叶军：地下工程预铺反粘防水技术浅述

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  前言

目前，我国绝大部分地下工程均采用传统材料（如SBS改性沥青卷材等）作为防水层，防水材料通过热熔等方法铺贴于垫层基面上，然后做保护层，再浇筑混凝土结构，防水层不与结构混凝土形成粘接。而且对于传统的地下防水做法，在基础垫层发生沉降时，防水层会随基层而变形，容易导致底板与侧墙的防水层直接脱开或破坏，柔性防水层便无法达到完整封闭的作用。这种做法的**缺陷在于，当防水层受到破坏时，地下水会在防水层和结构层之间发生窜流。由于结构混凝土是多孔性非匀质材料，在浇筑过程中因振捣不实产生蜂窝孔洞、客观因素导致的混凝土预留缝隙（施工缝、变形缝等），以及地基不均匀沉降造成的结构裂缝等原因，窜流于防水层和结构层之间的水分就会沿结构混凝土的缝隙、孔洞等缺陷进入到结构内部，造成渗漏（图1）。





这样的话，即使在室内进行维修，也很难锁定柔性防水层破损处的具体位置，修补工作难以顺利进行，且维修成本昂贵。在我国，地下工程结构与防水层之间的窜水问题一直没有得到很好解决，成为影响地下防水工程质量的障碍。


在我国现行的地下防水工程技术规范中，“外防外贴”和“外防内贴”均指地下建筑结构侧墙部位的防水做法，实际上结构底板的柔性防水层采用的也是“外防内贴”做法，而保证地下工程“外防内贴”做法不发生渗漏水问题的关键在于柔性防水层与结构混凝土形成“真正的满粘”。



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地下工程预铺反粘防水系统简介








实现柔性防水层与结构混凝土形成真正意义上的满粘结，就能够彻底消除二者之间的窜水通道，可以从根本上解决地下工程的窜水问题。地下工程预铺反粘防水技术以其先进的防水理念和简便的施工工艺，成为中国国家标准《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）中增加的技术内容，并被列入国家住建部2010年颁布的《建筑业10项新技术》之防水新技术中。


地下工程预铺反粘防水系统由高分子自粘胶膜防水卷材和施工应用技术两部分组成。预铺式高分子自粘胶膜防水卷材是以合成高分子片材为底膜，单面覆有高分子自粘胶膜层，用于预铺反粘法施工的防水卷材；而预铺反粘法则是指将覆有高分子自粘胶膜层的防水卷材空铺在基面上，然后浇筑结构混凝土，使混凝土浆料与卷材胶膜层紧密结合的施工方法[1]。


基仕伯公司于1991年在昆西火险公司（Quincy Mutual Fire Insurance Co.）项目**次使用地下工程预铺反粘防水技术获得成功。经过二十多年的工程实践，该项技术不断完善，为解决地下防水工程的渗漏水问题提供了一个新的方法。至今，已在包括中国在内的数十个国家得到应用，以其显著区别于传统防水材料的优点越来越为用户所认可。


以基仕伯PV®100预铺式高分子自粘胶膜防水卷材为例，它是一种多层复合材料，由高密度聚乙烯板、非沥青基高分子胶粘层和特制的耐候颗粒保护层构成（图2）[2]， 每个构造层次都有其特定功能。




PV®100预铺卷材的高密度聚乙烯板主要提供防水功能，而且具有高强度、高延伸、抗穿刺和耐腐蚀等特点。非沥青基高分子胶粘层提供卷材与混凝土的粘接功能，在混凝土的浇筑过程中，胶层与流动的混凝土水泥浆形成连续、完整、牢固的粘接；加之高分子胶粘层具有一定厚度，能以塑性变形方式抵消冲击力，可承受结构裂缝的影响。卷材表面的特制颗粒耐候层粘附于高分子粘胶层上，既可抵御紫外线、延长产品外露时间，又能在混凝土凝固过程中与水泥浆形成机械咬合，更加提高了卷材与混凝土的粘接力。同时颗粒层还提供了不粘的表面可供施工人员行走，使后续工程能够顺利进行。


PV®100预铺卷材的施工应用技术完全不同于传统的防水卷材。预铺卷材用于底板平面时，将高密度聚乙烯板（光滑面）面向垫层、颗粒层（胶层）面向操作者，直接空铺在垫层基面上；预铺卷材用于立面时，将卷材机械固定于围护结构基面上，颗粒层（胶层）面向操作者，在搭接部位对卷材进行临时机械固定，通过相邻卷材的搭接，覆盖机械固定点（如钉子等）。PV®100预铺防水卷材施工完成后，无需铺设任何保护层，即可直接进行绑扎钢筋、支立模板、浇注结构混凝土等后续工序。


由此可以看出，通过现浇的流动混凝土与胶粘层和耐候颗粒层的共同作用，可使预铺卷材与硬化后的结构混凝土形成牢固连续的粘接，达到真正满粘的目的，实现对结构混凝土直接的**性防水保护，有效防止防水层发生局部破损时，外来水在防水层和结构混凝土之间的窜流问题（图3）。该技术在提高地下工程防水层可靠性的同时，大幅降低了可能发生的渗漏水维修难度和费用。






地下工程预铺反粘防水系统的具有这样几个明显特点：1）卷材防水层能够与结构层**性粘结为一体，中间无串水隐患；2）防水层不受主体结构沉降的影响，有效地防止地下水渗入；3）基层基本平整即可，不需找平层，且可在无明水的潮湿基面上施工；4）防水层上无需做保护层，可浇筑混凝土；5）单层使用，节省多道工序，节约工期，节省综合造价；6）特制高密度聚乙烯板（HDPE）具有优良的抗拉、抗撕裂及抗冲击性能；7）冷施工，不使用明火；无毒无味，安全环保。[3]




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预铺反粘防水施工技术要求


预铺高分子自粘胶膜防水卷材适用于地下工程的底板及外防内贴做法的侧墙及隧道等工程。对于外防外贴法施工的侧墙，应铺贴与PV®100预铺卷材相容性好的常规防水材料（如基仕伯YTL-VX自粘防水卷材等）。


3.1   材料要求



3.1.1   PV®100预铺式高分子自粘胶膜防水卷材外观应符合如下要求：


●   成卷卷材应卷紧、卷齐，端面里进外出不得超过20mm。

●   成卷卷材在4～45℃任一产品温度下应易于展开。

●   卷材表面应平整，无可见的缺陷，如孔洞、结块、气泡、缺边与裂口等。

●   每卷卷材的接头不超过1个，较短的一段长度不应少于1000 mm，接头处应剪切整齐，并加长150mm。


3.1.2   PV®100预铺式高分子自粘胶膜防水卷材技术性能指标




3.2   施工要点



3.2.1   基面处理


●   底板混凝土垫层浇筑完毕后，应及时收水、压实、抹平，若有蜂窝、麻面、开裂、缺口和孔洞等缺陷，宜采用1：2.5的水泥砂浆找平。

   垫层平面应坚实、平整、干净，可以潮湿但不得有明水，否则应提前进行堵漏、排水处理，以免妨碍防水层的施工。

●   外防内贴防水做法的排桩、地连墙等围护结构立面基层，其表面可采用混凝土、水泥砂浆等进行找平处理，基面的平整度应满足D/L≤1/6，其中D为相邻两凸面间的**深度，L为相邻两凸面间的最小距离。平整度不符合要求时，应采用1：2.5的水泥砂浆填充抹平。在基层混凝土未完全硬化前，应将基层表面凸出的石子等尖锐、突出杂物清除。

    对于外防外贴防水做法的混凝土结构侧墙立面基层，表面平整程度应符合国家标准和设计要求。

●   凸出基层表面的钢筋、螺栓等应从根部割除，并在割除部位用1：2.5的水泥砂浆进行覆盖顺平处理，覆盖砂浆的厚度不得小于20mm，覆盖面应满足基面的平整度要求。


3.2.2   外防内贴施工工艺


●   底板垫层平面PV®100预铺卷材施工工艺

    清理基层→基面弹线、定位→空铺PV®100预铺防水卷材→卷材搭接处理→细部节点处理→自检、修补、验收→绑扎钢筋→浇筑底板结构混凝土

铺设**幅PV®100预铺卷材时，先将卷材按弹好的基准线定位空铺在基面上，且PV®100卷材的高密度聚乙烯板的平滑光面面向基层，耐候颗粒层表面向施工人员，仔细校正卷材位置。相邻第二幅卷材在长边方向与**幅卷材的搭接宽度不小于70mm，搭接操作时先撕掉卷材搭接处的隔离纸，注意搭接处保持干净、干燥、无灰尘，进行搭接粘合作业时，随即排出搭接边里的空气，并用压辊压实粘牢。重复上述操作，直至整个平面的PV®100卷材铺设完成。

对于短向搭接缝，应采用PV®100专用胶或胶带粘贴并压实粘牢，宽度不小于70mm。

●   侧墙立面PV®100预铺卷材施工工艺

    围护结构立面基层找平、检查、清理→基面弹线、定位→机械固定铺设PV®100预铺防水卷材→卷材搭接处理→细部节点处理→自检、修补、验收→绑扎钢筋→浇筑侧墙结构混凝土。

    立墙铺设PV®100预铺卷材时，先将卷材按弹线位置对准在围护结构墙的基层上，卷材的平滑光面面向**性围护结构，耐候颗粒层面向结构混凝土墙。采用机械固定方式把预铺卷材固定于围护结构墙支撑面上。根据现场实际，可在卷材搭接边每隔500mm左右进行机械固定。施工时，撕去长向预留自粘搭接边表面的隔离膜，进行长边搭接，同时确保所有钉固点被相邻卷材的搭接边覆盖。搭接后应立即用压辊滚压，以确保密封粘牢（图4）。




3.2.3   外防外贴施工工艺


●   PV®100预铺防水卷材在底板垫层平面的施工方法与外防内贴底板平面做法相同。

●   侧墙立面防水卷材施工工艺

    自防水结构混凝土侧墙找平、清理→基面弹线、定位→铺贴相容性好的防水卷材→搭接边处理→细部节点处理→自检、修补→验收。

    防水基层施工完成并验收合格后，即可按要求在立面基层铺贴与预铺卷材相容性好的防水卷材（如YTL-VX自粘卷材等）。立面基层应符合坚固、平整、干净、干燥的要求，转角处应做成50mm×50mm的斜角或半径50mm的圆角。然后将充分搅匀的专用处理剂均匀涂刷于立面基层，待基层处理剂干燥至指触不粘时，即可按要求铺贴与预铺卷材相容性好的防水材料（图5）。立面防水层完成并验收合格后，应根据设计要求做保护层。



3.2.4   PV®100预铺防水卷材的修补


在绑扎钢筋、支立模板和浇筑混凝土前，仔细检查已完成的PV®100预铺卷材防水层，发现破损须及时修补，以免留下渗漏水隐患。修补破损点时，裁取不小于150×150mm的PV®100防水卷材，覆盖在破损区域上，用PV®100专用胶或胶带进行修补并密封，与原防水层形成整体。


在PV®100卷材铺设完成后应尽快浇筑结构混凝土。在浇筑混凝土前，应采取措施确保已验收的PV®100卷材表面干净、无杂物，达到卷材与混凝土形成有效粘接之目的。在浇筑混凝土过程中应小心操作，防止人为损坏PV®100预铺卷材。


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   结语

预铺式高分子自粘胶膜防水卷材具有很多独特的优势，可以更好地解决地下工程渗漏水问题，虽然国外已有二十多年的使用经验，但在我国尚处于推广阶段。即便如此，近几年来也已成功应用于北京地铁十号线农展馆站、北京LG大厦、大连奥林匹克广场、无锡硕放机场候机楼、无锡太湖大道扩建改造工程、哈尔滨远大购物广场、南京地铁3号线、海阳核电站、西安赛高国际广场等大型重点工程的地下防水。相信随着国家建设主管部门在技术政策上的大力支持和用户对预铺反粘防水技术更加深入的了解，该项技术会越来越多地应用于我国的地下防水工程。



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