高分子自粘膠膜防水卷材在隧道施工中的應(yīng)用

郭軍鵬

(山西省公路局晉城分局，山西晉城 048026)

在隧道建設(shè)施工過程中，防排水是一項(xiàng)綜合復(fù)雜的系統(tǒng)工程，處理好防水問題，是保證隧道工程質(zhì)量、從源頭上消除隧道病害和增加隧道壽命的重要一環(huán)，而選擇好的防水材料和正確的施工方法是解決隧道防水問題的重中之重。

1 傳統(tǒng)防水卷材在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題

使用傳統(tǒng)的PE防水卷材，因材料自身特性，無法與二襯混凝土形成有效接合(成型效果見圖1a))。一旦防水卷材破損，地下水會(huì)在防水層和結(jié)構(gòu)混凝土之間流動(dòng)，從混凝土裂紋中進(jìn)入建筑物內(nèi)部。這時(shí)，即使在室內(nèi)發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，也很難鎖定實(shí)際發(fā)生破損的位置，從而使得修補(bǔ)工作難以進(jìn)行。

圖1 測(cè)試樣品

2 高分子自粘膠膜防水卷材的預(yù)鋪施工技術(shù)應(yīng)用

2．1 高分子自粘膠膜防水卷材的介紹

高分子自粘膠膜防水卷材是以合成高分子片材為底膜，單面覆有高分子自粘膠膜層，用于預(yù)鋪反粘法施工的防水卷材(構(gòu)造示意圖見圖2)。

圖2 高分子自粘膠膜防水卷材構(gòu)造示意圖

2．2 高分子自粘膠膜防水卷材的鋪設(shè)施工技術(shù)

2．2．1 預(yù)鋪反粘法的特點(diǎn)和要點(diǎn)

在了解該防水卷材的特點(diǎn)之前，需要先對(duì)其施工技術(shù)有所了解。GB 50108-2008地下工程防水技術(shù)規(guī)范中規(guī)定:高分子自粘膠膜防水卷材必須采用預(yù)鋪反粘法施工。關(guān)于預(yù)鋪反粘法，該“技術(shù)規(guī)范”也明確規(guī)定:卷材應(yīng)單層鋪設(shè);在潮濕基面鋪設(shè)時(shí)，基面應(yīng)平整堅(jiān)固、無明顯積水;需將高分子自粘膠膜防水卷材空鋪，然后澆筑結(jié)構(gòu)混凝土，使得混凝土與卷材緊密結(jié)合。

高分子自粘膠膜防水卷材是將粘結(jié)面朝外，然后將主體結(jié)構(gòu)混凝土澆筑在卷材的粘結(jié)面上，待混凝土凝固后，卷材便與結(jié)構(gòu)混凝土產(chǎn)生了較強(qiáng)的粘附力，可有效杜絕滲漏竄水(成型效果見圖1b))。其施工順序?yàn)?初襯→空鋪卷材→經(jīng)處理的膠粘面朝向施工人員→鋪設(shè)鋼筋及澆筑混凝土。

高分子自粘膠膜防水卷材可以在卷材上直接綁扎鋼筋，不需要鋪設(shè)保護(hù)層，從而使其施工方法與傳統(tǒng)卷材完全相同，在具備對(duì)初襯的要求較低以及鋪設(shè)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，又可以有效的提高防水效果(見圖3)。

圖3 防水卷材上直接綁扎鋼筋

2．2．2 高分子自粘膠膜防水卷材在施工中的優(yōu)點(diǎn)

1)該卷材對(duì)初襯要求簡(jiǎn)單，只需要最低限度的表面處理，當(dāng)混凝土基層達(dá)到可以上人的強(qiáng)度(1 d)后，就可以施工。

2)該卷材施工溫度范圍大，在全年的很多季節(jié)均可施工。

3)預(yù)鋪的防水卷材可以與結(jié)構(gòu)層永久性地粘結(jié)為一體，無竄水隱患，即使卷材局部遭遇破壞，也會(huì)將水限定在很小的范圍內(nèi)，提高了防水層的可靠性，且維修方便。

4)防水性能不受主體結(jié)構(gòu)沉降的影響，可以有效防止地下水滲入。

5)澆筑混凝土?xí)r水泥漿會(huì)與卷材粘結(jié)層特殊的高分子聚合物進(jìn)行濕固化反應(yīng)，聯(lián)結(jié)在一起。粘結(jié)強(qiáng)度隨混凝土抗壓強(qiáng)度的增大而增大，混凝土初凝時(shí)防水卷材的粘結(jié)層就已與混凝土面層完全濕固化反應(yīng)，融合成新的防水層。

6)可不在卷材上做保護(hù)層，直接綁扎鋼筋，澆筑混凝土。

3 防水卷材鋪設(shè)施工與各個(gè)施工環(huán)節(jié)之間的關(guān)系

1)加強(qiáng)爆破參數(shù)控制。

防排水系統(tǒng)施工是一個(gè)系統(tǒng)工程，只有平整的巖面，才能保證噴射混凝土的表面平整，尤其是無拱架支護(hù)的三級(jí)及以上等級(jí)圍巖的噴混凝土效果更是直接依靠圍巖表面的平整程度。所以，嚴(yán)格執(zhí)行爆破設(shè)計(jì)參數(shù)、按要求密度布設(shè)炮眼、按要求密度布設(shè)起爆順序及各孔藥量是做好防水的基礎(chǔ)。

2)提高初期支護(hù)質(zhì)量。

防水板直接與初期支護(hù)接觸，初期支護(hù)的表面質(zhì)量直接影響到防水板的鋪設(shè)質(zhì)量以及使用效果。初期支護(hù)表面平順(指表面凹凸部分的矢高/弦長(zhǎng)不大于1/6)時(shí)，就保證防水板與噴射混凝土表面密貼，同時(shí)防水板松弛量的預(yù)留易得到合理控制，為隧道滲水創(chuàng)造一個(gè)通暢的滲流通道。常見的有拱架段噴混凝土不飽滿、無拱架段表面不平整等問題極易造成防水板松弛度不易把握，造成防水板破損從而防水失效。

3)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)設(shè)置襯砌背后的各種排水管。

隧道防水要遵循“以排為主，防排結(jié)合”的原則，盡管新材料的使用可以提高防水的保證系數(shù)，但是通暢的排水能夠有效降低二次襯砌背后的水壓力，達(dá)到延長(zhǎng)防水卷材的使用壽命，提高防水效果的作用。

4)做好二次襯砌混凝土施工前邊墻基底的浮渣清理工作。

承載力均勻、強(qiáng)度滿足要求的基底能有效避免洞身襯砌不均勻沉降，避免混凝土微裂縫的出現(xiàn)、避免局部防水板承受集中應(yīng)力。

4 防水卷材在施工中的保護(hù)及注意事項(xiàng)

1)要將掛防水卷材之前對(duì)初支表面的檢查作為一個(gè)重要的獨(dú)立工序，對(duì)過大的凸出與凹陷要按規(guī)范要求處置，對(duì)露頭錨桿要認(rèn)真切除并對(duì)切口進(jìn)行涂砂漿修平;2)注意防水板鋪裝作業(yè)面與開挖作業(yè)面間距，要對(duì)受爆破影響區(qū)間襯砌端部預(yù)留的接頭防水板采取防護(hù)措施，防止飛石砸破防水卷材;3)鋼筋安裝及各種預(yù)埋件的設(shè)置環(huán)節(jié)是撞破、刺穿或燒穿防水板的高發(fā)環(huán)節(jié)現(xiàn)象，要加強(qiáng)對(duì)防水板的保護(hù)，在各工序完成、模板臺(tái)車就位前，要全面認(rèn)真檢查防水卷材，一旦發(fā)現(xiàn)遭到破壞，必須立即進(jìn)行修補(bǔ);4)打混凝土的過程中，要隨時(shí)檢查防水板有無被拉動(dòng)、脫落、損壞，如有應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)，并派專人在現(xiàn)場(chǎng)檢查修補(bǔ)質(zhì)量。

5 結(jié)語

本文從兩個(gè)直觀的試驗(yàn)開始，敘述了高分子自粘膠膜防水卷材的特點(diǎn)和使用方法，進(jìn)而對(duì)防水卷材施工中的注意事項(xiàng)進(jìn)行了總結(jié)提煉，希望能夠減少隧道漏水這一通病的發(fā)生、降低隧道漏水對(duì)隧道耐久性的影響。故對(duì)防水卷材在隧道施工中的應(yīng)用進(jìn)行研究和探討具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

［1］GB 50108-2008，地下工程防水技術(shù)規(guī)范［S］．

［2］GB/T 23457-2009，預(yù)鋪/濕鋪防水卷材［S］．