桥面防水层施工工艺及质量控制措施.docx
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桥面防水层施工工艺及质量控制措施
桥面防水层施工工艺措施
1、编制依据
1）桥面防水体系铺装及构造图（图号：
石郑桥通-14）。
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》（科技基函[2009]117号）。
3）《客运专线铁路桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件（修订版）》（科技基[2007]56号）。
4）《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）。
2、工程概况
电缆槽竖墙、防护墙施工完毕后按照设计要求进行防水层和保护层施工。
防护墙内侧桥面防水层采用喷涂（纯）聚脲防水涂料（裸漏部位再喷涂脂肪族聚氨酯面层），防护墙外侧桥面防水层采用聚氨酯防水涂料+C40聚丙烯腈纤维混凝土保护层。
防护墙内侧：
轨道板底座下采用喷涂厚度≥2.0mm（纯）聚脲防水涂料；底座板以外采用喷涂厚度≥1.8mm（纯）聚脲防水涂料+≥0.2mm脂肪族聚氨酯面层。
防护墙外侧：
采用厚度≥2.0mm聚氨酯防水涂料+C40纤维混凝土保护层。
3、工艺流程
聚脲防水层施工工艺流程图（见下页）
4、防水层施工作业内容
1）防护墙内侧防水层施工
（1）基层表面处理
混凝土桥面板至少应有7天养护期，基面应彻底清除油脂、灰尘、污物、脱模剂、浮浆和松散的表层（应采用机械打磨或机械抛丸处理）等，
喷涂聚脲防水层施工工艺流程图
确保基面洁净、干燥、平整。
预留后浇混凝土等部位进行密封处理。
防水层的基层表面（包括防护墙根部）应平整、清洁、干燥火无明水，不得有空鼓、松动、蜂窝麻面、浮渣、浮土、脱模剂和油污。
桥面基层平整度应符合设计要求，轨道底座板下3mm/4m，梁端1.45m范围内2mm/1m。
当基层表面出现缺陷需要修补时，应采用强度不低于基层强度的腻子膏或砂浆修补。
（2）底涂施工
底涂施工一般情况采用滚涂或喷涂工艺，以提高工效、保证质量、减少损耗；对表面缺陷多的部位辅以刷涂施工，使基层处理剂深入底材孔隙，容易到达拐角和空隙的部位，提高（纯）聚脲弹性防水涂料与混凝土底材的附着力。
每平方米底涂用量不宜低于0.4kg。
底涂施工完毕进行目测检查和专业仪器检测，检查基层处理是否均匀，基材表面无明显缺陷，如有明显缺陷，应采用快干类修补基层处理剂及时进行缺陷修补。
基层验收合格后，方可进行喷涂作业。
喷涂作业前应做好防护，放置灰尘、杂物污染。
底涂施工完毕后，必须在基层处理剂固化前，喷涂（纯）聚脲弹性防水涂料，使（纯）聚脲弹性防水涂料与基层处理剂之间发生化学反应，产生结合力，严禁在基层处理剂固化后再喷涂（纯）聚脲弹性防水涂料。
（3）喷涂（纯）聚脲弹性防水涂料施工
喷涂（纯）聚脲弹性防水涂料施工时，环境温度需在10～35℃且相对湿度75%以下。
底胶固化后，一般在2小时后，24小时之前，进行防水层施工。
施工采用专用喷涂设备，每个工作日正式喷涂前应先进行试喷涂3块400mm×400mm（厚度2mm）聚脲防水涂料试膜，养护7天后选择2块进行拉伸强度、断裂延伸率、撕裂强度、硬度等物理性能检验。
施工前，使用气动搅拌器对涂料的A、B组分别进行搅拌，低温施工时需要采取对物料的预加热措施，严禁加入任何稀释剂。
喷涂（纯）聚脲弹性防水涂料的方式以机械喷涂为主，以人工喷涂为辅，聚脲施工前应保证基层温度高于露点温度3℃。
脂肪族面层在聚脲弹性涂料施工完成后采用专用喷涂设备进行，按照喷涂设备的要求开始进行施工。
涂膜厚度0.2～0.3mm，达到封闭的目的，提高防水层的耐久性。
涂膜施工完毕24小时内，应避免重物碾压。
风力超过四级时禁止施工，或采取必要的防护措施。
（4）脂肪族聚氨酯面层施工
喷涂脂肪族聚氨酯面层可在喷涂最后一道（纯）聚脲弹性防水涂料后立即进行（施工完毕6h内），以保证面层和聚脲防水层之间良好的粘帖。
脂肪族聚氨酯面层施工前，应对相应区域（纯）聚脲防水层表面进行清洁处理，保证（纯）聚脲防水层表面干燥。
无灰尘、油污和其他污染物。
脂肪族聚氨酯面层施工可采用喷涂或辊涂工艺，边角沟槽辅以刷涂施工。
涂层完全固化前且在规定时间内，严禁人和车辆通行。
（5）连接与修补
在自然中断点如泄水孔、桥面伸缩缝、竖墙、防护墙及侧向挡块处均需进行封边处理，封边长（高）度不小于8cm。
侧向挡块与防护墙空隙也需进行防水喷涂，以达到桥面防水整体性。
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6mm的锯齿。
再施工涂料，使涂膜在锯齿周围的临近边缘用胶带清除掉喷涂过多的涂膜，使表面光滑清洁。
在与已施工的聚脲防水层交界处或需要修补处，先除去脂肪族面层，再用带钢丝圆盘的机械砂轮、钢丝刷或其他工具把需要修补的表面打毛，增加机械粘合力。
用专用处理剂处理打毛的表面，从而除去所有灰尘或其他污染物，并软化现有表面。
用手工聚脲或喷涂聚脲施工所需区域，并喷涂脂肪族面层。
防水层验收按客专公司相关规定执行。
2）防护墙外侧防水层施工
（1）防护墙外侧电缆槽内防水层采用聚氨酯防水涂料＋C40聚丙腈烯纤维混凝土保护层形式，其施工要求必须符合《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件（修订稿）》（科技基[2007]56号）的规定。
（2）聚氨酯防水涂料施工要求
①聚氨酯防水涂料总涂膜厚度不得小于2.0mm，每平方米用量约2.4kg，应涂刷均匀，无露刷、无气泡，铺设完成后用橡胶测后仪检查涂层厚度，每孔梁检测10处。
②基层表面不得有明水，严禁雨中施工。
③宜采用喷涂设备将涂料均匀喷涂于基层表面，也可采用金属锯齿板将涂料均匀涂刷于基层表面。
④涂料必须按产品使用说明书进行称量配置，称量允许偏差±2％。
⑤采用喷涂设备时，设备应具有自动计量、混合加热功能，加热后出料温度在60～80℃。
⑥采用人工涂刷配置涂料时，按照先主剂后固化剂的顺序将液体倒入容器，并充分搅拌使其混合均匀，搅拌时间3～5min。
搅拌时不得加水，必须采用机械方法搅拌，转速宜在200～300转/分。
⑦涂刷时应分2次进行，第一次使用平板在基面上刮涂一层厚0.2mm的涂膜，1～2小时内使用金属锯齿板进行第二次刮涂。
⑧配制好的涂料应在20分钟内使用完，喷涂后4小时或涂刷后12小时内须防止霜冻、雨淋及暴晒，环境温度不得低于5℃。
3）防护墙外侧保护层施工
（1）在聚氨酯防水涂料完全固化后方可进行保护层施工，保护层应采用C40细石聚丙烯腈纤维高性能混凝土，无渣桥面保护层厚度不应小于40mm。
（2）原材料要求
水泥：
采用不低于42.5号普通硅酸盐水泥。
细骨料：
中砂。
粗骨料：
粒径采用不大于10mm的碎石。
粉煤灰：
Ⅰ级粉煤灰，需水量比应不大于100％。
聚丙烯腈纤维：
符合《纤维混凝土结构技术规程》有关规定。
外加剂：
符合GB8076的规定或铁道部鉴定的产品。
水：
无侵蚀性的洁净水。
（3）施工要求
聚丙烯腈纤维掺量宜为1kg/m3。
混凝土采用强制搅拌，搅拌时间不少于3min，注意纤维拌和均匀。
混凝土搅拌过程中，边搅拌人工边加纤维，以使纤维拌合均匀。
每立方米混凝土中聚丙烯腈纤维和聚丙烯纤维网的掺量应符合设计要求，设计无规定时，聚丙烯纤维网的掺量宜为1.8kg，聚丙烯腈纤维的掺量宜为1kg。
采用平板振捣器捣实，振捣时间为20s左右。
混凝土接近初凝时方可进行抹面，抹刀应光滑以免带出纤维，抹面时不得加水，抹面次数不宜过多。
混凝土浇筑完成后，采取保水养护。
冬期施工应加入防冻剂，自然养护时，应采用透水土工布覆盖，并在其上覆盖塑料薄膜。
洒水次数应能保持表面充分潮湿，养护时间在环境相对湿度小于60%时，自然养护不得小于28d，在环境相对湿度大于60%时，自然养护不得小于14d。
保护层施工时按照要求纵向每隔4m同时沿纵向在中间作一宽约10mm、深约保护层厚度的断缝，当保护层混凝土强度达到设计强度的50％以上时，用聚氨酯防水涂料将断缝填实、填满。
保护层表面应平整、流水畅通。
保护层达到设计强度后，应钻取芯样进行混凝土与卷材或涂料的粘结强度检测，每孔梁检测3处，取样后的孔洞用聚氨酯防水涂料填满。
保护层表面不得出现裂缝。
（4）特殊部位处理
对桥面的防护墙、侧向档快、泄水孔及裂缝等处应做特殊处理。
①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，清除浮浆及毛边，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。
②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。
③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，然后机你先那个底涂施工、加强层和聚脲防水材料，见下图：
图：
混凝土裂缝处理示意图
④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。
4）注意事项及特殊处理
（1）通过对聚脲喷涂弹性体技术的研究和应用，在拥有好的配方基础上，用好SPUA技术关键在于要解决好两个方面的问题，即基底接口的底涂处理和喷涂机具操作工艺的掌握。
（2）双组分喷涂聚脲通过专用喷涂机具涂布在基面上，反应速度快，几秒钟至几十秒钟很快凝胶，几分钟即表干。
快速固化是其显著优点之一，但基层处理要求高。
因涂料固化速度很快，对基层浸润时间较短，因而涂膜对基层的粘结力受基层条件的影响很大，要求基层坚固、结实、平整，喷涂面为连续平面或连续曲面，在确定基层含水率后，应选用合适的底涂剂处理基层混凝土。
（3）单组分聚脲无需机器施工，可直接用人工滚涂和刷涂。
单组分聚脲固化相对双组分聚脲慢，表干时间约2～4h，固化时间需12～24h。
因固化较慢，因而其对基层浸润时间较长，对基层的粘结力较好。
（4）在实际施工操作中，由于喷涂聚脲对混凝土基层的平整度要求较高，如果基层有小坑，即使是一个很小的坑，喷涂聚脲很容易在该处形成鼓包。
而单组分聚脲因有足够时间浸润，对基层要求一般性平整即可。
对于特殊区域，如细部（阴角、管根等）以及双组分喷涂起鼓需维修部分，用单组分聚脲来修补非常方便。
（5）关于潮湿混凝土基面上的应用。
①聚脲应用在非常潮湿的混凝土表面上，应使用特殊底涂剂。
但无论使用何种类型底涂剂，要想从根本上解决粘结后不起鼓问题，必须解决两个问题，一是底涂剂与潮湿混凝土实现粘结，而不仅仅是物理粘接，尽量实现化学粘结；二是底涂剂在表面成膜后，水汽透过率要低。
②关于固化后起鼓、起泡。
聚脲施工后引起鼓包有几种：
一种是空气泡，涂料在混合搅拌均匀时带入空气泡，混凝土里层及表面孔隙含空气；另外，施工涂布时，带入空气，涂料表面表干或固化后，形成鼓包。
第二种是材料在固化过程中产生CO2。
第三种是水蒸气气泡，此种情况最为常见，实际情况是在同一个泡包内，既有空气也有二氧化碳，更多是水汽。
就材料而言，应控制NCO含量以及NCO与固化剂的比例。
潮湿面施工产生鼓包是最常发生也是最头痛的现象，因此一定要选择合适的底涂剂。
底涂剂选用得当，完全可以解决潮湿面施工鼓包的问题。
为解决这一问题，现场施工时采用异氰酸酯底涂剂与环氧树脂底涂剂结合起来使用作为混凝土底涂剂。
5、质量检验方法
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400mm×400mm聚脲防水涂料试膜3块，养护7d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
基层表面处理的检验项目、标准、检测仪器及频率见技术条件附录A。
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，其他区域≥1.8mm。
轨道板下每间隔5m布设4个测点，其他区域每间隔5m布设4个测点，即轨道板中间布设2个、左右防护墙各布设1个。
应结合现场粘结强度测试，用游标卡尺测量试验拔出锭子表面的聚脲防水层厚度。
6）粘结强度检测
在防水层施工7d后进行现场拉拔试验，每10孔梁（或每320m）随机抽取1孔（或连续的32m桥面）进行检测，每孔梁（或每32m）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。
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30s记录一次水位的高度，直至30min为止。
每孔梁（或每32m）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，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≥0.2mm，每孔梁（或每32m）检测10处，按照涂刷区域均匀分布检测点。
9）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32m）检测不少于50处。
需用游标卡尺测量拔出锭子表面聚脲防水层厚度时，每10孔（或每320m）随机抽取1孔（或连续的32m桥面）进行检测，每孔梁（或连续的32m桥面）检测5处，合格率须为100%。
③脂肪族聚氨酯面层应颜色不变黄、同聚脲防水层无剥离、无脱落、无起泡、保证在弯折180°面层不开裂，厚度均匀。
每孔梁（或每32m）10个测点，如有2点及以上达不到厚度要求，则此孔梁面层（或该32m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320m）随机抽取1孔（或连续的32m桥面）进行检测，每孔梁（或连续的32m桥面）检测5处。
每孔梁（或连续的32m桥面）如5处数据最小单值小于2.5MPa，则判定该孔梁（或该32m桥面）防水层不合格，且应对该批梁进行逐孔检测（或320m范围内连续检测）。
10）修补措施
（1）若检验时发现涂层有鼓泡、遗漏等缺陷，则需要对涂层缺陷进行修补。
（2）如缺陷部位喷涂时间较短（≤6h），则可对的缺陷涂层表面进行打磨，清理后直接进行二次喷涂聚脲；如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。
（3）修补完成后，涂层性能再次进行检测，并符合设计要求。
6、安全措施
1）施工场所的安全制度
（1）使用喷涂设备进行喷涂作业时，应熟悉保养规则、安全操作规程及措施。
（2）防患于未然，杜绝火源，施工时应穿戴好防护用品。
（3）工作场所的电气设备应有防爆装置，并应隔绝火源、配备相应的消防用品。
（4）施工完后，应封闭涂料包装桶，清理工具、涂料和材料等易燃物，灭绝火源。
2）喷涂聚脲弹性体施工时的安全与防护
由于喷涂施工时物料温度较高（一般在60℃左右），又存在着飞溅，因此施工人员一定要穿戴好防护用品，做好个人安全保护。
（1）眼睛的保护：
喷涂过程中可能接触其气雾时，应该佩戴化学安全护目镜。
（2）呼吸系统的保护：
喷涂过程中会产生大量的气雾，将对呼吸道有一定刺激性，故施工时，施工人员应佩戴经认证的呼吸防护设备。
（3）配戴橡胶手套，防护帽或连体防护服。
（4）在任何时候，任何情况下喷枪口不能对着人。
3）施工过程中的防火防爆
（1）运输可按非危险品要求。
运输时，防止雨淋、曝晒、挤压、碰撞、倒置，保持包装完好无损。
（2）应贮存于通风、干燥、阴凉处，防止日光直接照射。
隔绝火源，远离热源，贮存温度应为15～40℃。
（3）SUPA技术采用的是低温（施工温度不超过70℃）施工喷涂技术，所用原材料100％固含量，无挥发性成份，施工较安全。
施工应远离明火，施工人员不得吸烟。
作业车专人看管，备数量充足的灭火设施。
空气压缩机的安全阀不能随意调节，压力必须保证在允许范围内。
7、质量控制措施
1）严格控制原材料质量，涂料品种规格及性能必须符合设计及有关标准规定，所有材料必须有合格证、检测报告，并经进场后检验合格。
2）严格按配合比配置、喷涂。
3）喷涂前确保基面混凝土坚实、完整、清洁、无尘土、无疏松结构、平整、排水坡度合理、阴阳角呈圆弧形、表面干燥。
4）喷涂前混凝土表面裂缝、空洞需事先修补好。
5）环氧底涂层应均匀、薄厚一致、无堆积和漏涂并干燥；SPUA防水层厚度符合设计要求，并且必须≥1mm（包括底涂）（使用针测法测厚），应喷涂均匀，无脱落、开裂、孔眼及厚度不匀、压按不严等（眼观），并与基层粘结牢固，确保不漏喷。
6）喷涂完毕后做好成品保护，严禁物体对防水层面撞击。
7）注意事项：
（1）防水层空鼓，主要原因是基层和环氧底涂潮湿，要严格控制喷涂前基层干燥；
（2）防水层破损，虽然SPUA喷涂后迅速固化，但达到具有抗施工损伤的硬度一般要在4-8h；
（3）施工气象条件，喷涂SPUA涂料环境应尽可能干燥、雨天不得施工。
（4）施工完毕，喷涂机撤离现场，并清理现场垃圾及污物。
（5）施工过程中须穿工作服，戴护目镜、手套、防毒面具等劳保用品。
保证通风良好。
（6）严禁加入任何稀释剂。
（7）施工前将R组分充分搅拌至完全均匀。
（8）涂装间隔最短时间不限，最长不宜超过3小时。
（9）A组分未用完的涂料应充氮后密封保存。
8）基层表面处理的检验项目、标准、检测、仪器及频率
项目
技术标准
检验仪器
检验频率
表面强度
满足梁体强度设计指标
回弹仪
相关标准
平整度
用4m长靠尺检查，空隙只允许平缓变化，且不大于3mm
靠尺
相关标准
清洁度
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、浮渣浮土和油污
目测
相关标准
粗糙度
有效创面大于95%，粗糙度SP3-SP4
CSPD对照表（图A.3）
每梁间隔5m
表面缺陷
不得有裂纹、空洞、空鼓
目测
相关标准
8、环境、水保措施
施工期间注意对周围的环境保护，车辆在施工便道上行驶，便道定期洒水养护，减少车辆行驶扬尘；施工期间注意周围植被保护，对施工人员加强保护自然资源的教育，限制施工人员和车辆的活动范围，在划定的区域内作业；施工作业产生的污水不随意排放，应经过沉淀池沉淀，并经净化处理，符合要求后排放；施工废料集中存放、处理，不随意倾倒。
露点温度对照表（单位：
℃）
相对湿度
（%）
外界环境温度
（℃）
-7
-1
4
10
16
21
27
32
38
43
49
90
-8
-2
3
8
14
19
25
31
36
42
47
85
-8
-3
2
7
13
18
24
29
35
40
45
80
-9
-4
1
7
12
17
23
28
34
39
43
75
-9
-4
1
6
11
17
22
27
33
38
42
70
-11
-8
-1
4
10
16
20
26
31
36
41
65
-11
-7
-2
3
8
14
19
24
29
34
39
60
-12
-7
-3
2
7
13
18
23
26
33
38
55
-13
-8
-4
1
6
12
16
21
27
32
37
50
-14
-9
-5
-1
4
10
15
19
25
30
34
45
-16
-11
-6
-2
3
8
13
18
23
28
33
40
-17
-12
-8
-3
2
6
11
16
21
28
31
35
-19
-13
-9
-5
-1
4
9
14
18
23
28
30
-20
-16
-11
-7
-2
2
7
11
16
21
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