陶瓷绝缘地板在地铁站台屏蔽门区域绝缘中的应用探讨

屈 静

西安市地下铁道有限责任公司，陕西 西安 710016

地铁屏蔽门设置的主要目的是将车站站台公共区与轨行区隔离，简化环控系统，降低车站空调系统的运行能耗；减少列车运行噪音及活塞风对车站站台候车乘客的影响，防止人员跌落轨道产生意外事故，为乘客提供一个更加舒适、安全的候车环境。西安地铁二号线采用1500VDC刚性接触网，最大载流量3300A。由于屏蔽门门体结构多为金属导体，为保证乘客上、下车乘车安全，将屏蔽门与轨道进行等电位连接。站台屏蔽门设备与钢轨等电位连接后，最高可携带DC120V的直流电压，对站台候车乘客造成安全威胁。因此在屏蔽门施工过程中对距离屏蔽门门槛边线0.9m宽113.34m长的区域以及整个端门中心线两边各1.5m宽的范围内设置绝缘地板。

1 地铁车站常规绝缘地板

目前国内地铁采用的方案主要为橡胶绝缘地板。橡胶地板具有绝缘性能好、防滑的功能，同时有多种颜色可供选择，可满足协调站台装饰装修的要求。但橡胶绝缘地板材料最高燃烧性能为GB8624-2006规定的Bf1级，材料防火性能Bfl-s1，t0级。国标《地铁设计规范》（GB50157-2003）19.1.13“车站的站台、站厅、出入口楼梯、疏散通道、封闭楼梯间等乘客集散部位，及各设备、管理用房，其墙、地及顶面的装饰材料，以及广告灯箱、座椅、电话亭和售、检票亭等所用材料，应采用不燃材料，同时，装饰材料不得采用石棉、玻璃纤维制品及塑料类制品”。可见，选用绝缘橡胶地板敷设在站台区域，虽可作为车站装饰的一部分，但不能满足国家规范的防火等级要求。

其次，由于橡胶使用寿命较短，国内部分城市地铁所采用橡胶地板，已经开始面临修补更新，增大了运营成本。以西安地铁为例，二号线目前开通运行仅半年时间，采用的橡胶材质绝缘地板在靠近卫生间一侧，地板由于长期受到水汽侵蚀，已开始出现开胶、卷曲等现象。

另外，在施工过程中，敷设绝缘层和铺设装饰层存在交叉施工，极易在施工过程中刺破绝缘材料而使其失去绝缘功能，因此对施工技术也提出了较高的要求。

2 陶瓷绝缘地板

2.1 陶瓷绝缘地板性能

新型陶瓷绝缘地板具有良好的绝缘性能和防火性能，防火等级A级，具备建筑装修、装饰材料的性能，同时还具有较高的体积电阻率、表面电阻率和耐高压电气性能。克服了橡胶地板材料易老化、不耐磨、易污染、耐久性和防火欠佳的问题，并兼容了陶瓷地板的优点，具有美观耐用、防火、防滑、抗压、耐磨、耐腐蚀、防污、防水防渗透、放辐射性低、环保卫生易于施工的特点。既可敷设于设置地铁站台边缘屏蔽门系统的绝缘区域，也可用作大型发电设备用房、配电设备用房的地面装饰绝缘材料。

主要性能参数:

吸水率平均值:3.3%；最大值:3.8%；

破坏强度877N 55N/mm2；

断裂模数:平均值:33.2MPa；最小值:30.9MPa；

耐磨性:4级2100转；

静态摩擦系数（干燥）0.77；

放射性A类内照指数:Ira=0.6；外照指数:Ir=1.0；

表面电阻:2.79×1011Ω；

体积电阻:6.54×1012Ω；

莫氏硬度:6级；

抗压强度:204MPa。

陶瓷绝缘地板与橡胶绝缘地板参数比较如下:

表1 陶瓷绝缘地板与橡胶绝缘地板参数比较

绝缘陶瓷符合GBT 8411.3-2009 陶瓷和玻璃绝缘材料第3部分“材料性能”的要求；产品符合GB/T4100-2006附属G、JC/T872-2000、GB8624-1997，GB6566-2010、GB23569-2011和GBT4740-1999的标准要求。通过对两类产品的技术参数对比来看，陶瓷绝缘材料在厚度、抗压强度、硬度和表面电阻方面均优于传统橡胶绝缘材料，尤其是陶瓷产品其燃烧性能可以达到不燃A级，完全满足了《地铁设计规范》中屏蔽门防火等级的要求。

2.2 施工方案

采用类似装修干挂石材的施工方案，地板四周立面及底面均匀涂抹专用防水、高强度绝缘粘贴胶，地板间缝隙将被防水绝缘胶填实，保证在绝缘区铺设的每块地板都是独立的绝缘体。结构图如下:

图1 绝缘层结构图

绝缘地板与屏蔽门门槛处缝隙的处理采用绝缘胶条填充，在地板的下方安装绝缘托架作为绝缘支架，防止绝缘胶条由于外来的作用脱落到站台层下面。陶瓷绝缘地板可以作为普通的装饰地板材料使用，且绝缘地板体积阻率较高，原则上地板与装饰大理石之间不用作任何处理，也可用10mm宽，厚12mm的专用绝缘分割条填充。

2.3 施工工艺及质量要求

2.3.1 施工工艺

1）垫层处理:结构层上垫层处理按照车站装修设计要求实施，砼强度不小于C20，平整度要求2m靠尺范围内不大于3mm，表面压光；伸缩缝、结构变形缝等封口做好过渡处理，以保证地面的平整度；绝缘地板系统工程铺设前，用磨机地坪进行打磨，去除表面浮尘、垃圾、油渍等，确保原始地坪表面进行清洁；

2）涂抹环氧底漆:在确认底面垫层水份含量小于3%后，对地面均匀涂抹环氧底漆，对作绝缘区防潮、防水处理；

3）涂抹环氧自流平:在环氧底漆干透之后均匀涂刷环氧自流平，对地面进行找平处理并检查是否有未涂抹到的地方；环氧自流平自然干燥时间约为2～3天，干燥期间要保证表面清洁；

4）审图预铺:按照施工图的要求预摆绝缘地板，保证地面导向放置在滑动门前面的正确位置；

5）立面及底面涂胶:对每一块绝缘地板的立面和底面均匀涂抹绝缘胶，保证绝缘地板与底面环氧自流平的结合，绝缘地板间有绝缘胶填实，既防止地板表面水通过缝隙渗透到绝缘地板下，又保证每一块绝缘地板都是单独的一个绝缘体，确保各绝缘体并联以后电阻不降低，冗余保证绝缘效果；

6）铺实及缝隙处理:用橡胶锤轻敲绝缘地板，保证其与地面无空鼓；检测地板间缝隙是否填充满绝缘胶，并对绝缘地板与屏蔽门门体、装修区边缘缝隙进行绝缘胶条填充；

7）绝缘检测:在绝缘胶凝固之后进行检测，对没有达到绝缘要求的区域进行单独处理，保证施工完成之后绝缘区电阻大于500兆欧；

8）成品保护:成品保护主要防止后续工作对地砖造成的污染和损伤，保护层可以使用地板包装箱的纸板或彩条布。

2.3.2 质量要求

1）绝缘地板底层面层与下一层结合(粘贴)应牢靠无空鼓；砖面层洁净；接缝平直，砖块无裂纹、掉角、缺棱；

2）表面平整度:绝缘地板板块之间缝隙小于或等于2mm；交叉缝隙平直要求小于或等于2mm；交叉缝隙高低差要求小于或等于0.5mm；

3）每侧站台铺设绝缘地板时，在施工过程中对铺设完的绝缘区域进行分段检查、测试，保证每个施工阶段绝缘符合要求；绝缘区域绝缘地板与屏蔽门门槛间预留10mm间隙，在屏蔽门与绝缘地板测试验收完后，用绝缘胶密封；

4）施工要求符合《建筑装饰装修工程施工质量验收规范》（GB50210-2001）的要求。

3 结论

综上所述，在地铁屏蔽门建设中采用新型陶瓷绝缘地板已逐渐成为可能。该材料应用于地铁站台绝缘后，对用户需求书原有方案的改进和优化体现为绝缘地板本身绝缘电阻≥1×1011Ω，且模拟工程环境实际测量数值≥500MΩ（500MΩ测量仪器已经打满刻度）。其次，采用陶瓷绝缘地板，既能保证地铁站台的绝缘功能，又能达到防火要求；同时其材料还具有建筑装修装饰材料耐磨、抗压性强、硬度高、防滑、环保等特性，并可免除橡胶地板后期维修更换的工作，节省运营维护成本并保障系统的正常运营。当然，陶瓷绝缘地板在地铁中应用是一项较新的技术，如何在大面积施工中进行质量控制、如何保证屏蔽门系统绝缘的稳定性和可靠性，这些问题还有待于在实际运营中进一步进行检验。

[1]地铁设计规范 GB 50157-2003.

[2]西安地铁二号线屏蔽门系统技术规格书，2009.

[3]建筑装饰装修工程施工质量验收规范 GB50210-2001.

[4]《绝缘磁地板》产品手册.