高鐵聚脲防水層施工利弊分析

【摘 要】本文針對京滬高鐵橋面聚脲噴涂防水施工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，探討基面處理中一些問題。首先闡述了聚脲防水涂料的特點(diǎn)以及物理化學(xué)特性，進(jìn)而詳細(xì)論述了進(jìn)行防水層施工中的關(guān)鍵措施，從而總結(jié)出產(chǎn)生氣泡的因素及應(yīng)采取對應(yīng)的解決辦法。

【關(guān)鍵詞】京滬高鐵 防水技術(shù) 基面處理 聚脲噴涂作業(yè) 起泡因素 措施

根據(jù)我國鐵路多年的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)以及國內(nèi)已公開的報(bào)道的研究成果表明：混凝土橋梁易出現(xiàn)的表層剝落等病害，給鐵路的正常運(yùn)營和安全帶來了極大的影響，同時(shí)也嚴(yán)重威脅著橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性。在眾多危害中，以水為最主要的介質(zhì)，帶來的危害影響也最大。由于混凝土橋梁結(jié)構(gòu)在建設(shè)施工以及使用過程中，雨水、雪水加之在動(dòng)荷載反復(fù)疲勞作用下致使基面出現(xiàn)大量的破損、裂縫、起皮等現(xiàn)象，一旦水侵入結(jié)構(gòu)中，使結(jié)構(gòu)表面荷載大大降低，進(jìn)而縮短了橋面結(jié)構(gòu)使用時(shí)間。為此，混凝土橋面防水層設(shè)置已成為提升橋梁耐久性的重要措施。本文基于京滬高鐵一、二期施工中橋面噴涂聚脲防水層的應(yīng)用情況進(jìn)行回顧性的闡述和分析。

一、工程概述

京滬高鐵橋面的噴涂聚脲防水層施工作業(yè)分為一期、二期工程，一期施工周期：2009年10月～2010年7月，期間要經(jīng)歷一段冬季施工；二期施工周期為：2010年10月～2010年 12月下旬結(jié)束?；阼F道部的要求，京滬高鐵進(jìn)行聚脲防水層施工前，需進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作聚脲防水層樣板梁。

二、客觀認(rèn)識(shí)噴涂聚脲防水涂料

聚脲材料柔韌性好表面硬度高、彈性好使其具有優(yōu)良的耐磨性和耐久性，可耐絕大多數(shù)介質(zhì)的長期侵蝕，表現(xiàn)出優(yōu)異的耐老化性能；特別是應(yīng)用在金屬、塑料、混凝土、木材等底材上均有較好的附著力。即使防水層長期暴露在外，在自然界中的溫度、濕度、陽光、自然界雨水、雪水等作用下也能保持更長期防水功能。

另一方面，通過聚脲材料噴涂作業(yè)后，涂層表面在數(shù)小時(shí)內(nèi)就迅速失去活性，令隨后施工的聚脲涂層難以同底材產(chǎn)生良好的結(jié)合力，在結(jié)合面出現(xiàn)剝離現(xiàn)象。因此，需要全面客觀領(lǐng)會(huì)聚脲施工的關(guān)鍵工序要領(lǐng)，否則，優(yōu)勢就會(huì)轉(zhuǎn)化為施工隱患。通過京滬高鐵噴涂聚脲的施工實(shí)踐證明，聚脲涂層在針對潮濕環(huán)境條件下的施工，涂層與基層的結(jié)合力與傳統(tǒng)防水材料相比都會(huì)受到影響，不容易控制。“聚脲可以在任何低溫條件下施工”，其實(shí)是一種誤導(dǎo)。在實(shí)際的聚脲施工中，對整個(gè)工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，要密切留意低溫天氣下造成的分層缺陷。

三、施工關(guān)鍵及難點(diǎn)問題解決措施

（一）基材表層處理。為確保噴涂聚脲防水涂裝系統(tǒng)的施工質(zhì)量，提高聚脲防水層與混凝土基底的附著力，京滬高鐵混凝土橋面聚脲防水涂裝系統(tǒng)的基材表層處理，引進(jìn)了拋丸技術(shù)，并確保拋丸施工處理后混凝土基面的有效創(chuàng)面大于95%，粗糙度在SP3與SP4 之間。盡管京滬高鐵橋梁采用標(biāo)號(hào)為C50的混凝土，比較致密，但表面依然存在大量疏松的水泥浮漿，為此在防水層施工前要將浮漿盡快清除干凈，否則就會(huì)嚴(yán)重影響到防水層施工質(zhì)量，降低防水層與混凝土基層的粘結(jié)強(qiáng)度。

（二）底漆的配套性。噴涂聚脲防水涂料的底漆主要有環(huán)氧和聚氨酯兩種類型。由于聚氨酯底漆與聚脲防水涂料的結(jié)構(gòu)相似，基團(tuán)間能形成多種次價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，故層間附著力較好。底漆是粘結(jié)噴涂聚脲防水層和混凝土基體的介質(zhì)，除了應(yīng)該具有良好的封閉和粘結(jié)性能之外，還必須擁有適當(dāng)?shù)酿ざ取Ｓ绕涫窃诘蜏厥┕きh(huán)境下，需更加密切地關(guān)注底漆材料的黏度，因?yàn)殡S著溫度的降低，底漆的黏度會(huì)逐漸變大，滲透性會(huì)越來越差。

底漆固化速度過快會(huì)導(dǎo)致底漆沒有足夠的時(shí)間浸潤并滲透到混凝土基材內(nèi)部，最終會(huì)造成底漆與基材的附著力降低，拉拔測試通不過。

（三）膩?zhàn)印＞哞F混凝土橋面防水施工中，噴涂聚脲防水涂料和脂肪族面漆屬于甲供材料，底漆和修補(bǔ)膩?zhàn)觿t由施工單位自行采購，個(gè)別施工單位可能使用了不合適的材料，導(dǎo)致聚脲防水涂裝系統(tǒng)的附著力降低。京滬高鐵混凝土橋梁基層經(jīng)過拋丸處理后，浮漿基本被清除，但基材的空洞和缺陷都暴露出來，單獨(dú)涂刷底漆不能對基面起到充分的修補(bǔ)作用，必須刮涂修補(bǔ)膩?zhàn)?。京滬高鐵防水層的修補(bǔ)膩?zhàn)哟蠖嗍怯傻灼岵牧霞由咸囟ǖ奶畛涔橇吓渲贫?，?dāng)選用了不合適的填充骨料，或底漆材料與填充骨料配比不當(dāng)時(shí)都會(huì)影響修補(bǔ)層的粘結(jié)強(qiáng)度。

（四）聚脲涂層。京滬高鐵聚脲防水涂料的施工一般分兩道噴涂，噴完第一道之后，要先對由于基材原因造成的涂層缺陷進(jìn)行處理，如針眼、漩渦、突起等。由于京滬高鐵聚 脲防水層施工大多在秋冬季節(jié)，沙塵較大，第一道聚脲防水涂料噴涂完畢后，表面會(huì)很快落下一層沙塵，若不清理干凈，必然影響第二道聚脲防水涂層的附著力，因此噴涂第二道聚脲防水涂料前應(yīng)先對表面進(jìn)行充分的清潔。當(dāng)兩道聚脲防水涂層的施工間隔大于6 h時(shí)，必須涂刷層間粘結(jié)劑來增加兩道聚脲涂層間的附著力。當(dāng)聚脲防水涂料本身的性能受到影響時(shí)，防水層的整體性能下降，附著力測試時(shí)會(huì)出現(xiàn)聚脲涂層內(nèi)部被破壞的現(xiàn)象。聚脲的原料組分極易吸收空氣中的水分，因此應(yīng)放置在陰涼、密閉、干燥的房間內(nèi)，密封存儲(chǔ)，防止受熱或受潮；未使用完的材料應(yīng)立即密封保存，并應(yīng)盡快使用；聚脲噴涂設(shè)備應(yīng)經(jīng)常維護(hù)以保證良好的施工狀態(tài)。

鼓泡作為聚脲防水層施工中最常見的問題。其造成起泡的因素是由于潮氣參與反應(yīng)導(dǎo)致鼓泡。通常起泡現(xiàn)象在聚脲噴涂施工后會(huì)很快出現(xiàn)。但實(shí)際應(yīng)用中無論基于哪種類型鼓泡，都應(yīng)先割開氣泡，觀察鼓泡處聚脲涂層的背面，據(jù)此判斷鼓泡原因，再找到對應(yīng)的解決方法。

四、結(jié)論

附著力作為京滬高鐵聚脲防水層施工中的核心檢測指標(biāo)，自始至終都檢査得非常嚴(yán)格，該項(xiàng)檢測規(guī)范了數(shù)道涂層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及層間的粘結(jié)強(qiáng)度，任何一個(gè)環(huán)節(jié)達(dá)不到要求都會(huì)被判定為附著力不合格，不合格區(qū)域必須鏟除，重新施工。

嚴(yán)格的質(zhì)量控制是優(yōu)質(zhì)工程成功的保證。對于高鐵混凝土橋梁噴涂聚脲防水層的施工而言，必須嚴(yán)格要求每一道工序，對基面進(jìn)行充分的拋丸處理，選用質(zhì)量過硬的聚氨酯底漆，在缺陷較大的地方適量地加人一些合適的填充料，控制施工時(shí)間的間隔，在保證機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行等外界條件的前提下噴涂聚脲防水涂料，才能獲得過硬的防水工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧漢鵬.京滬高鐵橋面噴涂聚脲防水層施工體會(huì)[J].中國建筑防水，2011，（8）

[2]屈高見，蔣宗全，田科宏等.京滬高鐵橋面噴涂聚脲常見質(zhì)量缺陷與應(yīng)對措施[J].中國建筑防水，2011，（12）