涂料，水沟电缆槽内侧外露部分采
2、用 2.0mm 聚氨酯防水涂料 +4cm 厚 C40 聚丙烯纤维网混凝土保护层。防水层质量要求是表面无起泡、针孔、厚度均匀、无分层，与梁体粘结强度2.5MPa。 底座板下防水层构造 底座板以外防水层构造 图 1 2.施工工艺及流程 2.1 施工流程 梁面清理、修补及验收梁面浮浆抛丸刷底底涂聚尿喷涂验收成品保护 2.2 施工工艺 1）梁面清理、修补及验收 梁面清理主要是采用打磨机、角磨机对梁体表面的空鼓、松动、蜂窝麻面、浮渣、浮土、脱模剂和油污、防撞墙烂根等清理打磨，使梁面平整度及清洁度达到验标及做防水的要求。 2）梁面浮浆抛丸 抛丸的目的，是完全去除浮浆和起砂，形成 100%“创面” ，提前暴
3、露梁面缺陷，增加梁体与防水底底涂的粗造糙度。一般采用轻度抛丸，抛丸机速度选用 45 档，行走速度 1518m/min，丸料规格采用 S390。抛万效果如下图 2： 3）底涂 配套底涂选用聚氨酯底涂，且必须在基层含水率7%的晴好天气条件下施工。底涂施工共分三遍，第一遍辊涂、刷涂底涂，封闭梁面，第二遍采用刮板刮涂底涂与石英砂的混合料，时间在第一遍施工 12h 后，以达到封闭和填平梁面气泡、凹坑、麻面的目的，第三遍是对第二遍刮涂后仍存在缺陷部位的人工修补，以达到梁面平整、无气孔、凹坑、麻面的目的，底涂施工的好坏，是防水层施工质量的关键。 SP2 研磨 SP3 轻度抛丸 SP4 中度抛丸 SP5 轻度
4、铣刨 4）聚尿喷涂 喷涂聚脲防水涂料以机械喷涂为主，人工喷涂为辅。先使用机械化设备对桥面平整部分进行喷涂。对机械喷涂不能达到的特殊部位进行人工喷涂，人工喷涂喷枪垂直于待喷基层，距离基面约 0.60.7m，移动速度均匀；喷涂顺序为先难后易、先上后下，连续作业，机械喷涂连续 2次，人工一次多遍、纵横交叉喷涂至设计要求，两次喷涂的，间隔时间不能超过 6h。 5）验收及成品保护 防水层施工完成后 7 天，进行抗拉拔和厚度检测，每 10 孔检测 5 个点，合格后，方可进行二布一膜施工，二布膜施工前，防水层上必须封闭交通，防止防水层被车辆破坏。 3.质量缺陷及原因分析 3.1 质量缺陷及原因分析 根据沪昆
5、高铁聚尿防水层施工情况总结，基质量缺陷主要分为以下几种： 1）鼓泡：这是聚脲喷涂施工最常见的问题，也是处理起来最费工费时的问题。形成的主要原因是：砼中的空气或者潮气在底涂施工时没有得到充分释放或封闭，在热胀效应下反射到表面；见图 3AB 组分比例失调；基层表面未清理干净，夹杂有喷涂过程中管道下掉下的蓬松的涂料渣，涂料渣在暴晒下膨胀；喷涂设备出现故障，喷口压力达不到要求；喷涂时间间隔较长，上一道喷涂固化太快，或上层被雨淋；潮气与聚脲体系中的 A 组分反应，生成 CO2 气体导致鼓泡。气温变化或温差越大，鼓泡的范围越大，发展速度或扩展速度越快。 2）针孔：针孔也是喷涂聚脲施工中最常见的现象，也是由
6、于封闭在涂层下的气体造成的。主要原因是底涂涂刷时，没有完全封闭梁面的气孔，在喷涂时，气孔快速冒出表层所致（图 4） 。 3）分层：聚脲防水层和混凝土基面粘结强度达不到设计要求导致聚脲涂层与基材很容易脱离，或者先后施工的两道聚脲层之间发生分离，二者均属于分层缺陷（图 5） 。 4）拉拔力不合格：拉拔力不合格是聚尿防水层中质量问题最严重的现象，主要原因是梁面清理不干净，抛丸不彻底或较轻，底涂涂刷不均匀、漏涂造成。 3.2 处理措施 1）鼓泡和针孔：鼓泡和针孔形成的原因比较相似，最大的区别是鼓泡是空没有从面层冒出，而针孔的气泡在喷涂时快速冒出，因此，解决鼓泡和针孔，可以从以下几个方面着手：加强底层的
7、刮涂质量，第二遍石应英刮涂完成后，仔细的检查底涂表面有无没封闭的气孔，特别对于底涂表面的白色泡沫，必须人工铲除后，重新进行第三遍修补，甚至第四遍，直至底涂气泡全部封闭消除；每次喷涂前，对原材料进行检验，确保原材料的质量和比例符合要求，设备运转正常，正式喷涂前，找一块土工布进行试喷，试喷合格后再进行正式喷涂；找专人对基层表面进行清理，并在喷涂前，对喷涂管道上的杂物先行清理干净，防止因夜间喷涂，光线不好，管道移动时杂物落入喷涂的聚尿层内；经常检查、保养设备，检查喷枪、压力等，确设备正常运转；严格控制好二次喷涂的间隔时间，一般第二遍在第一遍未完全凝固前完成为宜；严格控制喷涂基层的温度、湿度及喷射温度
8、等条件，严禁在不具备条件的情况下盲目喷涂，特别是湿度及基层温度达不到规范要求的情况。 图 3 图 4 图 5 2）分层：分层主要采取当面层与底涂分离时，改良底涂的腻子，缩短底涂与聚尿喷涂的时间间隔，一般以不超过 46 小时为宜；同时，底涂表面必须干净，无灰尖有杂物、干燥无积水；当第一层聚尿与第二层聚尿分层时，缩短两间喷涂的间隔时间，检查喷头的压力，清理表层灰尖及杂物，尽量达到两层聚尿均匀喷涂，减少薄厚不均现象。 3）拉拔力不合格：主要是要加强梁面的清理、冲洗和抛丸，必须保证梁面干净无杂物，同时在涂刷底涂时，确保底涂均匀涂刷，无遗漏，做拉拔试验时聚尿防水层施工已满足 7 天要求。 4.结语 喷涂聚脲是一项技术含量较高的混凝土防水防护技术，针孔、鼓泡、分层、拉拔力不足等质量缺陷的成因研究及解决，是最大限度地避免施工缺陷，保证聚脲涂层的质量探索，除了本文总结的施工中需注意的细节因素外，还应掌握必要的喷涂聚脲相关的专业技术知识，如聚脲的基本化学知识、聚脲喷涂工艺及成膜原理、喷涂聚脲设备的工作原理、原料品质的识别，气温等施工环境、基层表面状态等对施工质量的特殊影响，相关不利情况的预案及处理技术等。 参考文献： 1高速铁路设计规范(试行） 2高速铁路施工工序管理要点
