地铁车站全包新型EVA 自粘防水板施工技术

2023-10-16 15:29涂凯敏
湖南工业职业技术学院学报 2023年4期
关键词:穿墙基面侧墙

涂凯敏

(中铁十八局集团第一工程有限公司,河北涿州,072750)

前言

隧道渗漏水是地铁地下工程中常见的质量问题之一,为解决渗水问题,目前地铁车站经常采用高分子自粘防水卷材当作地下工程底板以及侧墙的防水建材,然而这类防水卷材的自粘搭接处一旦遇水或被泥沙渗入,其自黏性能就会极大减弱,导致出现开口甚至分离,影响防水卷材的密封性,防水效果被削弱。此外,常用的PVC 防水板也存在耐久性差、弯曲变形易断裂、拉伸强度和断裂延伸率较低等弊端,而且这两种建材造价比较高。[1]

新型EVA 自粘防水板是一种可以与后浇混凝土结构紧密结合的新型防水材料。EVA 自粘防水板由高分子热熔胶、隔离膜和EVA 合成高分子片材共同复合而成,由于新型EVA 自粘防水板具有防窜水性强、抗拉强度高、防地层变形和局部抗冲击破坏能力强,加之具有较好的柔软性、耐酸耐碱性、抗低温性能、优良的加工性能及与填充剂的相容性好等优点,因此在公路、铁路隧道工程的应用日益广泛。

本文对高分子自粘防水卷材、PVC 防水板、新型EVA 自粘防水板的价格、性能等进行综合对比,在厦门地铁3号线洋塘站,通过比选,采用防窜水性强、抗拉强度高、防地层变形和局部抗冲击破坏能力强、性价比高的新型EVA 自粘防水板,并对新型EVA 自粘防水板全包防水技术的关键工序、操作要点、提高防水板关键节点质量的做法进行阐述,为类似工程项目施工提供参考。

一、防水卷材比选

(一)防水卷材综合单价对比

通过调研,厦门当地高分子自粘防水卷材、新型EVA 自粘防水板、PVC 防水板的综合单价明细表(2023 年3 月26 日数据)见表1,通过对比,发现新型EVA自粘防水板性价比最高。

表1 防水卷材综合单价对比一览表

(二)高分子自粘防水卷材缺陷

1.侧墙高分子自粘防水卷材受到浇筑的混凝土的冲击容易变形,粘接带易被破坏,影响两道防水卷材的搭接效果。

2.底板高分子自粘防水卷材接缝粘接区域如果黏结不牢,一旦遇水,就会黏结力降低,进而产生渗漏水通道,影响防水效果。

(三)PVC防水板施工缺陷

1.PVC防水板没有较好的耐久性,柔软性不足,一旦弯曲变形,容易出现断裂。

2.PVC防水板拉伸强度比较低,也没有很好的延伸性,如果隧道出现变形,防水板很容易出现断裂现象。

(四)新型EVA自粘防水板的优势

1.新型EVA 自粘防水板具有抵御局部冲击破坏和地层变形功能,抗拉强度更高。

2.新型EVA 自粘防水板采取自粘铺设方式并通过双缝热熔进行焊接,特殊位置的防水效果更好,满足全包防水的相关特殊要求。

3.地铁车站结构形式比较利于采用新型EVA自粘防水板进行双焊缝焊接。

通过以上综合比选,厦门地铁3号线洋塘站最终选择新型EVA 自粘防水板作为地下工程防水材料。

二、工程实施案例

(一)工程简介

厦门市轨道交通3 号线工程土建施工总承包3 标段二工区洋塘站位于石厝路与新城中路交界处,沿石厝路设置。车站总长205 m,车站周边北侧为洋塘科技中学,南侧为洋塘保障性住房和洋塘幼儿园。场区地面表部为耕植土,其下为坡残积黏性土,属残积台地区(Ⅱ区),丘陵地貌;场区地形有一定起伏,地面高程25.9~36.8 m,地表现状为耕地,场地复杂程度属中等。原地貌属于残积台地区,部分地段原地貌属于冲洪积阶地,沿线上覆第四系人工填土、结构底板埋深14.5~24.5 m,场地及周边多辟为耕地,局部地段为现有土路。有孤石分布、基岩突起,为中风化花岗岩。场地地下水较为丰富,一般埋深在地表以下3m,结构深度范围地层主要为含泥中细砂层,透水性强,防水难度大。

(二)新型EVA 自粘防水板施工技术

1.新型EVA 自粘防水板总体施工方法关键工序操作要点

按照《城市轨道交通技术规范》(GB 50490—2009)和《地下铁道工程施工质量验收标准》(GB/T 50299—2018),其施工流程和施工方法如下:

(1)施工流程:第一步,对基面进行清理。第二步,对无纺布缓冲层进行处理:把无纺布在处理好的基层上铺设好,需要搭接5 cm,搭接边通过手持焊枪进行焊接,采用射钉对垫片进行固定,把无纺布在垫片下进行有效固定。第三步,铺设新型EVA 自粘防水板:①把自然疏松的板材通过轮廓布置在基层上进行预铺,务必保持平整顺直,不能出现扭曲,搭接宽度满足要求。②通过压焊枪把EVA 防水板与垫片进行牢固焊接,每侧防水板务必预留100 mm 的搭接边,方便与两侧的防水板进行有效搭接。③通过双缝焊接机对搭接边进行有效焊接,两幅EVA 防水板的搭接宽度保持在100 mm,单条焊缝的焊接宽度至少为10 mm,确保焊接的严密性,切勿出现焊穿和焊焦现象。④复合式衬砌的防水板铺设以及内衬混凝土的施工距离至少为500 cm。⑤在施工前,精确放样,预留接头位置,接头错开形成 “丁” 字形,焊接缝的结合面要确保清洁,没有水渍、油渍等。⑥通过手持焊枪焊接,焊缝检测通过目测与机械检测相结合。

(2)底板EVA 防水板施工方法

新型EVA 自粘防水板、无纺布缓冲层及PE热熔片等三种材料一起组成车站结构全包防水主材,为实现车站结构全包防水整体焊接的目标,在对基面进行仔细清理以后,细致铺设无纺布缓冲层,然后在无纺布的基面上把防水板通过爬焊机进行双焊缝连接并固定好,以此类推,最终完成所有的铺设任务。借助机械焊接可以避免人工焊接容易漏焊的弊端,更能有效阻隔底板的渗水,底板EVA 防水板等防水处理示意图如图1。

图1 底板EVA 防水板等防水处理示意图

(3)侧墙EVA防水板铺设步骤

铺设侧墙防水板的方式为:从侧墙一边向另一边仔细铺贴,避免防水板的接缝处焊接时出现凸出或变形现象,防水板一旦受到钢筋挤压或钢筋焊接时容易被损坏。地铁车站侧墙立面新型EVA 自粘防水板铺贴示意图如图2 所示。

图2 地铁车站侧墙立面新型EVA 自粘防水板铺贴示意图

2.关键工序操作要点

(1)防水板缓冲层铺设

处理后连墙基面通常存在凹凸不平的现象,所以需要在处理过后的基面上铺设一层无纺布作为缓冲层,无纺布规格是4 mm×2000 mm×50 000 mm。在底板基面进行无纺布铺设的时候采取纵向铺设的方法,首先从基层平面铺设好以后,依次朝两边进行有序延伸,每幅无纺布搭接宽度设定为100 mm。尤其需要注意的是,在集水坑等一些特殊变截面区域的搭接处,需要通过射钉进行有效固定,防止无纺布脱落。底板无纺布铺设如图1。侧墙横向铺设无纺布,将把第一节无纺布仔细地铺至钢支撑的底面位置,接着借助PE 热熔片,并通过长度为8 cm 的长射钉把无纺布在地连墙基面上进行有效固定;接着进行第二节无纺布的铺设,仔细压住第一节无纺布的长边,借助PE 热熔片把无纺布牢固铆定。

(2)底板新型EVA自粘防水板铺设

新型EVA 自粘防水板采用1.5 mm×2 000 mm×20 000 mm 规格,首先在底板平面铺设新型EVA 自粘防水板,将两张新型EVA 自粘防水板沿着纵向铺设,直到接触障碍物后停止;然后搭接两幅防水板长边,搭接宽度设置成100 mm,从一端把两张防水板细心地插入爬焊机的卡槽中;接着将爬焊机的施工温度和作业速度调整到最佳状态。底板防水板焊缝焊接布置图如图3所示。

图3 底板防水板焊缝焊接布置图

按照前面的施工方式,把底板平面作为基础,将双焊缝连接好的防水板进行横向铺设,铺设至结构边墙时终止,这样就完成了防水板阶段性的整体铺设。底板防水板纵横向焊缝焊接示意图详见图3。防水板纵横向连接借助爬焊机采取双焊缝焊接的方式,如果位于集水井等特殊拐角变截面区域或下翻梁环向焊缝区域,通过人工手持热风枪进行焊接,焊宽要求为4cm。

(3)侧墙新型EVA自粘防水板铺设

第一步,新型EVA 自粘防水板由侧墙标准段的一端位置朝另一端位置进行竖直铺设,将防水板固定,另外与前一张自粘防水板进行有效焊接,然后继续铺设下一张自粘防水板,通过依次铺设焊接防水板的方式能够确保接缝焊接时的平整性。侧墙防水板详细铺设方式如图4所示。

图4 侧墙新型EVA 自粘防水板铺贴立面

第二步,对侧墙基面新型EVA 自粘防水板临时固定的时候,发挥防水板自带的两条宽度为7cm的尼龙的作用,完成有效搭扣,对两幅防水板进行对中搭接处理以后,采取按压防水板的办法将其与无纺布进行黏结固定,然后借助爬焊机对两幅防水板的搭接缝进行有效焊接,并通过磁焊枪焊接防水板。在顶面至钢支撑位置铺设防水板时,底面与底板防水板之间的搭接宽度为100 mm,按顺序依次焊接侧墙立面焊缝,然后把底板纵向焊缝焊接好。顺着侧墙防水板顶面朝上圈起600 mm 的长度,通过热风枪焊接固定住圈起防水板,另外通过射钉在基面上固定卷起的防水板两端,对上一层防水板进行铺设的时候,通过爬焊机将底层防水板水平接缝采取双焊缝的方式焊接;假如局部有孔洞,闭住采用热风枪全面补焊。

第三步,通过气焊割除或拆除钢支撑的时候,为避免气焊切割施工时气焊焊渣烧穿防水板,在防水板表面需要铺设湿润的无纺布以及湿砂,或者垫上钢板。拆除托架和斜撑支座时,防水板保护方法示意图详见图5。卷材上的胶膜,确保大面防水卷材与小方块粘面型防水卷材能够牢固黏合,确保卷材与地连墙保持紧密贴合状态,如图6所示。

图5 防止防水板被气焊破坏的保护措施示意图

图6 无纺布上钉粘面型卷材固定法

焊接底板和侧墙防水板的时候,务必确保侧墙防水板延伸到底板面的距离至少为100 cm,采用爬焊机焊接侧墙防水板立面接缝时,确保在侧墙和底板的折角位置保持足够的区域,防止底板防水板接缝出现开口。

(4)避免侧墙大面铺设出现松动的举措

挂设侧墙防水卷材之前,必须对一层土工布进行满面挂设,无纺布按照现场实际尺寸完成切割以后,将无纺布在处理好基面的地连墙上铺好,将粘面型防水卷材切割成的尺寸为15 cm×15 cm 的正方形小块,在铺设好的土工布上依据100 cm×100 cm 梅花形进行布置。在铺设侧墙防水卷材的时候,撕掉小方块粘面型防水

三、提高防水板关键节点质量的做法

(一)穿墙管防水细节处理

穿墙管防水细节处理[2]步骤如下:

(1)把EVA 自粘防水板裁剪成一块边长不小于穿墙管直径的正方形,接着在正方形卷材中心绘制一个圆形,其半径与穿墙管一致,将圆依次等分为若干等份以后,然后在穿墙管与底板的接缝处把EVA 自粘防水板和穿墙管紧密粘连在一起(图7)。

图7 穿墙管防水细节处理示意图(一)

(2)将EVA 自粘防水板裁剪成矩形,穿墙管的周长作为矩形长度,接着把一条长边进行分切,呈齿状,其等分份数与前一步骤保持一致,接着通过EVA 自粘防水板对穿墙管进行包裹,确保其齿状面向下方并折放在首层上,如图8所示。

图8 穿墙管防水细节处理示意图(二)

(3)将EVA 自粘防水板切成大小合适的面积,在第二层进行黏合处理后,接着把抱箍用螺栓在EVA 自粘防水板上进行固定,详见图9 所示。

(二)穿墙管阳角较尖锐处防水细节处理

首先选用EVA 自粘防水板依次裁剪成两个大小不一的正方形块,接着从方块正中间到其中一边绘制一条线并将其裁开,然后结合现场实际阳角形状把正方形块加工成如图10 所示的阳角形状。接着撕掉较小的阳角加强层上的胶膜,在较大的阳角加强层里进行黏合处理。

图10 阳角较尖锐处防水施工工艺

(三)降水井防水节点工艺

沿着降水井周围做好EVA 自粘防水板的铺设以及细部焊接,另增加一道高度为550 mm 的高密度聚乙烯自粘防水卷材,把降水井接缝处做好密封处理,用热风枪对所有接缝进行热熔焊接[2-6],如图11 所示。自粘防水卷材以及EVA自粘防水板的共同作用,提高了降水井的基面防水成效。

图11 降水井防水节点

四、工程应用情况及技术经济对比

全包新型EVA 自粘防水板施工技术应用于厦门地铁3号线洋塘站地下工程,该技术施工效果好,防水效果显著,且极大地节约了施工时间和成本。洋塘站采用该技术,至少节约人工成本30 万元。另外,在防水施工工期方面,通过对比分析,工期至少节省了2/5。

五、结语

在厦门地铁3 号线洋塘站采用全包新型EVA 自粘防水板施工技术,采用合理的施工步骤以及焊接次序,局部采取无钉铺设双焊缝连接的施工工艺。本文对防水板缓冲层铺设、底板新型EVA 自粘防水板铺设、侧墙新型EVA 自粘防水板铺设关键施工要点进行介绍,尤其针对侧墙大面防水卷材防空鼓、松动应对措施以及穿墙管位置、阳角较尖锐位置、降水井等节点的防水细节处理进行了详细介绍。这些措施在提高焊接效率的同时,又确保了全包防水板施工质量,取得良好的防水效果,可为类似工程项目提供一定的借鉴。

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