蔣國(guó)濤
(中國(guó)鐵路南寧局集團(tuán)有限公司 房產(chǎn)生活段,工程師 廣西 南寧 530000)
金屬屋面較傳統(tǒng)鋼筋砼屋面具有安裝速度快、建設(shè)工期短等優(yōu)點(diǎn),在中國(guó)鐵路高速發(fā)展的過(guò)程中被廣泛采用,尤其是在新建和改造的電氣化鐵路房建設(shè)備上大量使用。營(yíng)業(yè)線建構(gòu)筑物金屬屋面在實(shí)際運(yùn)營(yíng)維護(hù)中存在著嚴(yán)重的問(wèn)題如屋面銹蝕穿孔漏水、錨固釘孔和拉桿處難做防水、雙層結(jié)構(gòu)漏點(diǎn)定位困難、搭接聯(lián)縫處易積水,而鋪SBS、涂防水膠等傳統(tǒng)補(bǔ)漏工藝在整治金屬屋面漏水病害時(shí)存在無(wú)法補(bǔ)漏、補(bǔ)漏效果差、漏水反復(fù)等現(xiàn)象。面對(duì)越來(lái)越多的金屬屋面設(shè)備出現(xiàn)漏水病害,急需開(kāi)發(fā)出補(bǔ)漏快速有效、綜合經(jīng)濟(jì)效益好、后期維護(hù)方便的新型補(bǔ)漏新工藝,尤其要求該工藝要滿(mǎn)足電氣化鐵路天窗點(diǎn)作業(yè)即補(bǔ)漏速度快、效果立竿見(jiàn)影要求。本文對(duì)新型補(bǔ)漏工藝在電氣化鐵路營(yíng)業(yè)線建構(gòu)物金屬屋面上的應(yīng)用進(jìn)行介紹及推廣前景分析。
2.1 防水材料及成膜機(jī)理介紹防水涂料的材料分負(fù)極組份和正極組份,負(fù)極組份采用適用于噴涂方式TLS-200RR 即顯負(fù)離子態(tài)橡膠乳液、乳化瀝青微乳液及多種化學(xué)助劑的聚合物橡膠乳液,正極組份為速凝催化固化劑即一定濃度金屬類(lèi)電解質(zhì)溶液。在常溫下,首先負(fù)、正極兩組分物料分別通過(guò)加壓噴涂設(shè)備中的兩個(gè)噴嘴高速?lài)姵鲮F化,接著在噴槍口外的扇形區(qū)域交叉充分混合后,然后瞬間到達(dá)屋面的基面,在電解質(zhì)的作用下瞬間破乳、析水、凝聚成膜、固化,最后形成致密、連續(xù)、完整的超薄橡膠防水薄膜。圖1為新型防水層成膜機(jī)理示意圖。
圖1 新型防水層成膜機(jī)理
2.2 新型快凝防水薄膜介紹一是具有完美包覆性,防水膜可完美包覆基底,實(shí)現(xiàn)涂層同基底間的無(wú)縫粘結(jié),從而實(shí)現(xiàn)卷材難以達(dá)到的不竄水、不剝離的特性,適用各類(lèi)屋面,防水膜對(duì)混凝土、金屬、玻璃、橡膠材料、陶瓷、石材等具有超強(qiáng)的粘附性,能非常好地貼合屋面基層。二是具有超高彈性和復(fù)原率,防水膜斷裂伸長(zhǎng)率平均值可達(dá)1000%以上,復(fù)原率達(dá)90%以上,特別適用于伸縮縫及變形部位,能有效解決各種結(jié)構(gòu)物因應(yīng)力變形、膨脹開(kāi)裂、穿刺、或連接不牢等造成的滲漏、銹蝕等問(wèn)題。三是耐穿刺性能強(qiáng),防水膜其特有的憎水瀝青成分與具有記憶功能的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高回彈性高分子材料配合,造就了涂膜涂層的自愈功能,對(duì)一般性的穿刺可以自行修補(bǔ),不會(huì)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。四是具有阻燃性,可用于屋面結(jié)構(gòu)的防水,特別適用于有特殊消防要求或鋼結(jié)構(gòu)工程??估匣阅軓?qiáng),防水膜抗老化達(dá)50 年,較傳統(tǒng)的防水材料使用年限超長(zhǎng),性?xún)r(jià)比高。無(wú)是節(jié)材節(jié)能,采用單層超薄防水膜(厚度不超過(guò)5 mm),既減少建材消耗量,又減少了日后拆除時(shí)產(chǎn)生的建筑垃圾。六是施工效率高,采用專(zhuān)用噴涂設(shè)備一臺(tái)日施工能力達(dá)1 500 m2,是傳統(tǒng)施工效率的10 倍。常溫噴涂施工材料成膜快,一次噴涂就可達(dá)到設(shè)計(jì)厚度,噴涂后4 s 即可成型、可踩踏。
2.3 性能指標(biāo)TLS-200RR 固體含量≥55%,凝膠≤5s,成型≤24h,耐熱度130±2℃無(wú)流淌、滑動(dòng)、滴落,0.4 MPa 不透水且120min 無(wú)滲水,粘接強(qiáng)度≥0.4MPa,人工加速老化8000 h,耐鹽霧1500 h。
南廣鐵路全線站臺(tái)雨棚、天橋等房建設(shè)備屋面大部分采用鋁鎂錳合金雙層結(jié)構(gòu)屋面,少數(shù)如貴港站旅客天橋采用單層鍍鋅鐵皮瓦屋面,隨著運(yùn)營(yíng)時(shí)間增加,漏水問(wèn)題日漸突出。2019年5月,為實(shí)現(xiàn)南廣線提速達(dá)標(biāo)建設(shè)目標(biāo),通過(guò)開(kāi)發(fā)應(yīng)用新型改進(jìn)補(bǔ)漏工藝在屋面漏水整治方面取得了成功,解決了許多無(wú)法徹底根治的金屬屋面漏水問(wèn)題,大大節(jié)約了運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本?,F(xiàn)以貴港站天橋屋面補(bǔ)漏為例,介紹如下:
3.1 新型補(bǔ)漏工藝方案設(shè)計(jì)施工流程:基面處理→細(xì)部和節(jié)點(diǎn)處理→細(xì)部和節(jié)點(diǎn)噴涂輔料→噴涂主料→噴涂完整性檢查→成品驗(yàn)收。圖2為貴港站天橋屋面補(bǔ)漏施工流程示意圖。
圖2 貴港站天橋屋面補(bǔ)漏施工流程圖
基面處理:先對(duì)表面銹蝕部位進(jìn)行除銹刷漆處理,后對(duì)表面灰塵、雜物進(jìn)行清理,死角進(jìn)行清理,確保無(wú)雜物。
細(xì)部和節(jié)點(diǎn)處理:屋面板拼接縫、陰陽(yáng)角處及立柱,先補(bǔ)填TLS-GT 密封膠,再選用100 mm 寬沿縫中心對(duì)稱(chēng)鋪貼聚酯無(wú)紡布。圖3 為細(xì)部處理示意圖。
圖3 細(xì)部處理示意圖(以平接縫為例)
噴涂主料:待細(xì)部和節(jié)點(diǎn)輔料工序完畢后,噴涂厚1 mm~3 mm 的TLS-200RR 防水涂料,負(fù)極組分材料為棕褐色粘稠狀液體,正極組份材料為無(wú)色透明固化劑,采用噴槍涂灑涂料,附著屋面板后反應(yīng)析水成完整抗?jié)B的不透水薄膜層。
噴涂完整性檢查:噴涂工序完畢待橡膠瀝青涂料速凝后,進(jìn)行外觀完整性檢查及覆蓋功能性檢查,發(fā)現(xiàn)噴涂過(guò)程中有未達(dá)到1 mm 以上區(qū)域、縫隙、翹邊、機(jī)械劃傷和作業(yè)人員踩踏等情況,用手刷用力畫(huà)圓圈動(dòng)作涂刷。
成品驗(yàn)收:組織施工作業(yè)人員、技術(shù)骨干、現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人等相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行聯(lián)合自檢工作,形成自檢驗(yàn)收單。待驗(yàn)收部門(mén)前來(lái)組織驗(yàn)收,全部驗(yàn)收后及時(shí)將材料檢測(cè)報(bào)告、施工圖紙和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)安全方案等技術(shù)文件資料進(jìn)行整理交于檔案部門(mén)存檔。
3.2 新型補(bǔ)漏工藝方案實(shí)施計(jì)劃制定:根據(jù)貴港天橋屋面噴涂面積計(jì)算出需噴涂設(shè)備一臺(tái)、工人6名,3 個(gè)天窗點(diǎn)內(nèi)完成對(duì)天橋屋面的補(bǔ)漏作業(yè),申報(bào)停電點(diǎn)待批復(fù)后組織力量進(jìn)場(chǎng)。
材料檢驗(yàn):所有進(jìn)場(chǎng)材料必須進(jìn)行檢驗(yàn),噴涂前先做實(shí)驗(yàn)段確定噴涂遍數(shù)、厚度、溫濕度等相關(guān)參數(shù)。
技術(shù)交底:組織施工人員召開(kāi)專(zhuān)題會(huì),會(huì)上將技術(shù)規(guī)范施工中各細(xì)部做法、施工流程和施工質(zhì)量控制要求明確傳達(dá),作業(yè)前由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員向現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員做詳細(xì)技術(shù)交底。
堆放要求:嚴(yán)禁接近火源或熱源,材料存放于專(zhuān)人負(fù)責(zé)的庫(kù)房,嚴(yán)禁煙火并掛有醒目的警告標(biāo)志及消防器材。
3.3 新型補(bǔ)漏工藝應(yīng)用成效在南廣鐵路提速房建設(shè)備達(dá)標(biāo)建設(shè)中,貴港站旅客天橋金屬屋面和梧州站臺(tái)雨棚金屬屋面的漏水難題全部得到解決,經(jīng)過(guò)一年的觀測(cè)在大雨的洗禮下仍無(wú)任何漏水現(xiàn)象,補(bǔ)漏效果非常顯著。目前正在桂林、梧州、賀州等高普鐵車(chē)站應(yīng)用,初期效果非常明顯,整治了許多懸而未決的漏水難題。
新型防水薄膜最長(zhǎng)耐用50 年,最短保證30 年質(zhì)量,期間不用大維修,較傳統(tǒng)補(bǔ)漏工藝規(guī)定每5年需一次大修、每年一次局部維修,具有更低的綜合維護(hù)成本優(yōu)勢(shì),在其他方面較傳統(tǒng)SBS 卷材具有隔絕防銹、自愈粘合、局部噴補(bǔ)、更強(qiáng)耐老化等優(yōu)點(diǎn)。
經(jīng)統(tǒng)計(jì),南寧局集團(tuán)公司歸房建部門(mén)管理的站臺(tái)雨棚屋面共約60 萬(wàn)m2(金屬屋面約46 萬(wàn)m2,砼類(lèi)屋面約14 萬(wàn)m2),每年屋面維修率7%、大修率5%,傳統(tǒng)補(bǔ)漏工藝(SBS 卷材、結(jié)構(gòu)膠、接水器等方式)維修綜合費(fèi)用200 元/m2、大修費(fèi)用397 元/m2,噴涂補(bǔ)漏工藝維修綜合費(fèi)用320 元/m2、大修費(fèi)用496元/m2。按30 年一個(gè)循環(huán)周期,大、維修費(fèi)用對(duì)比見(jiàn)表1:
表4-1 新型補(bǔ)漏工藝與傳統(tǒng)補(bǔ)漏工藝費(fèi)用對(duì)比
由表可知,一個(gè)循環(huán)周期維護(hù)費(fèi)用:3.23-0.284=2.946 億元,則每年可以節(jié)省2.946×10 000÷30=982 萬(wàn)/年。每年南寧局集團(tuán)公司雨棚屋面補(bǔ)漏維修費(fèi)用約840萬(wàn),大修費(fèi)用約1200萬(wàn),則每年節(jié)省大維修費(fèi)用比例約為982÷2040=48.1%,大大降低了運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。
新型快凝防水涂料在貴港站南廣場(chǎng)、梧州站金屬雨棚試點(diǎn),因其施工速度快、防水效果顯著、翻修頻次少等優(yōu)點(diǎn),迅速在桂林站、賀州站的雨棚進(jìn)行推廣應(yīng)用,為鐵路提高設(shè)備質(zhì)量、降低維修成本開(kāi)辟了新的途徑。隨著各高鐵站金屬雨棚陸續(xù)進(jìn)入大翻修期,金屬板銹蝕、結(jié)構(gòu)膠老化開(kāi)裂導(dǎo)致屋面漏水問(wèn)題頻繁發(fā)生,新型快凝防水涂料補(bǔ)漏工藝將助力房建部門(mén)維護(hù)好站臺(tái)雨棚、站房屋及天橋屋面,為旅客出行提供安全優(yōu)質(zhì)服務(wù)。