港珠澳大橋島隧工程是目前世界範圍內綜合難度和規模最大的隧道工程,該工程於2011年1月正式開工,西人工島長度為625m,最寬處190m,面積9.7萬平方米。
外包防水設計為噴塗聚脲防水塗料,該材料特點:附著力好、高強度、高彈性,連續無接縫,而且具有良好的耐磨性、耐化學腐蝕性和耐老化性,使用噴塗聚脲防水塗料作防腐、防水層是提高橋樑結構耐久性的重要手段。一、島隧工程外包防水範圍及構造層次
噴塗聚脲防水塗料範圍為所有+5.5m標高以下的結構(不包括+5.5m板頂面)迎水面,包括外側牆表面、+4m標高板頂面等。詳見圖2、圖3。
二、施工工藝
施工流程:基層處理→基層修補→底塗施工→聚脲噴塗→特殊部位處理→聚脲塗層修補
操作要點
1.基層處理
使用角磨機將所有需要噴塗的基面打磨併除塵,徹底去除表面的浮漿、起皮、疏鬆和雜質等結合薄弱的物質,使基層獲得合適的粗糙度,增強噴塗聚脲塗層與基層的粘結強度。對於局部油汙,可用丙酮或酒精清洗。
2.基層修補
根據現場實際情況,混凝土基面打磨後針孔全面分佈較多,無法採用局部修補的辦法,只能採用全面批刮修補膩子封孔來滿足聚脲噴塗質量要求需要,全面批刮修補膩子目的是封填針孔及找平。
1) 採用賽力克公司生產的環氧類聚脲配套修補膩子,按廠家設定配比(配比為:A:B:石英砂和水泥=4:1:適量的石英砂和水泥) 攪拌均勻,根據基面實際缺陷程度大小,加入適量的石英砂和水泥做填料對混凝土基面封填刮塗,刮塗塗層時不宜流掛及過厚,只需把針孔封填嚴實就好。如全面批刮修補膩子後仍有大量針孔,需重複批刮或局部修補。
2) 基面基本達到要求時,修補膩子完全固化後,使用角磨機輕度打磨修補後的基面去除浮漿及灰塵。
3) 輕度打磨後發現基面仍有較明顯的針孔,仍需局部採用修補膩子修補針孔,至基面達到噴塗聚脲要求(基面最終只允許有少許細小針眼,但不允許有大的孔洞及缺陷)
4) 根據現場氣溫等氣候條件,最後一次修補膩子完全固化後(一般為24小時後),可進行配套底塗施工。
3.底塗施工
底塗材料採用賽力克公司生產的高固含聚氨酯配套底塗,按廠家設定配比(配比為:A:B=3.5:1) 攪拌均勻滾塗或塗刷,大面積施工採用輥塗或機械噴塗工藝,邊角溝槽輔以塗刷。要求塗布均勻,無漏塗、無堆積。現場作業時,應做好合格基層的保護,防止二次汙染。底塗徹底幹後可以噴塗聚脲(一般為6-24小時)。
4. 噴塗聚脲彈性體防水塗料
1) 最後一次檢查修補膩子或底塗後的基面是否符合噴塗聚脲要求,如不符合繼續修補,如符合時做好材料及設備準備,待噴。
2) 現場施工操作人員作好勞動安全保護。噴塗作業工人配備必要的勞保用品。包括工作服、護目鏡、防護面具、口罩、手套、安全鞋、急救箱等。
3) 正式開始噴塗前,先用塑料布將噴塗區域以外的區域進行遮擋,並按設計要求預先做好工程細部構造處理,再進行大面積噴塗,施工現場應保持良好通風。
4) 聚脲塗料由甲組(A組)和乙組(B組)兩種組份組成。聚脲防水塗料噴塗施工前,檢查A、B兩組份物料是否正常,使用時將B料用氣動攪拌器進行充分攪拌,並使之均勻,施工過程中保持連續攪拌。噴塗設備由專業人員管理和操作,根據材料特性、施工現場條件等適時調整設備各項參數,確保塗層噴塗質量。嚴禁現場向塗料中添加任何稀釋劑,嚴禁混淆A、B組分進料系統。
5) 噴塗作業時,操作員手持噴槍噴塗施工,噴槍宜垂直於待噴基層,距離適中,移動速度均勻;噴塗順序為先難後易、先上後下,縱橫交叉噴塗至設計要求的厚度,應連續作業,一般人工噴塗2遍能達到1.5厚。噴塗作業時,如發現異常情況,應立即停止作業,檢查並排除故障後方可繼續施工。
6) 桶內塗料每次應儘量用完,如噴塗作業結束後桶內尚有餘料,且下次噴塗間隔超過24h時,應向A料桶內充氮氣或乾燥空氣密封保存。
5.特殊部位處理
1) 變形縫處防水
變形縫處設置了外貼式止水帶,將止水帶兩側混凝土打磨,使止水帶與混凝土表面相平,環氧砂漿填充縫隙並打磨平整,人工清理止水帶上浮漿、油汙等,必要時使用丙酮或酒精等有機溶劑沖洗,使止水帶表面乾淨無汙染。變形縫止水帶l00cm寬範圍聚脲塗層需加厚至2mm在噴塗到此部位時,比大面積多噴一遍從而達到設計厚度。
(圖:變形縫處外貼式止水帶聚脲塗層構造)
2) 陰陽角處聚脲塗層構造
陰角處平、立面各30cm範圍內聚脲塗層厚度為2mm,陽角處平、立面各20cm範圍內聚脲塗層厚度為2mm。
(圖:陰陽角處聚脲圖層構造)
3) 收頭處防水
頂部收頭至+5.5板頂邊緣(非變形縫處塗層不需加厚),需設置低模量聚氨酯密封膠封邊;底部收頭需至底板倒角下口。
(圖:變形縫收頭處聚脲塗層構造)
(圖:底部收頭處聚脲圖層構造)
4) 變形縫頂部及底部都需在收頭處設置低模量聚氨酯密封膠封邊,底部收頭只需至底板倒角上口。變形縫底部收頭處聚脲塗層構造見圖。
(圖:變形縫收頭處聚脲塗層構造)
5) 側牆頂部回填土面以上,+5.5m標高以下部分,聚脲塗層需加厚至2mm,並需設置聚乙烯泡沫保護板,厚度l0mm。
(圖:側牆頂部回填土面處構造圖)
6) 搭接施工
噴塗聚脲防水塗層兩次施工間隔在6小時以上,需要搭接連成一體的部位,在第一次施工時應預留出15~20cm的操作面同後續防水層進行可靠的搭接。施工後續防水層前,應對已施工的防水層邊緣15cm寬度範圍內的塗層表面進行清潔處理,保證原有防水層表面清潔、乾燥、無油汙及其他汙染物。採用高固含聚氨酯搭接底塗,對原有防水層表面15cm範圍內做預處理,在4~24小時之內噴塗後續防水層,後續防水層與原有防水層搭接寬度至少l0cm。
6. 聚脲塗層修補
當噴塗聚脲完成一個面的施工時,必須及時檢查,如發現有針孔時及時採用少量手刮聚脲材料按比例用手工快速調製封堵針孔。
如果在噴塗過程中出現小於250cm2的鼓包,修補塗層時,先剔除鼓包,清除損傷及粘結不牢的塗層,並將缺陷部位邊緣100mm範圍內的塗層及基層打毛清理乾淨,塗高固含聚氨酯配套底塗。底塗固化後,採用少量手刮聚脲材料按比例用手工修補至設計厚度。
對於大於250cm的鼓包及破損處,應剔除至混凝土基層,重新刮塗基層處理劑、按設計要求厚度噴塗聚脲塗層,噴塗聚脲塗層之前應採用高固含聚氨酯配套底塗對原有防水層表面進行處理。 防止重新噴塗的塗層與原聚脲塗層界面粘結不牢而產生分層。
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