地鐵防水工程常用材料標準與質量控制

張 凱 劉 忠 常芳芳

黃河水利科學研究院（450003）

0 前言

防水工程是地鐵工程建設的重要環節，是地鐵工程質量的基礎。必須從籌建開始就重視對地鐵防水工程進行全體系、全方位、全過程的質量保障控制。在影響地鐵防水工程質量的設計、材料、施工和管理等主要因素中，防水材料是決定防水工程質量的基礎物質條件。

目前，防水材料種類繁多，質量參差不齊，一些產品僅有企業標準，因此，了解掌握防水材料主控性能指標和質量標準要求，合理選用防水材料對防水工程質量控制具有現實意義。

1 地鐵防水材料選用原則

防水材料是關系整個防水工程質量的關鍵，工程選用時應綜合考慮以下幾方面的因素。

1）具有良好防滲性、環保性和適應外力影響的能力，符合設計要求。

2）適合當地氣候和施工環境條件。

3）種類不宜過多，考慮多種材料搭配使用的相容性。

4）施工工藝簡便易學，適應施工人員的技術水平。

5）性價比合理，供貨能力滿足施工需要。

6）新材料必須通過試驗或鑒定，得到設計單位和建設單位的認可備案。

2 地鐵防水工程常用材料及標準

雖然地鐵防水工程因所處地域氣候環境和地質條件不同而使防水結構存在差異， 但總體而言，地鐵防水工程大都是以混凝土結構自防水為主，以施工縫、變形縫、穿墻管、洞口、樁頭等細部構造的防水為重點，并在結構迎水面設置柔性外包附加防水層[1-2]。不同的設計和施工方法決定了地鐵防水材料使用的多樣性。 按功能不同，地鐵防水材料可分為剛性防水材料、接縫材料、防水卷材、防水涂料、填縫膠粘材料和輔助材料等[3]。

2.1 剛性防水材料

結構混凝土自防水是最根本有效的剛性防水屏障，為提高結構自防水混凝土密實質量，減少內部孔隙和滲水通道，抑制裂縫產生，結構自防水混凝土原材料應注意把控： ①宜采用低熱硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，強度等級宜≥42.5 MPa；②礦物摻合料中的粉煤灰不應低于二級、燒失量≤5%，硅粉比表面積≥15 000 m2/kg、二氧化硅含量≥85%；③外加劑不得含有氯化物，速凝劑初凝時間≤5 min，終凝時間≤10 min；④砂含泥量≤3%，石子含泥量≤1%，吸水率≤1.5%，不應有堿活性；⑤混凝土總堿含量不大于3.0 kg/m3，氯離子含量和三氧化硫含量不應超過膠凝材料總量的0.1%和4%。

常用剛性防水材料及標準見表1。

表1 常用剛性防水材料

2.2 接縫材料

為有效控制結構自防水產生有害裂縫， 結構混凝土自防水工程一般根據自身特點合理設置施工縫、變形縫、后澆帶，采用配置補償收縮防水混凝土、設置膨脹加強帶等措施，減少混凝土硬化過程及由溫度變化所產生裂縫。 接縫材料的質量控制要點包括：①不得使用由再生料生產的橡膠類止水帶；②鋅鋼板止水帶的鍍鋅層質量應滿足GB/T 2518—2008 要求；③遇水膨脹止水條（膠）應具有緩脹性能，7 d 凈膨脹率不宜大于最終膨脹率的60%，最終膨脹率宜大于220%；④應注意遇水膨脹材料儲存和施工防雨水措施，防止提前膨脹。

常用接縫材料及標準見表2。

表2 常用接縫材料

2.3 防水卷材

防水卷材主要用于外包防水層， 為結構自防水混凝土提供額外防護。 防水卷材應重點把控的質量參數：①可溶物含量偏低，易導致在使用過程中耐老化性能差，降低使用年限；②耐熱性反映溫度升高時防水卷材的抗流動性，耐熱性不良的卷材高溫場合下易變形流淌，在有坡度的情況下涂蓋層滑動失去防水作用；③低溫柔性體現材料在低溫條件下抵抗基層開裂的能力或保持伸長的能力，質量不良的卷材在冬季或低溫下承受基層變形能力較差，材料易發硬開裂失去防水功能；④拉伸性能差，一旦基層發生變化，不合格材料就會被扯斷或裂開出現滲漏；⑤加熱伸縮量不合格，產品高溫時易產生開裂會造成滲漏；⑥體現改性瀝青防水卷材熱溶后相互之間黏結性能的接縫剝離強度若不合格，在使用過程中基層膨脹時， 易造成卷材搭接處拉開失效滲水；⑦預鋪防水卷材的防竄水性、無處理狀態下與后澆混凝土的剝離強度。

常用防水卷材及標準見表3。

2.4 防水涂料

防水涂料包括無機防水涂料、有機防水涂料。無機防水涂料可選用摻外加劑、摻合料的水泥基防水涂料，宜用于防水主體結構背水面。 有機防水涂料可選用反應型、水乳型等涂料，宜用于防水主體結構迎水面。防水涂料質量控制要點包括：①潮濕基層宜選用與潮濕基面黏結力強的無機或有機涂料，或做成先無機后有機的復合防水涂層；②冬季施工適宜選用反應型涂料，溶劑型涂料不宜在冬季施工的封閉地下空間中使用，使用水乳型涂料時溫度不得低于5 ℃；③聚合物水泥防水涂料應選用Ⅱ型產品；④水泥基防水涂料涂層厚度應≥1.0 mm，單位面積用量應≥1.5 kg/m2。

表3 常用防水卷材

常用防水涂料及標準見表4。

表4 常用防水涂料

2.5 填縫膠粘與輔助材料

填縫膠粘材料主要用于施工縫、變形縫、穿墻管、洞口、盾構管片接縫等細部構造的縫內嵌縫防水或止水，包括聚氨酯密封膠、密封墊圈、聚硫密封膠、遇水膨脹止水膠、聚乙烯閉孔泡沫板及管片施頂防裂丁青軟木橡膠墊板等（見表5）。 輔助材料包括土工布、土工膜、玻纖網格布、膨潤土、注漿管等（見表6）。

表5 常用填縫膠粘材料

表6 常用輔助材料

3 防水材料的質量控制

3.1 原材料進場檢測

地鐵防水工程使用的材料應有產品合格證和性能檢測報告，進場后還需委托有相應資質能力的單位進行見證取樣和監理平行檢測。 另外，根據不同材料的檢測周期和施工進度合理把握材料進場時間。 如果提前進場，一旦存儲不當，防水材料容易出現變質發霉和生銹的現象，但滯后進場可能影響檢測。 如混凝土抗滲配合比設計一般需要2 個月，其原材料中的水泥、 外加劑檢測周期為1 個月，也就是說至少需要提前2 個月考慮抗滲混凝土原材料問題。

3.2 作好新老標準銜接

隨著產品研發與生產技術進步，國家或行業標準一般5-10 年會對原標準進行修訂或制訂新的標準。 如工程應用實踐發現，《預鋪/濕鋪防水卷材》（GB/T 23457—2009）將預鋪、濕鋪兩類不同產品放在一個標準中容易造成選材和施工誤導，故將原標準變更為 《預鋪防水卷材》（GB/T 23457—2017）和《濕鋪防水卷材》（GB/T 35467—2017） 兩項標準[4]。實際工程中很多情況是設計標準為舊版本，而實際施工期間又頒布了新標準， 究竟執行新舊哪個標準，筆者認為應分兩種情況考慮：①如果設計未變更時宜采用舊標準，因為執行新標準可能造成檢測結果雖然滿足設計指標，但可能出現不滿足產品新標準要求的矛盾，不利于工程通過合格驗收；②如果依照產品新標準進行了設計變更，則應采用新標準有利于提高工程質量。

3.3 防水材料檢測存在的問題

依據 《地下防水工程質量驗收規范》（GB 50208—2011）第3.0.8 條：地下工程使用的防水材料及其配套材料，應符合現行行業標準《建筑防水涂料中有害物質限量》（JC 1066—2008）第4.3.3 條：在進場材料檢驗的同時，防水卷材接縫粘結質量檢驗應按附錄D 進行“膠粘劑的剪切性能試驗”和“膠粘劑的剝離性能試驗”。 但實際工作中，很多單位并未委托相關檢測項目。

《建筑防水工程現場檢測技術規范》（JGJ/T 299—2013）明確了基層現場檢測包括平整度、含水率、表面正拉粘結強度等，用于判定基層是否符合防水層施工條件； 防水層現場檢測包括粘結強度、厚度、剝離強度、柔性及不透水性等，用于檢驗防水層的性能是否符合設計和使用要求。 實際執行情況并不理想。

4 結語

地鐵防水工程質量受多方面的影響。 良好的防水設計，嚴密的組織和質量保證體系，負責的監理隊伍，合理的專項施工方案及專業的防水施工單位能夠有效保障地鐵防水工程質量，但嚴把防水材料質量關是確保地鐵防水工程質量的基本條件。 今后，還應鼓勵加強防水基礎理論和測試方法的研究，為提高地鐵防水工程質量提供技術支撐。