防水卷材在地铁工程的应用范文

近年来，随着城市轨道交通的发展，地下车站防水材料及施工工艺越来越趋于多样化，其中，预铺反粘施工技术作为外防内贴法防水施工的一项技术，因其所采用的预铺防水卷材具有能与后浇混凝土有效粘结、防止粘结面窜水、防水效果好、施工方便快捷等优点，得到越来越多的应用。南宁地铁5号线在总结1、2、3号线建设经验的基础上，地下车站底板、侧墙外包防水推广应用高分子自粘胶膜防水卷材，采用预铺反粘法施工。本文通过总结南宁地铁5号线01标车站防水施工经验，对高分子自粘胶膜防水卷材在施工中存在的问题进行汇总分析，并提出改进建议，可为后续施工提供参考。

1工程概况

1.1项目概况

南宁市轨道交通5号线一期工程线路南起那洪，北至金桥客运站，线路全长20.214km，全部为地下线，共设车站17座，其中，5号线01标含地下车站4座，分别是国凯大道站、金凯路站、江南公园站、周家坡站，均为明挖法施工，施工围护结构形式为钻孔灌注桩+内支撑和地下连续墙+内支撑2种，采用结构外包防水。

1.2地质概况

1.2.1工程地质工程沿线覆盖层自上而下依次分布为：①人工堆积层（Q4ml），岩性以素填土为主；②冲积层（Q2b），岩性以粉质黏土、含黏性土圆砾为主；③第三系岩层（E3n、E3），岩性以泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、炭质泥岩为主。1.2.2水文地质工程沿线影响范围内的地下水主要为上层滞水和碎屑岩孔隙裂隙水。上层滞水水位埋深1.4～7.6m，水位107.7～124.0m；碎屑岩孔隙裂隙水水位埋深为11.24～11.39m，水位94.32～94.47m。上层滞水主要来源于大气降水、自来水、雨水、污水等地下管线的垂直渗漏补给；排泄主要为大气蒸发。碎屑岩类孔隙裂隙水补给来源主要来自大气降水通过含水层出露位置入渗补给，地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切，雨季降雨充沛，水位会明显上升，而冬季因降水减少，地下水位随之下降。

2防水设计要求

2.1防水设计原则

（1）防水设计遵循以防为主、刚柔结合、多道设防、因地制宜、综合治理的原则。（2）确立钢筋混凝土结构自防水体系，以结构自防水为根本，以施工缝、变形缝、穿墙管、桩头等接缝防水为重点，同时在结构迎水面设置柔性防水层。（3）防水卷材需与结构工法相匹配，优先选用能与结构密贴不易产生窜水的防水材料和防水系统，减少因窜水对后期堵漏维修工作带来的不利影响。（4）仅对主体结构的渗漏水有组织排放，并保持排水通畅。

2.2防水设计标准

（1）车站主体结构、出入口通道及机电设备集中区段为防水等级一级，不允许渗水，结构表面无湿渍。（2）车站风道、风井、区间隧道及连通通道等附属结构为防水等级二级，顶部不允许滴漏，其他不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不大于总防水面积的0.2%，任意100m2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0.2m2。（3）防水材料的设计使用年限应与车站设计使用年限匹配。

2.3防水措施要求

（1）结构自防水，抗渗等级根据工程的埋深深度确定，但不小于P8。（2）车站采用1.5mm厚非沥青高分子自粘胶膜防水卷材。具体为：芯材采用白色高密度聚乙烯片材，厚度1.0mm；胶膜层具有减粘措施，禁止普通砂覆面；卷材幅宽不小于1m。长边采用自粘搭接，短边采用配套双面粘胶带。（3）围护桩结构网喷混凝土，采用1∶2.5水泥砂浆局部找平，使其具备防水层施工条件，采用预铺式高分子自粘胶膜防水卷材“外防内贴”。（4）防水保护层：底板采用50mm厚C20细石混凝土保护；顶板采用100mm厚C20细石混凝土保护。

3防水卷材及施工工艺

3.1高分子自粘胶膜防水卷材

3.1.1防水材料组成根据设计图纸要求，本工程采用高分子自粘胶膜防水卷材，卷材由白色高密度聚乙烯片材、压敏胶、莫来砂构成。高密度聚乙烯（HDPE）片材具有高强度、高延伸性、抗撕裂、抗刺穿性优异等特点。交联型压敏胶具有耐水解、耐老化，且能与混凝土中硅酸盐形成化学键交联反应。高岭土烧结砂（莫来砂）强度极高，能与混凝土形成密封性粘结。3.1.2高分子自粘胶膜防水卷材特点（1）具有较高的断裂拉伸强度和撕裂强度，胶膜耐水性较好，卷材可与混凝土有效粘结，防止窜水。（2）比传统防水卷材质量轻，易于铺设。（3）防水卷材采用自粘搭接，对工人技术水平要求低，质量易于把控，且施工便捷。（4）侧墙钢筋施工过程中，莫来砂作为HDPE片材的保护，有效防止了防水卷材的烧伤、撕裂。（5）防水卷材与结构满粘，大大减少工作环境影响导致的破损，如长期受列车振动荷载的作用、地下水位等的影响[1]。

3.2施工工艺

3.2.1工艺流程（1）平面铺设工艺流程：基层处理→定位弹线→铺设预铺防水卷材→搭接边密封→细部附加层增强→检查验收。（2）立面铺设工艺流程：基层处理→定位弹线→铺设预铺防水卷材→顶端卷材固定→搭接边密封→细部附加层增强→检查验收。3.2.2施工要求（1）基层处理：清理干净表面浮灰、石子、浮浆、凸起，修补表面凹陷等。（2）定位弹线：防止卷材铺贴跑偏，做定位弹线标记。（3）铺设预铺防水卷材：卷材采用与基面空铺法施工。（4）搭接边密封：搭接边隔离膜应边搭接边撕膜，保证搭接边干净。接边处采用2kg压辊来回辊压5次。（5）细部节点附加层增强：阴阳角等异型部位附加层粘贴于卷材上。（6）检查验收：检查搭接部位及细节部位。

4存在问题及改进措施

4.1设计上的问题

（1）为防止防水卷材被破坏，设计图纸要求设置50mm厚细石混凝土作为底板防水保护层，导致底板防水卷材未与底板结构反粘，起不到预期的防窜水效果，见图1。（2）侧墙施工缝处设置宽度50cm加强层，加强层采用1.2mm厚双面粘丁基橡胶自粘防水卷材，见图2。该部位卷材与侧墙结构之间被加强层隔断，没有实现卷材反粘。

4.2施工中的问题

（1）侧墙防水卷材施工完成5～7d后，如该处混凝土未浇筑，卷材长边搭接处粘结力下降，甚至出现开口现象。分析主要原因为施工时间为南宁夏季，持续高温和强日照，加速压敏胶老化，导致粘结力下降。侧墙卷材采用空铺法铺设，本身存在张力，当搭接处粘接力小于张力时，出现开口。（2）混凝土浇筑过程中，侧墙防水卷材覆砂面容易被混凝土污染，而且不容易清理，容易造成与混凝土粘结力下降。主要原因是侧墙混凝土浇筑过程中，混凝土自由倾落高度过大，导致水泥浆溅射到防水卷材上。另外，在对侧墙防水基面进行水泥砂浆找平时，未对已铺设防水卷材进行保护，导致水泥浆洒落而污染防水卷材。（3）卷材自粘保护膜揭开后，遇水则自粘胶粘结力会明显下降，使自粘胶的持粘时间明显缩短，卷材搭接部位极易开口。主要原因在于压敏胶耐水性受现场储存以及施工环境影响，不能达到实验室检测的粘结强度及持粘时间，如现场围护结构周围排水设施不完善导致渗水浸湿、基底积水抽排不及时导致的防水基面有明水等情况[2]。

4.3防水效果检验

（1）车站整体渗漏点平均3～5处，且未出现大面积湿渍的情况，渗水部位主要分布在站台层（最底层）结构侧墙上，底板未见渗漏。混凝土结构施工质量整体较好，防水卷材反粘效果明显，有效避免了大面积湿渍、渗漏情况。（2）通过车站结构渗漏处钻孔抽芯发现，混凝土较为松散，尤其是与卷材粘贴部位不密实。主要原因是混凝土振捣不密实，导致混凝土局部松散，形成渗水通道。预铺防水卷材在混凝土松散部位未能有效密贴，导致防水卷材、混凝土自防水同时失效，直接产生渗漏。（3）围护结构为地连墙时，通过对结构侧墙钻孔、背后注水泥浆堵漏效果不理想，采用环氧树脂堵漏效果反而更为有效。主要原因是防水基面平整度要求比较高，导致混凝土结构与基面之间的空隙很小，采用背后注浆工艺时，水泥浆填充量很少，无法形成有效防水隔层。

4.4改进措施

（1）夏季施工，对防水卷材进行洒水降温，增加机械固定措施，可以有效防止搭接部位开口。（2）混凝土浇筑前对防水卷材进行清理并喷水湿润，使得混凝土水泥浆与防水板面有效粘结。（3）混凝土浇筑的自由倾落高度控制在50cm左右，可有效防止水泥浆溅射到防水卷材后提前凝结影响反粘效果。（4）严控混凝土浇筑质量，防止局部振捣不密实导致卷材无法与混凝土面紧密粘贴，形成渗水通道，使得卷材防水及混凝土结构自防水一同失效。同时采用高性能混凝土，增加混凝土自防水措施[3]。

5结语与建议

（1）高分子自粘胶膜防水卷材与结构反粘的防窜水效果整体较好，可有效防止结构大面积湿渍或渗漏情况发生。（2）混凝土浇筑质量对高分子自粘胶膜防水卷材反粘防水效果影响较大。混凝土振捣不到位，会引起结构自防水及防水卷材防水一同失效，形成结构渗漏点。（3）采用预铺反粘法施工的防水，影响卷材与结构粘结的措施，如底板防水保护层、施工缝加强层等，建议在设计图纸中予以取消或者优化，以确保防水效果。

参考文献：

[1]朱祖熹，陈心茹.地铁防水工程存在的问题及其处理技术[C]//中国土木工程学会.中国土木工程学会隧道与地下工程分会防水排水专业委员会第十五届学术交流会论文集.昆明：2011.

[2]查建军.浅析城市地铁车站的防水施工技术[J].中国高新技术企业，2013（16）：97-98.

[3]李刚.地下铁道混凝土防水工程施工技术[J].建筑技术，2015（8）：707-709.

作者：徐富强 单位：中铁十六局集团有限公司