高速铁路桥梁防水层施工作业指导书
一、工程概况
十一工区防水层施工里程为DK131+122.05～DK156+899,全长25.78公里,全部采用CRTSⅡ型板式无砟轨道段落桥面防水体系铺装及构造。防护墙内侧桥面喷涂2㎜厚(纯)聚脲弹性防水涂层,底座板以外部位喷涂1.8㎜厚(纯)聚脲弹性防水涂层+0.2㎜厚脂肪族聚脲面层；防护墙外侧桥面采用聚氨脂防水涂料+C40聚丙烯腈纤维砼保护层。结构见下图:
有侧向挡块无侧向挡块 ≥40聚丙烯腈纤维混凝土保护层聚氨脂防水涂料厚≥2基层处理剂桥面混凝土基层侧向挡块线路中心线喷涂（纯）聚脲弹性防水涂料厚≥2.0基层处理剂桥面混凝土基层侧向挡块桥梁中心线裸露部位喷涂≥0.2厚脂肪族聚脲面层喷涂（纯）聚脲弹性防水涂料厚≥1.8基层处理剂桥面混凝土基层线路中心线聚丙烯腈纤维混凝土保护层聚氨脂防水涂料厚≥2基层处理剂桥面混凝土基层防护墙防护墙≥80≥80≥40 二、施工时参考资料
1、桥面防水体系铺装及构造图 图号:叁桥通(2021)8388A-JH-F(改) 2、《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》 3、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》 三、施工工艺
喷涂聚脲防水层主要分为以下施工工艺:基层处理施工(含必要的修补)、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。
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四、施工质量控制 1、基层验收、处理 1.1 桥面平整度
1 沿桥面四条线(底座板中心左右各50㎝处)分检验合格评判标准:○
别用4m靠尺连续测量检查(每次重叠1m),每处符合3㎜/4m要求的,视为合2当桥面某处不能满足3㎜/4m但在8㎜/4m范围内时,可能1m尺进行格。○复测,如满足2㎜/1m要求的,则认为该处平整度合格；如仍不能满足2㎜/1m要求的,则认为平整度不合格。 1.2 梁端平整度
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梁端左右中线底座板幅宽2.95m范围加高平台1.5㎝,偏差为:-10,0,两侧横向排水平顺向外,防止局部积水加速挤塑板老化。 梁端1.45范围内的平整度要求为2㎜/1m。 1.3 桥面高程
1 梁端1.45 m范围内不允许出现正误差。 ○
2 桥面高程允许误差±7㎜。 ○
1.4 相邻梁端高差
在梁端平整度处理合格基础上,相邻梁端高差不大于10㎜。 1.5 桥面排水坡
排水坡设计为六面坡,即跨中中间段6.8%、梁端中间段1.6%；两侧坡脚线范围内4.5%、两侧翼缘板2%。 1.6 梁面净宽
满足设计8.8 m净宽及位置要求。 1.7 预埋件(侧向挡块、减力齿槽)
预埋件平面、高程位置准确。如有平面位置侵入底座板2.95 m范围或影响侧向挡块保护层厚度,必须重新植筋处理。 1.8 梁面处理方式
桥面平整度不合格时,梁低处凿毛后填充聚合物砂浆,待砂浆满足一定强度后用打磨机磨平；梁高处采用打磨机打磨。并用吸尘器清理粉尘,防止粉尘填充干桥面空洞或缝隙影响涂层粘结。
梁端1.45 m处不平整采用小型切割机弹线切割。 2、基层处理-抛丸施工
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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
2.1使用抛丸处理的混凝土表面(见下图)具有如下特点:
1 表面粗糙均匀,不会破坏原基面结构和平整度； ○
2 完全去除浮浆和起砂,形成100%“创面” ○
3 露骨,但同时不会造成骨料的松动和微裂纹； ○
4 一次性施工,不需要清理,没有环境污染；提前暴露混凝土缺陷； ○
5 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； ○
6 增强防水材料在表面的附着力并提供一定的渗透效果 ○
未处理抛丸处理 抛丸处理前后的混凝土基层对比 混凝土桥面不推荐使用研磨、铣刨、钢刷清理表面,见下图: ×研磨清理
×铣刨清理 ×钢刷清理 3
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2.2 抛丸施工
1基层检查:清理大的表面遗留物,如螺栓、石块等。 ○
2试抛,以确认以下抛丸工艺数据。如: ○
A. 最佳丸料规格；建议S330或S390； B. 丸料流量即最佳电机负载； C. 抛丸设备行走速度；
2.3 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。
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。抛丸机调头时应注意保持作业宽度与前次重又叠,重叠宽度约5-10㎝,避免漏抛。
2.4 抛丸清理不到的区域,应使用角磨机清理,应注意不得产生打磨沟痕。 2.5 基层表面处理的检验验收与判定规则
因为基层表面处理质量直接影响后续施工质量,且为隐蔽工程,无法进行无损检测,故在进行后续施工前,应按照自检—互检—专职检验进行检验。检验项目、标准、检测仪器、检测频率见下表:
表2.5 基层表面处理的检验项目、标准、检测仪器及频率 项目 表面强度 平整度 技术标准 满足梁体强度设计指标 用4m长靠尺检查,空隙只允许平缓变化,且不大于3mm 彻底清除油脂、灰尘、污物、脱模剂、浮浆和松散的表层,不得有空鼓、松动、蜂窝麻面、浮碴、浮土和油污。 有效创面大于95%,粗糙度SP3--SP4 检测仪器 回弹仪 4m靠尺 清洁度 粗糙度 目测 CSP 对照版 目测 表面缺陷 不得有裂纹、空洞、空鼓 粗糙度CSP对照版:
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SP2 研磨 SP3 轻度抛丸 SP4 中度抛丸 SP5 轻度铣刨 SP6 重度抛丸 SP7 中度铣刨 SP9 重度铣刨 2.6 基层缺陷局部处理
抛丸施工完成后,基层缺陷会暴露出来,局部会出现较大的孔洞气泡,先使用专门的环氧腻子局部进行修补。
修补腻子性能指标及试验方法 序号 项目 技术指标 1 外观质量 均匀粘稠体,无凝胶、结块 2 表干时间(h) ≤ 4 3 实干时间(h) ≤ 24 干燥基层 粘结强度 ≥3.0 4 (MPa) 潮湿基层 试验方法 目测 GB/T16777 3、 底涂施工
底涂材料为双组分,A组份为环氧主剂,B组份为硬化剂,施工重量配合比为1:1。底涂施工前对砼表面进行清洁处理,去除抛丸留下的杂物,并用吸尘器除尘。
用墨线弹出底座板两侧边线,控制喷涂范围。
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底涂施工一般采用手工辊涂工艺,边、角、沟、槽辅以刷涂施工。涂料现配现用,并严格按照产品说明书要求准确称量。辊涂必须均匀,达到完全封闭基层表面缺陷、封闭气孔的目的。气孔多的位置要多刷几遍达到封闭目的。底涂理论用量不少于0.4㎏/m2.施工完成后须进行表干,约半个小时后可开始下道工序施工。
梁面经过修补腻子局部修补及第一遍底涂后,仔细检查梁面局部是否仍有缺陷,如果有则要用人工腻子进行相应处理。合格后进行第二遍底涂施工。底涂性能指标及试验方法见下表
基层处理底涂性能指标及试验方法 序号 1 2 3 4 项目 外观质量 表干时间(h) 实干时间(h) 粘结强度 (MPa) 干燥基层 潮湿基层 技术指标 均匀粘稠体,无凝胶、结块 ≤ 4 ≤ 24 ≥2.5 GB/T16777 试验方法 目测 4 喷涂聚脲防水层施工
喷涂聚脲防水涂料仅适用于干燥、温暖环境中施工,环境温度需在10-35℃、相对湿度75%以下,温度大于露点温度3℃以上。当环境条件超出以上范围时,现场试验并测试后确定。 4.1 施工前准备
A. 对喷涂设备空压机、干燥器、主机加热系统进行检查,保证设备的正常工作。
B. 施工前对无需喷涂部位遮挡,防护墙用塑料布进行围护。 C. 施工前检查A、B料是否正常,B料应充分搅拌。严禁向涂料中添加稀释剂。
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D. 每工作日正式喷涂前先进行试喷一块500㎜×500㎜(2㎜厚)的试块,由施工技术主管现场质量评价,达到要求后,固定工艺参数,方可正式施工。 4.2 喷涂施工
A. 聚脲防水涂料施工以机械喷涂为主,人工喷涂为辅。应根据施工可操作性确定喷涂方式。大面积宜采用机械喷涂,边角部位宜采用人工喷涂。人工喷涂施工时喷枪要垂直于待喷基层,距离要适中,移动速度均匀；喷涂顺序为先难后易、先上后下,并连续作业,一次多遍、纵横交叉喷涂至设计要求。
B. 对需搭接涂层,如喷涂时间间隔较短(≤3h),对涂层接茬边缘8㎝范围表面打磨、清理后直接二次喷涂相同材料。如喷涂时间较长(＞3h),则应对涂层接茬边缘8㎝范围表面打磨、清理后,刷涂层粘合剂,待表干后再喷涂聚脲防水涂料,并使整个涂层连续、致密、均匀。 C. 喷涂作业时,如发现异常情况,应立即停止作业,检查并排除故障后方可继续施工。
D. 施工时要记录相关数据,并整理。 4.3防护墙、侧向挡块的封边处理
防护墙及侧向挡块的侧面应先使用角磨砂轮机打磨混凝土表面、进行平整度处理,清除浮浆和毛边,喷涂防水层后应保证根部封边质量,必要时辅以手工涂刷,封边高度不小于8cm。。 A. 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； B. 混凝土面裂缝等残缺的处理
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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,如下图。
C. 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。
5 脂肪族聚脲面层施工
脂肪族聚脲面层可在喷涂最后一道(纯)聚脲弹性防水涂料后立即进行(6小时内),以保证面层与聚脲层之间良好的粘结,工序不能连续的要进行搭接处理。施工前清理表面,保证表面干燥、无灰尘、油污和其他污染物；面层可采用喷涂或辊涂工艺,边角沟槽以人工刷涂施工。涂层完全固化前严禁人和车辆通行。 6 搭接施工
1) 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15～2021的操作面同后续防水层进行可靠的搭接。
2) 施工后续防水层前,应对已施工的防水层边缘2021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。 3) 对原有防水层表面15cm范围内做打磨处理,采用专用粘结处理剂涂刷后,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。
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4) 专用搭接粘结剂的性能指标应符合表下表
搭接专用粘结剂性能指标及试验方法 序号 1 2 3 项目 外观质量 表干时间(h) 间隔25天聚脲涂层间 粘结剥离强度 (N/mm) 技术指标 均匀粘稠体,无凝胶、结块 ≤ 4 ≥6.0或涂层破坏 试验方法 目测 GB/T16777 GB/T2790 五、 质量检查
质量检查分为原材料检验、试验室检验、现场检验等方面。材料检验包括成膜后的物理性能检验和原材料检验。 1、原材料进场检验
原材料化学成份检验主要包括A组份和B组份的化学成份,检验项目及试验方法见附表7.1、附表7.2和附表7.3。可通过B组份的显色反应,快速定性鉴别B组份的主要成份；应采用定量检验方法判定B组份羟值含量。
附表7-1 份端羟基化合物与异氰酸酯反应制得的半预聚物的检验项目及试验办法 序号 1 2 3 4 检验项目 外观 粘度 (25℃) 比重 (25℃) NCO(异氰酸根)含量 测试方法 外观目测 GB/T 12021.3-89 GB/T 4472-84 HG/T 2409-92 单位 mPa.s % 技术指标 淡黄色粘稠液体 500－1500 1.05－1.15 13.0－16.0 附表7-2 喷涂(纯)聚脲防水涂料B组份检验项目及试验办法
序号 1 2 3 4 5 6 检验项目 外观 粘度 (25℃) 比重 (25℃) 水份 总胺值 羟值 测试方法 外观目测 GB/T 12021.8-89 GB/T 4472-84 GB/T 606-03 ASTM D6979 GB/T 7193 单位 mPa.s % mgKOH/g mgKOH/g 技术指标 深灰色粘稠液体 500－1500 1.0－1.06 ≤0.1 175－210 0 附表7-3 喷涂聚氨酯(脲)防水涂料B组份检验项目及试验办法
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序号 1 2 3 4 5 6
检验项目 外观 粘度 (25℃) 比重 (25℃) 水份 总胺值 羟值 测试方法 外观目测 GB/T 12021.8-89 GB/T 4472-84 GB/T 606-03 ASTM D6979 GB/T 7193 单位 mPa.s % mgKOH/g mgKOH/g 技术指标 深灰色粘稠液体 500－1500 1.0－1.06 ≤0.1 130－195 185－215 2、现场检验 1) 现场试膜检验
现场每班喷涂前,应利用所使用设备及原材料喷制400×400mm聚脲防水涂料试膜3块,养护7天后选择2块进行拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、硬度等物理性能检验。 2) 基层处理检测
基层处理检测的项目、标准及检测仪器按表2.5执行。 3) 底涂检测
底涂施工完毕进行目测检查,检查均匀程度、有无漏涂和明显缺陷。 4) 聚脲防水层外观检测
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。 5) 厚度检测
喷涂完成后,用超声测厚仪检查涂层厚度,底座板下喷涂聚脲防水层厚度≥2.0mm,其它区域≥1.8mm。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。应结合现场粘接强度测试,用游标卡尺测量试验拔出锭子表面的聚脲防水层厚度。
试验设备:便携式超声波测厚仪(采用超声波回声原理、液晶数字显示的一种
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既可以用于实验室检测,测试的基材为混凝土、木材、塑料、橡胶、玻璃等非金属材料)
测试步骤:
1 将润滑液(或者水)均匀涂抹在被测试涂层表面； ○
2 将超声波探头直接接触润滑液(或者水)2秒,听到提示声音后,读取○
液晶显示屏上的数据,即为涂层厚度。
说明:由于抛丸后的混凝土桥面表面凹凸不平,会对超声波测厚的工作原理产生误差。如果使用超声波测厚仪,连续5点测试厚度不准确的话,施工现场应结合粘结强度的拉拔测试,采用游标卡尺测量被拔出聚脲涂层的厚度,作为喷涂聚脲涂层的实际厚度。
6) 粘结强度检测
在防水层施工7天后进行现场拉拔试验,每10孔梁(或每32021随机抽取1孔(或连续的32米桥面)进行检测,每孔梁(或每32米)检测5处,测点均匀分布。拉拔后的部位用聚脲防水涂料喷涂,做快速修补、刮平。
试验设备:便携式附着力试验仪() 测试步骤:
1 将直径20210mm的锭子用胶黏剂固定在被测试涂层表面； ○
2 待胶黏剂固化后,用内径20210mm的锯齿形切割器,将锭子周围的○
涂层切断,直到露出混凝土基材为止；
3 将附着力试验仪套筒与锭子顶端连接,均匀按动液压手柄,直到锭○
子与基材脱开,读取液晶显示屏上的数字。 7) 不透水性检测
在防水层上选定测试部位,清除灰尘,按透水仪底座大小涂抹一圈密封材料,将仪器底座安置并按紧。将水注入带有刻度的玻璃管内,至570mm高度为止,每30秒记录一次水位的高度,直至30分钟为止。每孔梁(或每32米)检测1处。
8) 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,
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色泽一致,不得漏涂,涂层应无气泡、开裂和剥落。
脂肪族聚氨酯面层厚度应按照设计要求厚度,一般情况下脂肪族聚氨酯面层厚度≥2021米每孔梁(或每32米)检测10处,按照涂刷区域均匀分布检测点。 3、判定规则
1) 产品抽检结果全部符合暂行技术条件要求者,判为整批合格。若有一项及以上技术要求不合格时,应双倍抽样检验该项目,若仍有一项不合格,则判整批不合格。
2) 喷涂完成后,用超声测厚仪检查涂层厚度,每孔梁(或每32米)检测不少于50处,通过率需为100%, 若未达到,需补喷至要求厚度。
3) 脂肪族聚氨酯面层应具有颜色不黄变、同聚脲防水层无剥离、无脱落、无起泡、保证在弯折180度面层不开裂,厚度均匀,每孔梁(或每32米)10个检测点,如有2点及以上达不到厚度要求,则此孔梁面层(或该32米的面层)视为不合格。
4) 防水层与基层剥离强度:施工现场应采用拉拔法,进行喷涂聚脲防水层与混凝土的粘结强度检测,每10孔(或每32021随机抽取1孔(或连续的32米桥面)进行检测,每孔梁(或连续的32米桥面)检测5处；每孔梁(或连续的32米桥面)5处数据最小单值小于2.5 MPa,判定该孔梁(或该32米桥面)防水层不合格,且应对该批梁进行逐孔检测(或32021围内连续检测)；拉拔后的部位用聚脲防水涂料喷涂修补,修补后涂层性能应满足设计及暂行条件要求。 六、注意事项
1. A、B双组份原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。施工前需将B料搅拌均匀。 2. 根据需用材料设置合适的温度、压力等机器参数。
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3. 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。
4. 按照施工环境选择底涂:湿度高、潮湿基材选择潮湿界面专用底涂；低温选择低温固化底涂,底涂表干后经验收合格喷涂聚脲,若超过24小时未喷涂聚脲需重新滚涂底涂。
5. 雨天不得施工；四级以上风力不宜施工。
6. 施工过程中需穿工作服,佩戴目镜、手套、防毒面具等劳保用品并保证施工环境通风良好。
7. 涂装间隔不宜超过3小时,或根据产品性能确定。
8. 工程施工的每道工序完成后,要验收合格,方可进行下道工序施工。 七、安全防护
1、安全用电,杜绝火源并配备好相应的消防用品。
2、严格按照施工作业要求,所有电缆连接必须专人负责,并在每次施工前检查。
3、施工过程中要穿工作服,并戴目镜、手套、防毒面具等劳保用品,并保证施工环境通风。
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