CN102003190B - 隧道防水卷材预铺施工方法 - Google Patents

Abstract

一种隧道用防水卷材预铺施工方法，是在已经喷射浇注好一次衬砌混凝土层的隧道、地下室、堤坝涵闸、各类水池等工程的顶面或侧壁上，预铺防水卷材，每铺设一段或一块防水卷材，便采用复合射钉方法，将防水卷材钉紧在工作面上，使得防水卷材能有效固定在隧道的一次衬砌结构上，而且射钉部位不会渗漏水，然后在防水卷材的表面再浇注二次衬砌混凝土，并与卷材反应密封粘结。该施工方法具有操作简便、效率高、防水卷材固定可靠，特别采用能与现浇混凝土发生化学交联反应和物理卯榫作用的预铺防水卷材在水泥或混凝土凝固过程中能够蠕动渗入到水泥凝胶和混凝土毛细孔，形成具有粘接力更大、粘结不可逆的效果，起到很好的防水抗渗效果。

Description

隧道防水卷材预铺施工方法

技术领域

本发明涉及一种建筑防水材料的铺设或固定方法，特别是防水片材或卷材铺设或固定于大型隧道、地铁、地下室等工程顶面或侧壁的施工方法。

背景技术

目前，交通运输上的隧道、地铁地下室以及用于车库顶板、人防工程、堤坝涵闸、各类水池的进行防水抗渗的施工工程越来越多，用以防水的材料主要是涂料和各种各样的片材或卷材，随着沥青防水卷材或带织物层的高分子片材的出现，因为其可以工厂化生产，使用方便，在建筑施工中应用越来越受到人们的青睐，特别是隧道、地铁地下室和堤坝涵闸顶面的施工，将防水卷材带有密封胶的一面与混凝土表面密封粘结以达到防水的目的。目前常见的防水材料主要有涂料类和卷材类以及密封膏、止水条类。防水涂料用量较多的是聚氨酯、氯丁胶乳、聚合物水泥防水涂料，它们都有涂料使用的通病：如施工厚度不易控制；与基面牢固结合，易受基面裂缝而产生“0”伸缩开裂；大部分涂料不易在长期受水浸的环境中使用，也不易在阳光暴露的地方使用；特别是像聚氨酯类固化使用的防水涂料，对施工环境要求较高，如基面要求平整、干净、干燥，且要多次涂刷，施工周期长，在施工过程中易产生溶剂，污染环境。而卷材类的防水材料使用过程中最大的障碍是与基面的粘结问题，如价格昂贵性能优异的三元乙丙橡胶防水卷材是通过涂胶与基面粘结，胶黏剂的使用寿命较短，造成卷材与基面粘结失效产生串水、漏水等现象；SBS、APP改性沥青类防水卷材采用热熔施工与基层粘结，由于火焰温度不均匀，难以保证卷材与基面的粘结效果，而且热熔施工易受环境影响，基面潮湿或粉尘过多，会使粘结失效，产生串水现象；普通湿铺/预铺卷材通过水泥砂浆可以与基面进行粘结，形成满粘结构，但这种满粘结构是由物理吸附和卯榫作用形成，粘接可逆，当受到环境湿热循环、水汽溶胀、基层运动等因素影响时，满粘也会逐步失效，最终还是会产生串水漏水问题；复合织物的高分子片材采用水泥砂浆粘结，在粘结的过程中水泥砂浆难以浸透片材表面织物，且织物易受水泥砂浆的腐蚀使片材脱离基层，失去防水功效。涂料和普通卷材的这些在应用过程中产生的缺陷，是有材料自身结构特点决定的，是它们固有的缺陷，是难以解决的。

为了克服现有技术的不足之处、本发明人研究了一种能够与现浇混凝土发生化学交联反应和物理卯榫协同粘结作用的反应粘结型防水卷材及其生产方法，(中国专利申请号：200910114456.X)该发明的反应粘结型防水卷材是将改性沥青增塑剂、抗氧化剂、功能性助剂、填充剂等复合物在胎体上进行浸涂、控厚定型、覆膜、收卷做成，使它能彻底解决与混凝土基层粘结密封的问题和湿面施工的难题。

在隧道、地铁地下室、车库顶板、人防工程、堤坝涵闸、各类水池顶面或侧壁的防水抗渗施工方面，人们采用的方法是将其粘贴在顶面或侧壁的混凝土内层，或者在卷材设置吊带，利用吊带连接固定在隧道的顶端，再浇注二次衬砌混凝土，这些施工方法存在的不足之处是粘贴式防水卷材对于小面积的地下室顶部或侧壁问题不大，当大面积粘贴的时候防水卷材很容易脱落，浇注的二次衬砌混凝土强度不够大，利用吊带连接固定的方法防水卷材的结构变得复杂，施工也不容易，所以目前大的隧道、地铁地下室顶面或侧壁的防水层施工困难很大，防水层也易受损，导致窜水现象发生。

发明内容

本发明的目的是为了克服背景技术的不足，避免普通粘贴式、吊带式防水卷材在防水施工过程中顶面或侧壁容易产生脱落的问题，使用新的技术，通过采用本发明人发明的化学反应型与物理卯榫的协同作用的防水卷材，达到防水层与混凝土结合紧密、牢固、不可逆的骨肉相连粘结密封效果。

本发明的技术方案是这样实现的：

在已经喷射浇注好一次衬砌混凝土层的隧道、地铁地下室、车库顶板、防空洞、堤坝涵闸、各类水池等工程的顶面或侧壁上，铺设湿铺预铺防水卷材，每铺设一段(一块)防水卷材，便采用复合射钉方法，将防水卷材钉紧在工程的顶面或侧壁上，使得防水卷材能有效固定在隧道的一次衬砌结构上，观察射钉部位不会渗漏水后，在防水卷材的表面再浇注二次衬砌混凝土，并与卷材反应密封粘结。

以上所述的隧道防水卷材预铺施工方法，采用的防水卷材是多层结构的防水卷材。

以上所述的防水卷材还可以是能与现浇混凝土发生化学反应和物理卯榫作用的预铺防水卷材，该防水卷材采用包括具有反应活性的改性密封胶层、高分子片材层和纤维结构保护层的多层材料复合而成。

所述的复合射钉方法是在射钉前在防水卷材表面先粘上一块密封垫，然后用射钉枪将钉子射入密封垫和防水卷材并固定于混凝土层上，使得防水卷材与混凝土层结合牢固不易分离，然后在防水卷材上浇注二次衬砌混凝土，卷材与混凝土通过化学交联反应粘结密封，就可以起到很好的防水抗渗作用。

以上所述的湿铺预铺防水卷材是能与现浇混凝土发生化学反应和物理卯榫作用的湿铺预铺防水卷材，是采用热熔粘结的多层防水材料构成，包括具有反应活性的改性密封胶层、高分子片材层和纤维结构保护层，具体见本发明人研究公开的中国专利申请号：200910114456.X的内容)，该防水卷材一面有粘结密封层，可以与混凝土密封粘结，避免窜水。

以上所述的密封垫是钢垫片或纤维垫条与反应粘密封胶复合而成，它可以是单面带密封胶的，也可以是双面密封带密封胶的。或者密封粘垫片或垫条是直接从能与现浇混凝土发生化学反应和物理卯榫作用的湿铺预铺防水卷材上剪下的剪片或剪条。剪片或剪条可以是单面粘也可以是双面粘。

以上所述的射钉枪用钉子是高强的金属钉，例如：铁钉、铜钉、镍铬、镍钼、镍钛等不锈钢钉。

上述所说的隧道防水卷材预铺施工方法，为了防止钉头处出现渗水或漏水的情况发生，可以在射钉后，在垫片或垫条的表面再粘贴密封垫片，覆盖钉孔。这样高强金属射钉会被反应粘密封胶层包裹，不被水气所腐蚀。

本发明防水卷材预铺在隧道顶部施工混凝土的原理：

1、由于本发明采用金属钉固定(射击)防水卷材在顶面的混凝土层表面，如果改性沥青防水卷材加入了特殊改性剂(见本发明人研究公开的中国专利申请号：200910114456.X)，通过化学交联与物理卯榫的协同作用(Chemical Bonding and Physical CrosslinkingSynergism)简称CPS)，就可以使卷材在水泥、混凝土凝固过程中蠕动渗入到水泥凝胶和混凝土毛细孔，形成网状卯榫，并与水泥相关成份发生化学反应，形成化学交联作用，起到CPS效应，使卷材与混凝土达到骨肉相连的粘接效果。它在与混凝土粘结的过程中，不但具有自粘卷材的蠕变抗裂性、自愈合性、湿粘接性、防窜水性的性能，更凸显它在混凝土界面粘结方面的独特优势，它是在防水卷材与混凝土之间形成“互穿网格式”界面结构，从而达到结合紧密、牢固、不可逆的骨肉相连粘结效果，彻底解决了改性沥青卷材与基面粘结力不够大、粘结力不持久、易受环境影响的问题，实现了卷材与基面形成粘结不可逆、不受损一体式的防水结构层，使“皮肤式”防水理念得到了完美实现。

本隧道防水卷材预铺施工方法与现有技术相比有以下显著的特点：

1、目前在已经喷射浇注好一次衬砌混凝土层的隧道、地铁地下室、车库顶板、防空洞、堤坝涵闸、各类水池等工程的顶面或侧壁上，铺设预铺防水卷材容易产生脱落，当采用复合射钉技术能够达到防水层固定牢固，且能与混凝土反应粘结，密封防水，杜绝渗漏。

2、采用本发明人研究的能够与混凝***同起化学交联反应和物理卯榫协同作用的改性沥青与高分子、纤维层、高分子材料层及粘结剂层复合在一起能与施工面粘结的混凝土预铺、湿铺多层防水卷材，在水泥、混凝土凝固过程中蠕动渗入到水泥凝胶和混凝土毛细孔，形成具有粘接力更大、粘结不可逆、粘结刚柔相济；粘接更持久的混凝土预铺、湿铺多层防水卷材，达到结合紧密、牢固、不可逆的骨肉相连粘结效果，它的粘接力大，不仅有物理吸附和卯榫作用，而且在深入基层的卯榫部位产生化学键合作用，使卯榫和化学交联的两种作用协同进行，让粘结更为牢靠。即使卷材表层发生破坏，粘结基面的界面也不会受损而产生窜水漏水现象。

3、粘接持久。物理吸附和卯榫往往在溶剂、水汽或基面热胀冷缩的作用下，产生解吸附和脱卯榫的过程，从而使粘结力下降，失去永久封闭的防水效果。而通过射钉技术加上本发明人研究的混凝土预铺、湿铺多层防水卷材，在卯榫部位存在化学键合作用，不受湿热循环、水汽膨胀、基层运动影响，而持久地产生粘附效果，使卷材的防水寿命与主体层相同。

4.适应性广。由于本发明的垫片垫条或外表两层均为改性沥青层，这样，复合卷材在施工面上下都能与水泥、混凝土起反应，使得物理吸附、卯榫作用和化学反应更充分，粘接力更强，再辅以中间层的高分子片材层或纤维层结构保护层，所以它不但适应交通运输、建筑工程、人防工程的防水渗漏，尤其是可以用于特别重要的防水工程上。

5、本发明的隧道防水卷材预铺施工方法在两片防水卷材的交接处，垫条结合射钉使用，可以不需要热熔或焊接就能够将防水卷材固紧在隧道、地铁地下室、车库顶板、防空洞、堤坝涵闸、各类水池等工程的顶面或侧壁的混凝土上。

6、本发明的隧道防水卷材预铺施工方法比利用吊带连接固定的方法可以大大加快施工速度和提高施工质量。

附图说明

以下结合附图描述本发明的实施图。

图1是防水卷材预铺在隧道顶部施工混凝土的结构示意图(射钉处采用垫片)。

图2是防水卷材预铺在隧道顶部施工混凝土的结构示意图(射钉处采用垫条)。

附图标记说明：

1.一次衬砌混凝土层；2.防水卷材；3.金属钉；4.垫片；5.二次衬砌混凝土层。

从图1中看出，防水卷材预铺在隧道顶部施工混凝土的结构包括一次衬砌混凝土层1和一次衬砌混凝土层1的防水卷材2，防水卷材2先放一片垫片或垫条4，通过金属钉3固定(射击)防水卷材2在顶面的混凝土层1表面。

从图2中看出，防水卷材预铺在隧道顶部施工混凝土的结构包括一次衬砌混凝土层1和预铺在混凝土层1的防水卷材2，当防水卷材防水卷材2有接边时，在接边先放一片垫片或垫条4，通过金属钉3固定(射击)防水卷材2在顶面的混凝土层1表面。

具体实施方式

实施例1

广西某公路隧道的施工，在隧道顶面先喷一层厚度10厘米的混凝土层，在混凝土干后铺设湿铺预铺防水卷材，每铺设一段(一块)防水卷材，便采用复合射钉方法，将防水卷材钉紧在工程的顶面或侧壁上，所述的复合射钉方法是在射钉前在防水卷材表面先放上一小块垫片或垫条，然后用射钉枪在垫片或垫条的上方将钉子射入铺设防水卷材和混凝土层内，使得防水卷材与混凝土层结合牢固不易分离，然后在防水卷材的表面再浇注一层混凝土，就可以起到很好的防水抗渗作用。

实施例2

2010年3月，广西某单位办公楼地下室的改造施工，该办公楼已经建设8年，由于办公楼地点地下水较丰富，地下室部分墙壁有渗水现象，本发明人首先处理侧壁，在侧壁抹一层1-2厘米厚度的混凝土，然后铺设湿铺预铺防水卷材，每铺设一段(一块)防水卷材，便采用复合射钉方法，将防水卷材钉紧在工程的顶面或侧壁上，所述的复合射钉方法是在射钉前在防水卷材表面先放上一小块垫片或垫条，然后用射钉枪在垫片或垫条的上方将钉子射入铺设防水卷材和混凝土层内，使得防水卷材与混凝土层结合牢固不易分离，然后在防水卷材的表面再喷一层2厘米的混凝土，经过4个月，特别是3-5月份的雨季，发现防水抗渗效果很好，墙壁不再有渗水现象。

本发明防水卷材预铺在隧道顶部施工混凝土技术性能：

本发明的产品经检查其剥离强度为国家标准2倍以上，其他性能符合GB/23457-2009要求。

本发明防水卷材预铺在隧道顶部施工混凝土的力学、物理、化学性能检测指标(见以下表1和表2)：

表1预铺防水卷材物理力学性能

表2湿铺防水卷材物理力学性能

Claims (5)

1.一种隧道防水卷材预铺施工方法，其特征在于：在已经喷射浇注好一次衬砌混凝土层的工程顶面或侧壁上，预铺防水卷材，每铺设一段或一块防水卷材，便采用复合射钉方法，将防水卷材钉紧在工作面上，使得防水卷材能有效固定在隧道的一次衬砌结构上，观察射钉部位不会渗漏水后，在防水卷材的表面再浇注二次衬砌混凝土，并与卷材反应密封粘结；

所述的防水卷材是能与现浇混凝土发生化学反应和物理卯榫作用的预铺防水卷材，该防水卷材采用包括具有反应活性的改性密封胶层、高分子片材层和纤维结构保护层的多层材料复合而成；

所述的复合射钉方法是在射钉前在防水卷材表面先粘上一块密封垫，然后用射钉枪将钉子射入密封粘垫片和防水卷材并固定于混凝土层上。

2.根据权利要求1所述的隧道防水卷材预铺施工方法，其特征在于：所述的射钉枪用的钉子是金属钉。

3.根据权利要求1所述的隧道防水卷材预铺施工方法，其特征在于：所述的密封垫是用钢或纤维制造的垫片或垫条，并在其两面复合上具有反应活性能跟现浇混凝土发生化学反应和物理卯榫作用的密封胶。

4.根据权利要求1所述的隧道用防水卷材的预铺施工方法，其特征在于：采用复合射钉后，还包括在垫片或垫条的表面再贴防水密封胶，覆盖钉孔的步骤，防止钉头处出现渗水或漏水。

5.权利要求1所述的隧道用防水卷材的预铺施工方法，其特征在于：该方法在地铁、地下室、车库顶板、防空洞、堤坝涵闸和各类水池工程的顶面或侧壁上预铺施工的应用。

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