摘要：鐵路橋梁、公路橋梁、城際軌道、隧道、游泳池、污水處理池等凝土表面需要做防水處理，以保證和延長建筑物使用功能、使用安全及使用壽命，在防水處理方面進行探討。

　　關鍵詞 南河,特大橋,防水

　　1、工程概況

　　南河特大橋起止里程為：DK75+212.930～DK89+542，全橋長14.3公里。底座板線間防水層，即無砟軌道板灌漿結束側向擋塊施工完成后，防護墻內側底座板以外范圍內防水層施工，含防護墻和側向擋塊底邊8cm。全橋共計23395㎡。防水層結構為：基層處理劑+噴涂聚脲防水涂料(厚1.7-1.8mm)+脂肪族聚氨酯面漆(厚0.2-0.3mm)。

　　2.防水施工程序和工藝流程

　　防水層施工單元分為五個作業區段：基層處理施工(必要的修補)區段、底涂施工區段、噴涂聚脲防水涂料施工區段、脂肪族聚氨酯面層施工區段、檢測驗收區段。

　　2.1.施工程序

　　施工程序為：施工準備→拋丸處理→第一次底涂施工→基層修補→第二次底涂施工→噴涂聚脲防水涂料→面漆施工→檢驗驗收。

　　2.2.工藝流程

　　3.材料性能指標見下表

　　4.梁面線間防水層施工技術方法及措施

　　4.1.基層處理

　　混凝土基層進行拋丸處理，通過機械的方法把鋼丸以很高的速度和一定的角度拋射到工作面上，讓丸料沖擊工作表面然后在機器內部通過配套的吸塵器氣流清洗作用，將丸料和清理下來的雜質分別回收，并且使丸料可以再次利用的技術，機器配有除塵器，提供內部負壓以及分離氣流，并做到無塵、無污染施工。

　　4.1.1拋丸后，形成創面100%且有效創面大于95%，粗糙度SP3-SP4之間，并去除混凝土表面浮漿。( 見下圖)

　　拋丸施工完，混凝土表面孔洞完全暴露，采用修補膩子，對梁面的大孔洞和裂縫進行修補。膩子要求與混凝土結合性能好，可以滲入混凝土孔洞和裂紋中的毛細孔，起到封填孔洞縫隙，封閉混凝土基層的水分、氣孔以及修補混凝土中微小缺陷的作用。用SPUA-HiE高彈密封膠修補水泥表面的裂縫。高彈密封膠的固化時間約為4小時，表干后可用鋒利的刀片修整。

　　4.2.基面表面處理后的檢驗標準

　　橋面拋丸處理中，控制拋丸機行進速度，用肉眼觀察、手感度等方法來判斷拋丸效果，是否完會清除表面浮漿和起砂情況，由專職質檢員全程進行跟蹤觀測,確保達到施工要求。因為基層表面處理質量直接影響后續施工質量，且為隱蔽工程，無法進行無損檢測，故在進行后續施工前，要按照自檢→互檢→專職檢驗的流程進行質量檢查，檢驗項目、標準、檢驗儀器見下表4-1：

　　4.3.第一次底涂施工

　　第一次底涂用作粘結混凝土與后續滿刮修補膩子層，有良好的滲透力，能夠封閉混凝土基層的水分、氣孔以及修正基層表面的微小缺陷;同時能夠與混凝土基層和上部補修膩子層有很好的粘結作用。第一次底涂采用輥涂工藝，要求輥涂均勻無漏涂、無淤積，底涂施工完成后用目測檢查均勻厚度。

　　4.3.1 第一次底涂施工的目的是封閉拋丸后的混凝土表面缺陷、氣孔。

　　4.3.2底涂施工采用經檢測合格的材料，配方按廠家材料說明書要求進行施工。

　　4.3.3底涂施工前對混凝土表面進行清潔處理，去除拋丸留下的雜物，最后采用吸塵器進行除塵。

　　4.3.4底涂施工采用人工輥涂法或刮涂法將基層處理底涂涂刮到混凝土表面，涂刮2-3道，以噴涂聚脲不產生針孔為原則，邊角溝槽鋪以人工刷涂。

　　4.3.5輥涂必須均勻，對于氣孔較多的部位采用膩子進行基層修補。第一次底涂施工現場實際用量0.1～0.3kg∕㎡，常溫下應該在底涂施工完成后4～6h進行基層修補施工。

　　4.3.6 底涂施工時基面溫度不能低于5℃，空氣濕度不能高于75%，基面含水率不能高于7%。如果基面過于潮濕，需要進行烘干處理。

　　橋面基層(模擬橋面)含水率檢測方法：底涂施工前，采用1m2的塑料薄膜鋪在待測基面上，四周用膠帶密封，3h～4h后掀開薄膜，觀察薄膜及待測基層表面，如有水珠或基層顏色加深，其含水率高于7%，反之，含水率低于7%。

　　4.3.7 底涂施工一般情況采用噴涂(可人工涂刷)工藝，邊角、溝槽輔以刷涂施工。

　　4.3.8 噴涂環氧底涂料(基層處理劑)需要一個清潔、干燥的表面以便提高附著力，雙組份反應型環氧樹脂現場按比例配制(甲：乙=3：2)，在基層表面滿涂，應均勻、不漏涂、不堆積，切勿太厚，一般控制底涂用量每平米不宜低于0.4kg，干燥時間宜在24h左右。

　　4.3.9在底涂層固化后盡快噴涂聚脲涂層，如果間隔超過24小時或底涂層表面被水份或灰塵等污染時，應先除去污染物，再重新涂一道底涂。

　　⑽ 施工時注意事項：①必須嚴格按照使用配比調配甲、乙組份，并攪拌均勻;②堅持用多少、配多少的原則，調配好的涂料在4小時內用完，否則固化報廢不能再用;③混凝土表面必須干燥，含水率不宜超過5%;④基層處理底涂施工前應確保混凝土基面的坑洞已經完全修補完畢;⑤基層處理底涂表面被粉塵污染后會影響與中間防水層之間的粘結力。因此，在大風天氣或粉塵較大的環境下施工時，需要采取防塵措施，通常的做法是在做完基層處理底涂的梁面上搭設支架，然后覆蓋塑料薄膜;⑥施工現場嚴禁煙火。

　　4.4.基層修補

　　4.4.1 第一次底涂施工后，仔細檢查梁面局部是否有缺陷，若存在則要進行基層修補。

　　4.4.2基層修補采用噴涂聚脲專用修補膩子，按照廠家說明書配置使用，現場使用時用臺秤計量，每次配置不超過10kg，隨用隨配。當配制好的膩子發熱或者黏度增大時將不能再使用，需要重新配置，修補膩子性能指標及試驗方法見表4-2。

　　　4.4.3孔眼集中部位采用修補膩子滿刮處理，孔眼分散部位采用點補處理，施工時用人工塑料刮板刮涂的方法，滿刮時要反復刮涂,厚度要均勻,保證孔眼完全封閉。膩子的表干時間2-3小時,滿刮一孔32米標準箱梁需要用時約為2h,每遍中間間隔約為6h。

　　4.4.5基層修補后，表面堅固、密實、平整，不應有疏松、起砂、起殼、蜂窩、麻面等現象。

　　4.5.第二次底涂施工

　　在用修補膩子對梁面進行修補后，仔細檢查梁面局部是否仍有缺陷未修補完全，如果存在則要進行相應處理，檢查合格后進行第二遍底涂。第二次底涂施工工藝方法同第一次底涂施工。

　　第二次底涂施工現場實際用量約0.1-0.3kg/m2，兩次底涂總量不小于0.4kg/m2，在底涂施工完成后4～6h進行噴涂聚脲防水施工。

　　4.5.1.聚脲防水層噴涂

　　噴涂機噴槍由專業工具進行噴涂，壓力2500/3200psi，系統溫度50～65℃，各系統運轉正常后，開始噴涂聚脲涂料。空氣壓縮機壓力7-9kg。由專業工具進行噴涂操作，噴涂前先對設備進行調試，各系統運轉正常后，開始噴涂聚脲涂料。

　　聚脲涂料噴涂作業，采用雙組份槍頭撞擊混合噴射系統的噴涂設備，防水涂料由甲組和乙組兩種組分組成。

　　噴涂聚脲防水涂料適合于干燥、溫暖環境中施工，施工溫度宜在5～35攝氏度、相對濕度宜在75%以下，溫度大于露點溫度3攝氏度以上。條件超出以上范圍時，應現場試驗并測試后確定。噴涂聚脲防水涂料的施工，以機械噴涂為主，人工噴涂為輔。

　　①側向擋塊的側面應先使用角磨砂輪機打磨混凝土表面、進行平整度處理，清除浮漿和毛邊，噴涂防水層后應保證根部封邊質量，必要時輔以手工涂刷，底座板外、防護墻之間的防水層，封邊高度不小于8cm，封邊形式下圖。

　　② 泄水孔的處理

　　泄水管內刷涂底涂約10cm，然后手工向孔內壁噴涂聚脲防水材料。見圖4-7。

　　1-找坡層;2-基層處理劑層;3-噴涂聚脲層;4-密封材料

　　③ 混凝土面裂縫等殘缺的處理如橋面有明顯裂縫或其他殘缺，則應先對殘缺進行修補，然后進行底涂施工、加強層和聚脲防水材料。

　　④ 防水層收邊處理在橋面混凝土噴涂聚脲防水材料時應連續施工，在梁端處應施做收邊處理，使用角磨機將聚脲噴涂層邊緣修平。

　　4.6施工時注意事項：①雨天不得施工，四級以上強風天氣不宜進行噴涂防水層施工;②根據需用材料設置合適的溫度、壓力等機器參數。噴涂作業時，如發現異常情況，應立即停止作業，檢查并排除故障后方可繼續施工;③保持壓力平衡，壓力偏差過大會導致涂層理化性能下降、起泡、不固化等;④按照施工環境選擇底涂：濕度高、潮濕基材選擇潮濕界面專用底涂;低溫選擇低溫固化劑底涂，底涂表干后經驗收合格噴涂聚脲，若超過24小時未噴涂聚脲需從新滾涂底涂;⑤施工過程中施工作業人員需穿工作服，佩戴目鏡，手套，防毒面具等勞保用品并保證施工環境通風良好。

　　4.7.脂肪族聚胺酯面層施工

　　對于外露使用的聚脲防水層，為防止變色，要在其上罩一層脂肪族聚氨酯面漆。采用專用設備或人工涂刷，按照設備的要求進行噴涂施工，噴涂厚度0.2mm;確保不漏涂，不堆積，均勻噴涂，達到封閉的目的，提高防水層的耐久性。噴涂施工24小時內，要避免重物碾壓。

　　脂肪族面層在聚脲彈性涂料施工完成后采用專用設備噴涂，涂膜厚度0.2～0.3mm，達到封閉的目的，提高防水層的耐久性。脂肪族彈性面漆為反應型雙組份涂料，使用時應根據現場需要，現配現用，以免涂料膠化報廢。

　　4.7.1 第一道脂肪族聚氨酯面層宜在聚脲防水層施工完畢后6小時內完成，保證面層和聚脲防水層之間良好的粘結;與聚脲防水層施工間隔時間超出6h時，應采用搭接專用粘結劑做預處理或現場做粘結拉拔試驗后確定。

　　4.7.2脂肪族聚氨酯面層施工前，對相應區域聚脲防水層表面進行清潔處理，保證聚脲防水層表面干燥、無灰塵、油污和其他污染物。脂肪族聚氨酯面層分層施工，每道干膜厚度≥50um總厚度≥200um。

　　4.7.3脂肪族聚氨酯面層施工采用噴涂工藝，邊角、溝槽采用刷涂施工。

　　涂膜施工完畢后，立即覆蓋防塵保溫棚，并且在24h內避免重物碾壓。風力超過3級時應停止施工或采取必要的防風措施。風力過大會造成飄飛的物料嚴重污染梁面。

　　4.8.防水層修補

　　若檢驗時發現涂層有鼓泡、遺漏等缺陷，則需要對涂層缺陷進行修補。

　　對損傷及粘結不牢的涂層，修補前，應徹底清除損傷及粘結不牢的涂層，并將基層及損傷周圍80mm范圍做成光滑過渡坡面，用帶鋼絲圓盤的機械砂輪、鋼絲刷或其他工具把需修補的表面打毛并清理干凈，分別刷涂基層處理劑和層間粘合劑。待表干后用原聚脲材料及噴涂設備噴涂修補，應盡量減少手工修補的數量。

　　如缺陷部位噴涂時間較短(≤3h)，則可對缺陷涂層表面進行打磨、清理后直接進行二次噴涂相同材料的聚脲防水涂料。如果缺陷部位噴涂時間較長(>3h)，則應在缺陷涂層表面、并向外擴展80mm,打磨、清理后，刷涂層間粘合劑，待表干后再噴涂相同材料的聚脲防水涂料修補，修補后應使整個涂層連續、致密、均勻。

　　修補完成后，涂層性能應檢測符合設計要求，且涂層厚度不應小于設計涂層厚度的120%。

　　4.9.涂層修補

　　針孔要逐個用涂層修補材料修補。先用電鉆在針眼部位打直徑為3mm的孔，然后用刮涂聚脲修補找平。

　　對于小于250cm2的鼓包，剔除鼓包后直接用刮涂聚脲修補至設計厚度的。

　　對于大于250cm2的鼓包，要剔除到混凝土橋面基層，重新涂底涂、滿刮PU膩子、第二遍底涂、按設計要求厚度噴涂聚脲涂層，噴涂聚脲涂層之前要采用專用粘結處理劑對原有防水層表面進行處理。

　　重新噴涂的時間間隔如超過6h的復涂時間，要將原涂層表面進行打磨或涂刷層間粘合劑等方法，防止重新噴涂的涂層與原聚脲涂層界面粘結不牢而產生分層。

　　5.質量控制及檢驗

　　5.1.質量控制

　　5.1.1 聚脲噴涂防水層施工質量控制主要有六點：聚脲原材料包括聚脲雙組份原料必須經過檢測(或提供每批材料證明或第三方的檢測證明)，以證實施工采用的原材料為合格的聚脲產品。防水層外觀：表面平整均勻，無流淌、無針孔、無起泡、無空鼓、無開裂、無異物混入。防水層厚度：噴涂完成后，用超聲測厚儀檢查涂層厚度，底座板下噴涂聚脲彈性防水層厚度≥2.0mm，其它區域≥1.8mm。粘結強度：最小粘結強度≥2.5MPa。脂肪族聚氨酯面層外觀：面層應涂刷均勻，色澤一致，不得漏涂，涂層應無氣泡、開裂和剝落。

　　5.1.2噴涂時應以機械噴涂為主，人工輥涂為輔，在大面積進行連續施工作業時，避免因人工疲勞等干擾因素造成的防水層厚度不均勻等缺陷、施工進度慢等缺點。

　　5.1.3 基層施工時，任何涂層在基層溫度高于露點溫度3℃以上，而且在涂層固化過程中這一條件要保持。

　　5.1.4.每個工作日正式噴涂前應利用所使用設備及原材料先進行試噴涂3塊400mm×400mm(厚2mm)的試塊，由現場施工技術主管現場進行質量評價，當試噴的涂層質量達到要求后，固定工藝參數，方可進行正式施工。

　　5.1.5 制樣檢測的樣品采用現場施工用噴涂設備噴涂后的片材，保證被檢測樣品的真實性和可靠性。所有提交送檢的樣品必須注明：取樣時間、地點、溫度、濕度、風力、天氣(雨、雪、霜、凍、晴等)、設備型號、操作溫度和壓力、原料廠家及生產日期。

　　5.1.6對于超過四級以上的強風天氣，不得進行施工。

　　5.2.質量檢驗

　　5.2.1 質量檢查分為原材料檢驗、試驗室檢驗、現場檢驗三方面。任何新選廠家，轉廠生產、生產材料和工藝有變化、用戶對產品質量有疑問或有要求時應按表7-7進行型式檢驗。材料檢驗包括成膜后的物理性能檢驗和原材料檢驗。擬采用的原材料應按照現場采用的施工方法和環境條件進行制膜，明確采用的底涂、聚脲防水層涂料、面層的主要成分。

　　原材料檢驗項目應按表5-1、5-2執行，檢驗頻次按每批不大于20噸的同廠家、同品種、同批號來料進行，并隨機現場抽檢。

　　A組份端羥基化合物與異氰酸酯反應制得的半預聚物的檢驗項目及試驗辦法

　　表5-1

　　表5-2

　　5.2.2材料檢查規則噴涂聚脲防水涂料、底涂、脂肪族聚氨酯面層、搭接專用粘接劑的檢驗項目和檢驗頻次按《現場檢驗項目和檢驗頻次》表要求執行。

　　5.2.3 現場檢驗聚脲防水層現場檢驗包括現場外觀檢測、厚度檢測、基層粘結強度檢測、不透水性檢測見表5-3。

　　現場檢驗項目和檢驗頻次

　　表5-3

　　序號項目技術標準檢驗頻次

　　2底涂均勻、無漏涂和明顯缺陷成膜后

　　3聚脲防水層外觀表面平整、無流掛、無針孔、無起泡、無空鼓、無開裂、無異物混入成膜后

　　4聚脲防水層厚度底座板下噴涂聚脲彈性防水層厚度≥2.0mm，其他區域≥1.8mm軌道板下每間隔5米布設4個測點，即軌道板中間布設2個、左右防護墻各布1個

　　5粘結強度防水層施工7天后≥2.5MPa每10孔梁(或每320米)隨機抽取1孔(或連續的32米米橋面)進行檢測，每孔梁(或每32米)檢測5處，測點均勻分布。

　　6不透水性檢測570mm水柱高度，30分鐘不漏水每孔梁(或每32米)檢測1處

　　① 厚度檢測：噴涂完成后，用超聲測厚儀檢查涂層厚度，底座板下噴涂聚脲彈性防水層厚度≥2.0mm，底座板以外區域≥1.8mm。軌道板下每間隔5米布設4個測點;其它區域每間隔5米布設4個測點，即軌道板中間布設2個、左右防護墻各布1個。

　　② 由于拋丸后的混凝土橋面表面凹凸不平，會對超聲波測厚的工作原理產生誤差。如果使用超聲波測厚儀，連續5點測試厚度不準確的話，施工現場應結合粘結強度的拉拔測試，采用游標卡尺測量被拔出聚脲涂層的厚度，作為噴涂聚脲涂層的實際厚度。

　　③ 粘結強度檢測：在防水層施工7天后進行現場拉拔試驗，每10孔梁(或每32米)隨機抽取1孔(或連續的32米橋面)進行檢測，每孔梁(或每32米)檢測5處，測點均勻分布。拉拔后的部位用聚脲防水涂料噴涂，做快速修補、刮平。

　　④不透水性檢測

　　在防水層上選定測試部位，清除灰塵，透水儀底座大小涂抹一圈密封材料，將儀器底座安置并按緊。將水注入帶有刻度的玻璃管內，至570㎜刻度為止，每30秒記錄一次水位高度，直至30分鐘為止。每孔梁(或每32米)檢測1處。

　　⑤脂肪族聚氨酯面層檢驗

　　脂肪族聚氨酯面層施工完畢后，要進行目測外觀檢驗。面層要涂刷均勻，色澤一致，不得漏涂，涂層要無氣泡、開裂和剝落。

　　脂肪族聚氨酯面層厚度要按照設計要求厚度，一般情況下脂肪族聚氨酯面層厚度≥200微米每孔梁(或每32米)檢測10處，按照涂刷區域均勻分布檢測點。

　　a.超聲波測厚儀測試步驟：

　　Ⅰ將潤滑液(或者水)均勻涂抹在被測試涂層表面。

　　II將超聲波探頭直接接觸潤滑液或水2秒，聽到提示聲音后，讀取液晶顯示屏上的數據，即為涂層厚度。

　　便攜式附著力試驗儀(測量范圍：0-15MPa，精度 0.1MPa)

　　b.試驗步驟：

　　I 用溶劑清洗金屬拉拔頭和聚脲涂層，必要時用細砂紙輕輕打磨聚脲試片。

　　II 選定試驗用膠粘劑，確保膠粘劑不影響聚脲的性能。

　　III 按標準將拉拔頭(直徑2-5公分)用膠粘劑粘結在被測試涂層表面，多余膠粘劑用棉紗除去。

　　IV 待膠粘劑固化后(固化時間視環境條件和廠商提供的技術說明而定)，用鋸齒形切割器，將拉拔頭周圍的涂層切斷，直至露出混凝土基材為止。

　　V 將附著力試驗儀套筒與拉拔頭頂端連接，均勻按動液壓手柄，直到拉拔頭與基材脫開，讀取顯示數值。

　　5.2.4 修補

　　若檢驗時發現涂層有鼓泡、遺漏等缺陷，則需要對涂層缺陷進行修補。

　　如缺陷部位噴涂時間較短(≤6h)，則可對缺陷涂層表面進行打磨、清理后直接進行二次噴涂聚脲防水材料。如果缺陷部位噴涂時間較長(6h)則在缺陷涂層表面、并向外擴展5～10cm，打磨清理后，施作專業粘結劑，然后采用專用修補設備噴涂聚脲修補、刮平，使整個涂層連續、致密、均勻。

　　修補完成后，涂層性能檢測符合設計要求。

　　5.2.5 原材料存儲使用要求

　　材料在原裝密封容器內儲存，運輸溫度在5℃以上，現場儲存于避光、通風良好、避高溫、干燥、遠離火源、溫度為10℃-40℃環境，嚴禁雨淋。未開封的原材料室溫下保質期為12個月。開封后距離下次使用間隔超過12h，或空氣濕度大于75%時，向容器內加充氮氣保護，防止吸濕變質，疊放高度不超過兩層。

　　5.2.6判定規則

　　① 產品抽檢結果全部符合本技術條件要求者，判為整批合格。若有一項及以上技術要求不合格時，應雙倍抽樣檢驗該項目，若仍有一項不合格，則判整批不合格。

　　② 噴涂完成后，用超聲測厚儀檢查涂層厚度，每孔梁(或每32米)檢測不少于50處。游標卡尺測量拔出錠子表面聚脲防水層厚度，通過率需為100%,若未達到,需補噴至要求厚度。

　　③ 脂肪族聚氨酯面層應具有顏色不變黃、同聚脲防水層無剝離、無脫落、無起泡、保證在彎折180度面層不開裂，厚度均勻，每孔梁(或每32米)10個檢測點，如有2點及以上達不到厚度要求，則該面層(或該32米的面層)視為不合格。

　　④防水層與基層剝離強度：施工現場要采用拉拔法進行噴涂聚脲防水層與混凝土的粘結強度檢測，每10孔(或每320米)隨機抽取1孔(或連續的32米橋面)進行檢測，每孔梁(或每320米)檢測5處;每孔梁(或連續32米橋面)5處數據最小單值干燥基面小于3.0MPa或潮濕基面小于2.5MPa，判定該孔梁(或該 32米橋面)防水層不合格，且要對該批梁進行逐孔檢測(或320米范圍內連續檢測);拉拔后的部位用聚脲防水涂料噴涂修補，修補后的涂層性能要滿足設計要求。

　　結束語

　　隨著高速鐵路建設的快速發展，作為鐵路主體工程的橋面，橋面線間防水處理迫在眉睫，在梁面、線間做防水處理而不被雨水的侵蝕，保證了高速鐵路橋梁使用壽命、安全，使施工方法技術方面更加成熟。應用地鐵、公路橋面、高層樓房、游泳池等更多的領域使用，經濟效率客觀，防水技術應用進步及拓展空間。