1、京石高速铁路桥梁喷涂聚脲防水层质量控制研究摘要：京石客运专线是中国“四纵四横”客运专线网络中京港客运专线的组成部份，其桥梁设计使用年限为 100 年，无砟轨道结构应用广泛，防止雨水渗入桥梁主体内部，避免桥梁混凝土表面剥离、内部钢筋锈蚀，有效的保证使用年限、减少铁路维护费用，做好桥面防水层的施工具有重大作用。鉴于无砟轨道结构的特点，京石铁路客运专线桥面防水层引进了以喷涂聚脲为主防水材料的桥面防水体系。 关键词：客运专线桥梁；聚脲防水层；质量控制中图分类号：U238 文献标识码：A 1、前言 喷涂聚脲涂料是近 10 年来继高固体化涂料、水性涂料、光固化涂料、粉末涂料等低（无）污染涂料之后，为适应环
2、保需求而研制、开发的一种新型无溶剂、无污染、高安全的绿色环保涂料。喷涂聚脲是一种常温下无定形液体材料，在施工现场环境下经过喷涂工艺能在桥面形成一定厚度的连续不透水层，且对混凝有很高的粘结性，能承受高的应力，具有耐高温、耐疲劳、耐穿刺、耐滑动、抗冲击、耐磨损性能的显著特点。2、工程概况 京石铁路客运专线正线全长 281 公路，初期运营速度 300km/h，2008年 10 月开工建设，2012 年 12 月 26 日正式通车运营。京石高铁采用CRTS-型板式无砟轨道结构形式，其桥面混凝土采用喷涂聚脲防水层，防水层的施工质量直接影响了后期维护工作，施工时需对防水层的质量进行严格的控制。 3、喷涂聚
3、脲防水体系简介 喷涂聚脲桥面防水层分为二部分施工：底座板下防水层由“基层处理剂+聚脲弹性防水涂料”组成；线间防水层（两底座板间、防水墙与底座板间防水层）由“基层处理剂+聚脲弹性防水涂料+脂肪族面层”组成。底座板下防水层选用喷涂纯聚脲弹性防水涂料（浅灰色） ，为非暴露型防水材料，属于芳香族聚脲，易变黄、粉化和失色。线间防水层是在喷涂聚脲防水层上，喷涂脂肪族聚氨酯面层（中灰色） ，为暴露型防水材料，长期暴露不变色，耐候性好，与芳香族聚脲有良好的粘结性。 喷涂聚脲防水涂料是一种 A、B 双组分、无溶剂、快速固化的弹性防水材料，A 组分由端氰基化合物与异氰酸反应制得的半预聚物，B 组分由端氨基树脂和端
4、氨基扩链剂组成的混合物，A、B 两组分在专用喷涂设备的喷枪混合喷出，快速反应固化生产灰色的弹性防水涂膜。 4 喷涂聚脲防水层施工质量控制 喷涂聚脲防水层主要采用以下施工工艺和控制措施：原材检测、基层要求及抛丸处理施工、底涂及腻子层施工、喷涂聚脲防水涂料施工、脂肪族聚氨酯面层施工、搭接、修补及验收。 4.1 原材料的检测 所有防水层材料进场后均要组织检查和检测，检查原材料出厂合格证、出厂质量检验报告，按进场批次抽样检测现抽样材料是否合格，出具复验报告，材料合格方可使用。 4.2 基面要求及抛丸处理 桥面表面强度达到规定要求，基面必须坚实、平整、干燥、洁净，无明显凹凸不平、洞眼、裂缝，无浮浆、油脂
5、、粉尘等污物，粗糙度满足 SP3SP4 要求。 4.2.1 平整度要求 检验方法：用 4m 靠尺（长直尺）检查，直尺与基层面的间隙不应超过 3mm，只允许平滑变化。当梁面平整度满足不了要求时，缺陷处应切槽、凿毛、清洗后用聚合物砂浆或专用腻子修补，保证聚合物砂浆与基面的粘结强度及厚度满足要求。 4.2.2 基层表面抛丸处理 底座板范围内的基面粗糙度采用抛丸机处理，底座板范围外的基面不适合机械抛丸，采用手持式角磨机进行粗糙处理。以百锐泰克 2-20DT抛丸机为参考，应控制行走速度为 10m/min，电流为 18A。要求沿线路纵向匀速行走，往返抛丸创面连续搭接（即控制搭接长度为 0） ，不能出现搭接
6、后二次抛丸创面过深或搭接不够造成“漏抛”现象，抛丸程度达到SP3-SP4 粗糙度。 4.2.3 基层自检 基层梁面的自检项目主要包括：梁面平整度、清洁度、粗糙度、表面强度、含水率等指标，确认基面的各项指标达到施工要求方可进行下步工序。 4.3 底漆及腻子层施工 4.3.1 涂装前准备 底涂施工前彻底清除整个施工现场及防护墙内侧包括桥面以及剪力齿槽、侧向挡块齿槽内部的灰尘、污物、浮浆和松散的表层，采用吸尘器进行吸尘。涂料应现配现用，严格按照使用说明书要求准确称量。 4.3.2 底漆施工 （1）温湿度要求 施工底漆时要注意施工现场的温度和湿度，施工时基面温度不能低于 5，空气湿度不能高于 75%，
7、基面含水率不能高于 7%。 （2）施工要领 底涂施工采用人工刮涂工艺。将材料 A、B 组分按指定配比混合均匀，使用电动搅拌机搅拌 2 分钟以上，底漆材料混合后在 1 小时内要使用完毕。底漆施工完毕后，需在表干之后实干之前进行下一道工序，大约为4-8 小时，具体时间视现场温湿度环境而定。用手指按压底漆表面已经没有粘性即为表干，用有机溶剂不能将涂料擦去即为实干。 （3）底漆施工自检 检查底漆涂膜，对缺陷部位进行修补。涂膜实干后，检查是否漏涂，是否有起泡，针眼等缺陷，测定其附着力，确认底漆各项指标合格。 （4）点补混凝土表面气孔、凹坑等缺陷 使用刮刀粘上腻子材料，点补混凝土表面大的气孔和凹坑，如凹坑
8、过大可在腻子材料中加入细石英砂予以修补。实际操作时也可以在底漆中加入石英砂对基面予以修补。 4.3.3 满刮腻子 使用石英砂作为填充料，石英砂跟油漆的配比至少达到 1.5:1，以达到更好地填充孔洞的目的。完成第一遍腻子。完成第一遍满刮腻子后，对基面局部轻度打磨处理，除去颗粒、刀痕等，并进行清洁。刮腻子后，以打磨机磨去基面上存在的颗粒、刀痕以及点补留下的喇叭边等，再满刮第二遍腻子。 4.4 聚脲防水层喷涂施工 （1）喷涂聚脲防水涂料的施工，以机械化自动喷涂为主，人工喷涂为辅。 （2）聚脲施工前应保证基面温度高于露点温度 3，聚脲材料必须在 10-40干燥环境下储存。喷涂过程中必须保持材料包装桶密
9、封，开桶后的材料应尽快使用完毕。 （3）施工前需将 B 料搅拌 15 分钟以上，并使之均匀。施工过程中应保持连续搅拌。喷涂时基面温度需达到 10以上，并且喷涂完毕后需保持至少一天以上对防水层进行养护。 （4）喷涂聚脲使用专用的喷涂机械施工，聚脲涂层分两遍喷涂完成。完成第一遍喷涂后，用刀片处理掉突起的颗粒与针孔，处理第一遍喷涂的现场的时候，切记要带鞋套进入施工区域，以免带入新的杂质，影响第二遍施工效果。处理完毕，喷涂第二遍聚脲防水材料。为避免出现脱层现象，两道喷涂间隔时间不宜超过 30 分钟，当间隔时间超过 6 小时时，必须使用层间粘结剂才可以进行第二道喷涂。 4.5 脂肪族聚氨酯面层施工 （1
10、）SP-7806 脂肪族聚氨酯面宜在聚脲防水层施工完毕后 6 小时内完成，保证面层和聚脲防水层之间良好的粘结。 （2）SP-7806 脂肪族聚氨酯面层施工前，应对相应区域聚脲防水层表面进行清洁处理，保证聚脲防水层表面干燥无灰尘，油污和其他污染物。如果与聚脲防水层施工间隔时间超出规定，应采用 SP-7885 层间粘合剂做预处理或现场做粘结拉拔试验,然后确定。 （3）脂肪族聚氨酯面层施工可采用辊涂或喷涂工艺，边角沟槽辅以刷涂施工。面漆粘度过大时，可加入专用配套稀释剂以求达到最佳的施工粘度。面漆总厚度要求大于 200 微米。一道施工难以达到指定厚度，一般分两道施工。 4.6 搭接施工 （1）对于桥面
11、喷涂聚脲防水层两次施工间隔在一周以上，需要搭接连成一体的部位，第一次施工应预留出 15-20cm 的操作面以便和后续防水层进行可靠的搭接。 （2）施工后续防水层，应对已施工的防水层边缘 20cm 宽度内的涂层表面进行处理，保证原有防水层表面清洁干燥无油污及其他污染物。 （3）采用 SP-7885 层间粘剂对原有防水层表面 15cm 范围内做预处理，并在 4-24 小时之内喷涂后续防水层与原有防水层搭接宽度至少10cm。 4.7 修补 （1）如果涂层有鼓泡破损遗漏等缺陷，需要对涂层缺陷进行修补。 （2）如果缺陷部位涂层喷涂时间较短（小于 4h） ，则可对缺陷涂层表面进行打磨清理后直接进行二次喷涂
12、聚脲；如果缺陷部位涂层喷涂时间较长（大于 4h） ，则应在缺陷涂层表面并向外扩展 5-10cm，打磨清理后，涂刷层间粘合剂，然后进行二次喷涂聚脲。 4.8 聚脲喷涂防水层质量验收 防水层施工完养护 7 天后方可进行验收，验收的项目及要求如下表1。 表 1 聚脲喷涂防水层验收项目及方法 5 结束语 京石铁路客运专线已顺利竣工，根据现场观察, 桥面防水层施工质量稳定，防水性能得到了充分的发挥，施工取得了成功。通过对聚脲防水层的原材检测控制、施工过程中及检验和验收工作的控制，防水层的质量达到了预期的效果。喷涂聚脲防水层作为一项新的防水施工技术，通过京石铁路客运专线的施工和应用，为以后的防水层施工提供了技术指导。 参考文献 1、 客运专线铁路桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防水层暂行技术条件科技基2009117 号，中国铁道出版社，北京，2009 2、刘志跃，李瑞华，赵惠芳，等喷涂聚脲弹性体技术与应用J 中国建筑防水，2007 3、秦德进客运专线板式无砟轨道桥面聚脲防水层施工J 山西建筑.2011
