防水卷材在地鐵工程的應(yīng)用范文

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近年來，隨著城市軌道交通的發(fā)展，地下車站防水材料及施工工藝越來越趨于多樣化，其中，預(yù)鋪反粘施工技術(shù)作為外防內(nèi)貼法防水施工的一項技術(shù)，因其所采用的預(yù)鋪防水卷材具有能與后澆混凝土有效粘結(jié)、防止粘結(jié)面竄水、防水效果好、施工方便快捷等優(yōu)點，得到越來越多的應(yīng)用。南寧地鐵5號線在總結(jié)1、2、3號線建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，地下車站底板、側(cè)墻外包防水推廣應(yīng)用高分子自粘膠膜防水卷材，采用預(yù)鋪反粘法施工。本文通過總結(jié)南寧地鐵5號線01標(biāo)車站防水施工經(jīng)驗，對高分子自粘膠膜防水卷材在施工中存在的問題進行匯總分析，并提出改進建議，可為后續(xù)施工提供參考。

1工程概況

1.1項目概況

南寧市軌道交通5號線一期工程線路南起那洪，北至金橋客運站，線路全長20.214km，全部為地下線，共設(shè)車站17座，其中，5號線01標(biāo)含地下車站4座，分別是國凱大道站、金凱路站、江南公園站、周家坡站，均為明挖法施工，施工圍護結(jié)構(gòu)形式為鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐和地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐2種，采用結(jié)構(gòu)外包防水。

1.2地質(zhì)概況

1.2.1工程地質(zhì)工程沿線覆蓋層自上而下依次分布為：①人工堆積層（Q4ml），巖性以素填土為主；②沖積層（Q2b），巖性以粉質(zhì)黏土、含黏性土圓礫為主；③第三系巖層（E3n、E3），巖性以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、炭質(zhì)泥巖為主。1.2.2水文地質(zhì)工程沿線影響范圍內(nèi)的地下水主要為上層滯水和碎屑巖孔隙裂隙水。上層滯水水位埋深1.4～7.6m，水位107.7～124.0m；碎屑巖孔隙裂隙水水位埋深為11.24～11.39m，水位94.32～94.47m。上層滯水主要來源于大氣降水、自來水、雨水、污水等地下管線的垂直滲漏補給；排泄主要為大氣蒸發(fā)。碎屑巖類孔隙裂隙水補給來源主要來自大氣降水通過含水層出露位置入滲補給，地下水位的變化與地下水的賦存、補給及排泄關(guān)系密切，雨季降雨充沛，水位會明顯上升，而冬季因降水減少，地下水位隨之下降。

2防水設(shè)計要求

2.1防水設(shè)計原則

（1）防水設(shè)計遵循以防為主、剛?cè)峤Y(jié)合、多道設(shè)防、因地制宜、綜合治理的原則。（2）確立鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水體系，以結(jié)構(gòu)自防水為根本，以施工縫、變形縫、穿墻管、樁頭等接縫防水為重點，同時在結(jié)構(gòu)迎水面設(shè)置柔性防水層。（3）防水卷材需與結(jié)構(gòu)工法相匹配，優(yōu)先選用能與結(jié)構(gòu)密貼不易產(chǎn)生竄水的防水材料和防水系統(tǒng)，減少因竄水對后期堵漏維修工作帶來的不利影響。（4）僅對主體結(jié)構(gòu)的滲漏水有組織排放，并保持排水通暢。

2.2防水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

（1）車站主體結(jié)構(gòu)、出入口通道及機電設(shè)備集中區(qū)段為防水等級一級，不允許滲水，結(jié)構(gòu)表面無濕漬。（2）車站風(fēng)道、風(fēng)井、區(qū)間隧道及連通通道等附屬結(jié)構(gòu)為防水等級二級，頂部不允許滴漏，其他不允許漏水，結(jié)構(gòu)表面可有少量濕漬，總濕漬面積不大于總防水面積的0.2%，任意100m2防水面積上的濕漬不超過3處，單個濕漬的最大面積不大于0.2m2。（3）防水材料的設(shè)計使用年限應(yīng)與車站設(shè)計使用年限匹配。

2.3防水措施要求

（1）結(jié)構(gòu)自防水，抗?jié)B等級根據(jù)工程的埋深深度確定，但不小于P8。（2）車站采用1.5mm厚非瀝青高分子自粘膠膜防水卷材。具體為：芯材采用白色高密度聚乙烯片材，厚度1.0mm；膠膜層具有減粘措施，禁止普通砂覆面；卷材幅寬不小于1m。長邊采用自粘搭接，短邊采用配套雙面粘膠帶。（3）圍護樁結(jié)構(gòu)網(wǎng)噴混凝土，采用1∶2.5水泥砂漿局部找平，使其具備防水層施工條件，采用預(yù)鋪式高分子自粘膠膜防水卷材“外防內(nèi)貼”。（4）防水保護層：底板采用50mm厚C20細石混凝土保護；頂板采用100mm厚C20細石混凝土保護。

3防水卷材及施工工藝

3.1高分子自粘膠膜防水卷材

3.1.1防水材料組成根據(jù)設(shè)計圖紙要求，本工程采用高分子自粘膠膜防水卷材，卷材由白色高密度聚乙烯片材、壓敏膠、莫來砂構(gòu)成。高密度聚乙烯（HDPE）片材具有高強度、高延伸性、抗撕裂、抗刺穿性優(yōu)異等特點。交聯(lián)型壓敏膠具有耐水解、耐老化，且能與混凝土中硅酸鹽形成化學(xué)鍵交聯(lián)反應(yīng)。高嶺土燒結(jié)砂（莫來砂）強度極高，能與混凝土形成密封性粘結(jié)。3.1.2高分子自粘膠膜防水卷材特點（1）具有較高的斷裂拉伸強度和撕裂強度，膠膜耐水性較好，卷材可與混凝土有效粘結(jié)，防止竄水。（2）比傳統(tǒng)防水卷材質(zhì)量輕，易于鋪設(shè)。（3）防水卷材采用自粘搭接，對工人技術(shù)水平要求低，質(zhì)量易于把控，且施工便捷。（4）側(cè)墻鋼筋施工過程中，莫來砂作為HDPE片材的保護，有效防止了防水卷材的燒傷、撕裂。（5）防水卷材與結(jié)構(gòu)滿粘，大大減少工作環(huán)境影響導(dǎo)致的破損，如長期受列車振動荷載的作用、地下水位等的影響[1]。

3.2施工工藝

3.2.1工藝流程（1）平面鋪設(shè)工藝流程：基層處理→定位彈線→鋪設(shè)預(yù)鋪防水卷材→搭接邊密封→細部附加層增強→檢查驗收。（2）立面鋪設(shè)工藝流程：基層處理→定位彈線→鋪設(shè)預(yù)鋪防水卷材→頂端卷材固定→搭接邊密封→細部附加層增強→檢查驗收。3.2.2施工要求（1）基層處理：清理干凈表面浮灰、石子、浮漿、凸起，修補表面凹陷等。（2）定位彈線：防止卷材鋪貼跑偏，做定位彈線標(biāo)記。（3）鋪設(shè)預(yù)鋪防水卷材：卷材采用與基面空鋪法施工。（4）搭接邊密封：搭接邊隔離膜應(yīng)邊搭接邊撕膜，保證搭接邊干凈。接邊處采用2kg壓輥來回輥壓5次。（5）細部節(jié)點附加層增強：陰陽角等異型部位附加層粘貼于卷材上。（6）檢查驗收：檢查搭接部位及細節(jié)部位。

4存在問題及改進措施

4.1設(shè)計上的問題

（1）為防止防水卷材被破壞，設(shè)計圖紙要求設(shè)置50mm厚細石混凝土作為底板防水保護層，導(dǎo)致底板防水卷材未與底板結(jié)構(gòu)反粘，起不到預(yù)期的防竄水效果，見圖1。（2）側(cè)墻施工縫處設(shè)置寬度50cm加強層，加強層采用1.2mm厚雙面粘丁基橡膠自粘防水卷材，見圖2。該部位卷材與側(cè)墻結(jié)構(gòu)之間被加強層隔斷，沒有實現(xiàn)卷材反粘。

4.2施工中的問題

（1）側(cè)墻防水卷材施工完成5～7d后，如該處混凝土未澆筑，卷材長邊搭接處粘結(jié)力下降，甚至出現(xiàn)開口現(xiàn)象。分析主要原因為施工時間為南寧夏季，持續(xù)高溫和強日照，加速壓敏膠老化，導(dǎo)致粘結(jié)力下降。側(cè)墻卷材采用空鋪法鋪設(shè)，本身存在張力，當(dāng)搭接處粘接力小于張力時，出現(xiàn)開口。（2）混凝土澆筑過程中，側(cè)墻防水卷材覆砂面容易被混凝土污染，而且不容易清理，容易造成與混凝土粘結(jié)力下降。主要原因是側(cè)墻混凝土澆筑過程中，混凝土自由傾落高度過大，導(dǎo)致水泥漿濺射到防水卷材上。另外，在對側(cè)墻防水基面進行水泥砂漿找平時，未對已鋪設(shè)防水卷材進行保護，導(dǎo)致水泥漿灑落而污染防水卷材。（3）卷材自粘保護膜揭開后，遇水則自粘膠粘結(jié)力會明顯下降，使自粘膠的持粘時間明顯縮短，卷材搭接部位極易開口。主要原因在于壓敏膠耐水性受現(xiàn)場儲存以及施工環(huán)境影響，不能達到實驗室檢測的粘結(jié)強度及持粘時間，如現(xiàn)場圍護結(jié)構(gòu)周圍排水設(shè)施不完善導(dǎo)致滲水浸濕、基底積水抽排不及時導(dǎo)致的防水基面有明水等情況[2]。

4.3防水效果檢驗

（1）車站整體滲漏點平均3～5處，且未出現(xiàn)大面積濕漬的情況，滲水部位主要分布在站臺層（最底層）結(jié)構(gòu)側(cè)墻上，底板未見滲漏。混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量整體較好，防水卷材反粘效果明顯，有效避免了大面積濕漬、滲漏情況。（2）通過車站結(jié)構(gòu)滲漏處鉆孔抽芯發(fā)現(xiàn)，混凝土較為松散，尤其是與卷材粘貼部位不密實。主要原因是混凝土振搗不密實，導(dǎo)致混凝土局部松散，形成滲水通道。預(yù)鋪防水卷材在混凝土松散部位未能有效密貼，導(dǎo)致防水卷材、混凝土自防水同時失效，直接產(chǎn)生滲漏。（3）圍護結(jié)構(gòu)為地連墻時，通過對結(jié)構(gòu)側(cè)墻鉆孔、背后注水泥漿堵漏效果不理想，采用環(huán)氧樹脂堵漏效果反而更為有效。主要原因是防水基面平整度要求比較高，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)與基面之間的空隙很小，采用背后注漿工藝時，水泥漿填充量很少，無法形成有效防水隔層。

4.4改進措施

（1）夏季施工，對防水卷材進行灑水降溫，增加機械固定措施，可以有效防止搭接部位開口。（2）混凝土澆筑前對防水卷材進行清理并噴水濕潤，使得混凝土水泥漿與防水板面有效粘結(jié)。（3）混凝土澆筑的自由傾落高度控制在50cm左右，可有效防止水泥漿濺射到防水卷材后提前凝結(jié)影響反粘效果。（4）嚴(yán)控混凝土澆筑質(zhì)量，防止局部振搗不密實導(dǎo)致卷材無法與混凝土面緊密粘貼，形成滲水通道，使得卷材防水及混凝土結(jié)構(gòu)自防水一同失效。同時采用高性能混凝土，增加混凝土自防水措施[3]。

5結(jié)語與建議

（1）高分子自粘膠膜防水卷材與結(jié)構(gòu)反粘的防竄水效果整體較好，可有效防止結(jié)構(gòu)大面積濕漬或滲漏情況發(fā)生。（2）混凝土澆筑質(zhì)量對高分子自粘膠膜防水卷材反粘防水效果影響較大。混凝土振搗不到位，會引起結(jié)構(gòu)自防水及防水卷材防水一同失效，形成結(jié)構(gòu)滲漏點。（3）采用預(yù)鋪反粘法施工的防水，影響卷材與結(jié)構(gòu)粘結(jié)的措施，如底板防水保護層、施工縫加強層等，建議在設(shè)計圖紙中予以取消或者優(yōu)化，以確保防水效果。

參考文獻：

[1]朱祖熹，陳心茹.地鐵防水工程存在的問題及其處理技術(shù)[C]//中國土木工程學(xué)會.中國土木工程學(xué)會隧道與地下工程分會防水排水專業(yè)委員會第十五屆學(xué)術(shù)交流會論文集.昆明：2011.

[2]查建軍.淺析城市地鐵車站的防水施工技術(shù)[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2013（16）：97-98.

[3]李剛.地下鐵道混凝土防水工程施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)，2015（8）：707-709.

作者：徐富強 單位：中鐵十六局集團有限公司