地鐵防水施工技術(shù)

專業(yè)知識分享版使命：加速中國職業(yè)化進程摘要：介紹了北京地鐵14號線工程明挖法車站預鋪聚酯胎改性瀝青防水卷材的施工應用情況，包括：全包防水設(shè)計方案、細部節(jié)點防水構(gòu)造、現(xiàn)場防水施工工藝等，對預鋪聚酯胎改性瀝青防水卷材的關(guān)鍵防水施工技術(shù)進行了詳細的分析闡述，同時對預鋪防水卷材在應用過程中存在的一些問題進行了探討。關(guān)鍵詞：地鐵車站；預鋪改性瀝青防水卷材；外防內(nèi)貼；防水加強層；防水層甩槎保護1工程概況北京地鐵14號線工程線路起點站為位于北京市西南角的張郭莊站，線路走向為向東延伸至南八里莊站，再向北延至終點站善各莊站，線路呈形，長度約為47km。全線共設(shè)36座車站，除張郭莊站為高架站外，其余35座車站全部為地下站，包括24座明挖（蓋挖）法車站、2座明暗挖結(jié)合的車站、4座礦山法車站，另有5座換乘車站分別歸入4、6、7、9、10號線工程。北京地鐵14號線工程24座明挖法修建的地下車站中，有9座車站采用了預鋪5mm厚聚酯胎改性瀝青防水卷材的方法。2防水設(shè)計2.1防水設(shè)計方案在地下車站中，預鋪防水卷材主要用于采用“外防內(nèi)貼”法鋪設(shè)防水層的結(jié)構(gòu)底板和側(cè)墻。采用預鋪防水卷材的地下車站防水設(shè)計方案見表1。2.2細部節(jié)點防水處理1）圖1為地下車站防水構(gòu)造，明挖車站的側(cè)墻和底板迎水面設(shè)置預鋪防水卷材防水層，結(jié)構(gòu)頂板迎水面設(shè)置單組分聚氨酯防水涂料防水層。2）平面預鋪防水卷材采用空鋪法，立面和斜面采用機械固定法（圖2）。3）陰陽角部位增設(shè)防水加強層，防水加強層在防水層之后鋪貼，即將防水加強層滿粘在已經(jīng)鋪設(shè)完畢的防水層表面。圖3為陰陽角部位預鋪防水卷材設(shè)置示意圖。4）側(cè)墻防水卷材層和頂板單組分聚氨酯防水涂料層采用自粘過渡的方式，如出現(xiàn)空鼓、翹邊、滿粘等較差效果時，可對卷材粘合面進行適當加熱后再粘貼，然后增設(shè)自粘膠帶進行封邊處理。圖4為預鋪防水卷材與單組分聚氨酯防水涂料過渡處構(gòu)造。5）施工縫設(shè)置柔性防水加強層，防水加強層與預鋪防水卷材防水層材質(zhì)和厚度相同，加強層寬度為500mm，滿粘在已經(jīng)鋪設(shè)完畢的防水層表面。圖5為側(cè)墻和底板施工縫處防水構(gòu)造。6）變形縫部位設(shè)置延伸率不低于300%的1.5mm厚合成高分子防水卷材（優(yōu)先選用高分子自粘膠膜防水卷材）作為防水加強層，合成高分子防水卷材滿粘在預鋪防水卷材表面。圖6為側(cè)墻和底板變形縫處防水構(gòu)造。應注意變形縫防水加強層表面不得澆筑細石混凝土保護層，以使加強層與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)滿粘。3防水施工技術(shù)預鋪防水卷材的施工工藝相對簡單，施工速度較快，但在施工過程中也存在一些爭議和容易忽視的部位，應引起注意。3.1底板防水層的保護層底板預鋪防水卷材防水層的表面是否應該澆筑細石混凝土保護層，目前存在兩種不同的觀點。觀點一：預鋪防水卷材的優(yōu)勢在于能夠與澆筑其表面的混凝土滿粘，防水層與結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)合成為一個整體，解決了防水層與現(xiàn)澆混凝土之間的竄水問題。如果在底板防水層表面澆筑了細石混凝土保護層，由于防水層與結(jié)構(gòu)層之間不密貼，容易導致竄水問題，無法發(fā)揮該類卷材的優(yōu)勢。觀點二：目前國內(nèi)地下工程土建施工人員的素質(zhì)普遍不高，綁扎鋼筋、振搗混凝土時對防水層的破壞較為嚴重，使防水層的整體防水性能下降。底板防水層表面積水、堆積泥沙等雜物，也會降低防水層的不竄水性能。另外，高溫環(huán)境下卷材表面粘性較大，對后道工序的施工帶來一些不利影響。筆者參與過國內(nèi)多條地鐵工程的防水設(shè)計和現(xiàn)場調(diào)研，上述兩種做法均得到過現(xiàn)場驗證。在無保護層的狀態(tài)下，防水層的破損程度與現(xiàn)場施工人員的素質(zhì)、文明施工、工期等密切相關(guān)；同時，天氣、環(huán)境對防水層的防水質(zhì)量影響也較大。筆者參與設(shè)計的一個地下車站，底板4mm厚的預鋪防水卷材表面未設(shè)置保護層，為避免自粘層影響后道工序的施工，撕掉隔離膜后，要求在卷材自粘層表面干撒一層水泥粉，然后直接進行綁扎鋼筋作業(yè)。在現(xiàn)場施工過程中發(fā)現(xiàn)，綁扎鋼筋對卷材的破壞較為嚴重，降雨導致卷材表面積水、堆積泥沙等雜物。為避免出現(xiàn)上述問題，在進行其他類似工程的防水設(shè)計時，均要求在防水層表面澆筑細石混凝土保護層。3.2卷材的自粘施工北京地鐵14號線工程采用了雙面自粘聚酯胎改性瀝青防水卷材，卷材與卷材進行搭接以及加強層與防水層之間進行粘結(jié)時，卷材接觸面的隔離膜均要求撕掉，使兩層卷材的自粘面之間互相粘結(jié)，確保卷材之間的粘結(jié)強度和密貼性。但在現(xiàn)場實際操作過程中，即使采用了雙面自粘卷材，其粘結(jié)質(zhì)量也難以得到保證，出現(xiàn)大量翹邊、空鼓現(xiàn)象（圖7），給現(xiàn)場施工帶來很大的困難。為保證防水卷材的鋪設(shè)質(zhì)量，滿足工期要求，歷經(jīng)多次現(xiàn)場調(diào)研和會議論證，并通過對材料供應企業(yè)的實地走訪，認為5mm厚的自粘卷材，其膠粘層的持粘性無法滿足卷材的粘結(jié)質(zhì)量，難以徹底解決翹邊和空鼓問題。通過現(xiàn)場試驗，最終確定了局部采用熱風槍或噴燈加熱的方法，解決了翹邊、空鼓的問題。3.3預鋪防水卷材的甩槎和接槎預鋪防水卷材的甩槎主要位于施工縫、變形縫和預留洞口部位，其中施工縫和變形縫防水卷材的甩槎時間一般在7～15d，而預留洞口防水層的甩槎可長達240～360d。因此對防水層甩槎采取合理的保護措施，不但關(guān)系到接槎能否順利進行，還關(guān)系到卷材老化導致防水性能下降的問題。3.3.1結(jié)構(gòu)接縫部位防水層的甩槎和接槎施工現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，根據(jù)設(shè)計和混凝土分段澆筑要求，通常需要設(shè)置施工縫和變形縫。在這些接縫部位的防水層需要預留出甩槎，甩槎長度應超過結(jié)構(gòu)鋼筋端部至少200mm（甩槎長度）。立面防水卷材的甩槎保護一般不作特殊要求，僅要求甩槎范圍的卷材隔離膜在接槎前不得提前撕掉，避免膠粘層長期暴露。底板卷材甩槎范圍應注意采取臨時覆蓋保護措施，避免泥沙污染、重物堆積以及踩踏導致卷材破壞。底板預鋪防水卷材甩槎做法如下（圖8）：1）根據(jù)確定的鋪設(shè)范圍預鋪底板防水卷材，卷材端部應超過底板后續(xù)綁扎鋼筋的端部至少200mm，該范圍為卷材的甩槎范圍，其余范圍的卷材防水層撕掉表面隔離膜，經(jīng)驗收合格后及時澆筑細石混凝土保護層；2）甩槎卷材表面的隔離膜不得撕掉，然后覆蓋一層柔性保護層，柔性保護層一般采用無紡布或PE泡沫塑料等；3）在甩槎柔性保護層表面覆蓋剛性保護層，剛性保護層可采用木板或沙袋；4）在進行防水層接槎前，去掉剛性保護層和柔性保護層，撕掉隔離膜，完成卷材的接槎。3.3.2通道洞口防水層的甩槎和接槎施工地鐵地下車站需要設(shè)置多個出入口通道和通風道等附屬結(jié)構(gòu)，這些出入口通道和通風道等附屬結(jié)構(gòu)與車站主體結(jié)構(gòu)之間存在大量的接口，防水層在這些通道洞口部位需進行甩槎和接槎操作，使車站主體和附屬結(jié)構(gòu)的柔性外包防水層能夠形成整體封閉。通道洞口屬滲漏水多發(fā)部位，主要原因如下：1）防水層的甩槎難以保護，在鑿除圍護結(jié)構(gòu)時，容易對柔性防水層的甩槎造成破壞，使接槎難以形成封閉；2）甩槎完整的情況下，也難以確保接槎質(zhì)量；3）主體與附屬結(jié)構(gòu)接口部位存在施工縫，該施工縫無法設(shè)置止水帶；4）后澆混凝土難以振搗密實，造成結(jié)構(gòu)自防水質(zhì)量下降。預鋪防水卷材防水層在洞口的甩槎保護和接槎施工應按下列步驟進行：1）在需要鑿除的圍護結(jié)構(gòu)表面預先設(shè)置臨時保護板，保護板一般采用厚度不小于15mm的木板（圖9）；2）鋪設(shè)預鋪防水卷材，預鋪防水卷材應超過臨時保護板至少50mm，預鋪防水卷材不得固定在臨時保護板上；3）臨時保護板范圍內(nèi)的預鋪防水卷材兩面的隔離膜均不得撕掉；4）主體結(jié)構(gòu)混凝土澆筑完畢，鑿除洞口圍護結(jié)構(gòu)后，取出臨時保護板，露出預鋪防水卷材的甩槎；5）撕掉預鋪防水卷材甩槎隔離膜，將附屬結(jié)構(gòu)的預鋪防水卷材與主體結(jié)構(gòu)預鋪防水卷材的甩槎進行搭接，搭接作業(yè)可按圖10所示的兩種方式進行（圖10）。4結(jié)語預鋪防水卷材以其“皮膚式”或“不竄水”的防水理念獲得了防水工程界的廣泛認可，在地下防水工程中也得到了大量應用。但預鋪防水卷材在應用過程中也存在一些亟待解決的問題，應引起注意：1）預鋪防水卷材的不竄水性是基于防水混凝土的密實性和無裂縫的條件才能實現(xiàn)的，而預鋪防水卷材是與迎水面鋼筋的混凝土保護層表面粘結(jié)的，因此應確保該保護層的厚度、密實性和裂縫寬度符合設(shè)計要求，否則不竄水概念難以實現(xiàn)；2）預鋪防水卷材不應過厚，否則無法采用冷自粘施工，即使采用熱熔噴烤加熱施工，卷材的T字形搭接縫部位也難以密實；3）瀝青類預鋪防水卷材粘結(jié)層的耐久性、與現(xiàn)