高分子自粘胶膜防水卷材在地铁工程中的应用

　　本文以北京地铁6号线东大桥站到呼家楼站区间右线防水施工为例，对新型材料高分子自粘胶膜防水卷材做了详尽介绍，并对材料的使用环境做了描述说明。通过与同一条件下使用的传统材料EVA防水板作比较，分析了高分子自粘胶膜防水卷材在地铁工程应用过程中存在的优缺点，并对其在施工过程中存在的问题提出了预防措施，以保证地铁工程的防水质量和防水效果。

　　《材料研究学报》(双月刊)创刊于1987年，是国家自然科学基金委员会和中国材料研究学会主办,基金委工程与材料科学部和中国科学院金属所承办的中文综合类学术期刊,报道金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料以及材料科学的边缘学科、交叉学科的最新研究成果,特别是国家自然科学基金和各类国家基金资助项目的研究成果。

　　依据北京地铁建设管理公司第四项目中心的《关于在6号线东～呼区间进行高分子自粘胶膜防水卷材应用试验的通知》，中铁十九局在地铁6号线东～呼区间右线进行了东方雨虹公司生产的新产品高分子自粘胶膜防水卷材的试验段施工，这是该产品在地铁工程中的首次应用。我们知道，防水质量是地铁工程质量的一项重要内容，而防水效果的好坏更是直接影响到地铁的运行和使用。因此，对该材料在地铁工程中应用的分析，显得尤为重要。

　　一、 材料使用环境论文

　　北京地铁6号线东大桥站至呼家楼站区间覆土10.4～15.1m，采用矿山法施工。右线里程范围为：K16+225.177～K16+684.969，单线长度459.792m。

　　根据本区间《岩土工程勘察报告》(勘察编号：2007K082-5)及东大桥站《岩土工程勘察报告》(勘察编号：2007K082-4)，本工程场地勘探范围内的土层划分为人工堆积层、第四季全新世冲洪积层、第四季晚更新世冲洪积层三大层。根据实测资料，本段线路存在三层地下水，地下水类型分别为上层滞水(一)、潜水(二)和承压水(三)。其中上层滞水(一)水头埋深3.5m，位于结构顶板层位以上;潜水(二)水头埋深15.6-15.8m，位于结构底板层位以上;承压水(三)水头埋深21m,在东大桥站站端距隧道底板较近，位于隧道底以下0.3m。

　　二、材料介绍

　　1、材料规格与结构

　　该高分子自粘胶膜防水卷材由东方雨虹公司生产，幅宽2.4m，厚1.2mm。主体材料为高密度聚乙烯自粘胶膜层的防水卷材，从下往上由四部分组成，即合成高分子薄膜，塑性凝胶缓冲结合层，反粘结结合层和隔离保护膜。在卷材的两侧长边各留有100mm的搭接边，该搭接边只有一层合成高分子薄膜，用于双缝热合焊接。最外层的隔离保护膜要在绑扎钢筋之前撕除，以确保反粘结结合层与混凝土的紧密结合。

　　2、卷材的安装论文

　　(1)基面处理

　　为了保证防水卷材能够充分发挥其防水的作用，就必须对其铺设的基面有如下几点要求：

　　1)基层表面不得有明水，否则应进行堵漏(注浆或表面封堵)处理。

　　2)处理后基面应坚实、干燥，不得有酥松、掉灰、空鼓、裂缝、剥落、污物及尖锐突出物等部位存在。

　　3)大面防水层的基层表面应平缓过渡，不得出现过大突起或凹陷，需满足D/L≤1/10～1/20,其中D为相邻两凸面间凹进去的最大深度，L为相邻两凸面间的最短距离。

　　4)变形缝部位1m范围内基层需施作1:2.5水泥砂浆找平层，其平整度用2m靠尺检查，直尺与基层的间隙不能超过5mm，且只允许平缓变化。

　　5)所有阴角均采用1:2.5的水泥砂浆做成不小于50mm×50mm的钝角或R≥50mm的圆角，所有阳角均做成不小于20mm×20mm的钝角或R≥20mm的圆角。

　　(2)铺设缓冲层论文

　　铺设防水卷材前应先铺设缓冲层，采用400g/㎡土工布，用射钉枪(手锤)、垫片将缓冲层固定在基层上，固定时钉头不得突出平面。固定点之间呈正梅花形布设，侧墙上的固定间距为80～100㎝，顶拱上的固定间距为50～80㎝;仰拱上的固定间距为1～1.5m。

　　缓冲层采用搭接法连接，搭接宽度5㎝，搭接缝可采用垫片固定。缓冲层铺设时应与基面密贴，不得拉的过紧或出现过大的褶皱，以免影响防水卷材的铺设。

　　(3)铺设卷材

　　因为地铁隧道仰拱和拱墙的二次衬砌是分开独立作业的，因此，防水卷材也分两次铺设，先铺设仰拱部分，沿纵向铺设，并预留足够的搭接长度，待有足够长度的仰拱混凝土达到设计强度后，再沿环向铺设拱顶及边墙部位的防水。

　　防水卷材通过字母垫片固定于土工布的上方，根据现场条件制作母片定位模板，展铺卷材，将定位模板放在卷材需要固定垫片的位置，以梅花型固定垫片，间距为80cm，先利用专用焊机将母片焊于卷材上，再将卷材铺设土工布上方，确定子垫片位置，而后用射钉枪(手锤)固定子片，再将母垫片与子垫片用橡胶手锤固定。定位时应注意不得拉得过紧或出现大的鼓包，固定点尽量设置在基层凹处，铺设好的防水卷材应与基面凹凸起伏一致，保持自然、平整、伏贴，以免影响二衬灌注混凝土的尺寸。

　　防水卷材的长边搭接接缝采用自动爬行焊机进行双缝热合焊接，焊前必须进行试焊，并进行拉力试验，定量测试焊缝的撕裂强度和抗剪强度。每条焊缝应逐条检验，焊缝不得出现虚焊、漏焊或超量焊。

　　卷材的长边与短边及短边与短边的搭接采用自粘胶膜防水卷材专用搭接胶带粘接，该搭接胶带为一种透明双面胶，宽度为80mm。将搭接胶带均匀粘贴在两层卷材之间后，用压辊压实，使卷材与胶带充分粘合，搭接边应平整、密贴，不得出现翘边、漏胶、虚接、Ω型接缝等现象。

　　卷材的搭接边被焊接或粘接之后，还要在其接缝上粘贴一层120mm宽的盖口条，用压辊充分压实，以达到防水卷材全面覆胶施工。

　　铺设卷材时严禁出现十字搭接。在结构的施工缝、变形缝处分别采用570mm宽、800mm宽的卷材进行加强，加强层与大面防水层之间采用专用搭接胶带进行粘接。

　　3、卷材的修补论文

　　已经施工完毕的防水卷材，其表面的隔离保护膜不宜过早撕除，以防止自粘胶层被破坏。若在后道工序中检查出防水层上有破损之处，必须立即用黑色记号笔做出明显标记，以便随后修补。

　　修补防水卷材上的破损点、面必须采用同样型号的卷材打补丁。补丁的尺寸应满足破损周边外有大于100mm的完整搭接。

　　修补补丁可裁剪成圆形、椭圆形、或边角修园的长方形、正方形等形状。无论采用何种形状的补丁均不得存在尖锐的边角，然后用专用搭接胶带(宽80mm)将修补补丁与卷材完全粘接，最后用自粘胶膜防水卷材盖口条完全盖住补丁周边接缝。修补完成后应对修补质量进行仔细检查，确保卷材的修补质量。

　　三、材料在施工过程中的优缺点

　　在同样的施工环境下，东呼区间的左线采用的防水材料是EVA防水板，两种材料相比，高分子自粘胶膜防水卷材具有如下优势：

　　1)和混凝土形成密实、永久的有机结合;

　　2)自锁性强:即使卷材局部遭遇破坏，也会将水限定在很小范围内，完全提高了防水层的可靠性。

　　高分子自粘胶膜防水卷材的独特结构，给它带来优势的同时，也给它带来了特有的烦恼：

　　1)在潮湿的环境下，该卷材不能暴露的时间太长。由于区间隧道处于地下，环境潮湿，防水卷材铺设完毕后，若长时间不能绑扎钢筋并浇筑混凝土覆盖，则会出现卷材的自粘胶膜脱落、盖口条及专用搭接胶带开胶等现象，最后只能返工，费时费料。因此，为了避免这一现象的出现，就要求施工方合理的组织施工，不要让卷材在潮湿的空气中暴露的时间过长。

　　2)浇筑混凝土时，要防止预留的卷材与混凝土浆液接触。在浇筑仰拱混凝土时，一定要注意不要把混凝土浆液沾到纵向施工缝上方的预留卷材上，因为这样会导致卷材的自粘胶膜与混凝土浆液发生反应而脱落，不能与后期浇筑的拱墙混凝土紧密结合。

　　四、材料防水效果论文

　　地铁区间隧道施工，结构防水等级为二级，顶部不允许滴漏，其它不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不大于总防水面积的2/1000，任意100㎡防水面积上的湿渍不超过3处，单个湿渍的最大面积不大于0.2㎡。

　　隧道工程中漏水的平均渗漏量不大于0.05L/㎡-d，任意100㎡防水面积渗漏量不大于0.15L/㎡-d。

　　东呼区间右线二衬混凝土浇筑完毕后，观察其防水效果，隧道顶部未出现滴漏，其它部位无明显漏水，个别部位表面有少量湿渍，湿渍面积及渗漏量满足设计要求。

　　五、结论

　　高分子自粘胶膜防水卷材是一种新型防水材料，其独特的结构设计使它与其它防水材料相比，具有明显的优势。但在地铁工程的应用过程中，也使它遇到了其他材料所没有的困难。在施工过程中，只要能有意识得采取相应措施，规避这些困难，这种材料将是地铁工程建设中一个不错的选择。