膨潤土防水毯在地鐵工程中的應(yīng)用

1、.膨潤土防水毯在地鐵工程中的應(yīng)用姓名摘 要：膨潤土防水毯作為眾多防水材料中的一種，它不但具有傳統(tǒng)防水材料的一般防水功效，它還具有免粘、焊、破損自愈能力的特殊性能。本文以北京地鐵五號線東單站對該類防水的使用為實(shí)例，對該材料的性能及在地鐵工程中的施工工藝進(jìn)行簡述。關(guān)鍵詞：防水 膨潤土 地鐵工程 應(yīng)用前言膨潤土類防水卷材屬無機(jī)類防水材料，有防水機(jī)理明確、耐久性好、施工簡便等優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)的各類防水、防滲工程中得到逐步的推廣和使用，近年來隨著國內(nèi)地鐵建設(shè)加快，膨潤土類防水卷材也相繼在上海、南京、北京地鐵防水工程中得到應(yīng)用。本文結(jié)合北京地鐵五號線06標(biāo)工程的應(yīng)用情況，對膨潤土防水毯進(jìn)行闡述，以期能為類似工

2、程的設(shè)計(jì)、施工起到借鑒作用。1.膨潤土防水毯特性1.1膨潤土的一般特性膨潤土一般由火山灰形成層狀巖石，大部分是由第三紀(jì)火山灰或者流紋巖變質(zhì)而形成。最有名的是美國俄亥俄州的膨潤土，推測是由白堊紀(jì)的火山活動而形成的，膨潤土的礦物學(xué)名稱為蒙脫石。膨潤土具有遇水膨脹的特性，鈉基膨潤土膨脹時(shí)，約為自身體積的約為自身體積的15倍，能吸收5倍于自身重量的水。膨脹后的膨潤土所形成的膠體具有排斥水的性能。利用這個(gè)性能，人們用膨潤土來作防水材料，膨潤土的礦物學(xué)名稱叫蒙脫石，其粒徑為1010m10m（nm10m），國外稱其為天然納米(10m10m)材料。1.2天然鈉基膨潤土的特性（1）具有高度的密實(shí)性.鈉膨潤土在水

3、壓狀態(tài)下形成橫隔膜，厚度約5mm時(shí)，它的透水性為10cm/s以下。（2）自保水性能好.鈉膨潤土和水反應(yīng)時(shí)，具有1316倍的膨脹力，因此能修補(bǔ)2mm以內(nèi)混凝土表面的裂紋。（3）具有永久的防水性能.因?yàn)殁c膨潤土系天然無機(jī)材料，不會發(fā)生老化或腐蝕現(xiàn)象，因此防水性能持久。1.3膨潤土防水毯的特性是由天然鈉基膨潤土，加上兩層土工織物（一層有紡布，一層無紡布）包裹，以專利針織加固而成。它在有紡?fù)凉げ家粋?cè)加燙了一層高密度聚乙烯薄模（HDPE）。膨潤土墊板是將納膨潤土填充在聚丙烯織布和無紡布之間，將上層的非織布纖維通過針壓的方法將膨潤土夾在下層的織布上而做成的.用針壓施工方法做成的墊板可形成許多小的纖維空間，

4、使膨潤土顆粒不能向一個(gè)方向流動，在墊板內(nèi)形成均勻的防水層. 2.膨潤土防水毯防水機(jī)理膨潤土的基本性能取決于蒙脫石的礦物特性，具有良好的粘結(jié)性、膨脹性、膠體分散性、懸浮性、吸附性、觸變性和陽離子交換性能等。膨潤土的膨脹力強(qiáng)，其原因是膨潤土具有物理化學(xué)性強(qiáng)，結(jié)合水的能力強(qiáng)等特性，通常在與水接觸24小時(shí)開始水化，膨脹45倍，48小時(shí)水化完成，膨脹至原來顆粒的1016倍的膠凝體。膠凝體形成一堵防水墻，阻止其他水分滲入，其滲透系數(shù)可減至110-9cm/s以下，達(dá)到防水效果。3.技術(shù)參數(shù) 序號檢 測 項(xiàng) 目單 位技 術(shù) 指 標(biāo)1比重Kg/m25.52落球沖擊試驗(yàn)無剝離、孔洞、撕裂等異?，F(xiàn)象3膨潤土混合物體

5、積膨潤度Ml/2g154抗?jié)B性Cm/sec6*10-95抗拉強(qiáng)度KN/cm0.156延伸率%504.材料應(yīng)用 由于膨潤土防水材料的機(jī)理及本身的施工特性，該材料宜用于明挖地下結(jié)構(gòu)的防水，且最適宜用于地下結(jié)構(gòu)底板防水和側(cè)墻防水，不適用于頂板防水。目前膨潤土防水毯在世界各地的地鐵防水工程中得到了廣泛的應(yīng)用。最近幾十年來在美國、日本韓國、中國香港等地的地鐵工程的應(yīng)用都已取得了良好的效果。5.施工工藝5.1施工工藝流程（1）底板防水施工步驟C15混凝土墊層鋪設(shè)膨潤土防水毯施做細(xì)石混凝土保護(hù)層澆注底板結(jié)構(gòu)。（2）邊墻防水施工步驟在支護(hù)樁墻上抹找平層鋪貼膨潤土防水毯澆注側(cè)墻結(jié)構(gòu)。5.2材料的存儲與保管材料運(yùn)

6、至現(xiàn)場，材料供應(yīng)商應(yīng)出具產(chǎn)品合格證、及產(chǎn)品技術(shù)性能檢測報(bào)告，進(jìn)口材料還應(yīng)有檢疫合格證、商檢合格證。應(yīng)指定專人驗(yàn)收、交接，并即時(shí)入庫；驗(yàn)收、交接、入庫后，相關(guān)人員應(yīng)簽字，并有專人保管。材料接收人員在查驗(yàn)材料合格證和技術(shù)性能檢測報(bào)告的同時(shí)，應(yīng)檢查材料出廠運(yùn)輸過程中是否受雨淋、浸泡而早期水化；如早期水化，禁止接收入庫。入庫時(shí)，防水卷材及其配套材料應(yīng)分類存放；防水卷材應(yīng)架空放置，架空支點(diǎn)不少于3個(gè)，堆放高度不超過4層。如堆放在只有頂棚的倉庫內(nèi)，材料堆應(yīng)用氈布或塑料薄膜嚴(yán)密覆蓋，以防止暴風(fēng)雨天氣被雨水淋濕。禁止在雨天出庫。膨潤土防水材料無存放時(shí)間限制。5.3基面的處理（1）防水基面應(yīng)清潔、堅(jiān)實(shí)、平整，其

7、平整度應(yīng)符合： DL=161/10（D：基面相鄰兩凸面間凹進(jìn)去的深度；L基面相鄰兩凸面間的距離），對于不滿足要求的基面，要用水泥砂漿進(jìn)行修補(bǔ)找平。施工基面要求無明流水或積水，否則要進(jìn)行堵漏或排水后方可進(jìn)行下一道工序施工。（2）底板墊層應(yīng)邊澆筑邊壓光抹平，避免出現(xiàn)大的鼓包和不平整部位；墊層表面不允許有明水并應(yīng)做好排水工作，防止雨天底板表面出現(xiàn)積水。（3）所有陰角部位均膨潤土顆粒做成50mm50mm的倒角。5.4鋪設(shè)機(jī)具施工膨潤土防水毯的機(jī)具較為簡單，主要有：裁割防水毯用的裁紙刀；固定防水毯用的長度2740mm的水泥釘及墊片；射釘槍或鐵錘；用于臨時(shí)保護(hù)防水毯的厚度為1mm的白鐵皮或1mm厚的LDP

8、E；及涂抹膨潤土防水漿的抹子。5.5材料剪裁成品出廠的VOLTEX DS防滴膨潤土防水毯規(guī)格較大（4.4mX30.5m），在現(xiàn)場施工時(shí)可任意裁制，但裁制下料時(shí)應(yīng)遵循以下原則：在機(jī)械或人力施工較方便的情況下，應(yīng)盡量減少搭接及避免在陰陽角處搭接。5.6搭接及接縫（1）防水毯朝向面的問題施工時(shí)，高密度聚乙烯（HDPE）面為迎水面，有紡?fù)凉げ济嫦颥F(xiàn)澆鋼筋混凝土面一側(cè)。（2）搭接要求防水毯的搭接尺寸為150mm，按“品”字形鋪設(shè)。（3）固定間距的要求搭接縫處釘子固定間距300,一般處500。使用射釘槍固定時(shí)，注意根據(jù)基面硬度調(diào)節(jié)射釘槍火力，防止釘子穿透防水毯，對于穿透的地方，要用BENTOSEAL膨潤土

9、防水漿封填。釘子、墊圈.使用在防水層的固定上，釘子的長度一般要求在27mm以上，墊圈要求直徑為23mm以上.（4）搭接預(yù)留及臨時(shí)保護(hù)VOLTEX DS防滴膨潤土防水毯在混凝土施工縫處的預(yù)留搭接尺寸應(yīng)大于300mm，且應(yīng)用1mm厚的鋼板或塑料板進(jìn)行臨時(shí)保護(hù)，以防止進(jìn)行下一步結(jié)構(gòu)施工時(shí)損壞甩頭部分。此鋼板或塑料板可用鋼釘或不干膠帶固定。5.7搭接預(yù)留及保護(hù)膨潤土毯施工過程中的主要難點(diǎn)在于對甩頭的保護(hù)，因?yàn)榈罔F工程每個(gè)施工段間隔的時(shí)間比較長，甩頭膨潤土毯往往需要擱置很長一段時(shí)間后才能夠與下一段防水層進(jìn)行過渡搭接。這就需要對預(yù)留部位進(jìn)行有效的保護(hù)，盡量避免膨潤土毯在埋入混凝土前遇水提前膨脹。底板膨潤土

10、毯鋪設(shè)完畢后，應(yīng)及時(shí)澆筑5cm厚的細(xì)石混凝土保護(hù)層進(jìn)行保護(hù)；側(cè)墻膨潤土毯鋪設(shè)完畢后，需要在其外表面覆蓋一層塑料薄膜，薄膜一直覆蓋至臨時(shí)收口部位，用收口壓條壓住，防止雨水或施工用水直接噴淋到膨潤土毯表面。5.8破損的修補(bǔ)對于有破損的防水毯，經(jīng)過修補(bǔ)仍可利用，方法是：另裁一塊防水毯補(bǔ)在破損孔洞處，用鋼釘固定，其邊緣應(yīng)大于孔洞邊緣300mm以上。6. 膨潤土防水毯在北京地鐵五號線東單站的應(yīng)用6.1工程概況地鐵五號線東單站位于長安街東單路口，呈南北走向。車站為兩端明挖, 中間過長安街暗挖。車站總長度201,其中明挖段分別長69m和71，標(biāo)準(zhǔn)段寬22.3m，基坑深16.5m。明挖結(jié)構(gòu)形式為兩層三跨框架結(jié)

11、構(gòu)。根據(jù)鉆探的地質(zhì)情況反映，現(xiàn)場地表m自上而下先后經(jīng)過人工填土層(雜填土和粘質(zhì)粉土素填土),厚2 74 4；粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土,厚1 44 5;粉細(xì)砂層,厚6 58 7；圓礫層,厚4 06 5；粘質(zhì)粉土,厚2 04 3；中粗砂層,厚2 03 2；卵石,厚5 013 0。地下水位.0m ，上層滯水賦存于填土層和粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土中；潛水賦存于粉細(xì)砂層、中粗砂層、圓礫層、卵石層中；承壓水賦存于中粗砂層、卵石層孔隙中。受城市工程施工降水的影響,潛水水位呈連續(xù)下降的趨勢,平均每年水位降低0.58。6.2東單站設(shè)計(jì)構(gòu)造6.2.1東單站防水構(gòu)造 如圖1.圖16.2.2施工縫處理施工縫處加設(shè)500mm寬的防

12、水毯加強(qiáng)層，加強(qiáng)層鋪在大面防水毯上，縫兩側(cè)各寬250mm。施工縫采用膨潤土止水條，應(yīng)將止水條安裝再預(yù)留的凹槽內(nèi)或平整的縫表面，止水條應(yīng)為平頭對接。如圖2。圖26.2.3轉(zhuǎn)角處理轉(zhuǎn)角的防水毯應(yīng)加強(qiáng)，先鋪設(shè)500mm寬的加強(qiáng)層（沿拐角兩面各250mm），再鋪設(shè)大面防水毯。如圖3。圖36.2.4搭接預(yù)留及臨時(shí)保護(hù)（1）平面搭接預(yù)留及臨時(shí)保護(hù)平面搭接預(yù)留的預(yù)留長度必須大于500mm。里面上的甩頭用300mm寬的LDPE和白鐵皮收口固定，防水毯頂端用膨潤土漿封口。（圖4）膨潤土毯鋪設(shè)完畢后，應(yīng)及時(shí)澆筑5cm厚的細(xì)石混凝土保護(hù)層，但對預(yù)留搭接部位則需要采取如下的保護(hù)措施：做好現(xiàn)場基坑內(nèi)的排水工作，保證排水

13、通暢，做到雨天基坑內(nèi)無積水；預(yù)留搭接部位的膨潤土毯長度應(yīng)超過結(jié)構(gòu)預(yù)留搭接鋼筋端部2030cm，同時(shí)在膨潤土毯的上下兩側(cè)各增設(shè)一層膨潤土毯加強(qiáng)層，加強(qiáng)層的最外側(cè)應(yīng)超過防水層邊緣5cm左右；加強(qiáng)層膨潤土毯應(yīng)埋入5cm厚細(xì)石混凝土永久保護(hù)層內(nèi)最少10cm，上層膨潤土毯加強(qiáng)層可以與施工縫加強(qiáng)層結(jié)合使用（即兼作為施工縫的加強(qiáng)層）；沿最外側(cè)邊緣將防水層上下兩側(cè)的膨潤土毯固定在底板上，做臨時(shí)收口處理；在加強(qiáng)層上表面覆蓋木板等硬質(zhì)保護(hù)板，避免施工過程中的機(jī)械破壞；與后續(xù)膨潤土毯搭接時(shí)，先將臨時(shí)收口拆除，然后將上層膨潤土加強(qiáng)層毯掀起，將下段防水層伸入上層加強(qiáng)層和防水層之間，根據(jù)防水層的具體狀況進(jìn)行搭接處理，一般

14、在底板預(yù)留部位的搭接量宜盡可能放寬至細(xì)石混凝土保護(hù)層的根部，如果上層膨潤土毯加強(qiáng)層的膨潤土損失嚴(yán)重，宜從根部割除。圖4（2）立面搭接預(yù)留及臨時(shí)保護(hù)在立面、平面的拐角處的甩頭搭接長度為600mm，即平面、立面的防水毯在拐角處均再往平面、里面延長300mm。如圖5、6。膨潤土毯鋪設(shè)完畢后，需要在其外表面覆蓋一層塑料薄膜，薄膜一直覆蓋至臨時(shí)收口部位，用收口壓條壓住，防止雨水或施工用水直接噴淋到膨潤土毯表面。但在現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)的問題在于綁扎鋼筋時(shí)，塑料薄膜破壞非常嚴(yán)重，一旦在澆筑混凝土前出現(xiàn)刮風(fēng)下雨天氣，膨潤土顆粒流失會非常嚴(yán)重，此時(shí)鋼筋已經(jīng)綁扎完畢，采取補(bǔ)救措施比較困難。因此在施工過程中既要關(guān)注天氣變

15、化，還要盡快澆筑混凝土，否則應(yīng)對破損的塑料薄膜進(jìn)行修補(bǔ)。澆筑混凝土?xí)r將薄膜層去掉。圖5圖66.2.5永久收口做法膨潤土毯收口采用收口壓條固定，然后膨潤土密封劑將收口壓條完全覆蓋即可，密封劑可采用膨潤土顆?，F(xiàn)場加水拌稠或采用專用聚氨酯密封膏。收口部位的水泥釘固定間距不宜大于40cm，收口部位的膨潤土毯需要覆蓋塑料薄膜進(jìn)行永久保護(hù)（圖7）。圖76.2.6與其他防水材料的搭接處理膨潤土防水毯與塑料類卷材防水板、聚氨酯涂層和SBS的搭接寬度為400mm。塑料類卷材防水板必須壓在防水毯之上，用水泥釘和墊片固定，同時(shí)在搭接處的卷材上焊接外貼式止水帶，以實(shí)現(xiàn)兩種防水材料防水區(qū)域的分隔。防水毯與聚氨酯、SBS

16、的搭接應(yīng)為防水毯壓聚氨酯涂層和SBS。搭接縫必須用膨潤土防水漿封閉。如圖8。圖86.2.7穿透管件處理穿透管件在鋪設(shè)防水毯前，應(yīng)在管根部的四周灑膨潤土防水粉，應(yīng)嚴(yán)格按穿透管的大小在防水毯上挖洞，套在穿透管上的防水毯應(yīng)與基面伏帖，無皺折。防水毯與穿透管的接縫須用膨潤土防水漿封閉。穿透管居中位置應(yīng)設(shè)置膨潤土止水條。如圖9。圖96.3膨潤土防水毯在地鐵五號線東單站的應(yīng)用效果北京地鐵五號線東單站明挖段從2002年12月開始施工，至2004年06月結(jié)構(gòu)完成。在膨潤土防水毯的施工中，膨潤土毯防水施工人員普遍反映施工簡單、質(zhì)量容易控制；從防水效果上，整個(gè)明挖車站結(jié)構(gòu)施工完成已有一年多時(shí)間，未出現(xiàn)滲漏情況。7

17、.結(jié)束語通過該材料在北京地鐵五號線東單站的應(yīng)用，總結(jié)出膨潤土防水毯有以下優(yōu)、缺點(diǎn)：（1）優(yōu)點(diǎn)對防水基層的平整度和潮濕度要求較低。材料采用自然搭接，卷材平面和接縫均采用釘子和墊圈固定，不用粘貼和焊接作業(yè)，操作簡單，易于檢查。對于防水層穿墻管（件）等處理方法自成體系，簡便有效。能永久發(fā)揮其防水能力.因?yàn)榕驖櫷潦翘烊粺o機(jī)物，時(shí)間的變化和周邊物質(zhì)的影響對其化學(xué)性質(zhì)的影響很小，并且不發(fā)生老化和腐蝕現(xiàn)象，因此可以永久保持其防水能力。容易檢測和確認(rèn).防水施工結(jié)束后，可以立即檢查出施工不足的地方或者施工上有問題的地方，以及防水材料的損傷等，可以減少防水施工中可能發(fā)生的失誤。該材料易以補(bǔ)修補(bǔ)強(qiáng).防水施工結(jié)束后即使發(fā)生了缺陷，也不會發(fā)生串水現(xiàn)象，只需補(bǔ)修漏水部位就可以重新發(fā)揮其防水作用.如果在防水施工過程中發(fā)現(xiàn)了防水材料的破損，可以隨即進(jìn)行補(bǔ)丁式修補(bǔ)，防水補(bǔ)強(qiáng)非常容易