混凝土桥面MMA防水施工关键技术

以黑山南北高速公路混凝土桥面MMA防水施工为工程实例，重点介绍在中东欧地区混凝土桥面MMA防水的关键施工技术。

1工程概况

黑山南北高速公路项目第四标段处于黑山共和国北部，最低气温–29?℃，冻融循环频繁。一共21座桥梁，总长6?175?m，199跨，共58?425㎡，混凝土桥面采用MMA防水体系，主要结构组成如图1所示，防水施工范围为梁面水平面（含桥梁搭板靠近桥台伸缩缝的水平段）+边梁内侧垂直面+泄水孔内壁 四周。

图1?MMA防水结构组成

2主要材料

根据黑山国家审查委员会（SRP）批复的施工图设计要求，桥面防水采用MMA防水，涉及的主要材料有环氧砂浆、底漆、MMA防水材料、粘结层等， 所有材料使用前均需监理审批同意后方可使用，材料审批上报时需提供厂家相关产品说明资料、材料CE认证、材料ETA认证、材料检测试验报告等。采用的产品为MC–DUR 1390 VK环氧砂浆和Britdex MDP防水产品。

2.1?环氧树脂砂浆

采用双组份环氧树脂，材料具有低粘度、透明、高填充性能，自流平性能好，双组分混合重量比例为1∶4，用量根据基面缺陷情况而定，一般约 0.4?kg/㎡。铁桶储存，包装规格为10?kg和30?kg，原装未开封可在阴凉（低于20?℃）和干燥条件下保质期为一年，防止霜冻。石英砂粒径为0.3~1.2?mm。

2.2?底漆

采用不含溶剂的高反应性甲基丙烯酸酯树脂，包含A组分和B组分。20?℃下密度为1?g/cm3，闪点+10?℃，未开封原装保质期6个月（黑暗<25?℃），铁桶存储，规格为25?kg/桶。

2.3?MMA防水膜

采用不含溶剂的甲基丙烯酸酯树脂，包含白色A组分和黄色或灰色B组分。20?℃下密度为1.15~1.16?g/cm3，闪点+10?℃，承受最高温180?℃，未开封原装保质期6个月（黑暗<25?℃），铁桶存储，规格是A组分为25?kg或200?kg/桶，B组分为23.75?kg/桶或198?kg/桶。

2.4?粘结层

采用溶剂型的丙烯酸树脂溶液，单组分，为橙色的粘性涂料，起到沥青混凝土的粘层作用，同时保护MMA防水层不被沥青摊铺机械设备损坏。冷却时间30~60?min，闪点+230?℃，未开封原装保质期6个月（黑暗<25?℃），铁桶存储，规格为20?kg/桶。

2.5?固化剂

采用50?％过氧化苯甲酰和固体增塑剂，未开封原装保质期6个月，纸箱包装，规格为25?kg/箱。添加至底漆B组分和MMA防水膜B组分，掺量为A+B组分总量的1.5?%~4?%，环境温度越低掺量越多，具体掺量比例见表1、表2。

表1?底漆固化剂掺量

表2?MMA防水膜固化剂掺量

3关键工艺技术

施工的主要工艺流程：梁面清理→梁面打磨→梁面抛丸→孔洞修补→混凝土基面监理验收→底漆施工→MMA防水膜黄层施工→MMA防水膜灰层施工→粘结层施工→防水层监理验收→沥青路面施工。施工前需先进行试验段施工，待监理验收合格后方可大面积开展施工。

3.1?环境要求

桥面要求已完成至少7?d，面板表面应具有U4级。环氧砂浆修补时，环境温度和混凝土表面温度范围为8?℃~30?℃，相对湿度不大于85?%。MMA防水施工时，混凝土最大表面含水率6?%，混凝土表面温度要求5?℃~35?℃。

3.2?梁面抛丸

抛丸前需要对梁面进行清理，包括垃圾清理、预留孔洞封堵、泄水孔处理等，对表面不平整的地方进行打磨处理，平整度需满足10?mm/3m，预留孔洞采用高标号无收缩混凝土封堵，养护7?d。使用高压力的空压机清理梁面，确保梁面无杂物、垃圾等，为抛丸做好准备工作。

为了确保混凝土表面粗糙且均匀，需对梁面进行抛丸施工。使用移动式自动抛丸机进行抛丸施工，采用钢丸或钢砂清除桥面板上的轻质浮浆、松散的混凝土及杂物，然后通过匹配的真空吸尘器将清洁后的灰尘杂质和丸料分别回收，丸料在机器内重新使用，整个施工过程保持无尘和无污染。在抛丸施工过程中，抛丸机以恒定的速度运动，通常控制在 1.8~2?m/min。由于受真空吸尘器的功率和吸尘管的限制，一般每次纵向抛丸不应超过30?m。抛丸设备在两条施工巷道之间需要重叠3~5?cm，一般处理去除深度被控制在1~3?mm。对于回收真空抛丸机无法抛丸的边角和其他部位，应用手持式抛丸机或角磨机进行补充处理，要求没有死角。

3.3?环氧砂浆修补

抛丸前后应封闭交通，防止车辆通行造成二次污染，直至沥青施工完成。修补前应注意保持梁面干燥，严禁二次污染。抛丸后，混凝土的表面缺陷全部暴露，对大小孔洞采用环氧砂浆修补。

3.3.1?搅拌

环氧树脂A组分和B组分按厂家规定的重量比混合至一个较大的容器使用最大转速为400?rpm的混合搅拌器进行搅拌，搅拌约1?min后，每1?kg树脂加入4.5~6.5?kg的石英砂，然后再搅拌约2?min，注意石英砂分次放入，便于搅拌。局部孔洞较深的部位，应搅拌砂子较大比例的树脂材料，用以填充。

3.3.2?修补

材料搅拌均匀后，使用勺子分摊在需要修补的混凝土孔洞，用抹子来回挤压抹平，然后在修补面上均匀地洒满石英砂，增加修补面与后续防水层的粘结力。修补厚度较大的地方，应及时补撒砂子，防止因石英砂沉底，导致表面光滑，出现底漆与环氧树脂砂浆粘结力不足。待完全干燥后将表层松散的石英砂清扫收集。修补后一般3~4?h凝固干燥，在凝固前严禁人或动物踩踏。

3.4?MMA底漆施工

由于基面已经经过环氧砂浆修补，且基面孔隙率较小，综合考虑成本、进度、质量、底漆混合状态等因素，通过刷子或辊涂方式进行涂覆，用量一般为0.2~0.4?kg/㎡。

根据温度情况依据表1的比例将固化剂粉末添加到B组分中搅拌均匀，持续时间一般为30~45?s，B组分与固化剂混合后有效期为20?℃下24?h。然后按1∶1的重量比例混合A组分和B组分并搅拌均匀。最后采用辊涂进行施工，角落部位采用刷子施工，通常仅1层底漆就足够了，有时可能需要第2道涂层（例如，在多孔性很强的混凝土中）。底漆干燥时间在1?h以内。

3.5?MMA防水膜施工

底漆干燥后即可进行MMA防水膜施工，防水膜分两层使用，第1层为黄色，第2层为灰色，两层施工方法相同。考虑到防水膜加入固化剂后反应速度快且材料粘稠度高，采用压力枪喷涂方式进行施工，两层用量一般为2.4?kg/㎡（每层1.2?kg/㎡），用量将随着表面不规则而增加，特别是表面孔洞未采用环氧砂浆修补填充时用量将急剧增加且质量难以保证。

根据温度情况依据表2的比例将固化剂粉末添加到B组分中搅拌均匀，搅拌时间严格按照规定执行，否则将造成质量不合格。然后将两种组分在使用过程中按1∶1的体积或重量比采用真空压力喷涂装置进行计量和混合，通过压力枪进行人工喷涂。

每道涂层的最小湿膜厚度为1.1?mm，以确保每层干膜厚度最小为1.0?mm，干膜总厚度最小为2.0?mm，包括混凝土面板中的凹凸和不规则处。第 1层固化干燥后，将第2层直接涂在第1层上。固化时间会随温度而变化，通常在20?℃下为40?min。

如果当天无法完成某层的全部工作，需要处理好搭接，在搭接处重新辊涂底漆，干燥后施工搭接部位，新旧接缝搭接宽度至少50?mm。如果现有防水膜很脏或受到污染，则必须使用适当的溶剂（如丙酮）清除污染部分。

3.6?粘结层施工

考虑到粘层为单组分，且无需加入固化剂，可采用喷涂、辊涂或刷涂进行施工，用量为0.3~0.4?kg/㎡，干燥时间为20?℃下30?min。

粘结层施工完成后最好在7d内施工沥青路面，沥青施工要保持粘结层干燥且无污染，同时需封闭交通，对污染或损坏区域要根据产品手册进行清洗并重新施工防水层。

粘结层的最低再活化温度80?℃，最高允许表面温度为230?℃。沥青摊铺机应采用胶轮，严禁履带设备进入，避免对粘结层产生破坏。摊铺机车轮和车辆应定期清洁并喷洒清洁剂溶液（清洗液∶水的比例约为1∶100）。

4质量验收

混凝土桥面防水层施工监理验收主要有施工前梁面质量验收和施工后防水质量验收。

4.1?梁面验收

梁面打磨、抛丸后对梁面平整度进行自检，自检合格后进行修补。环氧砂浆修补后需邀请监理对梁面进行验收，验收项目主控项目为梁面平整度，标准为平整度小于10?mm/3m，环氧砂浆修补质量主要通过肉眼观察。经过试验，梁面平整度均满足要求，一次验收通过合格率100?%。

如果桥面整体低于设计高程，根据欧洲规范和监理要求，可在防水层施工完成后先摊铺1层AB8沥青混凝土补齐至设计高程，然后进行桥面沥青混凝土施工（4?cm?SMA上面层+5?cm?AB16下面层）。

4.2?MMA防水验收

MMA防水施工验收项目主要为拉拔试验，粘结层施工前，监理进行现场选点，数量为3个/500?㎡。

验收标准为拉拔最小值不小于1?MPa，整桥平均不小于1.5?MPa。

粘结层施工时，预留出选点位置，依次编号，并粘接拉拔试验用的铁块，铁块直径为5?cm，粘结材料为MMA防水膜灰层B组分+固化剂混合材料。粘结铁块粘接牢固后，采用钻孔机切割铁块周围，钻头直径大于试验铁块1?mm，切割深度为切至混凝土表面，然后邀请第三方试验室和监理现场做防水层粘结力拉拔试验。

试验铁块必须粘接牢固，粘结材料应为搅拌均匀的新鲜材料，粘结前MMA表面湿度不得过大，否则影响粘结力。钻孔时应控制速度，钻头垂直与梁面，防止斜切破坏试验块。试验完成后按照正常施工程序将试验位置涂刷底漆、MMA防水膜和粘结层。经过试验，所有结果均满足标准要求，最小1?MPa，最大达7.25?MPa，平均值达3?MPa，一次验收通过合格率100?%。

5结束语

通过该工程的桥面MMA防水施工实践，混凝土桥面MMA防水需重点注意以下几点。

（1）确保从梁面抛丸开始直至沥青混凝土施工，梁面处于交通封闭状态，不允许任何车辆进入梁面，防止车辆污染梁面及防水层，确保梁面及防水各层清洁无污染，否则影响防水施工质量，最大程度避免防水甚至沥青混凝土返工处理。（2）抛丸工序不可省略，否则容易造成拉拔质量不合格。（3）梁面平整度需严格控制达到标准，如不合格容易造成沥青路面施工后在重车通行的情况发生起皮褶皱现象而重新返工施工防水和沥青路面。（4）环氧砂浆修补既能提高防水施工质量又节约防水施工材料。（5）底漆施工前务必检查基面的湿度和温度，确保梁面干燥，MMA防水膜和粘结层施工前务必确保上层干燥，如无法满足要求则不允许施工，否则将造成防水质量不合格。（6）固化剂掺量及搅拌时间严格按规定进行，否则容易造成干燥时间过长或过快甚至不合格。