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预聚物和半预聚物是由端氨基或者端羟基化合物与异氰酸酯反应制得。
其中的B组份必须是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成,在端氨基树脂中,不得含有任何羟基成分和催化剂,但可以含有便于颜料分散的助剂。
喷涂聚脲弹性防水涂料应选取除黑色外的其它颜色,宜使用深灰色。
聚脲原材料包括聚脲双组份原料必须经过检测(或提供每批料原产地证明或第三方的检测证明)以证实施工采用的原材料确实为合格的纯聚脲产品。
施工现场建立纯聚脲、半聚脲的快速识别和监督、检验机制。
3.2.3聚氨酯(脲)
喷涂聚氨酯(脲)防水涂料俗称半聚脲,是一种A、B双组份、无溶剂、快速固化的弹性防水材料;
A组份是由端羟基化合物与异氰酸酯反应制得的半预聚物;
B组分是端羟基树脂或端氨基树脂与端氨基扩链剂组成的混合物,在B组分中可以含有用于提高反应活性的催化剂,允许含有少量颜料及分散的助剂;
仅适合于干燥、温暖环境中的施工,施工时温度宜在10~35℃、相对湿度宜在75%以下。
当环境条件超出以上范围时,应现场试验并测试后确定。
3.2.4脂肪族保护面层
聚脲产品(芳香族或聚氨酯脲)长期暴露于空气中会发生变色(变黄)和粉化现象,白色、浅灰色等浅色变色十分明显,影响使用效果,因此在轨道底座板以下等有遮盖区域仅使用芳香族聚脲涂料;
在轨道底座板以外桥面防水层暴露区域不单独使用芳香族聚脲,在芳香族聚脲表面设置(推荐为喷涂或辊涂)弹性脂肪族保护面层。
脂肪族面层宜为亚光、溶剂型涂料,应与芳香族聚脲防水涂层有良好的附着力,且便于今后重涂和维护;
脂肪族面层具有良好的防滑,耐磨,耐黄变,耐老化和耐化学腐蚀性能,且长时间紫外照射后不粉化、不变色,具有良好的弹性和拉伸性能;
可采用喷涂或辊涂施工。
脂肪族聚氨酯面层宜采用国标色卡GSB05-1426-2001-72-B02中灰色。
3.2.5搭接专用粘结剂
防水层进行搭接施工时,当两次施工时间间隔超过6小时,应采用增加聚脲层间粘结力的一种溶剂型聚氨酯类粘合剂粘接,
3.3施工环境
尽量避免雨天施工或采取在保温棚内进行施工(外界温度大于35度)。
纯聚脲对环境的适应性较强,适合于复杂气候、环境的施工,但考虑底涂对温度的要求及其与聚脲的相容性(基层处理剂施工后,喷涂(纯)聚脲的时间间隔不应超过产品说明的规定,否则应重新施工基层处理剂)和喷涂(纯)聚脲对基面含水率的要求。
A、B双组分原料应储存于环境温度10℃~40℃,通风良好、干燥的库房中,严禁雨淋、暴晒并远离火源。
3.4喷涂设备
喷涂施工设备应具备如下基本要求:
3.4.1物料输送系统平稳
抽料泵是最常用的物料输送系统,其作用是为主机供应充足的原料。
抽料泵应具有双向送料功能,且输出量能满足主机需求等特点。
聚脲双组份涂料一般采用2:
1的抽料泵。
3.4.2物料计量系统精确
物料计量系统是喷涂设备的主机,喷涂聚脲弹性体技术多采用往复卧式高压喷涂机,主要由液压或气压驱动系统、A、B两个组分的比例泵、控温系统等组成。
A、B物料经抽料泵抽出后进入主机进行计量、控温和加压。
3.4.3物料混合系统均匀
物料混合系统应使用性能优秀的物料输送、对冲撞击混合(喷涂工艺的核心部分)设备。
宜采用最大供给压力达到3500psi,最大温度达到70℃的混合系统。
3.4.4物料雾化系统良好
喷枪应使物料尽快在混合腔内混合、喷出,采用对冲撞击混合型的喷枪。
4.4.5物料清洗系统方便
为减少每次开关枪时造成的喷嘴聚脲涂料的堆积和堵枪,选用机械自清洁式喷枪,不宜选用空气自清洁式喷枪。
在喷涂结束时,抽料泵和主机一般不需要清洗,只需清洗混合雾化系统即可。
一般采用专门的枪清洗罐。
洗枪罐一般带有压力调节和快速接头适配器,可让清洗剂在压力下清洗喷枪或混合头的原料孔,在喷枪存放之前清除掉残余的原料。
3.4.6喷涂方法
喷涂时应以机械喷涂为主,人工喷涂为辅,在大面积进行连续施工作业时,来避免因人工疲劳等干扰因素造成的防水层厚度不均匀等缺陷、施工进度慢等缺点。
4.施工方案、方法及工艺
4.1施工总体方案及工艺流程
先施工底座板范围内的防水层宽度3.3m(预留10-15cm作为搭接),待侧向挡块施工完毕,再施工剩余的防护墙内及防护墙外的防水层。
桥面喷涂聚脲防水层分两个施工部分:
CRTSⅡ型板式轨道板底座下采用喷涂(纯)聚脲防水涂料;
底座板以外采用喷涂(纯)聚脲防水涂料+脂肪族聚氨酯面层。
施工底座板前,先施工底座下采用喷涂(纯)聚脲防水涂料;
侧向挡块施工完成后施工底座板以外采用喷涂(纯)聚脲防水涂料+脂肪族聚氨酯面层。
桥面防护墙之间,喷涂聚脲防水层构造如图1:
喷涂聚脲弹性防水层作为客运专线铁路桥面的防水材料,在梁面
验收合格后主要有以下施工工艺:
基层处理施工—底涂施工(含必要的修补)—喷涂聚脲防水涂料施工—脂肪族聚氨酯面层施工—验收—修补—验收合格形成质量记录。
其喷涂聚脲防水层施工工艺流程如图2:
图2喷涂聚脲防水层施工工艺流程图
4.2基层处理
4.2.1工艺流程
桥梁喷涂聚脲防水层基层处理采用抛丸工艺,即利用抛丸机,抛除梁表面的浮浆。
使用抛丸处理的表面粗糙均匀;
不会破坏原基面结构和平整度,并且可以完全去除浮浆和起砂,100%“创面”,露骨;
但同时不会造成骨料的松动和微裂纹,为增强防水材料在表面的附着力并提供一定的渗透效果。
基层处理工艺流程如图3:
图3基层处理工艺流程图
4.2.2施工工艺
基层处理设备采用具备同步清除浮浆及吸尘功能的设备、带有驱动行走系统的自循环回收的抛丸设备来进行桥面混凝土基层处理。
轻度抛丸抛丸机速度选用4~5档,行走速度15~18m/min,丸料规格一般采用S390。
抛丸过程连续作业,如因特殊原因造成抛丸停机,在下次重抛之前将机器倒退30cm左右,再重新开始抛丸,待机器行走过去后,应及时检查搭接区域抛丸质量,如有遗漏再进行补抛。
抛丸工艺参数确定后,按照下图顺序进行大面积抛丸处理,处理完成后注意保洁。
图4基层处理抛丸行走图
4.2.3控制要点
(1)、桥面、防护墙根部局部混凝土找平处理时,使用角磨机,不得出现明显凹凸沟痕,做到棱直面平,确保防水层有效粘结。
(2)、桥面基层采用抛丸处理,平整度应符合设计要求,其粗糙度应符合《客运专线铁路桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防水层暂行技术条件》附录1中的SP3~SP4的规定。
如果粗糙度过大,会带来大量的底涂和修复工作量,同时也不利于粘结强度;
如果粗糙底过小,会导致粘结力不够。
抛丸的控制标准以目测无浮浆为准,粗糙度控制在SP3为宜。
(3)、在梁端、侧面存在斜坡,抛丸机容易泄漏丸料,损耗非常严重,为节约成本,要做好回收丸料,回收丸料的工作要求抛丸组人员做好收集,要求丸料的损耗在10%-20%内。
在不泄露丸料的前提下,尽量压边抛丸,这样可以大大减少下道工序中打磨处理的工艺,节省时间及材料损耗。
4.3修补腻子
4.3.1施工工艺
经抛丸处理后的基层缺陷得以充分暴露,在混凝土桥面形成无数的孔洞。
孔洞中的潮气或空气在喷涂施工后受热膨胀所从而引起涂层表面形成针孔,影响涂层表观质量。
修补腻子主要材料为PW-系列环氧胶主剂、硬化剂和海泡石粉。
将上述材料按施工重量配合比1:
1:
0.25。
用刮板进行刮涂。
抛丸后若基层表面不存在裂缝、气孔,则不需要刮抹腻子进行封堵。
因底涂与基层之间多一层介质后,将导致防水层拉拔力不足。
对基层表面进行检查,并采用修补腻子进行修补,一般采用环氧砂浆修补腻子刮涂2~3遍:
第一遍满刮,采用砂浆型环氧树脂修补材料(环氧树脂+石英砂),处理大的孔洞、裂缝及泄水孔、阴角细部缺陷。
第二遍局部处理用砂浆型环氧树脂修补大的孔洞、气孔和凸凹不平的地方(若没有该遍可以省略)。
第三遍满刮,腻子型环氧树脂修补材料(环氧树脂+滑石粉)用于密封细微气孔。
基层修补均为人工操作。
修补完毕,仔细检查,做到基层表面无肉眼可见的缺陷。
4.3.2控制要点
裂纹宽度大于0.2mm时,采用人工沿裂缝每边各50mm凿除,用水冲洗干净后,凿开后采用环氧砂浆修补,尽量封闭所有的针孔、坑洞等缺陷。
修补腻子应均匀、平整,尽量薄刮,避免影响粘结力和浪费材料。
腻子厚度不宜超过0.5mm,刮涂过程中,人员分工明确,刮涂区域以身体为半径,成弧形分布,刮涂应迅速,避免因浆液固化造成作业面留挂和起毛。
4.4底涂施工
4.4.1工艺流程
底涂材料采用PW-系列环氧材料,材料为双组分,A组份为环氧主剂,B组份为硬化剂,施工重量配合比为1:
1。
底涂是涂装在混凝土表面,起到封闭针孔、排除气体、增加聚脲与基层附着力的一种涂层材料。
它是用来粘结混凝土基层与聚脲涂层的,应有良好的渗透力能够封闭混凝土基层的水分、气孔以及修正基层表面的微小缺陷;
同时能够与混凝土基层及聚脲涂层有很好的粘结作用。
见图5底涂工艺流程图
图5底涂工艺流程图
4.4.2施工工艺
(1)、底涂施工前首先对验收合格的基层进行检查:
不得有浮浆,松散颗粒,油污以及其他污染物,应保持混凝土表面清洁,干燥,平整度及表面粗糙度应达到要求。
否则应进行清洁和重新修补、打磨、抛丸。
桥面基层的含水率应不大于7%,应在底涂施工前采用1m2的塑料薄膜铺在待测基面上,四周用胶带密封,3h~4h后掀开薄膜,观察薄膜及待测基层表面,如有水珠或基层颜色加深,则含水率较高,反之,含水率较低并视为合格。
(2)、底涂施工时,大面采用辊涂工艺,边角沟槽采用刷涂施工。
底涂施工应从梁体一端向另一端顺序进行。
辊刷必须清洁、干燥,涂刷均匀,避免漏涂以及涂刷过厚起泡。
4.4.3控制要点
(1)、底涂施工前要对梁体温度进行测试,测试环境温度及梁体温度必须高于0℃,梁体温度采用红外测温仪测量,桥梁左右线分别等间距测量5个点,共测量10点,并做好相关记录。
环境温度采用玻璃温度计测量,每一施工段落中部悬挂一段时间后测量读数,并做好相关记录。
(2)、底涂涂料现配现用,严格按照说明书要求准确称量。
(3)、底涂施工完毕进行目测检测,检查均匀程度、有无漏涂和缺陷。
涂膜实干后,检查是否漏涂,是否有起泡,针眼等缺陷,测定其附着力,确认底涂各项指标合格。
如有缺陷,基层表面的剩余的针眼用环氧树脂修补腻子人工补平,待修补腻子固化后实干后,才能进行下一道工序施工。
4.5聚脲喷涂施工
4.5.1施工工艺
喷涂环境要干燥,雨天不得露天施工。
施工前将B料搅拌15分钟以上,并使之均匀。
施工过程中保持连续搅拌。
根据施工条件,喷涂工艺分为机械喷涂和人工喷涂,以机械喷涂为主,人工喷涂为辅。
先使用自动喷涂车对桥面加高台平整部分进行喷涂;
机械喷涂不能到达的特殊部位进行人工喷涂。
即:
梁面加高台范围(梁端1.45m范围除外)采用机械喷涂;
梁端1.45m范围、六面坡、防护墙脚、泄水孔等范围采用人工喷涂。
机械喷涂:
自动喷涂车运行速度0.8~0.9m/min,遥控操作,喷涂车带动自动喷枪一次喷涂3.3m,沿桥纵向喷涂一遍,然后返回再喷涂一遍,二遍连续进行。
施工设备包括:
空压机;
冷冻式油水分离器;
保温施工车;
B料三节加长搅拌器;
A料红色二口桶、B料蓝色三口桶;
硅胶空气干燥过滤器等。
人工喷涂:
人工喷涂喷枪垂直于待喷基层,距离基面约0.6~0.7m,移动速度均匀;
喷涂顺序为先难后易、先上后下,连续作业,机械喷涂连续2次,人工一次多遍、纵横交叉喷涂至设计要求。
4.5.2控制要点
4.5.2.1注意事项
(1)以二遍喷涂达到2mm膜厚为宜,连续施工,若有间歇,喷涂间隔不超过6小时。
(2)底涂表干后经验收合格喷涂聚脲的间隔时间根据产品说明书和相容性试验确定,但若超过24小时未喷涂聚脲需重新滚涂底涂。
(3)人工喷涂时每枪搭接以1/2枪为宜,横向移动不宜过宽;
喷枪应尽量与喷涂面保持垂直。
(4)修补和搭接处应进行打磨和用溶剂进行表面软化,涂层间处理剂。
(5)雨天、四级以上风力应在棚内施工。
(6)如桥面有明显裂缝或其他残缺,则应先对残缺进行修补,然后进行底涂施工、加强层和聚脲防水材料。
4.5.2.2收边处理
在桥面混凝土喷涂聚脲防水材料时应连续施工,在梁端、加高台两侧处应施作收边处理,使用角磨机将聚脲喷涂层边缘修平。
必要时辅以手工涂刷。
4.5.2.3缺陷修补
检验时发现涂层有鼓泡、遗漏等缺陷,则需要对涂层缺陷进行修补。
鼓泡处理用刮刀切除聚脲防水层,用角磨机打磨处理并向外扩展5~10cm,然后人工部喷聚脲。
若缺陷部位喷涂时间较短(≤6h),对缺陷涂层表面进行打磨、清理后直接进行二次喷涂聚脲防水材料。
如果缺陷部位喷涂时间较长(>6h)则在缺陷涂层表面、并向外扩展5~10cm,打磨清理后,施作专业粘结剂,然后采用专用修补设备喷涂聚脲修补、刮平,使整个涂层连续、致密、均匀。
4.5.2.4搭接处理
桥面喷涂聚脲防水层两次施工间隔在6小时以上,需要搭接连接成一体的部位;
第一次施工预留出15~20cm的操作面同后续防水层进行可靠的搭接。
施工后续防水层前,应对已施工的防水层边缘20cm宽度内的涂层表面进行清洁处理,保证原有防水层表面清洁、干燥、无油污及其他污染物。
对原有防水层表面15cm范围内进行打磨,涂刷SP-7885层间粘剂,并在4-24小时之内喷涂后续防水层与原有防水层搭接宽度至少10cm。
4.6脂肪族聚氨酯面层施工
第一道脂肪族聚氨酯面层在聚脲防水层施工完毕后6小时内完成,保证面层和聚脲防水层之间良好的粘结。
脂肪族聚氨酯面层施工前,对相应区域聚脲防水层表面进行清洁处理,保证聚脲防水层表面干燥、无灰尘、油污和其他污染物;
与聚脲防水层施工间隔时间超出规定时,采用专用搭接粘结剂做预处理或现场做粘结拉拔试验后确定。
脂肪族聚氨酯面层施工可采用喷涂工艺,边角沟槽辅以人工刷涂施工。
4.7特殊部位处理
4.7.1特殊部位的遮盖
剪力齿槽、侧向挡块预留槽、泄水孔等不需要喷涂的位置,采用铁盖板结合毛毡遮盖;
防护墙顶面及侧面不需要喷涂的位置采用薄铁皮、毛毡等覆盖遮挡。
保证不被污染。
4.7.2泄水孔的处理
泄水管内人工刷涂底涂约10cm深,然后向孔内壁喷涂聚脲防水材料。
4.8成品保护
4.8.1过程保护
施工过程的材料的贮存在库房内,严禁雨淋、日晒。
我工区防水层施工采用在雨蓬内施工,雨蓬共有3跨梁长度。
基层处理剂涂刷完毕要保护,涂层完全固化前且在规定时间内,严禁人和车辆通行,不允许进行其他作业,必要时应整体遮盖,防水沾污和灰尘影响聚脲涂膜与基层的粘结力。
4.8.2成品保护
避免涂层与无机酸、有机酸的氯化物、醛类、酮类、胺类化合物等化学介质长期接触。
避免尖锐物体对涂层的剪切破坏。
聚脲喷涂完毕在4h内应注意保护,不允许让人进行其他作业,防水层施工完后采用土工布覆盖,确保防水层清洁不受污染。
5.劳动组织及工期安排
5.1劳动组织方式
防水层施工的劳动组织方式采用架子队管理模式,负责人、工班长、技术人员、专兼职安全员、实验员、测量员等主要管理人员由中铁十二局集团正式职工担任,并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。
5.2人员构成
一个作业面的防水层施工由一个架子队负责,人员配置满足其管段内施工工期要求为标准,见表1《**工区防水层施工人员构成表》。
表1**工区防水层施工人员构成表
岗位
姓名
工作内容
人数
施工负责人
施工总负责
1
技术负责人
技术总负责
现场施工负责人
现场施工负责
质检工程师
质量监督
现场技术负责人
刘铺特大桥技术负责
池河特大桥技术负责
夏槽坊特大桥技术负责
安全工程师
安全监督
试验员
试验检测
2
喷枪手
喷枪机操作及人工喷涂
4
腻子工
底层修补
8
底涂工
底涂施工
抛丸工
抛丸施工
6
杂工
现场清理、材料运输
合计
42
5.3工期安排
见下表**工区防水层施工工期计划表
表2**工区防水层施工工期计划表
桥名
开始时间
结束时间
夏槽坊特大桥
2010.4.25
2010.4.30
刘铺特大桥
2010.5.1
2010.6.10
池河特大桥
2010.6.15
2010.6.30
6.设备机具配置
我工区项目部应根据管段范围工程量和总体施工组织设计工期计划的要求进行施工段落划分,配置架子队数量、机具设备。
施工设备机具可见下表
表3**工区防水层施工设备配置表
序号
设备名称
数量
抛丸机
喷涂机
3
自动喷涂车
气动搅拌器
5
发电机
角磨机
10
7
打磨机
吸尘机
7质量控制及检验
质量检查分为原材料检验、施工检测两个部分。
7.1原材料检验
任何新选厂家,转厂生产、生产材料和工艺有变化、用户对产品质量有疑问或有要求时应按以下规定进行型式检验。
材料检验包括成膜后的物理性能检验和原材料检验。
拟采用的原材料应按照现场采用的施工方法和环境条件进行制膜,明确采用的底涂、聚脲防水层涂料、面层的主要成分。
检验项目和检验频次应按以下规定进行,并随机现场抽检。
7.1.1原材料型式检查
原材料进场后要求送专门检验机构进行型式检验,合格后再用于现场施工。
表4喷涂聚脲弹性防水涂料、基层处理底涂检验项目和检验频次
项目
进场检验项目频次
型式检验项目
喷涂聚脲防水涂料
(1)固体含量
√
每批不大于40吨,同厂家、同品种、同批号喷涂聚脲防水涂料,来料进行试喷制成试件
(2)胶凝时间
(3)表干时间
(4)拉伸强度
(5)断裂伸长率
(6)撕裂强度
(7)低温弯折性
(8)不透水性
(9)加热伸缩率
(10)与基层粘结强度
干燥基面
潮湿基面
(11)与基层剥离强度
(12)吸水率
(13)硬度
(14)耐磨性
(15)耐冲击性
(16)
拉伸强度保持率
断裂伸长率保持率
低温弯折性
(17)耐酸、碱、盐、油侵蚀
(18)
(19)耐碱性
底
涂
(20)外观质量
每批不大于6t检验一次
(21)表干时间
(22)粘结强度
7.1.2原材料进场检验
(1)原材料进场入库前,要接收入库检验。
要检查运输方式是否满足规定要求,在冬季施工时,聚料材料要进行保温运输,对于未按要求进行运输的,可拒绝收货。
同时要检查原材料的进行合格证等,对于生产日期等未注明的,作退货处理。
材料进场后要进行同条件保温存储。
(2)原材料进场后要马上进行取样,进行型式检验,同时进行现场检验。
现场检验要按表5,表6标准进行检验。
表5A组份端羟基化合物与异氰酸脂反应制得的半预聚物的检验项目及试验办法
检验项目
测试方法
单位
规格
外观
外观目测
淡黄色粘稠液体
粘度(25℃)
GB/T12009.3-89
mpa.s
500-1000
比重(25℃)
GB/T4472-84
1.05-1.15
NCO(异氰酸根)含量
HG/T2409-92
%
13.0-16.0
表6喷涂(纯)聚料防水涂料B组份检验项目及试验办法
深灰色粘稠液体
GB/T12008.8-89
GB/T4472
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