高分子自粘膠膜防水卷材在地鐵工程中的應用

　　本文以北京地鐵6號線東大橋站到呼家樓站區間右線防水施工為例，對新型材料高分子自粘膠膜防水卷材做了詳盡介紹，并對材料的使用環境做了描述說明。通過與同一條件下使用的傳統材料EVA防水板作比較，分析了高分子自粘膠膜防水卷材在地鐵工程應用過程中存在的優缺點，并對其在施工過程中存在的問題提出了預防措施，以保證地鐵工程的防水質量和防水效果。

　　《材料研究學報》(雙月刊)創刊于1987年，是國家自然科學基金委員會和中國材料研究學會主辦,基金委工程與材料科學部和中國科學院金屬所承辦的中文綜合類學術期刊,報道金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料、復合材料以及材料科學的邊緣學科、交叉學科的最新研究成果,特別是國家自然科學基金和各類國家基金資助項目的研究成果。

　　依據北京地鐵建設管理公司第四項目中心的《關于在6號線東～呼區間進行高分子自粘膠膜防水卷材應用試驗的通知》，中鐵十九局在地鐵6號線東～呼區間右線進行了東方雨虹公司生產的新產品高分子自粘膠膜防水卷材的試驗段施工，這是該產品在地鐵工程中的首次應用。我們知道，防水質量是地鐵工程質量的一項重要內容，而防水效果的好壞更是直接影響到地鐵的運行和使用。因此，對該材料在地鐵工程中應用的分析，顯得尤為重要。

　　一、 材料使用環境論文

　　北京地鐵6號線東大橋站至呼家樓站區間覆土10.4～15.1m，采用礦山法施工。右線里程范圍為：K16+225.177～K16+684.969，單線長度459.792m。

　　根據本區間《巖土工程勘察報告》(勘察編號：2007K082-5)及東大橋站《巖土工程勘察報告》(勘察編號：2007K082-4)，本工程場地勘探范圍內的土層劃分為人工堆積層、第四季全新世沖洪積層、第四季晚更新世沖洪積層三大層。根據實測資料，本段線路存在三層地下水，地下水類型分別為上層滯水(一)、潛水(二)和承壓水(三)。其中上層滯水(一)水頭埋深3.5m，位于結構頂板層位以上;潛水(二)水頭埋深15.6-15.8m，位于結構底板層位以上;承壓水(三)水頭埋深21m,在東大橋站站端距隧道底板較近，位于隧道底以下0.3m。

　　二、材料介紹

　　1、材料規格與結構

　　該高分子自粘膠膜防水卷材由東方雨虹公司生產，幅寬2.4m，厚1.2mm。主體材料為高密度聚乙烯自粘膠膜層的防水卷材，從下往上由四部分組成，即合成高分子薄膜，塑性凝膠緩沖結合層，反粘結結合層和隔離保護膜。在卷材的兩側長邊各留有100mm的搭接邊，該搭接邊只有一層合成高分子薄膜，用于雙縫熱合焊接。最外層的隔離保護膜要在綁扎鋼筋之前撕除，以確保反粘結結合層與混凝土的緊密結合。

　　2、卷材的安裝論文

　　(1)基面處理

　　為了保證防水卷材能夠充分發揮其防水的作用，就必須對其鋪設的基面有如下幾點要求：

　　1)基層表面不得有明水，否則應進行堵漏(注漿或表面封堵)處理。

　　2)處理后基面應堅實、干燥，不得有酥松、掉灰、空鼓、裂縫、剝落、污物及尖銳突出物等部位存在。

　　3)大面防水層的基層表面應平緩過渡，不得出現過大突起或凹陷，需滿足D/L≤1/10～1/20,其中D為相鄰兩凸面間凹進去的最大深度，L為相鄰兩凸面間的最短距離。

　　4)變形縫部位1m范圍內基層需施作1:2.5水泥砂漿找平層，其平整度用2m靠尺檢查，直尺與基層的間隙不能超過5mm，且只允許平緩變化。

　　5)所有陰角均采用1:2.5的水泥砂漿做成不小于50mm×50mm的鈍角或R≥50mm的圓角，所有陽角均做成不小于20mm×20mm的鈍角或R≥20mm的圓角。

　　(2)鋪設緩沖層論文

　　鋪設防水卷材前應先鋪設緩沖層，采用400g/㎡土工布，用射釘槍(手錘)、墊片將緩沖層固定在基層上，固定時釘頭不得突出平面。固定點之間呈正梅花形布設，側墻上的固定間距為80～100㎝，頂拱上的固定間距為50～80㎝;仰拱上的固定間距為1～1.5m。

　　緩沖層采用搭接法連接，搭接寬度5㎝，搭接縫可采用墊片固定。緩沖層鋪設時應與基面密貼，不得拉的過緊或出現過大的褶皺，以免影響防水卷材的鋪設。

　　(3)鋪設卷材

　　因為地鐵隧道仰拱和拱墻的二次襯砌是分開獨立作業的，因此，防水卷材也分兩次鋪設，先鋪設仰拱部分，沿縱向鋪設，并預留足夠的搭接長度，待有足夠長度的仰拱混凝土達到設計強度后，再沿環向鋪設拱頂及邊墻部位的防水。

　　防水卷材通過字母墊片固定于土工布的上方，根據現場條件制作母片定位模板，展鋪卷材，將定位模板放在卷材需要固定墊片的位置，以梅花型固定墊片，間距為80cm，先利用專用焊機將母片焊于卷材上，再將卷材鋪設土工布上方，確定子墊片位置，而后用射釘槍(手錘)固定子片，再將母墊片與子墊片用橡膠手錘固定。定位時應注意不得拉得過緊或出現大的鼓包，固定點盡量設置在基層凹處，鋪設好的防水卷材應與基面凹凸起伏一致，保持自然、平整、伏貼，以免影響二襯灌注混凝土的尺寸。

　　防水卷材的長邊搭接接縫采用自動爬行焊機進行雙縫熱合焊接，焊前必須進行試焊，并進行拉力試驗，定量測試焊縫的撕裂強度和抗剪強度。每條焊縫應逐條檢驗，焊縫不得出現虛焊、漏焊或超量焊。

　　卷材的長邊與短邊及短邊與短邊的搭接采用自粘膠膜防水卷材專用搭接膠帶粘接，該搭接膠帶為一種透明雙面膠，寬度為80mm。將搭接膠帶均勻粘貼在兩層卷材之間后，用壓輥壓實，使卷材與膠帶充分粘合，搭接邊應平整、密貼，不得出現翹邊、漏膠、虛接、Ω型接縫等現象。

　　卷材的搭接邊被焊接或粘接之后，還要在其接縫上粘貼一層120mm寬的蓋口條，用壓輥充分壓實，以達到防水卷材全面覆膠施工。

　　鋪設卷材時嚴禁出現十字搭接。在結構的施工縫、變形縫處分別采用570mm寬、800mm寬的卷材進行加強，加強層與大面防水層之間采用專用搭接膠帶進行粘接。

　　3、卷材的修補論文

　　已經施工完畢的防水卷材，其表面的隔離保護膜不宜過早撕除，以防止自粘膠層被破壞。若在后道工序中檢查出防水層上有破損之處，必須立即用黑色記號筆做出明顯標記，以便隨后修補。

　　修補防水卷材上的破損點、面必須采用同樣型號的卷材打補丁。補丁的尺寸應滿足破損周邊外有大于100mm的完整搭接。

　　修補補丁可裁剪成圓形、橢圓形、或邊角修園的長方形、正方形等形狀。無論采用何種形狀的補丁均不得存在尖銳的邊角，然后用專用搭接膠帶(寬80mm)將修補補丁與卷材完全粘接，最后用自粘膠膜防水卷材蓋口條完全蓋住補丁周邊接縫。修補完成后應對修補質量進行仔細檢查，確保卷材的修補質量。

　　三、材料在施工過程中的優缺點

　　在同樣的施工環境下，東呼區間的左線采用的防水材料是EVA防水板，兩種材料相比，高分子自粘膠膜防水卷材具有如下優勢：

　　1)和混凝土形成密實、永久的有機結合;

　　2)自鎖性強:即使卷材局部遭遇破壞，也會將水限定在很小范圍內，完全提高了防水層的可靠性。

　　高分子自粘膠膜防水卷材的獨特結構，給它帶來優勢的同時，也給它帶來了特有的煩惱：

　　1)在潮濕的環境下，該卷材不能暴露的時間太長。由于區間隧道處于地下，環境潮濕，防水卷材鋪設完畢后，若長時間不能綁扎鋼筋并澆筑混凝土覆蓋，則會出現卷材的自粘膠膜脫落、蓋口條及專用搭接膠帶開膠等現象，最后只能返工，費時費料。因此，為了避免這一現象的出現，就要求施工方合理的組織施工，不要讓卷材在潮濕的空氣中暴露的時間過長。

　　2)澆筑混凝土時，要防止預留的卷材與混凝土漿液接觸。在澆筑仰拱混凝土時，一定要注意不要把混凝土漿液沾到縱向施工縫上方的預留卷材上，因為這樣會導致卷材的自粘膠膜與混凝土漿液發生反應而脫落，不能與后期澆筑的拱墻混凝土緊密結合。

　　四、材料防水效果論文

　　地鐵區間隧道施工，結構防水等級為二級，頂部不允許滴漏，其它不允許漏水，結構表面可有少量濕漬，總濕漬面積不大于總防水面積的2/1000，任意100㎡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0.2㎡。

　　隧道工程中漏水的平均滲漏量不大于0.05L/㎡-d，任意100㎡防水面積滲漏量不大于0.15L/㎡-d。

　　東呼區間右線二襯混凝土澆筑完畢后，觀察其防水效果，隧道頂部未出現滴漏，其它部位無明顯漏水，個別部位表面有少量濕漬，濕漬面積及滲漏量滿足設計要求。

　　五、結論

　　高分子自粘膠膜防水卷材是一種新型防水材料，其獨特的結構設計使它與其它防水材料相比，具有明顯的優勢。但在地鐵工程的應用過程中，也使它遇到了其他材料所沒有的困難。在施工過程中，只要能有意識得采取相應措施，規避這些困難，這種材料將是地鐵工程建設中一個不錯的選擇。