聚脲防水层施工工艺

1 概况

近年来客运专线铁路桥梁建设发展迅速，特别是无砟轨道结构应用广泛，无砟轨道形式较多，其在桥梁上的布置与连接形式也不尽相同，如单元板式无砟轨道通过预埋钢筋直接与桥面相连；双块式无砟轨道通过桥面保护层与桥梁结构连接，而纵连板式无砟轨道结构的底座板与桥面之间设置了两布一膜滑动层。

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，为适应环保需求而研制、开发的一种新型无溶剂、无污染、高安全、无毒的绿色环保涂料。

2 聚脲防水层施工工艺

2.1 防水层工艺流程

喷涂聚脲弹性防水层作为高速铁路桥面的防水材料主要分为以下施工工艺：基层处理施工、底涂施工、喷涂聚脲防水涂料施工、脂肪族聚氨酯面层施工、验收、修补。

2.2 基层处理

2.2.1 防水层的基层应平整、清洁、干燥（含水率小于7%），不得有空鼓、松动、蜂窝麻面、浮渣、浮土、脱模剂和油污，平整度达到4m靠尺，尺与基层间隙＜3mm。

2.2.2 梁面的尘土，施工残留的水泥浆，砂浆及油污等必须彻底清理干净，基层表面保持干净，不得有明水。

2.2.3 满足喷涂聚脲防水工程需要的混凝土基层的含水率不应大于7%。

2.3 抛丸施工

抛丸即指通过机械的方法把丸料(钢丸或钢砂) 以很高的速度和一定的角

度抛射到工作表面上，让丸料冲击工作表面，然后在机器内部通过配套的吸尘器的气流清洗作用，将丸料和清理下来的杂质分别回收，并且使丸料可以再次利用的技术。机器配有除尘器，提供内部负压以及分离气流，并做到无尘、无污染施工，使用抛丸处理的混凝土表面具有如下特点：

2.3.1 表面粗糙均匀，不会破坏原基面结构和平整度；

2.3.2 完全去除浮浆和起砂，形成100%“创面”

2.3.3 露骨，但同时不会造成骨料的松动和微裂纹；

2.3.4 一次性施工，不需要清理，没有环境污染；

2.3.5 提前暴露混凝土缺陷；

2.3.6 同时达到宏观纹理和微观纹理要求，适合各种防水涂装、铺装工艺；

2.3.7 增强防水材料在表面的附着力并提供一定的渗透效果

2.3.8 试抛，确认一下抛丸工艺数据：①最佳抛丸料规格：采用S330或

S390；②丸料流量即最佳电机负载；以上工艺参数设定后，按照以下方式顺序清理。清理完成后注意保洁。注意：抛丸吸尘器中收集的杂质和灰尘需集中处理，不得随意倾倒。③抛丸机处理桥面板时，要选择初级抛丸、或中度抛丸，抛丸后的梁面达到SP3～SP4等级。处理完的混凝土基材不得有浮灰。④抛丸清理不到的区域，特别是防撞侧墙、侧向挡块封边部位处的混凝土表面，应使用小型抛丸机处理。⑤桥面板的修补：缺陷修补：对洞眼、凹陷部位，用专用腻子或聚合物砂浆进行修补处理，控制其强度和结构相一致。

2.4 底涂施工

2.4.1 在检查合格的基层上，涂刷基层处理剂(底涂)，本项目采用专用环氧树脂基底涂。

2.4.2 底涂的类型选择是根据桥梁结构所处环境的气候条件选择。

2.4.3 在底涂施工前应对混凝土表面进行处理，去除混凝土基层表面浮浆，松散颗粒，油污以及其他污染物，应保持混凝土表面清洁，干燥，平整度及表面粗糙度应达到SP3～SP4等级。

2.4.4 底涂涂料应现配现用，搅拌均匀，严格按照使用说明书要求准确称量。本工程底涂涂层用量要求为：≥0.40kg/m2。

2.4.5 底涂施工一般采用辊涂工艺，边角沟槽辅以刷涂施工。

2.4.6 底涂涂布应均匀，无漏涂、堆积；底涂固化过程中必要时(冬季)放置遮盖物，以使表面不受污染。为使底涂更好的渗入桥面混凝土基层，本项目采用手工涂布。

2.4.7 待底涂涂层实干后方可进行下道工序的进行，实干时间一般为4～6小时。

2.4.8 涂刷完底涂的桥面板不得再次污染。

2.4.9 底涂涂层与聚脲喷涂施工间隔时间不得超过涂层的有效期。超有效期需处理原涂层后再重新涂刷底涂。

2.5 喷涂聚脲防水涂料施工

2.5.1 防水材料：（纯）聚脲防水涂料。

2.5.2 施工设备

主要设备：喷涂施工的自动喷涂机，这种喷涂设备能有效控制喷涂防水体系的形成过程；且物料输送平稳、计量精确、混合均匀、雾化良好。

辅助设备：施工辅助设备包括：聚脲喷涂机、空压机；冷冻式油水分离器；保温施工车；B料三节加长搅拌器；A料红色二口桶、B料蓝色三口桶；硅胶空气干燥过滤器；发电机等。

2.5.3 喷涂施工工艺

①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。②先在非工作面上试喷，观察涂层固化时间及A、B组分混合是否正常，如正常方可进行防水层的喷涂。③每个工作日正式喷涂作业前，应在施工现场先喷涂一块400mm×400mm、厚度不小于2.0mm的样片，由施工技术主管人员进行外观质量评价并留样备查。当涂层外观质量达到要求后，方可确定工艺参数并开始喷涂作业。④每道涂层采用纵横交叉喷涂。且第二枪覆盖第一枪的70%，俗称压枪。枪应和基材保持垂直，高度以65CM左右适宜。⑤挡渣墙根部需预先喷涂一遍做加强层。⑥喷涂结束后，检查涂层，有缺陷的部位用手工料修补好。

⑦清洗喷枪和关闭所有设备，整理施工现场。⑧防水层收边处理：在桥面混凝土喷涂聚脲防水材料时应连续施工，在梁端处应施作收边处理，使用角磨机将聚脲喷涂层边缘修平。⑨特殊部位施工处理：对桥面的防护墙、侧向挡块、泄水孔及裂缝等处应做特殊处理。防护墙的侧面应先使用角磨砂轮机打磨混凝土表面、清除浮浆和毛边。防护墙、侧向挡块根部应设置30x30mm倒角，后期修补采用聚合物砂浆进行处理，之后再做底涂处理。方可喷涂聚脲防水层和面层。高度为≥80mm，⑩泄水孔的处理：泄水管内刷涂底涂约10cm深，然后手工向孔内壁喷涂聚脲防水材料

混凝土面裂缝等残缺的处理：如桥面有明显裂缝或其他残缺，则应先对残缺进行修补，然后进行底涂施工、加强层和聚脲防水材料。

2.5.4 脂肪族聚氨酯面层施工

①脂肪族聚氨酯面层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；与聚脲防水层施工间隔时间超出规定时，应采用专用搭接粘结剂做预处理或现场做粘结拉拔试验后确定。

③脂肪族聚氨酯面层施工采用喷涂工艺，边角沟槽辅以刷涂施工。涂膜厚度0.2。涂膜施工完毕24小时内，避免重物碾压。

④搭接施工：在自然中断点如伸缩缝、墙角、墙边等处可以自中断。已涂装的区域如果未形成自然中断，需预先切出宽度和深度至少6毫米的锯齿。然后再施工涂料，使涂膜在锯齿处中断。

⑤适用于桥面喷涂聚脲防水层两次施工间隔在6小时以上，需要搭接连接成一体的部位；第一次施工应预留出15～20cm的操作面同后续防水层进行可靠的搭接。

⑥施工后续防水层前，应对已施工的防水层边缘20cm宽度内的涂层表面进行清洁处理，保证原有防水层表面清洁、干燥、无油污及其他污染物。

⑦采用专用粘结处理剂对原有防水层表面15cm范围内做预处理，在4～24小时之内喷涂后续防水层，后续防水层与原有防水层搭接宽度至少10cm。

⑧专用搭接粘结剂的性能指标应符合标准。且表面质量应符合设计要求。

2.6 质量验收

2.6.1 质量检测：外观检查聚脲表面平整、无流挂、无针孔、无起泡、无空鼓、无开裂、无异物混入。

2.6.2 厚度检测：喷涂完成后，用超声测厚仪检查涂层厚度，底座板下喷涂聚脲弹性防水层厚度≥2.0mm，其它区域≥1.8mm；脂肪族面漆厚度≥200微米；轨道板下每间隔5米布设4个测点；其它区域每间隔5米布设4个测点，即轨道板中间布设2个、左右防护墙各布1个。

2.6.3 粘结强度检测：拉拔仪检测防水层与混凝土的粘结强度。检测频率：每10孔梁抽取一孔，设5个测点，测点均匀分布。

2.6.4 不透水性检测：不透水仪检测，检测方法：选定检测部位，封闭底座，注57cm高度水柱，30秒记录一次水位高度，30分钟止。水柱高度无变化示为合格。单孔梁检测3处。

2.6.5 脂肪族聚氨酯面层检验：脂肪族聚氨酯面层施工完毕后，应进行目测外观检验。面层应涂刷均匀，色泽一致，无漏涂。涂层应无气泡、无开裂、无剥落。

2.6.6 脂肪族聚氨酯面层厚度应达到设计要求厚度，每孔梁设10个检测点，按照涂刷区域均匀分布监测点。

2.7 修补工作

2.7.1 若检验时发现涂层有遗漏或缺陷等，则需要对涂层缺陷进行修补。

2.7.2 如缺陷部位喷涂时间较短（≤6h），则可对缺陷涂层表面进行打磨、清理后直接进行二次喷涂聚脲防水材料。如果缺陷部位喷涂时间较长（＞6h）则应在缺陷涂层表面、并向外扩展5～10cm，打磨清理后，施作专业粘结剂，然后采用专用修补设备喷涂聚脲修补、刮平，使整个涂层连续、致密、均匀。

2.7.3 修补涂层时，应先清除损伤及粘结不牢的涂层，并将缺陷部位边缘100mm范围内的涂层及基层打毛并清理干净，分别涂刷层间处理剂及底涂料。

2.7.4 根据施工经验：修补面积小于250c㎡时，可涂层修补材料手工修补；

修补面积大于250c㎡时，宜采用与原涂层相同的喷涂聚脲防水涂料进行修补。

2.8 施工注意事项

2.8.1 A、B双组分原材料应储存于环境温度10～40℃，通风良好、干燥的库房中、严禁雨淋、暴晒、并远离火源。

2.8.2 严禁加入任何稀释剂，若材料使用有剩余，应向容器内加充氮气保护，以防材料变质。

2.8.3 施工前需将B组料搅拌均匀，涂装间隔不宜超过3小时，或根据产品性能确定。

2.8.4 按照施工环境选择基层处理剂：湿度高潮湿基材选择潮湿界面专用基层处理剂，低温选择低温固化基层处理剂，基层处理剂表干后经验全合格喷涂（纯）聚脲，若超过24小时未喷涂需重新涂刷基层处理剂。

2.8.5 应避免雨天施工。风力超过三级时禁止施工，或采取必要的防护措施。

2.8.6 防水层喷涂完成后，当环境温度≥15℃，为12小时，当环境温度

≤15℃，为24小时，严禁重车通行。

2.8.7 根据需用材料设置合适的温度、压力等机器参数，保持压力平衡，压力偏差过大会导致涂层理化性能下降、起泡、不固化等。

2.8.8 施工过程中施工人员需穿工作服、配戴目镜、手套、防毒面具等劳保用品。

3 结束语

铁路混凝土桥梁桥面防水层是提高桥梁结构耐久性的重要技术手段，既有桥梁由于桥面防水失效造成桥面板渗水、钢筋锈蚀的事例很多，直接影响到结构的使用寿命。

新建京沪高速铁路桥面系采用喷涂聚脲防水层铺设于CRTSⅡ型轨道板下，要求防水层与无砟轨道板同寿命期，因此在原材料选择、检验、施工工艺控制等方面应结合环境条件严格控制，保证防水材料的使用寿命，确保京沪高速铁路建成世界一流高速铁路。