陶瓷絕緣地板在地鐵站臺(tái)屏蔽門(mén)區(qū)域絕緣中的應(yīng)用探討

屈 靜

西安市地下鐵道有限責(zé)任公司，陜西 西安 710016

地鐵屏蔽門(mén)設(shè)置的主要目的是將車(chē)站站臺(tái)公共區(qū)與軌行區(qū)隔離，簡(jiǎn)化環(huán)控系統(tǒng)，降低車(chē)站空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗；減少列車(chē)運(yùn)行噪音及活塞風(fēng)對(duì)車(chē)站站臺(tái)候車(chē)乘客的影響，防止人員跌落軌道產(chǎn)生意外事故，為乘客提供一個(gè)更加舒適、安全的候車(chē)環(huán)境。西安地鐵二號(hào)線(xiàn)采用1500VDC剛性接觸網(wǎng)，最大載流量3300A。由于屏蔽門(mén)門(mén)體結(jié)構(gòu)多為金屬導(dǎo)體，為保證乘客上、下車(chē)乘車(chē)安全，將屏蔽門(mén)與軌道進(jìn)行等電位連接。站臺(tái)屏蔽門(mén)設(shè)備與鋼軌等電位連接后，最高可攜帶DC120V的直流電壓，對(duì)站臺(tái)候車(chē)乘客造成安全威脅。因此在屏蔽門(mén)施工過(guò)程中對(duì)距離屏蔽門(mén)門(mén)檻邊線(xiàn)0.9m寬113.34m長(zhǎng)的區(qū)域以及整個(gè)端門(mén)中心線(xiàn)兩邊各1.5m寬的范圍內(nèi)設(shè)置絕緣地板。

1 地鐵車(chē)站常規(guī)絕緣地板

目前國(guó)內(nèi)地鐵采用的方案主要為橡膠絕緣地板。橡膠地板具有絕緣性能好、防滑的功能，同時(shí)有多種顏色可供選擇，可滿(mǎn)足協(xié)調(diào)站臺(tái)裝飾裝修的要求。但橡膠絕緣地板材料最高燃燒性能為GB8624-2006規(guī)定的Bf1級(jí)，材料防火性能Bfl-s1，t0級(jí)。國(guó)標(biāo)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157-2003）19.1.13“車(chē)站的站臺(tái)、站廳、出入口樓梯、疏散通道、封閉樓梯間等乘客集散部位，及各設(shè)備、管理用房，其墻、地及頂面的裝飾材料，以及廣告燈箱、座椅、電話(huà)亭和售、檢票亭等所用材料，應(yīng)采用不燃材料，同時(shí)，裝飾材料不得采用石棉、玻璃纖維制品及塑料類(lèi)制品”?？梢?jiàn)，選用絕緣橡膠地板敷設(shè)在站臺(tái)區(qū)域，雖可作為車(chē)站裝飾的一部分，但不能滿(mǎn)足國(guó)家規(guī)范的防火等級(jí)要求。

其次，由于橡膠使用壽命較短，國(guó)內(nèi)部分城市地鐵所采用橡膠地板，已經(jīng)開(kāi)始面臨修補(bǔ)更新，增大了運(yùn)營(yíng)成本。以西安地鐵為例，二號(hào)線(xiàn)目前開(kāi)通運(yùn)行僅半年時(shí)間，采用的橡膠材質(zhì)絕緣地板在靠近衛(wèi)生間一側(cè)，地板由于長(zhǎng)期受到水汽侵蝕，已開(kāi)始出現(xiàn)開(kāi)膠、卷曲等現(xiàn)象。

另外，在施工過(guò)程中，敷設(shè)絕緣層和鋪設(shè)裝飾層存在交叉施工，極易在施工過(guò)程中刺破絕緣材料而使其失去絕緣功能，因此對(duì)施工技術(shù)也提出了較高的要求。

2 陶瓷絕緣地板

2.1 陶瓷絕緣地板性能

新型陶瓷絕緣地板具有良好的絕緣性能和防火性能，防火等級(jí)A級(jí)，具備建筑裝修、裝飾材料的性能，同時(shí)還具有較高的體積電阻率、表面電阻率和耐高壓電氣性能?？朔讼鹉z地板材料易老化、不耐磨、易污染、耐久性和防火欠佳的問(wèn)題，并兼容了陶瓷地板的優(yōu)點(diǎn)，具有美觀(guān)耐用、防火、防滑、抗壓、耐磨、耐腐蝕、防污、防水防滲透、放輻射性低、環(huán)保衛(wèi)生易于施工的特點(diǎn)。既可敷設(shè)于設(shè)置地鐵站臺(tái)邊緣屏蔽門(mén)系統(tǒng)的絕緣區(qū)域，也可用作大型發(fā)電設(shè)備用房、配電設(shè)備用房的地面裝飾絕緣材料。

主要性能參數(shù):

吸水率平均值:3.3%；最大值:3.8%；

破壞強(qiáng)度877N 55N/mm2；

斷裂模數(shù):平均值:33.2MPa；最小值:30.9MPa；

耐磨性:4級(jí)2100轉(zhuǎn)；

靜態(tài)摩擦系數(shù)（干燥）0.77；

放射性A類(lèi)內(nèi)照指數(shù):Ira=0.6；外照指數(shù):Ir=1.0；

表面電阻:2.79×1011Ω；

體積電阻:6.54×1012Ω；

莫氏硬度:6級(jí)；

抗壓強(qiáng)度:204MPa。

陶瓷絕緣地板與橡膠絕緣地板參數(shù)比較如下:

表1 陶瓷絕緣地板與橡膠絕緣地板參數(shù)比較

絕緣陶瓷符合GBT 8411.3-2009 陶瓷和玻璃絕緣材料第3部分“材料性能”的要求；產(chǎn)品符合GB/T4100-2006附屬G、JC/T872-2000、GB8624-1997，GB6566-2010、GB23569-2011和GBT4740-1999的標(biāo)準(zhǔn)要求。通過(guò)對(duì)兩類(lèi)產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)對(duì)比來(lái)看，陶瓷絕緣材料在厚度、抗壓強(qiáng)度、硬度和表面電阻方面均優(yōu)于傳統(tǒng)橡膠絕緣材料，尤其是陶瓷產(chǎn)品其燃燒性能可以達(dá)到不燃A級(jí)，完全滿(mǎn)足了《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》中屏蔽門(mén)防火等級(jí)的要求。

2.2 施工方案

采用類(lèi)似裝修干掛石材的施工方案，地板四周立面及底面均勻涂抹專(zhuān)用防水、高強(qiáng)度絕緣粘貼膠，地板間縫隙將被防水絕緣膠填實(shí)，保證在絕緣區(qū)鋪設(shè)的每塊地板都是獨(dú)立的絕緣體。結(jié)構(gòu)圖如下:

圖1 絕緣層結(jié)構(gòu)圖

絕緣地板與屏蔽門(mén)門(mén)檻處縫隙的處理采用絕緣膠條填充，在地板的下方安裝絕緣托架作為絕緣支架，防止絕緣膠條由于外來(lái)的作用脫落到站臺(tái)層下面。陶瓷絕緣地板可以作為普通的裝飾地板材料使用，且絕緣地板體積阻率較高，原則上地板與裝飾大理石之間不用作任何處理，也可用10mm寬，厚12mm的專(zhuān)用絕緣分割條填充。

2.3 施工工藝及質(zhì)量要求

2.3.1 施工工藝

1）墊層處理:結(jié)構(gòu)層上墊層處理按照車(chē)站裝修設(shè)計(jì)要求實(shí)施，砼強(qiáng)度不小于C20，平整度要求2m靠尺范圍內(nèi)不大于3mm，表面壓光；伸縮縫、結(jié)構(gòu)變形縫等封口做好過(guò)渡處理，以保證地面的平整度；絕緣地板系統(tǒng)工程鋪設(shè)前，用磨機(jī)地坪進(jìn)行打磨，去除表面浮塵、垃圾、油漬等，確保原始地坪表面進(jìn)行清潔；

2）涂抹環(huán)氧底漆:在確認(rèn)底面墊層水份含量小于3%后，對(duì)地面均勻涂抹環(huán)氧底漆，對(duì)作絕緣區(qū)防潮、防水處理；

3）涂抹環(huán)氧自流平:在環(huán)氧底漆干透之后均勻涂刷環(huán)氧自流平，對(duì)地面進(jìn)行找平處理并檢查是否有未涂抹到的地方；環(huán)氧自流平自然干燥時(shí)間約為2～3天，干燥期間要保證表面清潔；

4）審圖預(yù)鋪:按照施工圖的要求預(yù)擺絕緣地板，保證地面導(dǎo)向放置在滑動(dòng)門(mén)前面的正確位置；

5）立面及底面涂膠:對(duì)每一塊絕緣地板的立面和底面均勻涂抹絕緣膠，保證絕緣地板與底面環(huán)氧自流平的結(jié)合，絕緣地板間有絕緣膠填實(shí)，既防止地板表面水通過(guò)縫隙滲透到絕緣地板下，又保證每一塊絕緣地板都是單獨(dú)的一個(gè)絕緣體，確保各絕緣體并聯(lián)以后電阻不降低，冗余保證絕緣效果；

6）鋪實(shí)及縫隙處理:用橡膠錘輕敲絕緣地板，保證其與地面無(wú)空鼓；檢測(cè)地板間縫隙是否填充滿(mǎn)絕緣膠，并對(duì)絕緣地板與屏蔽門(mén)門(mén)體、裝修區(qū)邊緣縫隙進(jìn)行絕緣膠條填充；

7）絕緣檢測(cè):在絕緣膠凝固之后進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)沒(méi)有達(dá)到絕緣要求的區(qū)域進(jìn)行單獨(dú)處理，保證施工完成之后絕緣區(qū)電阻大于500兆歐；

8）成品保護(hù):成品保護(hù)主要防止后續(xù)工作對(duì)地磚造成的污染和損傷，保護(hù)層可以使用地板包裝箱的紙板或彩條布。

2.3.2 質(zhì)量要求

1）絕緣地板底層面層與下一層結(jié)合(粘貼)應(yīng)牢靠無(wú)空鼓；磚面層潔凈；接縫平直，磚塊無(wú)裂紋、掉角、缺棱；

2）表面平整度:絕緣地板板塊之間縫隙小于或等于2mm；交叉縫隙平直要求小于或等于2mm；交叉縫隙高低差要求小于或等于0.5mm；

3）每側(cè)站臺(tái)鋪設(shè)絕緣地板時(shí)，在施工過(guò)程中對(duì)鋪設(shè)完的絕緣區(qū)域進(jìn)行分段檢查、測(cè)試，保證每個(gè)施工階段絕緣符合要求；絕緣區(qū)域絕緣地板與屏蔽門(mén)門(mén)檻間預(yù)留10mm間隙，在屏蔽門(mén)與絕緣地板測(cè)試驗(yàn)收完后，用絕緣膠密封；

4）施工要求符合《建筑裝飾裝修工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50210-2001）的要求。

3 結(jié)論

綜上所述，在地鐵屏蔽門(mén)建設(shè)中采用新型陶瓷絕緣地板已逐漸成為可能。該材料應(yīng)用于地鐵站臺(tái)絕緣后，對(duì)用戶(hù)需求書(shū)原有方案的改進(jìn)和優(yōu)化體現(xiàn)為絕緣地板本身絕緣電阻≥1×1011Ω，且模擬工程環(huán)境實(shí)際測(cè)量數(shù)值≥500MΩ（500MΩ測(cè)量?jī)x器已經(jīng)打滿(mǎn)刻度）。其次，采用陶瓷絕緣地板，既能保證地鐵站臺(tái)的絕緣功能，又能達(dá)到防火要求；同時(shí)其材料還具有建筑裝修裝飾材料耐磨、抗壓性強(qiáng)、硬度高、防滑、環(huán)保等特性，并可免除橡膠地板后期維修更換的工作，節(jié)省運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本并保障系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)。當(dāng)然，陶瓷絕緣地板在地鐵中應(yīng)用是一項(xiàng)較新的技術(shù)，如何在大面積施工中進(jìn)行質(zhì)量控制、如何保證屏蔽門(mén)系統(tǒng)絕緣的穩(wěn)定性和可靠性，這些問(wèn)題還有待于在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中進(jìn)一步進(jìn)行檢驗(yàn)。

[1]地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50157-2003.

[2]西安地鐵二號(hào)線(xiàn)屏蔽門(mén)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格書(shū)，2009.

[3]建筑裝飾裝修工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50210-2001.

[4]《絕緣磁地板》產(chǎn)品手冊(cè).