京沪高铁喷涂聚脲冬季防水施工试验和措施

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1、1工程概况    京沪高铁土建工程三标段正线全长266.617km，沿途经过山东省齐河县、济南市、长清县、万德县、费城县、泰安市、泗水县、曲阜市、邹城市等市县。京沪高速铁路采用无砟轨道，要求防水层不仅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。喷涂聚脲防水层因为没有接缝、粘结力强，对表面凹凸、拐角等不规则断面有很好的适应性，同时还具有优异的耐磨性、抗冲击性、抗开裂、耐紫外线以及耐高低温性能，满足了高速铁路混凝土桥梁防水的特殊需要[1]。    京沪高铁三标段防水施工处在2009年11

2、月冬季，为保证工程质量，有关单位在大面积施工前，对喷涂聚脲的冬季施工进行了大量试验和探索，总结了现场施工的保温和防护措施，为后续施工积累了经验。    2冬季施工试验    2.1不同养护条件下聚脲涂层的附着力试验    试验方法：取（150×150×150）cm混凝土试块12块（C50混凝土），模拟梁面喷涂聚脲施工工艺进行喷涂。将其中6块存放于室外，标记为“室外01”—“室外06”，室外养护温度为-2~6℃（泰安地区11—12月的自然温度）。6块存放室内保温，标记为“室内01”—“室内06”，室内养护温度为22℃（

3、室内空调设定温度）。随着时间的推移，测量不同养护条件下附着力的差异。试验数据见表1。    由试验可以看出，在室内恒温养护条件下，喷涂聚脲防水层的附着力不仅平均值比较高，而且比较稳定。而室外养护的聚脲防水层的附着力差异比较大，说明在冬季自然条件下养护的聚脲防水层属于不稳定、非正常涂层。    2.2不同养护时间对聚脲涂层附着力影响现场试验    现场选择1#、2#两孔梁，施工时采用相同的喷涂施工工艺和材料，底涂为北京东方雨虹公司生产的PUP-262聚氨酯底涂，喷涂材料为北京东方雨虹公司提供的SPUA-351弹性喷涂聚

4、脲防水材料。施工工艺为抛丸→底漆喷涂→刮腻子两遍→打磨→喷涂聚脲。    现场喷涂采用热风炮加热，使施工环境温度保持在12℃；喷涂作业完成后，1#梁采用棚内保温6℃养护4d后移走保温棚，2#梁采用棚内保温6℃养护，7d后移走保温棚。    从喷涂完成的第4天开始对两孔的聚脲涂层进行粘结强度检测，直到第10天为止，具体检测结果见表2。    从试验结果可以看出：1#梁面的聚脲防水涂层无论是单个点的测量结果还是平均值都有很大的波动，而2#梁面因为保温养护的时间相对较长，所以测量值相对稳定。    2.3小结    由上述

5、试验可以得出，喷涂聚脲施工时的环境温度、养护温度和养护时间对聚脲涂层的粘结强度有较大的影响。    因此，在京沪高铁梁面喷涂聚脲防水层后续施工中，采用棚内升温保温作业，同时对喷涂后的成品要求在棚内保温养护7d。    3冬季施工应采取的措施    冬季施工时，为了保证聚脲涂层的质量，应采取挡风、保温、加热等措施，保证喷涂原料的正常抽提、输送，防止物料飘散损失；保证基层温度、湿度达到施工要求；保证聚脲材料粘结强度、力学性能的稳定。    1）原材料储存    搭建具有保温功能的聚脲原材料专用库房，采取暖气、空调等加温措

6、施，保证原材料储存温度在10～40℃。库房保持干燥，远离明火。防止聚脲原材料中的A组分在低温下结晶。    2）材料运输    为了减少材料在运输途中的热量损失，材料出库后要采用棉被包裹，由封闭的箱式货车送至工地。车内采用热风机等设备加热，喷涂前再利用喷涂机预热1h。    3）梁面搭设保温棚    每个工个作面长度不宜小于5孔梁。梁面应搭设保温棚，棚内采用热风机等措施进行加温，保证棚内气温在10℃以上，基层温度高于露点温度3℃以上。    4）防水层施工完成后的养护    喷涂后的成品要求在棚内保温养护7d,不得因

7、为喷涂作业完成、附着力试验合格而移走保温棚，应持续采取保温措施。    4棚内喷涂施工安全防护    在棚内进行喷涂聚脲施工,更应注意安全，采取必要的防范措施：①杜绝火源，在棚内喷涂以及室外工作区域内必须做到严禁吸烟，禁止携带火种；②热风机等加热设备要有专人看护，并配备灭火器，完成升温后应移出棚内；③控制现场溶剂蒸发浓度，不得超过规定标准，并严禁溶剂接触高温，以防止温度高于该溶剂闪点时遇到明火引起燃烧；④在棚内施工时应有适当的通风设备；⑤喷涂过程中可能接触气雾，施工人员应佩戴化学安全护目镜；⑥喷涂过程中会产生大量的气

8、雾，对呼吸道有一定刺激性，施工时施工人员应佩戴经认证的呼吸防护设备，配戴橡胶手套、防护帽或连体防护服。    5结语    喷涂聚脲防水技术是国内近年才得到应用的新技术，京沪高铁全线采用喷涂聚脲防水施工，如此大的应用规模在国内外尚属首次。2009年底进行的冬季施工属于试验施工，该试验使所有施工人员对喷涂聚脲防水技术有了深刻认识，为后续施工积累了