丙烯酸盐喷膜防水层施工技术要求及工艺

游 亮

(中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司，北京 101149)

1 工程概况

郑州机场至许昌市域铁路工程区间隧道永兴东路站(桥隧分界)～永昌大道站明挖段区间，该段施工采用明挖法，明挖段左线、右线长度分别为547.943、547.3 m。防水是隧道区间的重点施工内容之一，侧墙采用自防水和丙烯酸盐喷膜相综合的方案，施工缝处较为薄弱，该处用钢板止水带防水。

2 丙烯酸盐防水的技术原理及应用优势

2.1 技术原理

以丙烯酸盐液体为基础材料，按比例配制后生成双组分主液，该部分在喷膜设备的作用下喷向待处理的区域，形成均匀性和完整性均较好的膜层。所用防水材料的相容性较好，在提供特定的喷涂压力后能够促进材料的雾化进程，可渗透到混凝土表层。从防水膜组成的角度来看，其中含丰富的钙镁离子，该部分与混凝土中的羟基结合构成稳固可靠的化学键，从而使防水膜与混凝土基层稳定结合于一体[1-2]。

2.2 应用优势

1)传统材料大多为沥青或者改性沥青卷材，需要在分割时进行搭接，而较多的搭接缝在施工过程中无法做到无尘和干净，因此影响沥青卷材的粘接性，而且沥青老化较为严重，老化后粘接缝会渗漏和窜水，而丙烯酸盐喷涂成膜，无搭接缝，不存在漏点。

2)传统防水卷材料主要以沥青或者改性沥青为防水层，以胎基布为胎体(聚酯或者高分子胎)形成的复合防水材料，沥青中加入大量的填料进行增强，防止沥青温度变化时的形态发生变化，所以其回弹量大大降低，在地下工程发生沉降和位移的情况下，无法吸收其带来的应力，防水层会产生脱粘或者开裂。丙烯酸盐则以高延展性(500%)和良好的回弹性吸收结构变化产生的伸缩，不会开裂和脱粘渗漏。

3)传统沥青防水材料主要以焦油改性沥青为主体，其中含有大量的多环芳烃和沥青烟，这些有害物质对人的皮肤和呼吸系统会产生较大的危害，而且地下水丰富区会分解出有毒物质，对地下水资源造成污染，丙烯酸盐主要是以盐类为主的凝胶类材料，大部分成分为水介质，不存在毒害性，为绿色环保材料[3]。

2.3 喷膜防水与传统防水的对比分析

传统防水施工，通常采取的是铺设土工布和防水板的方法，但其应用效果较差，主要体现为：①受尺寸和平整性的影响，防水板难以与混凝土紧密贴合，安装时局部的凸起物会直接影响防水板的完整性，导致其出现渗漏；②防水板施工采取人工铺设的方法，各员工的作业水平存在差异，铺设质量难以得到全面的保证；③铺设时常利用铆钉固定，但其会损伤防水板的完整性，不利于防水。相比之下，喷膜材料在延伸率、粘结强度等方面均更具优势，具体对比情况如表1所示。

表1 喷膜材料与防水板对比

3 丙烯酸盐喷膜防水层施工技术要求

1)喷膜设备是防水层施工的关键装置，选型时着重考虑以下几项要求：输送速率≥9 L/min；泵送扬程>10 m；温度为5℃～35℃。

2)喷膜前先清理基层，使其保持洁净、平整；检查基层各类构件的分布情况，切除外露的锚杆头、钢筋头等突出物；设置基层排水设施后进行覆盖处理，以免材料喷涂在排水设施上；详细检查基层处理情况，确认无误后正式喷膜。

3)喷膜材料的使用遵循随配随用的基本原则，尽可能缩短配备完成至使用前的间歇时间，未及时使用时转至阴凉处，存放时间不超过30 min。由专员操作，精准控制喷枪的姿态，与基面垂直，匀速移动喷枪的位置，分两次喷射，直至达到总厚度要求为止。局部基面的施工条件复杂，为保证喷膜效果，灵活调整喷射参数(包含喷射角度、距离等)。完成一层的喷膜施工后，若未及时跟进下一层，在后续恢复喷射前先清洗两层所形成的接头部位，并形成≥100 mm的搭接宽度，保证喷膜防水层的衔接稳定性。

4)喷膜后安排检查，局部厚度不足时分析具体情况并补喷，直至实测的防水层厚度满足要求为止。针对脱层、蜂窝等喷膜防水层的质量缺陷，在处理时先将该部分切割并清除，而后补喷，直至缺陷被有效修复为止。

4 丙烯酸盐喷膜防水层施工工艺

4.1 侧墙喷膜施工

正式喷射前先清理基面；侧墙基面存在表层浮渣时及时将其打磨平整，遇坑槽等凹陷部位，用性能良好的水泥砂浆填补；适度切割基面的模板拉杆钢筋，使其保持整齐；清理顶板边缘30 cm的基面，避免杂物附着。

各项准备工作均落实到位后正式进入喷膜环节，按照自下而上的顺序分层、分区推进。喷膜施工采用脚手架时，搭设时分别为各层紧密设置模板，构成稳定可靠的平台，供员工在该处行走、作业。以侧墙根部的防水施工为例，设置在该处的防水层需要与自粘卷材稳定搭接，施工示意图如图1所示。

(a)射钉固定卷材法

(b)砂浆固定卷材法

合理选择性能良好的自粘卷材并将其设置到位，与侧墙基面结合，其中射钉固定是操作便捷且应用效果较好的方法，射钉布设间距≤10 cm，若选择砂浆粘结的方法则形成宽度至少为10 cm的粘结段。但无论采用上述何种方法均要用密封胶收边，保证卷材粘贴的严密性与稳定性。

具体施工要点如下。

1)在侧墙根部转角部位进行防水施工时加强对喷膜防水层的处理，有必要设置同材质的加强层，尺寸按照横向≥10 cm、竖向≥15 cm控制。此外，侧墙根部的膜层边缘厚度逐步减小，以便有效收头。对于侧墙所形成的施工缝，在对该处采取防水措施时，设置宽度≥400 mm的加强层。

2)在侧墙混凝土结构变形缝处施工防水侧层时，在缝的两侧均设置宽度≥300 mm的空铺层，每侧与基层的满粘段长度≥200 mm，具体尺寸根据实际情况适当增加。为提升空铺层的防水效果，在该处施工时设置加强层，宽度超过空铺层300 mm。

3)侧墙垂直方向的喷膜防水层属于细节部分，但该处的防水效果必须得到保证，考虑到其需要与周边自粘卷材稳定搭接的问题，提出射钉固定、砂浆固定两种处理方法，具体示意图如图2所示。

(a)射钉固定卷材方式

(b)砂浆固定卷材方式

主要的技术要点为：在设置自粘卷材时要求其与侧墙基面稳定结合，为达到此效果，可选择射钉固定或砂浆固定的方法；无论采用何种固定方法均要注重对自粘卷材的收边处理，材料采用的是密封胶；自粘卷材与喷膜防水层搭接，在该处稳定粘贴复合型卷材，为了切实保证粘贴效果，所用材料的背面需带土工布；喷膜防水层与自粘卷材搭接时，形成至少10 cm的搭接宽度，边缘处厚度逐步递减，以便顺利收头。

4)侧墙喷膜施工时控制好作业点位，喷射位置达到顶板边缘向内20 cm处或适当增加，并且将其中的10 cm视为阳角加强侧层，剩余部分与顶板后喷防水层搭接。

4.2 顶板喷膜施工

喷膜施工前先用高压水清洗顶板，使该处恢复洁净，控制好喷水的范围以及水压，避免侧墙至顶板边缘的喷膜防水层受损。顶板边缘与侧墙形成交接，施工中注重对新旧喷膜防水层的搭接处理，以防搭接不稳定。顶板喷膜防水层成型后，若未及时对防根刺层做覆盖处理，则及时用土工布予以防护。

4.3 施工注意事项

1)合理控制丙烯酸盐喷膜防水层的厚度，具体考虑的因素包含防水等级、现场施工条件等，至少达到3 mm，必要时适当增加，在足够厚度的前提下充分发挥出防护的作用。

2)防水层施工中除了保证自身的防水效果外，还需要注重其他防水材料的特性，形成相兼容的关系，共同构成优质的防水体系。

3)在应用丙烯酸盐喷膜防水技术时提前做可行性分析，判断防水层的施工条件以及成型后的适用性。对于现场存在地下水并且有较强的酸性(pH≤5.5)或碱性(pH≥13)时注重防护，以免防水层在强酸、强碱环境中失效；此外，现场环境的相对湿度≤60%并且防护层直接暴露于外界时也应采取防护措施。

4)提前安排图纸会审，判断丙烯酸盐喷膜防水技术的可行性，并综合考虑材料性质、现场作业环境等因素制定专项施工方案，采取有效的技术措施，组建高素质的施工队伍，高效推进施工进程。积极实施机械化施工的模式，为此应配备专用喷膜设备，使用前检验其性能，若无误则正式投入使用。

5 结束语

在铁路工程建设中，丙烯酸盐喷膜技术是较为常见的防水手段，其充分兼容传统卷材和传统涂料的应用优势，能够有效解决地下水渗漏的问题，为铁路基础设施的正常使用提供保证。在实际应用中，需提前判断技术的可行性，而后统筹规划，富有秩序地施工，确保成型的丙烯酸盐喷膜具有优异的防水效果。

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