高铁聚脲防水层施工利弊分析

【摘 要】本文针对京沪高铁桥面聚脲喷涂防水施工的实践经验，探讨基面处理中一些问题。首先阐述了聚脲防水涂料的特点以及物理化学特性，进而详细论述了进行防水层施工中的关键措施，从而总结出产生气泡的因素及应采取对应的解决办法。

【关键词】京沪高铁 防水技术 基面处理 聚脲喷涂作业 起泡因素 措施

根据我国铁路多年的运营经验以及国内已公开的报道的研究成果表明：混凝土桥梁易出现的表层剥落等病害，给铁路的正常运营和安全带来了极大的影响，同时也严重威胁着桥梁结构的耐久性。在众多危害中，以水为最主要的介质，带来的危害影响也最大。由于混凝土桥梁结构在建设施工以及使用过程中，雨水、雪水加之在动荷载反复疲劳作用下致使基面出现大量的破损、裂缝、起皮等现象，一旦水侵入结构中，使结构表面荷载大大降低，进而缩短了桥面结构使用时间。为此，混凝土桥面防水层设置已成为提升桥梁耐久性的重要措施。本文基于京沪高铁一、二期施工中桥面喷涂聚脲防水层的应用情况进行回顾性的阐述和分析。

一、工程概述

京沪高铁桥面的喷涂聚脲防水层施工作业分为一期、二期工程，一期施工周期：2009年10月～2010年7月，期间要经历一段冬季施工；二期施工周期为：2010年10月～2010年 12月下旬结束。基于铁道部的要求，京沪高铁进行聚脲防水层施工前，需进行设计和制作聚脲防水层样板梁。

二、客观认识喷涂聚脲防水涂料

聚脲材料柔韧性好表面硬度高、弹性好使其具有优良的耐磨性和耐久性，可耐绝大多数介质的长期侵蚀，表现出优异的耐老化性能；特别是应用在金属、塑料、混凝土、木材等底材上均有较好的附着力。即使防水层长期暴露在外，在自然界中的温度、湿度、阳光、自然界雨水、雪水等作用下也能保持更长期防水功能。

另一方面，通过聚脲材料喷涂作业后，涂层表面在数小时内就迅速失去活性，令随后施工的聚脲涂层难以同底材产生良好的结合力，在结合面出现剥离现象。因此，需要全面客观领会聚脲施工的关键工序要领，否则，优势就会转化为施工隐患。通过京沪高铁喷涂聚脲的施工实践证明，聚脲涂层在针对潮湿环境条件下的施工，涂层与基层的结合力与传统防水材料相比都会受到影响，不容易控制。“聚脲可以在任何低温条件下施工”，其实是一种误导。在实际的聚脲施工中，对整个工艺环节进行分析，要密切留意低温天气下造成的分层缺陷。

三、施工关键及难点问题解决措施

（一）基材表层处理。为确保喷涂聚脲防水涂装系统的施工质量，提高聚脲防水层与混凝土基底的附着力，京沪高铁混凝土桥面聚脲防水涂装系统的基材表层处理，引进了抛丸技术，并确保抛丸施工处理后混凝土基面的有效创面大于95%，粗糙度在SP3与SP4 之间。尽管京沪高铁桥梁采用标号为C50的混凝土，比较致密，但表面依然存在大量疏松的水泥浮浆，为此在防水层施工前要将浮浆尽快清除干净，否则就会严重影响到防水层施工质量，降低防水层与混凝土基层的粘结强度。

（二）底漆的配套性。喷涂聚脲防水涂料的底漆主要有环氧和聚氨酯两种类型。由于聚氨酯底漆与聚脲防水涂料的结构相似，基团间能形成多种次价键结构，故层间附着力较好。底漆是粘结喷涂聚脲防水层和混凝土基体的介质，除了应该具有良好的封闭和粘结性能之外，还必须拥有适当的黏度。尤其是在低温施工环境下，需更加密切地关注底漆材料的黏度，因为随着温度的降低，底漆的黏度会逐渐变大，渗透性会越来越差。

底漆固化速度过快会导致底漆没有足够的时间浸润并渗透到混凝土基材内部，最终会造成底漆与基材的附着力降低，拉拔测试通不过。

（三）腻子。京沪高铁混凝土桥面防水施工中，喷涂聚脲防水涂料和脂肪族面漆属于甲供材料，底漆和修补腻子则由施工单位自行采购，个别施工单位可能使用了不合适的材料，导致聚脲防水涂装系统的附着力降低。京沪高铁混凝土桥梁基层经过抛丸处理后，浮浆基本被清除，但基材的空洞和缺陷都暴露出来，单独涂刷底漆不能对基面起到充分的修补作用，必须刮涂修补腻子。京沪高铁防水层的修补腻子大多是由底漆材料加上特定的填充骨料配制而成，当选用了不合适的填充骨料，或底漆材料与填充骨料配比不当时都会影响修补层的粘结强度。

（四）聚脲涂层。京沪高铁聚脲防水涂料的施工一般分两道喷涂，喷完第一道之后，要先对由于基材原因造成的涂层缺陷进行处理，如针眼、漩涡、突起等。由于京沪高铁聚 脲防水层施工大多在秋冬季节，沙尘较大，第一道聚脲防水涂料喷涂完毕后，表面会很快落下一层沙尘，若不清理干净，必然影响第二道聚脲防水涂层的附着力，因此喷涂第二道聚脲防水涂料前应先对表面进行充分的清洁。当两道聚脲防水涂层的施工间隔大于6 h时，必须涂刷层间粘结剂来增加两道聚脲涂层间的附着力。当聚脲防水涂料本身的性能受到影响时，防水层的整体性能下降，附着力测试时会出现聚脲涂层内部被破坏的现象。聚脲的原料组分极易吸收空气中的水分，因此应放置在阴凉、密闭、干燥的房间内，密封存储，防止受热或受潮；未使用完的材料应立即密封保存，并应尽快使用；聚脲喷涂设备应经常维护以保证良好的施工状态。

鼓泡作为聚脲防水层施工中最常见的问题。其造成起泡的因素是由于潮气参与反应导致鼓泡。通常起泡现象在聚脲喷涂施工后会很快出现。但实际应用中无论基于哪种类型鼓泡，都应先割开气泡，观察鼓泡处聚脲涂层的背面，据此判断鼓泡原因，再找到对应的解决方法。

四、结论

附着力作为京沪高铁聚脲防水层施工中的核心检测指标，自始至终都检得非常严格，该项检测规范了数道涂层的结构强度以及层间的粘结强度，任何一个环节达不到要求都会被判定为附着力不合格，不合格区域必须铲除，重新施工。

严格的质量控制是优质工程成功的保证。对于高铁混凝土桥梁喷涂聚脲防水层的施工而言，必须严格要求每一道工序，对基面进行充分的抛丸处理，选用质量过硬的聚氨酯底漆，在缺陷较大的地方适量地加人一些合适的填充料，控制施工时间的间隔，在保证机械设备正常运行等外界条件的前提下喷涂聚脲防水涂料，才能获得过硬的防水工程质量。

参考文献：

[1]邓汉鹏.京沪高铁桥面喷涂聚脲防水层施工体会[J].中国建筑防水，2011，（8）

[2]屈高见，蒋宗全，田科宏等.京沪高铁桥面喷涂聚脲常见质量缺陷与应对措施[J].中国建筑防水，2011，（12）