高分子防水卷材在隧道工程防水标准措施落实中的应用分析

曹淇铭

（兰州国资投资（控股）建设集团有限公司，甘肃 兰州 730000）

隧道及地下工程施工环节较为繁琐，作为工程的基础，防排水施工至关重要，直接影响到工程总体质量和使用寿命。因此，在施工中需要选择与工程特点匹配的防水材料，对隧道及地下工程进行防水处理。目前防水卷材类型多样化发展。相对于高分子材料而言，传统的防水卷材防水性能不强，应用场景严格、使用寿命受外界影响因素较多，后期极易出现渗漏水情况，严重影响到隧道及地下工程综合防水效果。因此，隧道及地下工程施工中应积极引用高分子防水卷材，提升防水隔离性能，在满足排水需要的同时，最大程度上规避渗漏水问题出现。通过综合分析研究隧道及地下工程施工中高分子防水卷材的应用研究，有助于改善传统防水材料和技术不足，切实提升隧道及地下工程防水施工效果。

1 高分子防水卷材相关内容概述

1.1 高分子防水结构和特性

高分子防水卷材是一种综合性能较强的材料，在合成树脂、合成橡胶集料基础上，加入适量的填充剂加工形成防水卷材。常见的防水材料有复合单面自粘卷材以及复合双面自粘高分子卷材两种。

1.2 高分子防水卷材的特点

就高分子防水卷材的特点来看，具体包括以下几点：①类型多。高分子防水卷材类型多样，从原料角度可以划分为树脂类以及橡胶类。市场上的高分子防水卷材类型多样，不同材料有着不同的性能，适用范围也不尽相同，因此需要结合实际情况选择最佳的高分子防水卷材。②延伸率大、拉伸强度高。高分子防水卷材在市场上呈现良好的发展前景，具有延伸率大、拉伸强度高以及耐低温的特点，依据不同需要伸缩变化，具有较强的环境适应性能力。相较于传统防水材料而言质量更高，后期开裂几率更低，可以有效保障隧道及地下工程施工质量。目前市场上常见的高分子防水卷材性能如表1。③耐腐蚀，使用寿命长。常规的防水卷材使用寿命大概10年左右，而选择高分子防水卷材进行地下工程施工，可以延长材料使用寿命，最长为30年。由于高分子防水卷材使用寿命不断增加，材料各种性能也在随之提升，极大地拓宽了高分子防水卷材应用案范围。④节能环保。在可持续发展背景下，绿色环保理念渗透在各个行业领域，对于高分子防水卷材而言，也在逐渐朝着节能环保方向发展，致力于冷作业施工，充分契合国家的环保政策要求。⑤应用范围广。高分子防水卷材由于自身较强的防水性能，在隧道及地下工程中广泛应用，同时也可以应用在交通工程和建筑工程等领域，在满足防水需要的同时，还可以减少腐蚀速度，延长使用寿命。

表1 高分子防水卷材物理性能

1.3 高分子防水卷材的优势

高分子防水卷材具有鲜明的优势，具有操作简单、不受沉降影响、适应性良好等优势特点，可以保护混凝土性能。在施工前，只需要简单处理施工墙面，清理表面浮渣后方可进行防水处理，提升防水性能。高分子防水卷材的刚柔性良好，后期施工中可以规避外部环境因素影响，全年均可以施工，几乎对地域条件无限制。自粘后同墙体形成永久性一体化结构，即便自粘防水卷材发生破损，对最终的防水层综合性能产生不良影响。有别于传统防水工艺，高分子防水卷材施工操作便捷，同墙体形成永久性一体结构，最大程度上规避主体结构沉降，将地下水渗漏问题降到最低。

2 隧道及地下工程的防水卷材应用现状

高分子防水卷材是从欧美等发达国家引入的一种先进防水材料，在发展中伴随着一系列问题，初期经常出现应用场景与发放与实际工程项目不匹配问题，不利于材料应有性能的充分发挥。但随着高分子防水卷材实践应用经验逐渐积累，高分子防水卷材施工性能得到了有效改善。高分子防水卷材在实际应用中，主要是通过机械固定、松铺压顶、热焊接和粘连几种施工方式。由于不同的高分子防水卷材性能有所差异，具体施工中也会出现不同程度的问题，因此需要契合不同材料特性和施工需要，选择最佳的施工方法。即便高分子防水卷材应用范围较广，但施工中也会出现很多的欠缺，部分地下工程由于施工空间狭小，为了在规定期限内完成施工验收工作，往往是多个分项工程同步作业。加之高分子防水卷材施工后未能及时保护，致使同步施工中出现破坏防水层问题，进而导致后期工程出现渗漏和表面开裂问题。如果防水卷材出现了质量问题，将直接影响到后续的维修工作顺利展开，因此需要做好前期准备工作，规范化作业，做好后期养护，最大程度上规避防水施工质量受到不良影响。目前高分子防水卷材已经发展的较为成熟，但其中仍然存在一定欠缺，因此要充分考虑到工程施工要求，编制合理的施工方案，合理化运用高分子防水卷材来保证地下工程施工质量。

3 高分子防水卷材的应用

3.1 隧道工程

隧道工程中应用高分子防水卷材，可以有效应对恶劣的自然环境，规避自然降水和地表水因素不良影响，保证后期隧道正常使用。如果隧道发生渗水问题，将会损害混凝土性能，埋下一系列安全隐患，情况严重则会导致隧道坍塌，造成巨大的人员生命财产损失。因此，在隧道施工中要合理化运用，避免渗漏水情况出现，保护隧道安全。在隧道施工初期，通常是采用防水板，经过长期实践发展到自粘胶膜三合一的防水卷材，并且随着科技飞速发展，材料和工艺逐渐成熟化，防水效果更加理想化。需要注意的是，由于隧道施工通常是采用钻爆方式，导致表面不平的防水板出现不同程度的损坏，因此要选择抗拉伸力较强的防水板材，同时避免后期防水板材受到水侵蚀，发生开裂问题。高分子防水卷材综合性能良好，适应性较强，并且可以延长工程使用寿命，因此广泛应用在隧道工程中。

3.2 地下综合管廊及地铁工程

城市现代化建设不断加快，我国的地下综合管廊以及地铁工程量逐步增加。在具体施工中，充分实地勘察，结合工程地理位置和地下水条件来选择性能最佳的防水卷材。目前地铁工程中主要是以涂料类、封堵类的防水层最为常见，通常是在底板和侧墙铺设防水卷材，即便当前市场上的防水卷材类型多样，但多采用沥青复合自粘防水卷材，是因为此种材料环保性能优异，施工操作便捷，可以规避串水问题出现。所以，高分子防水卷材凭借其优势得到了广泛应用，逐渐代替了传统的防水材料。

4 隧道及地下工程中高分子防水卷材的应用要点

以某地下工程为例，用地不规则，南北长度80～120 m，东西宽大概150 m，地下室防水等级为二级。地下室底板选择1 mm厚水泥基渗透结晶型防水涂料和1.5 mm厚反应型自粘高分子卷材；地下室顶板采用1.5 mm厚反应型自粘高分子卷材，以及SBS改性沥青耐根穿刺防水卷材，厚度为4 mm。

3.1 地下室底板

施工过程中，应该遵循相应的流程进行施工，确保各环节紧密衔接，打造高质量的工程项目。具体包括：①基面处理。充分清理干净基层表面杂物、灰尘，洒水来保证基面湿润，不平整区域选择20 mm的1∶2.5砂浆找平。②预处理。基面清理干净，并且质量验收符合要求后，方可在表面涂抹一层结晶型防水涂料，以及基层处理剂，涂抹均匀，没有堆积和露底问题出现。③涂抹水泥砂浆。依据现场基层平整度实际情况，确定最佳的水泥浆铺设厚度，在3～5 mm范围内，同时卷材铺设区域内涂抹一层水泥浆。对于阴阳角等区域，可以通过建立一道防水加强层，以此来保证基坑防水加强层施工效果。④铺设卷材。在卷材铺设阶段，基层上设置基准线，用于确定防水卷材铺设位置。在定位后平展卷材在几面弹线区域，将防水卷材的隔离膜揭掉，在涂抹一层水泥浆后方可进行下一层卷材铺设。⑤卷材搭接。在铺设卷材过程中，施工人员先抬起一侧卷材，预留一角然后撕去隔离纸。拉出一角隔离纸，从底面抽出，使用压辊将内部空气充分排出，确保卷材和砂浆之间牢固粘贴。卷材长边搭接宽度在100 mm以上，短边在150 mm以上，搭接宽度偏差不超过10 mm。通过此种方式，促使底板卷材铺设到侧墙，然后收头，并使用速凝型水泥素浆将收头的卷材封住。⑥节点密封。在卷材搭接区域、异形和包裹位置，使用专用密封胶充分密封处理，控制密封宽度在100 mm以上。

3.2 地下室侧墙

在地下室施工阶段，应该做好各环节质量控制，具体包括：①基面处理。将侧墙外底板的临时保护层拆除，并将基层杂物和灰尘清理干净，如果基面干燥则需要适当洒水保持湿润，使用20 mm水泥砂浆及时找平，经过质量检验合格后方可涂抹一层防水涂料。②节点细部处理。对于阴阳角等附加层位置，可以铺设一层防水卷材。③弹性定位。基层上侧设置基准线来确定防水卷材的铺设位置，并且按照垂直方向铺设防水卷材，使用隔离纸平铺基面，同弹线保持对齐。④卷材铺设阶段，应该按照预设位置铺设卷材，然后将卷材的上部分隔离纸揭开大概0.5～1 m左右，为后续隔离纸揭开方便；水泥凝胶在结构层和卷材中间位置均匀涂抹，控制卷材宽度量测各窄10 cm，这种设计主要是为了规避凝胶过量挤出。在施工到底板和侧墙交接区域时，则需要对搭接边充分焊接。

3.3 地下室顶板

地下室顶板施工阶段，主要包括以下几点内容：①在基层涂抹处理剂。在清理干净基层表面杂质后，涂抹一层处理剂，确保涂抹均匀、无遗漏。②做好细部加强处理，地漏扣、管根和阴阳角等区域遵循设计要求，将卷材裁剪成对应形状，然后进行后续铺贴。③自粘卷材铺设。按照基准线铺开防水卷材，将卷材一侧抬起后按照中线对折，然后轻轻划开隔离纸边，对准基准线粘铺定位；上层卷材施工时，依据施工需要揭开卷材膜。④滚压卷材。卷材排气和压实后，通过手持压辊的方式碾压夯实搭接位置，从内向外逐步碾压，充分排出卷材内部空气，确保卷材充分粘贴牢固。⑤铺设上层卷材。结合地下室特性选择自粘卷材，将其作为上层卷材，铺设到对应长度后裁剪、卷好，同下层自粘卷材错缝1/3铺贴。在这个过程中，逐渐从上层卷材管心朝前滚动，控制搭接宽度为100 mm，搭接缝选择防水专用胶进行处理，封闭后压实。⑥保护层施工。保护层材料以择细石混凝土为主，在平面上浇筑70 mm厚。

4 高分子防水卷材的施工注意问题

4.1 设计合理的爆破参数

隧道及地下工程防水系统设计和施工中，为了保证防水系统整体化运行稳定，起到应有的作用，应该注重合理的爆破参数选择和设计，创设平整的墙面、岩面，对于提升隧道岩层和防水系统的结合度具有积极作用。所以，在充分实地勘察基础上，选择合理的岩面爆破参数，适当的增加炮眼布置密度和火药量，设计合理的炮眼顺序，以此来提升岩面爆破平整度，创设一个良好的施工条件。

4.2 加强初期支护

在使用高分子防水卷材施工期间，需要充分发挥初期支护作用，保障地下工程结构稳定。初期支护结构同防水板是直接接触的，因此初期支护是否合理化很大程度上影响着后续防水板性能。因此，应该保证防水板和喷射混凝土墙面高度贴合，调整防水板松弛量，为后续的施工活动顺利进行开辟可靠的渗流通道。但如果初期支护结构不合理，则会影响到岩面混凝土喷射质量，平整度不符合要求下导致防水板受损，为后续防水施工埋下一系列质量隐患。

4.3 设置衬砌排水通道

对于隧道及地下工程而言，综合防水离不开可靠的排水通道支持，可以选择新型管道材料来布设排水管道，保证排水管道使用寿命的同时，确保排水顺畅。同时，基于排水管设置，可以有效降低二次衬砌的水压，尽可能规避压力对高分子防水卷材的破坏，提升防水系统的防水效果。

5 结论

隧道及地下工程防水施工至关重要，关乎后期工程安全运行以及使用寿命。因此，应该充分结合工程项目特性编制合理的施工方案，合理化选用高分子防水卷材，依据方案规范有序地进行，在提升防水施工质量的同时，有效延长工程的使用寿命。