CRTS II型板式無砟軌道底座板聚脲防水層施工

摘要:本文作者針對(duì)以往施工工藝要求卷材類防水層鋪設(shè)后，均需設(shè)置保護(hù)層加以防護(hù)的規(guī)定狀況，詳細(xì)闡述了橋上鋪設(shè)Ⅱ型板式無砟軌道，底座板與橋面間設(shè)置滑動(dòng)層后，防水層上不再鋪設(shè)保護(hù)層，選擇噴涂材料作為橋上鋪設(shè)Ⅱ型板式無砟軌道的防水方式，對(duì)今后類似施工提供了借鑒。

關(guān)鍵詞:無砟軌道 底座板 聚脲防水層

1 概況

近年來客運(yùn)專線鐵路橋梁建設(shè)發(fā)展迅速，特別是無砟軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛，無砟軌道形式較多，其在橋梁上的布置與連接形式也不盡相同，如單元板式無砟軌道通過預(yù)埋鋼筋直接與橋面相連;雙塊式無砟軌道通過橋面保護(hù)層與橋梁結(jié)構(gòu)連接，而縱連板式無砟軌道結(jié)構(gòu)的底座板與橋面之間設(shè)置了兩布一膜滑動(dòng)層。

噴涂聚脲涂料是近10年來繼高固體化涂料、水性涂料、光固化涂料、粉末涂料等低(無)污染涂料之后，為適應(yīng)環(huán)保需求而研制、開發(fā)的一種新型無溶劑、無污染、高安全、無毒的綠色環(huán)保涂料。

2 聚脲防水層施工工藝

2.1 防水層工藝流程

噴涂聚脲彈性防水層作為高速鐵路橋面的防水材料主要分為以下施工工藝:基層處理施工、底涂施工、噴涂聚脲防水涂料施工、脂肪族聚氨酯面層施工、驗(yàn)收、修補(bǔ)。

2.2 基層處理

2.2.1 防水層的基層應(yīng)平整、清潔、干燥(含水率小于7%)，不得有空鼓、松動(dòng)、蜂窩麻面、浮渣、浮土、脫模劑和油污，平整度達(dá)到4m靠尺，尺與基層間隙<3mm。

2.2.2 梁面的塵土，施工殘留的水泥漿，砂漿及油污等必須徹底清理干凈，基層表面保持干凈，不得有明水。

2.2.3 滿足噴涂聚脲防水工程需要的混凝土基層的含水率不應(yīng)大于7%。

2.3 拋丸施工

拋丸即指通過機(jī)械的方法把丸料(鋼丸或鋼砂) 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(jī)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(jī)器配有除塵器，提供內(nèi)部負(fù)壓以及分離氣流，并做到無塵、無污染施工，使用拋丸處理的混凝土表面具有如下特點(diǎn):

2.3.1 表面粗糙均勻，不會(huì)破壞原基面結(jié)構(gòu)和平整度;

2.3.2 完全去除浮漿和起砂，形成100%“創(chuàng)面”

2.3.3 露骨，但同時(shí)不會(huì)造成骨料的松動(dòng)和微裂紋;

2.3.4 一次性施工，不需要清理，沒有環(huán)境污染;

2.3.5 提前暴露混凝土缺陷;

2.3.6 同時(shí)達(dá)到宏觀紋理和微觀紋理要求，適合各種防水涂裝、鋪裝工藝;

2.3.7 增強(qiáng)防水材料在表面的附著力并提供一定的滲透效果

2.3.8 試拋，確認(rèn)一下拋丸工藝數(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(jī)負(fù)載;以上工藝參數(shù)設(shè)定后，按照以下方式順序清理。清理完成后注意保潔。注意:拋丸吸塵器中收集的雜質(zhì)和灰塵需集中處理，不得隨意傾倒。

③拋丸機(jī)處理橋面板時(shí)，要選擇初級(jí)拋丸、或中度拋丸，拋丸后的梁面達(dá)到SP3～SP4等級(jí)。處理完的混凝土基材不得有浮灰。④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)使用小型拋丸機(jī)處理。⑤橋面板的修補(bǔ):缺陷修補(bǔ):對(duì)洞眼、凹陷部位，用專用膩?zhàn)踊蚓酆衔锷皾{進(jìn)行修補(bǔ)處理，控制其強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)相一致。

2.4 底涂施工

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

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

2.4.3 在底涂施工前應(yīng)對(duì)混凝土表面進(jìn)行處理，去除混凝土基層表面浮漿，松散顆粒，油污以及其他污染物，應(yīng)保持混凝土表面清潔，干燥，平整度及表面粗糙度應(yīng)達(dá)到SP3～SP4等級(jí)。

2.4.4 底涂涂料應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用，攪拌均勻，嚴(yán)格按照使用說明書要求準(zhǔn)確稱量。本工程底涂涂層用量要求為:≥0.40kg/m2。

2.4.5 底涂施工一般采用輥涂工藝，邊角溝槽輔以刷涂施工。

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

2.4.7 待底涂涂層實(shí)干后方可進(jìn)行下道工序的進(jìn)行，實(shí)干時(shí)間一般為4～6小時(shí)。

2.4.8 涂刷完底涂的橋面板不得再次污染。

2.4.9 底涂涂層與聚脲噴涂施工間隔時(shí)間不得超過涂層的有效期。超有效期需處理原涂層后再重新涂刷底涂。

2.5 噴涂聚脲防水涂料施工

2.5.1 防水材料:(純)聚脲防水涂料。

2.5.2 施工設(shè)備

主要設(shè)備:噴涂施工的自動(dòng)噴涂機(jī)，這種噴涂設(shè)備能有效控制噴涂防水體系的形成過程;且物料輸送平穩(wěn)、計(jì)量精確、混合均勻、霧化良好。

輔助設(shè)備:施工輔助設(shè)備包括:聚脲噴涂機(jī)、空壓機(jī);冷凍式油水分離器;保溫施工車;B料三節(jié)加長(zhǎng)攪拌器;A料紅色二口桶、B料藍(lán)色三口桶;硅膠空氣干燥過濾器;發(fā)電機(jī)等。

2.5.3 噴涂施工工藝

①施工前需將B料攪拌15分鐘以上，并使之均勻。施工過程中應(yīng)保持連續(xù)攪拌。②先在非工作面上試噴，觀察涂層固化時(shí)間及A、B組分混合是否正常，如正常方可進(jìn)行防水層的噴涂。③每個(gè)工作日正式噴涂作業(yè)前，應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)先噴涂一塊400mm×400mm、厚度不小于2.0mm的樣片，由施工技術(shù)主管人員進(jìn)行外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)并留樣備查。當(dāng)涂層外觀質(zhì)量達(dá)到要求后，方可確定工藝參數(shù)并開始噴涂作業(yè)。④每道涂層采用縱橫交叉噴涂。且第二槍覆蓋第一槍的70%，俗稱壓槍。槍應(yīng)和基材保持垂直，高度以65CM左右適宜。⑤擋渣墻根部需預(yù)先噴涂一遍做加強(qiáng)層。⑥噴涂結(jié)束后，檢查涂層，有缺陷的部位用手工料修補(bǔ)好。⑦清洗噴槍和關(guān)閉所有設(shè)備，整理施工現(xiàn)場(chǎng)。⑧防水層收邊處理:在橋面混凝土噴涂聚脲防水材料時(shí)應(yīng)連續(xù)施工，在梁端處應(yīng)施作收邊處理，使用角磨機(jī)將聚脲噴涂層邊緣修平。⑨特殊部位施工處理:對(duì)橋面的防護(hù)墻、側(cè)向擋塊、泄水孔及裂縫等處應(yīng)做特殊處理。防護(hù)墻的側(cè)面應(yīng)先使用角磨砂輪機(jī)打磨混凝土表面、清除浮漿和毛邊。防護(hù)墻、側(cè)向擋塊根部應(yīng)設(shè)置30x30mm倒角，后期修補(bǔ)采用聚合物砂漿進(jìn)行處理，之后再做底涂處理。方可噴涂聚脲防水層和面層。高度為≥80mm，如下圖所示:

⑩泄水孔的處理:泄水管內(nèi)刷涂底涂約10cm深，然后手工向孔內(nèi)壁噴涂聚脲防水材料;如下圖所示:

混凝土面裂縫等殘缺的處理:如橋面有明顯裂縫或其他殘缺，則應(yīng)先對(duì)殘缺進(jìn)行修補(bǔ)，然后進(jìn)行底涂施工、加強(qiáng)層和聚脲防水材料。如下圖:

2.5.4 脂肪族聚氨酯面層施工

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

②脂肪族聚氨酯面層施工前，應(yīng)對(duì)相應(yīng)區(qū)域聚脲防水層表面進(jìn)行清潔處理，保證聚脲防水層表面干燥、無灰塵、油污和其他污染物;與聚脲防水層施工間隔時(shí)間超出規(guī)定時(shí)，應(yīng)采用專用搭接粘結(jié)劑做預(yù)處理或現(xiàn)場(chǎng)做粘結(jié)拉拔試驗(yàn)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。涂膜施工完畢24小時(shí)內(nèi)，避免重物碾壓。

④搭接施工:在自然中斷點(diǎn)如伸縮縫、墻角、墻邊等處可以自中斷。已涂裝的區(qū)域如果未形成自然中斷，需預(yù)先切出寬度和深度至少6毫米的鋸齒。然后再施工涂料，使涂膜在鋸齒處中斷。

⑤適用于橋面噴涂聚脲防水層兩次施工間隔在6小時(shí)以上，需要搭接連接成一體的部位;第一次施工應(yīng)預(yù)留出15～20cm的操作面同后續(xù)防水層進(jìn)行可靠的搭接。

⑥施工后續(xù)防水層前，應(yīng)對(duì)已施工的防水層邊緣20cm寬度內(nèi)的涂層表面進(jìn)行清潔處理，保證原有防水層表面清潔、干燥、無油污及其他污染物。

⑦采用專用粘結(jié)處理劑對(duì)原有防水層表面15cm范圍內(nèi)做預(yù)處理，在4～24小時(shí)之內(nèi)噴涂后續(xù)防水層，后續(xù)防水層與原有防水層搭接寬度至少10cm。

⑧專用搭接粘結(jié)劑的性能指標(biāo)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。且表面質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

2.6 質(zhì)量驗(yàn)收

2.6.1 質(zhì)量檢測(cè):外觀檢查聚脲表面平整、無流掛、無針孔、無起泡、無空鼓、無開裂、無異物混入。

2.6.2 厚度檢測(cè):噴涂完成后，用超聲測(cè)厚儀檢查涂層厚度，底座板下噴涂聚脲彈性防水層厚度≥2.0mm，其它區(qū)域≥1.8mm;脂肪族面漆厚度≥200微米;軌道板下每間隔5米布設(shè)4個(gè)測(cè)點(diǎn);其它區(qū)域每間隔5米布設(shè)4個(gè)測(cè)點(diǎn)，即軌道板中間布設(shè)2個(gè)、左右防護(hù)墻各布1個(gè)。

2.6.3 粘結(jié)強(qiáng)度檢測(cè):拉拔儀檢測(cè)防水層與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度。檢測(cè)頻率:每10孔梁抽取一孔 ，設(shè)5個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)均勻分布。

2.6.4 不透水性檢測(cè):不透水儀檢測(cè)，檢測(cè)方法 :選定檢測(cè)部位，封閉底座，注57cm高度水柱，30秒記錄一次水位高度，30分鐘止。水柱高度無變化示為合格 。單孔梁檢測(cè)3處。

2.6.5 脂肪族聚氨酯面層檢驗(yàn):脂肪族聚氨酯面層施工完畢后，應(yīng)進(jìn)行目測(cè)外觀檢驗(yàn)。面層應(yīng)涂刷均勻，色澤一致，無漏涂。涂層應(yīng)無氣泡、無開裂、無剝落。

2.6.6 脂肪族聚氨酯面層厚度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求厚度，每孔梁設(shè)10個(gè)檢測(cè)點(diǎn) ，按照涂刷區(qū)域均勻分布監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

2.7 修補(bǔ)工作

2.7.1 若檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)涂層有遺漏或缺陷等，則需要對(duì)涂層缺陷進(jìn)行修補(bǔ)。

2.7.2 如缺陷部位噴涂時(shí)間較短(≤6h)，則可對(duì)缺陷涂層表面進(jìn)行打磨、清理后直接進(jìn)行二次噴涂聚脲防水材料。如果缺陷部位噴涂時(shí)間較長(zhǎng)(>6h)則應(yīng)在缺陷涂層表面、并向外擴(kuò)展5～10cm，打磨清理后，施作專業(yè)粘結(jié)劑，然后采用專用修補(bǔ)設(shè)備噴涂聚脲修補(bǔ)、刮平，使整個(gè)涂層連續(xù)、致密、均勻。

2.7.3 修補(bǔ)涂層時(shí)，應(yīng)先清除損傷及粘結(jié)不牢的涂層，并將缺陷部位邊緣100mm范圍內(nèi)的涂層及基層打毛并清理干凈，分別涂刷層間處理劑及底涂料。

2.7.4 根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn):修補(bǔ)面積小于250c㎡時(shí)，可涂層修補(bǔ)材料手工修補(bǔ);修補(bǔ)面積大于250c㎡時(shí)，宜采用與原涂層相同的噴涂聚脲防水涂料進(jìn)行修補(bǔ)。

2.8 施工注意事項(xiàng)

2.8.1 A、B雙組分原材料應(yīng)儲(chǔ)存于環(huán)境溫度10～40℃，通風(fēng)良好、干燥的庫房中、嚴(yán)禁雨淋、暴曬、并遠(yuǎn)離火源。

2.8.2 嚴(yán)禁加入任何稀釋劑，若材料使用有剩余，應(yīng)向容器內(nèi)加充氮?dú)獗Ｗo(hù)，以防材料變質(zhì)。

2.8.3 施工前需將B組料攪拌均勻，涂裝間隔不宜超過3小時(shí)，或根據(jù)產(chǎn)品性能確定。

2.8.4 按照施工環(huán)境選擇基層處理劑:濕度高潮濕基材選擇潮濕界面專用基層處理劑，低溫選擇低溫固化基層處理劑，基層處理劑表干后經(jīng)驗(yàn)全合格噴涂(純)聚脲，若超過24小時(shí)未噴涂需重新涂刷基層處理劑。

2.8.5 應(yīng)避免雨天施工。風(fēng)力超過三級(jí)時(shí)禁止施工，或采取必要的防護(hù)措施。

2.8.6 防水層噴涂完成后，當(dāng)環(huán)境溫度≥15℃，為12小時(shí)，當(dāng)環(huán)境溫度≤15℃，為24小時(shí)，嚴(yán)禁重車通行。

2.8.7 根據(jù)需用材料設(shè)置合適的溫度、壓力等機(jī)器參數(shù)，保持壓力平衡，壓力偏差過大會(huì)導(dǎo)致涂層理化性能下降、起泡、不固化等。

2.8.8 施工過程中施工人員需穿工作服、配戴目鏡、手套、防毒面具等勞保用品。

3 結(jié)束語

鐵路混凝土橋梁橋面防水層是提高橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的重要技術(shù)手段，既有橋梁由于橋面防水失效造成橋面板滲水、鋼筋銹蝕的事例很多，直接影響到結(jié)構(gòu)的使用壽命。

新建京滬高速鐵路橋面系采用噴涂聚脲防水層鋪設(shè)于CRTSⅡ型軌道板下，要求防水層與無砟軌道板同壽命期，因此在原材料選擇、檢驗(yàn)、施工工藝控制等方面應(yīng)結(jié)合環(huán)境條件嚴(yán)格控制，保證防水材料的使用壽命，確保京滬高速鐵路建成世界一流高速鐵路。