丙烯酸鹽噴膜防水層施工技術(shù)要求及工藝

游 亮

(中鐵十六局集團(tuán)北京軌道交通工程建設(shè)有限公司，北京 101149)

1 工程概況

鄭州機(jī)場(chǎng)至許昌市域鐵路工程區(qū)間隧道永興東路站(橋隧分界)～永昌大道站明挖段區(qū)間，該段施工采用明挖法，明挖段左線(xiàn)、右線(xiàn)長(zhǎng)度分別為547.943、547.3 m。防水是隧道區(qū)間的重點(diǎn)施工內(nèi)容之一，側(cè)墻采用自防水和丙烯酸鹽噴膜相綜合的方案，施工縫處較為薄弱，該處用鋼板止水帶防水。

2 丙烯酸鹽防水的技術(shù)原理及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 技術(shù)原理

以丙烯酸鹽液體為基礎(chǔ)材料，按比例配制后生成雙組分主液，該部分在噴膜設(shè)備的作用下噴向待處理的區(qū)域，形成均勻性和完整性均較好的膜層。所用防水材料的相容性較好，在提供特定的噴涂壓力后能夠促進(jìn)材料的霧化進(jìn)程，可滲透到混凝土表層。從防水膜組成的角度來(lái)看，其中含豐富的鈣鎂離子，該部分與混凝土中的羥基結(jié)合構(gòu)成穩(wěn)固可靠的化學(xué)鍵，從而使防水膜與混凝土基層穩(wěn)定結(jié)合于一體[1-2]。

2.2 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1)傳統(tǒng)材料大多為瀝青或者改性瀝青卷材，需要在分割時(shí)進(jìn)行搭接，而較多的搭接縫在施工過(guò)程中無(wú)法做到無(wú)塵和干凈，因此影響瀝青卷材的粘接性，而且瀝青老化較為嚴(yán)重，老化后粘接縫會(huì)滲漏和竄水，而丙烯酸鹽噴涂成膜，無(wú)搭接縫，不存在漏點(diǎn)。

2)傳統(tǒng)防水卷材料主要以瀝青或者改性瀝青為防水層，以胎基布為胎體(聚酯或者高分子胎)形成的復(fù)合防水材料，瀝青中加入大量的填料進(jìn)行增強(qiáng)，防止瀝青溫度變化時(shí)的形態(tài)發(fā)生變化，所以其回彈量大大降低，在地下工程發(fā)生沉降和位移的情況下，無(wú)法吸收其帶來(lái)的應(yīng)力，防水層會(huì)產(chǎn)生脫粘或者開(kāi)裂。丙烯酸鹽則以高延展性(500%)和良好的回彈性吸收結(jié)構(gòu)變化產(chǎn)生的伸縮，不會(huì)開(kāi)裂和脫粘滲漏。

3)傳統(tǒng)瀝青防水材料主要以焦油改性瀝青為主體，其中含有大量的多環(huán)芳烴和瀝青煙，這些有害物質(zhì)對(duì)人的皮膚和呼吸系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生較大的危害，而且地下水豐富區(qū)會(huì)分解出有毒物質(zhì)，對(duì)地下水資源造成污染，丙烯酸鹽主要是以鹽類(lèi)為主的凝膠類(lèi)材料，大部分成分為水介質(zhì)，不存在毒害性，為綠色環(huán)保材料[3]。

2.3 噴膜防水與傳統(tǒng)防水的對(duì)比分析

傳統(tǒng)防水施工，通常采取的是鋪設(shè)土工布和防水板的方法，但其應(yīng)用效果較差，主要體現(xiàn)為：①受尺寸和平整性的影響，防水板難以與混凝土緊密貼合，安裝時(shí)局部的凸起物會(huì)直接影響防水板的完整性，導(dǎo)致其出現(xiàn)滲漏；②防水板施工采取人工鋪設(shè)的方法，各員工的作業(yè)水平存在差異，鋪設(shè)質(zhì)量難以得到全面的保證；③鋪設(shè)時(shí)常利用鉚釘固定，但其會(huì)損傷防水板的完整性，不利于防水。相比之下，噴膜材料在延伸率、粘結(jié)強(qiáng)度等方面均更具優(yōu)勢(shì)，具體對(duì)比情況如表1所示。

表1 噴膜材料與防水板對(duì)比

3 丙烯酸鹽噴膜防水層施工技術(shù)要求

1)噴膜設(shè)備是防水層施工的關(guān)鍵裝置，選型時(shí)著重考慮以下幾項(xiàng)要求：輸送速率≥9 L/min；泵送揚(yáng)程>10 m；溫度為5℃～35℃。

2)噴膜前先清理基層，使其保持潔凈、平整；檢查基層各類(lèi)構(gòu)件的分布情況，切除外露的錨桿頭、鋼筋頭等突出物；設(shè)置基層排水設(shè)施后進(jìn)行覆蓋處理，以免材料噴涂在排水設(shè)施上；詳細(xì)檢查基層處理情況，確認(rèn)無(wú)誤后正式噴膜。

3)噴膜材料的使用遵循隨配隨用的基本原則，盡可能縮短配備完成至使用前的間歇時(shí)間，未及時(shí)使用時(shí)轉(zhuǎn)至陰涼處，存放時(shí)間不超過(guò)30 min。由專(zhuān)員操作，精準(zhǔn)控制噴槍的姿態(tài)，與基面垂直，勻速移動(dòng)噴槍的位置，分兩次噴射，直至達(dá)到總厚度要求為止。局部基面的施工條件復(fù)雜，為保證噴膜效果，靈活調(diào)整噴射參數(shù)(包含噴射角度、距離等)。完成一層的噴膜施工后，若未及時(shí)跟進(jìn)下一層，在后續(xù)恢復(fù)噴射前先清洗兩層所形成的接頭部位，并形成≥100 mm的搭接寬度，保證噴膜防水層的銜接穩(wěn)定性。

4)噴膜后安排檢查，局部厚度不足時(shí)分析具體情況并補(bǔ)噴，直至實(shí)測(cè)的防水層厚度滿(mǎn)足要求為止。針對(duì)脫層、蜂窩等噴膜防水層的質(zhì)量缺陷，在處理時(shí)先將該部分切割并清除，而后補(bǔ)噴，直至缺陷被有效修復(fù)為止。

4 丙烯酸鹽噴膜防水層施工工藝

4.1 側(cè)墻噴膜施工

正式噴射前先清理基面；側(cè)墻基面存在表層浮渣時(shí)及時(shí)將其打磨平整，遇坑槽等凹陷部位，用性能良好的水泥砂漿填補(bǔ)；適度切割基面的模板拉桿鋼筋，使其保持整齊；清理頂板邊緣30 cm的基面，避免雜物附著。

各項(xiàng)準(zhǔn)備工作均落實(shí)到位后正式進(jìn)入噴膜環(huán)節(jié)，按照自下而上的順序分層、分區(qū)推進(jìn)。噴膜施工采用腳手架時(shí)，搭設(shè)時(shí)分別為各層緊密設(shè)置模板，構(gòu)成穩(wěn)定可靠的平臺(tái)，供員工在該處行走、作業(yè)。以側(cè)墻根部的防水施工為例，設(shè)置在該處的防水層需要與自粘卷材穩(wěn)定搭接，施工示意圖如圖1所示。

(a)射釘固定卷材法

(b)砂漿固定卷材法

合理選擇性能良好的自粘卷材并將其設(shè)置到位，與側(cè)墻基面結(jié)合，其中射釘固定是操作便捷且應(yīng)用效果較好的方法，射釘布設(shè)間距≤10 cm，若選擇砂漿粘結(jié)的方法則形成寬度至少為10 cm的粘結(jié)段。但無(wú)論采用上述何種方法均要用密封膠收邊，保證卷材粘貼的嚴(yán)密性與穩(wěn)定性。

具體施工要點(diǎn)如下。

1)在側(cè)墻根部轉(zhuǎn)角部位進(jìn)行防水施工時(shí)加強(qiáng)對(duì)噴膜防水層的處理，有必要設(shè)置同材質(zhì)的加強(qiáng)層，尺寸按照橫向≥10 cm、豎向≥15 cm控制。此外，側(cè)墻根部的膜層邊緣厚度逐步減小，以便有效收頭。對(duì)于側(cè)墻所形成的施工縫，在對(duì)該處采取防水措施時(shí)，設(shè)置寬度≥400 mm的加強(qiáng)層。

2)在側(cè)墻混凝土結(jié)構(gòu)變形縫處施工防水側(cè)層時(shí)，在縫的兩側(cè)均設(shè)置寬度≥300 mm的空鋪層，每側(cè)與基層的滿(mǎn)粘段長(zhǎng)度≥200 mm，具體尺寸根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增加。為提升空鋪層的防水效果，在該處施工時(shí)設(shè)置加強(qiáng)層，寬度超過(guò)空鋪層300 mm。

3)側(cè)墻垂直方向的噴膜防水層屬于細(xì)節(jié)部分，但該處的防水效果必須得到保證，考慮到其需要與周邊自粘卷材穩(wěn)定搭接的問(wèn)題，提出射釘固定、砂漿固定兩種處理方法，具體示意圖如圖2所示。

(a)射釘固定卷材方式

(b)砂漿固定卷材方式

主要的技術(shù)要點(diǎn)為：在設(shè)置自粘卷材時(shí)要求其與側(cè)墻基面穩(wěn)定結(jié)合，為達(dá)到此效果，可選擇射釘固定或砂漿固定的方法；無(wú)論采用何種固定方法均要注重對(duì)自粘卷材的收邊處理，材料采用的是密封膠；自粘卷材與噴膜防水層搭接，在該處穩(wěn)定粘貼復(fù)合型卷材，為了切實(shí)保證粘貼效果，所用材料的背面需帶土工布；噴膜防水層與自粘卷材搭接時(shí)，形成至少10 cm的搭接寬度，邊緣處厚度逐步遞減，以便順利收頭。

4)側(cè)墻噴膜施工時(shí)控制好作業(yè)點(diǎn)位，噴射位置達(dá)到頂板邊緣向內(nèi)20 cm處或適當(dāng)增加，并且將其中的10 cm視為陽(yáng)角加強(qiáng)側(cè)層，剩余部分與頂板后噴防水層搭接。

4.2 頂板噴膜施工

噴膜施工前先用高壓水清洗頂板，使該處恢復(fù)潔凈，控制好噴水的范圍以及水壓，避免側(cè)墻至頂板邊緣的噴膜防水層受損。頂板邊緣與側(cè)墻形成交接，施工中注重對(duì)新舊噴膜防水層的搭接處理，以防搭接不穩(wěn)定。頂板噴膜防水層成型后，若未及時(shí)對(duì)防根刺層做覆蓋處理，則及時(shí)用土工布予以防護(hù)。

4.3 施工注意事項(xiàng)

1)合理控制丙烯酸鹽噴膜防水層的厚度，具體考慮的因素包含防水等級(jí)、現(xiàn)場(chǎng)施工條件等，至少達(dá)到3 mm，必要時(shí)適當(dāng)增加，在足夠厚度的前提下充分發(fā)揮出防護(hù)的作用。

2)防水層施工中除了保證自身的防水效果外，還需要注重其他防水材料的特性，形成相兼容的關(guān)系，共同構(gòu)成優(yōu)質(zhì)的防水體系。

3)在應(yīng)用丙烯酸鹽噴膜防水技術(shù)時(shí)提前做可行性分析，判斷防水層的施工條件以及成型后的適用性。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)存在地下水并且有較強(qiáng)的酸性(pH≤5.5)或堿性(pH≥13)時(shí)注重防護(hù)，以免防水層在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿環(huán)境中失效；此外，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的相對(duì)濕度≤60%并且防護(hù)層直接暴露于外界時(shí)也應(yīng)采取防護(hù)措施。

4)提前安排圖紙會(huì)審，判斷丙烯酸鹽噴膜防水技術(shù)的可行性，并綜合考慮材料性質(zhì)、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境等因素制定專(zhuān)項(xiàng)施工方案，采取有效的技術(shù)措施，組建高素質(zhì)的施工隊(duì)伍，高效推進(jìn)施工進(jìn)程。積極實(shí)施機(jī)械化施工的模式，為此應(yīng)配備專(zhuān)用噴膜設(shè)備，使用前檢驗(yàn)其性能，若無(wú)誤則正式投入使用。

5 結(jié)束語(yǔ)

在鐵路工程建設(shè)中，丙烯酸鹽噴膜技術(shù)是較為常見(jiàn)的防水手段，其充分兼容傳統(tǒng)卷材和傳統(tǒng)涂料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能夠有效解決地下水滲漏的問(wèn)題，為鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的正常使用提供保證。在實(shí)際應(yīng)用中，需提前判斷技術(shù)的可行性，而后統(tǒng)籌規(guī)劃，富有秩序地施工，確保成型的丙烯酸鹽噴膜具有優(yōu)異的防水效果。

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