高速铁路无砟轨道桥面防水层施工研究与应用

高速铁路无砟轨道桥面防水层施工研究与应用发表时间：2018-10-01T17:33:57.933Z 来源：《基层建设》2018年第26期作者：王双宇[导读] 摘要：目前中国正处在可持续发展的关键阶段，为了满足人们日益增长的出行需求，高铁正在大量修建，并对桥梁工程的质量提出更高要求，而桥面防水施工质量则直接影响桥梁的耐久性，关系到桥梁的使用寿命。

中铁十局二公司河南省郑州市 450000摘要：目前中国正处在可持续发展的关键阶段，为了满足人们日益增长的出行需求，高铁正在大量修建，并对桥梁工程的质量提出更高要求，而桥面防水施工质量则直接影响桥梁的耐久性，关系到桥梁的使用寿命。

以下主要结合高速铁路桥面薄涂型聚氨酯防水层施工技术的应用进行简单分析，希望能够为高铁建设提供一些帮助。

关键词：薄涂型聚氨酯防水层；施工技术应用引言理想的高铁桥面防水体系必须满足以下要求：1）良好的不透水性能；2）与混凝土桥面有足够的粘结力，特别是边角部分；3）步行交通和高铁正常运营条件不易破损；4）良好的耐高、低温性能；5）对桥面状况（平整度、清洁度、温度、湿度等）有广泛的适应性；6）能抵御桥面裂缝的影响；7）良好的耐紫外老化性能和耐化学腐蚀性能；8）施工简单、快捷，不受桥面几何因素的制约等。

1 高速铁路桥面薄涂型聚氨酯防水层施工技术的应用的重要意义1.1确保桥面防水工程的质量高铁桥面防水体系中最重要的性能是不透水性能，桥面防水体系的病害主要表现在防水性能的丧失。

目前薄涂型聚氨酯防水层施工作为一种新型的防水施工工艺，缺乏成熟的施工技术，防水层刷涂、滚涂施工的外观质量差；现有的刷涂、滚涂施工方法具有一定的局限性，且防水层容易产生气泡，返工率较高；而采用该施工技术，经检测均满足质量要求，无返工情况，经长时间检查，无问题出现。

1.2提高桥面防水施工进度常见的刷涂、滚涂法施工周期长，不利于大批量施工；人力劳动强度，采用本技术喷涂法施工工艺能够达到目标要求，简化施工工序，提高工作效率，加快施工进度，缩短工期。

1.3提高经济效益采用该施工技术进行施工控制，施工质量保证，避免材料的浪费，杜绝返工，每公里材料同比节省5万元，有明显的经济效益，工期的缩短也带来显著的成本节约。

2 高速铁路桥面薄涂型聚氨酯防水层施工技术2.1施工工艺流程及操作要点2.1施工工艺流程施工工艺流程为：基面清理→基面修补（潮湿基面处理）→封闭漆施工→底面漆（PPU-M1）施工→表面漆（PPU-M2）施工。

2.2 操作要点2.2.1基面清理施工中首先进行梁面标高采集，根据标高数据，泄水孔位置，定出排水坡度方向。

打磨分两遍进行，第一遍用打磨机进行粗略打磨，尖角、凸起等打磨平整或圆滑，必要时按照排水坡度进行深度打磨。

使用吸尘器或吹风机清除粉尘杂质，清理干净后，检查基面，发现不合格的地方用打磨机、钢丝刷进行第二遍打磨，使用稀料等溶剂清除污垢，并用清水冲洗。

施工中采用2m平尺进行平整度检查。

严禁打磨过深，破坏梁面保护层，影响梁面耐久性。

底座板、防护墙根部切除掉不密实部位，清理干净，保证以后的倒角处防水搭接。

等待雨天或梁面浇水，检查梁面有无积水现象。

如局部积水，则需进行疏水处理，确保桥面排水畅通。

梁面打磨是一道关键前期工作，打磨程度的好坏直接影响桥面平整度、桥面排水坡度、防水层的粘结力等，必须确保打磨到位。

2.2.2基面修补混凝土表面明显的裂缝、蜂窝、麻面、孔洞、掉块等缺陷，用石英砂修补，修补前要先清除杂物粉尘。

对于雨天影响，基面潮湿，影响施工进度，现场采用拖把去水，晾晒，必要时采用热风机吹干，保证基面干燥。

基层面应进行验收，基层应作到平整、不起砂及无凹凸不平现象，平整度的要求：用2米长靠尺测量，空隙不大于3mm，空隙只允许平缓变化，每米不超过一处。

桥面基层无浮渣、浮灰、油污，直径≥5mm气孔已封闭等，同时防护墙根部应无蜂窝、麻面。

梁面清洁、干燥后方可进入防水层施工。

5.2.3封闭漆施工组成：环氧类材料，封闭细裂缝和混凝土表面的毛细孔，防止混凝土表面的碱性对涂装材料的性能影响，并增加涂装材料与混凝土表面的附着力，所以底涂材料要求有较好的渗透性、封闭性、柔韧性和抗冲击性，并与面涂材料有较好的相容性与附着力。

施工时环境温度在5°C-35°C，环境相对湿度不大于85%，风力不大于5级，当低于5°C，材料流动性、硬化降速度降低，影响材料性能，温度过高，容易出现涂层气泡。

施工以喷涂工艺为主，刷涂工艺为辅。

待修补空洞完毕后的基面清洁、干燥后即可进行封闭漆施工，施工时应确保封闭漆充分湿润基面。

参考用量为0.3kg/㎡～0.4kg/㎡。

底漆为A、B双组分，混合比例为5：1，使用时应在20min内完成施工。

封闭漆施工后检查有无漏涂、气泡、等缺陷，通过刺破气泡补涂。

封闭漆原则上是涂刷一遍，一遍后仍存在不平整、孔洞，细微裂缝地方，再用封闭漆掺入一定量的80目-150目的石英砂涂刷第二遍，起到封闭平整的作用，为后面底面漆施工提供封闭的基面，避免出现鱼眼、气泡等。

2.2.4底面漆施工底面漆：介于封闭漆与表面漆之间，不宜暴露于大气环境的涂层。

底面漆采用PPU-M1薄涂型改性聚氨酯防水漆，属芳香族聚氨酯防水漆，芳香族聚氨酯涂料价格较低，涂层具有较高的物理力学性能（较高的拉伸强度、断裂伸长率等），所以在桥梁防水领域得到广泛应用。

由于含有苯环，在室外使用不耐阳光曝晒，易出现黄变、粉化，所以平时存放在遮阳处。

底面漆涂装工作应在封闭漆涂装后的24h后施工。

施工时环境温度在5°C-35°C，环境相对湿度不大于85%，风力不大于5级，当低于5°C，材料流动性、硬化降速度降低，影响材料性能，温度过高，容易出现气泡缺陷。

施工前应确保待涂表面无异物，底面漆在使用前应按材料使用说明进行配制，必要时可用40目-100目的筛网过滤，参考用量为0.8kg/m2～0.9kg/m2。

底面漆以刮涂工艺为主，滚涂工艺为辅，一次完成。

底面漆（PPU-1））为A、B双组份，重量比例为A：B=10：8，使用时应在应在30min内完成施工。

2.2.5表面漆施工表面漆：即面漆，属脂肪族聚氨酯防水漆，具有优良的耐紫外老化性能，但普通漆固化后形成的涂层呈现脆性，主要用于室外钢结构防腐领域，不适用于室外混凝土结构的防护涂装。

而PPU-M2是在脂肪族聚氨酯树脂中引入柔性段并提高力学性能。

底面漆实干或间隔24h后应检查底面漆的厚度及是否有气泡。

底面漆施工结束后，严禁长期曝晒后，进行面漆施工，一般要求在底面漆施工结束后的的24h-48h内进行面漆施工为最佳，施工基面应保持洁净、不漏。

当底面漆厚度小于400μm时，表面漆施工时应增加用量，确保防护涂层的总厚度；如果有气泡，则须将气泡剔除，并补涂底面漆，然后进行表面漆涂装。

表面漆（PPU-M2），使用时在使用前应按材料使用说明进行配制，必要时可用40目-100目的筛网过滤，参考用量为0.4kg/m2～0.45kg/m2。

表面漆为A、B双组分，比例为10：6，采用电钻搅拌均匀后，应在30min内完成施工；正确的比例混配，和搅拌均匀，及在有效的时间内完成施工是确保质量的关键。

采用喷涂工艺施工，喷涂均匀，速度较快。

喷涂机采用方形混合管，其原理是由上下左右叶片依序排列组成，当表面漆经过每一节叶片时，将被切割成4份，传统的圆形混合管只能将涂料切割成2份，因此它是圆形混合管的混合均匀度的两倍，使涂料混合更均匀，混合效果大幅度提升，显著降低防水喷涂的不良率。

施工一孔梁采用喷涂6人一天15孔，施工质量、进度速度快。

表面漆实干或间隔24h后应检查涂层的厚度及是否有气泡，防水层总厚度小于600μm时应补涂面漆。

如果有气泡，则须将气泡剔除，并补涂表面漆。

2.2.6现场防护层检验施工完成后的防水层质量检验项目包括：：外观检查，厚度检测和附着力检测，每个检验批的厚度测点15个，附着力测点9个。

（1）外观目测法检查，防水层颜色应均匀一致、连续平整，不允许有漏涂、针孔等缺陷。

（2）厚度刀片切割涂层，用游标卡尺或湿膜厚度仪查湿膜厚度，结合用量估算干膜厚度厚度检测每10个测点中有8个达到了设计厚度，其余2个不低于设计厚度的80%，可判定为涂层厚度合格。

（3）附着力防水层附着力测定按GB/T5210-2006规定进行。

附着力检测每3个测点中有2个达到了技术条件要求，其余1个不低于设计要求的80%，可判定为附着力合格。

2.2.7防水层常见缺陷及施工特别注意细节及措施1、气泡：防水层表面存在较多不均匀分布小气泡，这些气泡以后在防水层表面可能会形成“鱼眼”，由于气泡本身没有贯穿整个防水层，对防水功能不产生影响，但影响外观效果。

出现这种缺陷的原因可能是：①防水漆粘度较低或施工过程中添加了过量的稀释剂，导致大量挥发性介质逸出，而同时防水漆出现表干现象。

如果形成气泡的气体压力小于表干过程中表层膜的拉伸强度就会出现气泡。

②施工时间在相对较高的温度时段进行时。

措施：严格按照配合比混配底面漆、表面漆。

现场准备快速测温仪，检测基面温度，施工温度在15℃-30℃较好，避免温度过高时施工 2、鼓包：防水层个别部位出现鼓泡现象。

将鼓泡破坏会发现出现鼓泡情况的地方要么是混凝土基面没有处理或处理不干净，留有油污等异物，要么采用了不合适的材料对混凝土基面进行了修补。

措施：基面必须处理密实、平整，清洁，污垢和油污等异物；修补材料采用石英砂，材料合格，无杂质。

3、龟裂：出现防水层龟裂现象，经实际检查，发现龟裂并没有贯穿整个防水层，是底面漆层出现的龟裂，表面漆层完整，短时间内不会影响其防水效果。

主要原因可能是这个位置底面漆涂装过厚（超过1mm），在固化过程中，溶剂挥发，涂层体积缩小，内聚力过大造成的。

措施：严格控制底面漆的涂装厚度，通常在400-600μm为宜。

防水层表面不平整：主要体现在防水漆的流挂和底面漆的流平性差两个方面。

出现这种现象的防水层不影响防水效果，但外观较差。

产生的原因：①防水漆粘度较低，一次涂装过厚；②底面漆适用期短。

措施：严格配合比，稀料不能随意增加，底面漆通过试验检验其适用期，≥50min的材料方可使用。

3结束语我国高铁现在发展迅速，与传统铁路不同，高铁采用无砟轨道，要求防水层不仅均有防渗、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时带来的冲击。

薄涂型聚氨酯作为新型材料，其施工技术正处于摸索阶段，采用该高速铁路桥面薄涂型聚氨酯防水层施工技术，施工质量控制得到保证，防水防护层容易出现的缺陷问题得到有效避免，防水层性能、外观满足要求，材料节约，无返工浪费，同时加快了施工进度，本技术应用的14公里的桥面防水工程，短短50天就完成，相比其他标段，缩短了工期，降低了成本，取得良好的效果。