京沪高铁聚脲防水层施工方案.docx
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京沪高铁聚脲防水层施工方案
新建铁路南京枢纽相关工程NJ–3标
聚脲防水层施工方案
中铁四局南京铁路枢纽土建工程NJ-3标项目经理部
二○○九年三月
聚脲防水层施工方案
1.编制依据
1.1新建铁路南京枢纽相关工程防水层施工设计文件；
1.2国家及相关部委颁布的法律、法规和铁道部颁布的现行设计规范、铁路工程质量验收标准及其它相关文件资料。
2.编制范围
京沪高铁采用无碴轨道，要求防水层不仅具有防渗、抗裂的基本性能，还要能经受高速、重载、交变冲击等火车高速行驶带来的冲击。
喷涂聚脲涂层因没有接缝、黏结力强，真正做到了“皮肤式”防水，同时还具有优异的耐磨性、抗冲性、抗开裂、耐紫外以及耐高低温性能，满足了高铁的特殊要求。
喷涂聚脲技术对表面凹凸、拐角等不规则断面有很好的适应性，是不规则断面较多的无碴轨道防水处理的良好选择。
新建铁路南京枢纽大胜关长江大桥南站及相关工程NJ-3标段京沪高铁全部桥梁采用聚脲防水层，本方案适用于本标段京沪高铁桥梁梁体顶面防水层施工。
包括：
京沪高铁大胜关长江大桥南引桥、石干特大桥、大定坊特大桥、秦淮新河特大桥，四座特大桥。
3.工程概况
新建铁路南京枢纽大胜关长江大桥南站及相关工程NJ-3标段京沪高铁起讫里程为：
DK1001+993～DK1017+318.84，全长15760.966m。
京沪高铁桥梁4座，桥梁总长11504.26m，桥梁顶面宽12m，桥梁顶面面积138051m2，总计桥面防水层施工面积：
138051m2。
4.聚脲防水层施工工艺
喷涂聚脲弹性体技术是在聚氨酯反应注射成型技术的基础上发展起来的，结合了聚脲树脂的反应特性和RIM技术的快速混合、快速成型的特点。
采用这种工艺技术，通过调整反应体系中材料的配比得到不同性能和不同固化时间涂层，不同柔性、韧性到硬度较大的耐冲击磨损涂层，其固化时间可以调节，从几秒到很长时间。
喷涂聚脲弹性体技术的关键主要有两方面，一是氨基聚醚、液态胺扩链剂与异氰酸酷的反应原理及其工业化，二是喷涂所需要的专业化设备。
4.1 设备选择
由于A ，R组分的化学活性极高，混合后粘度会迅速增大，ＳＰＵＡ物料的固化速度极快, 如果没有适当的混合及成型设备，这一反应是不可控制的。
设备概括起来有五方面：
1）平稳的物料输送系统；2）精确的物料计量系统；3）均匀的物料混合系统；4）良好的物料雾化系统；5）方便的物料清洗系统。
具体为H-35主机1台，GX-7-400喷枪1把，抽料泵2支，洗枪罐1个，加热保温管18～93米；10公斤、0.8立方米空压机1台，10公斤、0.8立方米油水分离器1台，5吨保温集装箱车1辆，10～15KW发电车1辆。
4.2 操作方法
喷涂设备由H系列主机和GX-7系列喷枪组成。
施工时将主机配置的2支抽料泵分别插入装有A、R原料桶内，借助主机产生的高压（24Mpa）将原料推入喷枪混合室，进行混合、雾化后喷出。
在到达基层的同时，涂料几乎已近凝胶，5～10s后，涂层完全固化。
一次喷涂厚度为1.5mm左右，反复喷涂达到设计厚度（间隔5s以上），涂层总成膜厚度不小于设计。
4.3 工艺流程
施工工艺流程：
施工准备→基层处理→涂环氧底涂料（基层处理剂）→验收→细部节点喷涂→喷涂SPUA-351涂料→收头边缘喷涂→验收
4.3.1基础处理：
喷涂基础为混凝土基础。
基面需坚实、完整、清洁、无尘土、无疏松结构、平整、排水坡度合理、表面干燥。
混凝土表面的水泥浮浆、油脂等用钢刷、凿锤、喷砂等方法除去。
裂缝、空洞需事先修补好。
用SPUA-HiE高弹密封胶修补水泥表面的裂缝。
高弹密封胶的固化时间约为4小时，表干后可用锋利的刀片修整。
4.3.2检查找平层干燥度，彻底清除表面灰尘，保证防水层良好附着，喷涂聚脲涂层必须要在相对干燥的接口上才有很好的粘结力。
4.3.3涂环氧底涂料（基层处理剂）：
聚脲涂装成功与否主要取决于表面处理质量。
聚脲涂层需要一个清洁、干燥的表面以便提高附着力，双组份反应型环氧树脂现场按比例配制（1：
4）在基层表面满涂，应均匀、不漏涂、不堆积，切勿太厚，一般控制涂布量0.2-0.3kg/㎡，干燥时间宜在24h左右。
在底涂层固化后尽快喷涂聚脲涂层，如果间隔超过24小时或底涂层表面被水份或灰尘等污染时，应先除去污染物，再重新涂一道底涂。
环氧底涂起到以下作用：
Ø清除基层表面的各种污垢；
Ø修整基层表面存在的缺陷；
Ø创造聚脲涂层需要的表面粗糙度，使喷涂时具有良好的喷涂基础；
Ø增强涂层与基层的配套性和相容性。
4.3.4喷涂聚脲涂料：
采用美国卡士玛公司喷涂机H20/35Pro型GX-7喷枪由专业枪手进行喷涂，压力2500/3200psi，系统温度50～65℃，各系统运转正常后，开始喷涂聚脲涂料。
空气压缩机压力7-9kg。
由专业枪手进行喷涂操作，喷涂前先对设备进行调试，各系统运转正常后，开始喷涂聚脲涂料。
先在喷涂范围薄喷一遍，聚脲材料凝胶时可依次喷涂所需要的不小于1mm厚度，最后还应对感观厚度小的区域补充喷涂（俗称压枪），确保涂层均匀。
全过程应连续完成。
对细部节点、拐角、异质材连接处进行聚脲加厚处理。
4.3.5施工缝、端头缝等不必单独处理，可连续喷涂。
施工结束后不必养护，一般1～2min即可上人行走。
4.4 注意事项及特殊处理
4.4.1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。
4.4.2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。
4.4.3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。
4.4.4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。
4.4.5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.施工部署
5.1施工区段划分
根据管段京沪线聚脲防水层施工工程量，人员、机械施工效率（200m2/h），管段防水层施工共分2个区段进行：
DK1001+993～DK1007+609；DK1007+609～DK1017+318。
5.2人员分工及配置
现场施工负责人一名，设1名安全员，1名技术员旁站，以保证聚脲防水层施工的安全和质量。
聚脲防水层施工机组由5人组成，具体如下：
（1）班长1名：
负责施工指挥，协调各个工序之间操作联系，控制施工质量以及组织力量及时排除施工中出现的意外情况和故障。
（2）操作工4人：
一人负责喷枪，2人负责管道，1人负责机器。
5.3主要机械设备表：
机械/机具表（每区段）
序号
机械名称
单位
数量
备注
1
Greco-Gusmer喷涂机
台
1
H-35主机
2
喷枪
把
1
GX-7-400
3
抽料泵
支
2
4
洗枪罐
个
1
5
空压机
台
1
10kg、0.8m3
6
油水分离器
台
1
10kg、0.8m3
7
保温集装箱车
辆
1
5t
8
发电车
辆
1
10～15kw
5.4施工安排及计划
每区段各投入机组一套，施工效率按200m2/h考虑，每天施工8小时，可喷涂1600m2。
DK1001+993～DK1007+609区段桥梁长5616.5m，防水层67398m2，需45个日历工天。
2009年11月15日开始，2009年12月30日完工；
DK1007+609～DK1017+318区段桥梁长5887.76m，防水层70653m2需45个日历工天。
2009年11月15日开始，2009年12月30日完工。
6.安全措施
6.1.施工场所的安全制度
6.1.1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。
6.1.2防患于未然，杜绝火源，施工时应穿戴好防护用品。
6.1.3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。
6.1.4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。
6.2.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。
6.2.1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。
6.2.2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。
6.2.3配戴橡胶手套，防护帽或连体防护服。
6.2.4在任何时候，任何情况下喷枪口不能对着人。
6.3.施工过程中的防火防爆
6.3.1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。
6.3.2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℃。
6.3.3SUPA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
7.1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。
7.2严格按配合比配置、喷涂。
7.3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。
7.4喷涂前混凝土表面裂缝、空洞需事先修补好。
7.5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。
7.6喷涂完毕后做好成品保护，严禁物体对防水层面撞击。
7.7注意事项：
Ø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；
Ø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；
Ø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。
Ø施工完毕，喷涂机撤离现场，并清理现场垃圾及污物。
Ø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。
Ø严禁加入任何稀释剂。
Ø施工前将R组分充分搅拌至完全均匀。
Ø涂装间隔最短时间不限，最长不宜超过3小时。
ØA组分未用完的涂料应充氮后密封保存。
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。
9.施工企业及资质
标段桥面聚脲防水层施工，拟委托具有防水施工资质的专业公司“东方雨虹有限公司”进行防水施工，确保防水层施工质量。
附件一：
东方雨虹防水施工资质
附件二：
防水层施工操作人员资质
附件三：
质量检测设备
附件一：
东方雨虹防水施工资质
附件二：
防水层施工操作人员上岗证
附件三：
质量检测设备
1、拉拔仪
ZQS6-2000A高精度粘结强度检测仪
适用范围：
现场检测涂料的粘结强度。
2、超声波厚度测定仪测定
Ø检测仪器：
超声波厚度测定仪，测量范围：
0～2.5mm，精度0.01mm。
Ø检测步骤及结果：
首先校正测厚仪，然后在待测部位涂超声波耦合剂，将仪器探头放在测区范围内，然后开始测量厚度，每点重复读数三次，取平均值为涂层厚度。
........忽略此处.......
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