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    重磅!住建部推廣聚乙烯丙綸防水卷材等8項防水技術在軌道交通工程中應用

    2020-01-14

    日前,為發揮創新引領作用,住房和城鄉建設部組織編制印發了《城市軌道交通工程創新技術指南》(以下簡稱“《指南》”)?!吨改稀肥珍浟嗣魍诜?,礦山法,盾構法,防水,地下水控制,穿越工程,設備安裝與聯調聯試,勘測與監測、檢測,綠色建造,信息化施工與管理等十項城市軌道交通工程創新技術。其中在防水技術方面,聚乙烯丙綸防水卷材復合防水技術、高分子卷材預鋪反粘防水技術、噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料施工技術、混凝土抗裂防滲技術、高性能防水防腐材料滲漏水治理技術、變形縫滲漏水治理技術、GIS+BIM在防水工程質量管理中的應用技術、焊接型高分子預鋪防水卷材施工技術八項分技術入選。住建部要求各地住建部門,結合實際做好《指南》推廣應用工作。


    聚乙烯丙綸防水卷材


    《指南》從5個方面對入選技術進行了詳細介紹,分別為技術產生背景、技術內容、主要技術性能和技術特點、適用范圍及應用條件、已應用情況。防水方面入選的八項技術詳細介紹如下:


    聚乙烯丙綸防水卷材復合防水技術


    技術產生背景

    明挖及礦山法的地下車站、區間的外包柔性防水層采用塑料類防水卷材時,不能做到與結構混凝土滿粘接,當柔性防水層受到破壞時,外來水會在柔性防水層和結構層之間發生串流,加之結構混凝土自身的致密性可能存在的缺陷以及結構不均勻沉降造成裂縫等因素,串流的地下水會導致地鐵車站和區間隧道存在滲漏水問題,特別是在地下水豐富的地區,上述問題更為嚴重,不但影響地下鐵道工程的正常運營,而且降低混凝土結構的壽命。聚乙烯丙綸高分子防水卷材,具有抗拉強度高,附著力強,抗滲性能好,耐老化,使用壽命長等特點,研制一種低造價的防水粘結料使之與混凝土結構完美結合,起到復合防水的作用,成為需要解決的問題。

             

    技術內容

    (1)產品結構

    聚乙烯丙綸防水卷材是采用線性低密度聚乙烯、高強丙綸無紡布、抗老化劑等高分子原料,由自動化生產線一次性復合加工制成。該防水卷材中間層是防水層,上下兩面是粘結層。


    該防水卷材采用特殊研制的防水粘結料粘結在基層表面,形成復合防水層。防水層粘結牢固、可靠、無翹邊、無空鼓,形成聚乙烯丙綸-聚合物防水粘結料復合防水體系。


    技術特點

    聚乙烯丙綸防水卷材與聚合物防水粘結料復合防水體系,卷材與防水粘結料牢固結合,利于解決各類異型基層和復雜環境條件下的工程防水問題,造價較低。

    (1)該體系屬綠色環保產品,無毒無味、無污染、無明火作業、冷粘結、濕作業。

    (2)防水卷材每平米約400g,自重輕,立面施工方便,不脫落;親和性好,粘結

    牢固,無空鼓,用配套粘結料粘結就能達到牢固、不脫落的效果。

    (3)可在潮濕的基層上做防水施工,基層上無明水即可施工,對工期十分有利。特別在夏季連雨天,顯示了聚乙烯丙綸防水體系的優越性和可靠性。

    (4)防水卷材采用粘結料滿粘施工,卷材兩面復合的丙綸長絲無紡布上有無數個均勻小孔洞,與基層粘結力強、親和性好,卷材與基底粘結牢固,不竄水。

    (5)聚乙烯丙綸防水卷材柔韌性好,隨意彎折。陰陽角施工時,易于鋪貼,附著力好,不翹邊,不空鼓。

    (6)本體系絕緣性能好,2000V高壓不導電,在工程中使用,安全性強。

    (7)冬季施工時,可選用非固化橡膠瀝青防水涂料粘結,耐低溫性能優異。

    (8)耐根穿刺性能好,物理阻根,無毒害,有利于植物生長。


    適用范圍及應用條件

    該防水體系適用于軌道交通車站、區間等各種地下結構工程防水,也可用于其他結構的外防外貼的防水層施工。


    已應用情況

    該技術已應用于江蘇省的城市軌道交通地下車站主體結構。


    高分子卷材預鋪反粘防水技術

                 

    技術產生背景

    明挖及礦山法的地下車站、區間的外包柔性防水層采用改性瀝青防水卷材和EVA等卷材時,不能做到與結構混凝土滿粘接,當柔性防水層受到破壞時,外來水會在柔性防水層和結構層之間發生串流,加之結構混凝土自身的致密性可能存在的缺陷以及結構不均勻沉降造成裂縫等因素,串流的地下水會導致地鐵車站和區間隧道存在滲漏水問題,特別是在地下水豐富的地區,上述問題更為嚴重,不但影響地下鐵道工程的正常運營,而且降低混凝土結構的壽命。因此,如何使外防內貼的柔性防水層與混凝土結構滿粘接,最大限度減少或杜絕地鐵車站和區間隧道的滲漏水情況,成為亟待解決的問題。


    技術內容

    地下工程高分子卷材預鋪反粘防水技術包括材料設計和施工應用兩個部分:

    (1)材料設計:預鋪高分子自粘膠膜防水卷材,是在一定厚度的高密度聚乙烯板上涂覆非瀝青類高分子膠粘層和表面耐候層復合制成。高密度聚乙烯板既防水又提供較高強度;高分子粘膠層提供與澆筑混凝土的粘結性,并承受結構開裂影響;表面耐候層既保證施工過程中的適當外露,又提供不粘的表面供施工人員行走,保證后道工序順利進行。


    (2)施工應用:采用預鋪反粘法施工防水層時,卷材的膠粘層朝向結構層,在其上直接澆筑結構混凝土,混凝土澆筑時水泥漿與預鋪卷材的膠層整體作用、相互勾鎖、形成粘接?;炷劣不?,即與預鋪卷材形成完整連續的滿粘結,即使防水層出現破損,外部水也被鎖定在破損處,有效防止竄水,并減小滲漏水的可能性,


    主要技術性能和技術特點

     (1)該技術擺脫了傳統防水材料(如改性瀝青防水卷材和EVA防水板等)的施工方法,而是采用預鋪反粘施工工藝,在底板墊層和圍護結構表面預鋪卷材,無需明火熱熔加熱,利用其高分子膠粘層與現澆結構混凝土的相互作用達到滿粘接效果,有效杜絕了地下水在防水層和結構混凝土之間的串流現象,從而保證了地下防水工程質量,也大幅降低了發生滲漏水的維修費用。

    (2)在地下鐵道工程中,因改性瀝青防水卷材和EVA防水板等傳統防水材料不能與結構混凝土滿粘接,地下水在防水層和結構之間串流,導致車站和隧道區間長期存在滲漏水問題,嚴重影響正常運營和結構壽命,采用該技術,有效避免了傳統材料本身及其施工工藝的缺陷。高分子預鋪卷材除本身具有較高的物理性能外,其施工簡便、工期短、綜合成本降低,具有很強的適用性。

    (3)采用地下工程高分子卷材預鋪反粘防水技術無需特殊保護層,防水材料表面的耐候層即可起到保護層的作用,可直接在預鋪卷材上綁扎鋼筋、澆筑結構混凝土,施工難度小,質量易保證,施工進度快,加之與澆筑的結構混凝土形成滿粘接,降低了結構發生滲漏水的風險。


    適用范圍及應用條件

    適用于城市軌道交通地下工程采用明挖、礦山法施工“外防內貼”的各類結構,也可用于類似的工業與民用建筑地下工程、鐵路/公路隧道工程、市政地下管廊工程等。


    防水層基面應無明流水,對基面平整度要求不高。


    已應用情況

    北京地鐵15號線奧林匹克公園站和六道口站-北沙灘站區間隧道,北京地鐵16號線永豐站-西北旺-馬連洼-肖家河的車站和區間隧道、北安河站及車輛段;北京地鐵房山線北延線樊羊路站、四環路站、豐益橋南站;南京地鐵3號線南京站、浦珠路站、雞鳴寺站、大行宮站;青島地鐵海泊橋-小村莊-北嶺-水清溝-開封路-勝利橋的車站和區間隧道;杭州地鐵2號線文華路站、5號線侯潮路站、6號線海洋公園站;寧波地鐵3號線中興大橋站等。



     噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料施工技術


    技術產生背景

    地鐵明挖車站采用懸壁嵌巖樁(吊腳樁)支護時,在基坑上部設置圍護樁,并設有錨索支護,基坑下部采用噴射混凝土掛網支護的形式。首先,側墻防水層由“外防內貼法”轉變為“外防外貼法”,常規外防水一般需要采用兩類不同的防水材料,而防水的原則是同一車站材料盡量單一,避免不同防水材料的搭接過渡成為防水的薄弱環節;其二,涂料是后貼法施工的首選,與基面粘結性強,無搭接縫防水整體性好,但常規涂料耐刺破能力較差,對于交叉施工的現場,容易被損壞。要解決上述問題,需要一種能與混凝土粘接良好、并能預鋪反粘與后澆筑混凝土粘貼密實、耐刺破能力較強、有一定自愈性能、并且具備和其他防水材料良好的相容性、施工簡單可靠、節能環保的材料和工藝。


    技術內容

    (1)噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料材料特性

    以超細懸浮陰離子微乳型改性乳化瀝青和合成高分子聚合物與特種固化物反應生成的高彈性防水、防腐材料。其主要的防水機理是改性瀝青中的多種高分子聚合物材料在超細瀝青分子表面形成包裹膜,并由這些被高分子聚合物包裹后的分子形成連續網絡,而且相貫穿交聯,使改性瀝青呈現高聚物性能,涂層干燥成膜后保持了橡膠類材料的高彈性、低溫柔性、耐老化性,并具有抗穿刺力強、無搭接、不竄水、耐高溫、抗凍、抗化學腐蝕、抗裂、冷施工、自熄阻燃、無毒無異味、無環境污染等優點;同時,這些高分子聚合物形成的膠膜,分子與分子之間的間隙寬度小,阻止自然界中的水分子的透過,從而達到防水防滲漏的效果。


    (2)施工應用

    1)采用噴涂速凝橡膠瀝青防水材料做為防水層時,采用直噴工藝,就能在結構基面上形成整體無縫涂膜防水層。防水材料為雙組份涂料,防水涂料主劑A組分為棕褐色粘稠狀液體,固化劑B組分為無色透明液體,其采用專用噴槍噴涂,兩組分在空中交匯、混合并落地析水成膜,成為完整的橡膠質防水層;

    2)基坑下部有樁護段,與底板預鋪高分子防水卷材搭接過渡簡單粘接密實;如采用二次支模先鋪防水層時,能與后澆筑混凝土粘貼密實;

    3)上部放坡開挖部分側墻防水可與頂板同期施做,速度快,避免二次施工增加成品保護;

    4)涂層厚度2.0~2.5mm一次噴涂成型,表干幾分鐘即可上人;工期短,耐候能力強。


    主要技術性能和技術特點

    (1)物理性能優異

    1)延伸性:防水涂膜斷裂伸長率平均值可達1000%以上,復原率達90%以上,特別適用于地鐵車站伸縮縫部位,能有效解決各種結構物因應力變形、膨脹開裂、穿刺、或連接不牢等造成的滲漏、銹蝕等問題;

    2)抗機械穿刺:防水涂膜其特有的憎水瀝青成分與具有記憶功能的立體網狀結構高回彈性高分子材料配合,造就了涂膜涂層的自愈功能,對地鐵車站前期施工及后期使用發生的穿刺可以自行修補,不會出現滲漏現象;

    3)粘接性:防水涂膜對地鐵車站混凝土結構粘結力達到了0.7MPa,實現地鐵車站防水層整體無縫、皮膚式防水層,不剝離、不脫落,對結構起到良好的保護作用;

    4)耐候性能:涂膜抗老化能力強,加速老化測試實驗達到了8000h,提高了防水層的使用年限,降低防水產品使用成本,提高產品的性價比。


    (2)施工工藝性能

    1)節能環保:防水涂料從原材料的采購、生產、倉儲、運輸、銷售、施工和使用等過程之中,均不含揮發性有機物,無毒無味,無廢料,無廢氣排放,無污染;同時在整個施工過程之中,無需加熱,無明火,常溫施工,大大加強施工的安全性和可靠性;

    2)完整包覆:涂膜可完整包覆結構基面,實現涂層同基底間的無縫粘結,從而實現不竄水、不剝離特性。液態儲存、常溫噴涂,觸變性好,施工更加簡便;

    3)施工效率高:采用專用噴涂設備,常溫噴涂施工,噴涂后4s即可成膜,可踩踏,一次噴涂可達設計厚度,節約勞動力,并可大幅縮短工期,降低施工成本;

    4)基面要求低:可以在潮濕的基質表面施工,對基質的表面處理也更簡單,使得噴涂速凝橡膠瀝青防水涂料可以在任何無明水的作業基面進行施工。


    適用范圍及應用條件

    適用于軌道交通地下工程外包防水層,尤其適用于吊腳樁型圍護結構形式及下部是圍護樁上部是土釘或放坡的需要進行“外防內貼法”、“外防外貼法”轉換的地下結構外包防水層,也可用于其他地下結構工程外防水。

    基面須平整,施工界面應無明水,外防內貼法施工可先施工0.5mmHDPE再噴涂涂層。


    已應用情況

    天津地鐵6號線文化中心站,長沙地鐵4號線漢王陵公園站,青島地鐵1號線海泊橋站等,廈門地鐵1號線廈門北站、天水路站、園博苑區間等,廈門地鐵2號線金融中心站、林金豎井區間、高林站等,均取得了良好的防水效果。



    混凝土抗裂防滲技術


    技術產生背景

    軌道交通工程的車站、區間等結構大多處于地下水位以下,防水問題日益突出,目前的防水原則是以結構自防水為主,外包防水層為輔,混凝土的早期開裂是造成結構滲漏水的重要因素之一?;炷恋脑缙诹芽p包括:混凝土的收縮應力、溫度應力、不均勻沉降等因素引起裂縫;配筋間距大或不均勻引起混凝土結構開裂;混凝土原材料質量差、配合比設計不佳導致的混凝土開裂;施工引起的裂縫(欠振、過振、澆筑不連續、拆模過早、養護條件差)等。因此,提高結構混凝土抗裂性能是控制滲漏水的關鍵。


    技術內容

    (1)基于多場耦合機制的地下車站主體結構混凝土抗裂性評估與設計

    基于“水化-溫度-濕度-約束”多場耦合機制的抗裂性評估理論與方法,結合城市軌道交通工程主體結構形式,對不同結構部位混凝土的溫度、應力發展歷程及開裂風險進行模擬分析,并與實際工程監測結果進行對比,驗證理論計算結果的可靠性;在此基礎上,系統研究混凝土自身材料性能(強度等級、絕熱溫升、自身體積變形)、施工工藝(澆筑季節、入模溫度、振搗方法、模板類型、拆模時間)等因素對開裂風險的定量影響,明晰混凝土抗裂性能的主要影響因素及影響趨勢,提出混凝土抗裂性能控制指標及施工控制指標。


    (2)基于溫度場與膨脹歷程雙重調控的地下車站結構混凝土制備

    針對軌道交通地下工程主體結構混凝土力學性能、抗裂性能及耐久性能的需求,利用水化熱調控材料的溫升抑制效應、鈣類膨脹材料的補償收縮及補鈣效應,實現地下車站主體結構混凝土溫升和收縮性能的雙重調控;進而在現有混凝土配合比設計方法基礎上,考慮軌道交通工程地下車站主體結構形式與所處環境類別,提出溫度場與膨脹歷程雙重調控的高抗裂混凝土配合比設計方法。


    基于提出的混凝土配合比設計方法,進行地下車站主體結構高抗裂混凝土配合比的設計及制備,制備出滿足力學、變形及耐久性能的高抗裂混凝土,通過室內和室外實體構件試驗,摻加水化熱調控材料和鈣類膨脹劑,既降低構件混凝土溫升值(降低約4℃),同時增大混凝土溫升階段和溫降階段的膨脹變形(溫升階段增加約200με的膨脹變形,溫降階段補償約100με的收縮變形),降低混凝土溫降階段的單位溫降收縮變形。


    (3)地下車站結構混凝土抗裂防滲施工保障

    依據混凝土抗裂性設計方法及制備技術研究,提出抗裂性能控制指標;針對實際工程混凝土性能需求,提出原材料品質控制指標以及混凝土配合比設計及生產與運輸控制原則,制備出滿足工程需求的高抗裂混凝土;針對實體工程具體結構形式提出合理的構造與施工措施,在不同施工季節與混凝土入模溫度下,控制結構混凝土分段長度及其澆筑與振搗過程,優化鋼筋構造、保溫、保濕養護工藝;配合施工過程,采用收縮開裂監測系統,通過預埋傳感器,監測混凝土自澆筑起的溫度、變形的發展歷程;最終形成集設計、材料、施工、監測于一體的施工保障技術方案。


    主要技術性能和技術特點

    (1)建立基于“水化-溫度-濕度-約束”多場耦合機制的抗裂性評估模型與方法,實現地下車站主體結構混凝土開裂風險影響因素的定量評估,提出具體抗裂性能控制指標。


    (2)研發水泥水化熱調控材料,提出基于溫度場與膨脹歷程雙重調控的地下車站主體結構高抗裂混凝土配合比設計方法,制備滿足工程性能需求的高抗裂混凝土,實現不同結構部位混凝土尤其是較厚側墻結構混凝土溫升和溫降收縮的雙重調控。


    (3)集設計、材料、施工、監測于一體的地下車站主體結構混凝土抗裂防滲施工保障技術,不同結構部位、不同澆筑季節的有針對性的混凝土防開裂滲漏控制方案,確保主體結構混凝土無貫穿性收縮裂縫出現。


    適用范圍及應用條件

    適用于城市軌道交通地下車站主體結構現澆抗滲混凝土施工,軌道交通的其他地下結構(如區間、豎井、附屬結構等)可參考。

    宜選擇合適的環境溫度進行混凝土澆筑施工,夏季不宜在最高溫度期間施工。


    已應用情況

    通過前期理論與試驗研究,該技術已應用于江蘇省城市軌道交通地下車站主體結構。


    高性能防水防腐材料滲漏水治理技術


    技術產生背景

    全國已投入使用的軌道交通地下車站、區間等結構存在滲漏水病害的很多,已不同程度地影響到隧道的結構安全,地下結構出現的病害,如裂縫、脫空、掉塊等現象,多與隧道存在滲漏水的因素有關。目前常規的堵漏方法,一般采用壁內和壁后注漿、防水混凝土貼壁襯砌、水泥砂漿(掛網)抹面等方法,包括引流排水、填縫堵洞等,但耐久性較差,滲漏水情況難以從根本上解決,效果持續短,維護成本高,因此,研制一種高效防水防腐材料治理隧道滲漏水和混凝土缺陷,成為亟需解決的問題。


    技術內容

    (1)將高性能水泥基材料與隧道混凝土粘貼為一體,其中吸附擴散進入水泥石界面的活性物質,以其特有的性狀和結構促進離子的遷移和交換,引發和催化水泥石進一步的水化反應,在水泥石基面表層處再次生成C-S-H凝膠,從而進一步填充、阻斷水泥漿體中的空隙,使水泥石中的孔徑變小,空隙率降低,結構致密,其強度和抗滲性明顯增強。當混凝土基層因內應力或外力產生微小裂隙時,一旦有水存在,活性物質即顯現其活性,催化新生凝膠反應,沿裂隙生成C-S-H結晶,從而堵塞微小裂縫,實現“自我修復”,恢復其抗滲性能,有效達到防止滲漏的目的。


    (2)適用于上述材料的噴涂施工設備。


    主要技術性能和技術特點

    (1)材料特點

    抗滲壓力高,耐腐蝕系數達到K9,防腐性能優異,可在pH值2~12的環境下長期安全使用;透氣性好,穩定性高,在-40~160℃的環境下仍保持其優異性能,能夠提高混凝土強度和耐久性;具有自我修復能力,使混凝土中小于0.4mm微裂紋遇水自行愈合;綠色環保無污染,經濟性優越。


    (2)工程技術特點

    1)施工操作簡便、養護時間短,大幅度提高施工效率;

    2)投入設備較少、便攜小巧;

    3)施工周期短,可控性高,安全、可靠;

    4)針對性好,對周邊地貌、建筑物、環境等幾乎無影響及干擾;

    5)安全措施投入小、成本較低。


    (3)技術性能

    配備先進、便攜的施工設備(wagner960,graco833等),采用簡易、便于操作的工藝流程,全方位治理隧道點狀滲漏、線狀滲漏、面狀滲漏、襯砌背后空洞所產生的滲漏水病害。


    適用范圍及應用條件

    適用于地下鐵道車站或區間滲漏水治理、混凝土表面缺陷修復等,也可用于其他地下工程滲漏水治理。

    基層表面應無明流水,應清除松散的表面混凝土掉皮、掉塊等缺陷,孔洞和裂縫應填補。


    已應用情況

    本技術在天津地鐵2號線咸陽路站及隧道滲漏水處理中應用,效果良好。


    變形縫滲漏水治理技術


    技術產生背景

    在軌道交通地下結構完成至試運營期間,首先由于地層的不均勻沉降、回填土荷載的作用、地下水上浮力的作用等情況,變形縫處的變形或錯位有可能較大,造成防水層破壞,導致滲漏水;其次,變形縫處為防水的薄弱環節,施工過程中的缺陷也可能導致滲漏水情況的出現。變形縫處的滲漏水對地鐵的運營會造成嚴重的安全隱患,并影響結構的耐久性,列車運行對車站結構和隧道會有一定的振動擾動和荷載擾動,變形縫處于動態中,常規堵漏方法無法有效解決滲漏水的問題。因此,如何修復施工中各種因素造成的試運行期間變形縫滲漏水缺陷,研究更適合試運營期間抗振動擾動的技術方法,成為工程亟待解決的問題。


    技術內容

    (1)工藝原理

    剛柔相濟、綜合整治,采用水泥灌漿和化學灌漿對二襯和初期支護結構之間的空腔進行回填,使空腔水變成裂隙水,把承壓水變成無壓力水,再對變形縫進行化學灌漿達到修復缺陷的目的,同時利用非固化橡膠瀝青和改性環氧結構膠的性能恢復變形縫止水帶的防水功能,達到原設計的防水等級標準,用綜合的方法來修復地鐵車站和隧道的變形縫滲漏水缺陷。


    (2)施工工藝

    1)鉆透變形縫的二襯結構層,采用低壓、慢灌、快速固化、間隙性控制灌漿的工法,使用螺桿灌漿泵灌入牙膏狀混合型水泥基漿液,把存水的空腔、孔隙充填密實;


    2)對變形縫結構內,進行針孔法化學灌漿,達到修復止水帶滲水缺陷的目的。擴寬變形縫1~2cm,深度15~20cm,清理干凈?,F場具備電加熱施工的條件時,用雙快水泥配合抽管工法封閉成無管空腔,采用專用導熱油型注漿泵向無管空腔內灌住加熱到液化狀態的非固化橡膠瀝青,確保變形縫在變形情況下的密封不滲漏?,F場不具備電加熱施工的條件時,可采用改性常溫填塞型橡膠非固化材料施工工藝,再用雙快水泥封閉;


    3)安裝可伸縮變形縫的W鋼帶,W鋼帶內外填塞聚硫密封膠,變形縫表面安裝不銹鋼接水盒,起到多重防水堵漏的作用。


    主要技術性能和技術特點

    (1)本技術對二襯結構后面進行了回填灌漿,把空腔水變成了裂隙水,把承壓水變成了無壓力水,堵住了結構變形縫滲漏的源頭。通過對材料的組合使用,修復了變形縫內止水帶的功能,采用變形量大的灌漿型或填塞型非固化橡膠瀝青,配合使用W鋼帶、密封膠,確保變形縫在試運營期間能適應震動擾動和荷載擾動,符合設計單位最初對結構的設計理念和要求,從而整治變形縫滲漏水的缺陷。


    (2)地車車站、區間隧道、出入口通道、高鐵隧道的變形縫變形量大,并且不斷受試運營期間列車通過時的震動擾動和荷載擾動影響,普通堵漏方法很難整治滲漏水,而采用此技術對變形縫滲漏水缺陷進行整治,具有很強的針對性和適用性。


    (3)混合型水泥基漿液特點:水中膠凝不散開、無收縮、微膨脹、自流平、自密實、高強度、高粘接性能等。特種灌漿型非固化橡膠瀝青材料的粘結性能和抗變形性能優異,可以抗變形300%~400%,此材料在常溫下是膏狀,永不固化,有自愈合功能,在加熱到160℃的時候開始液化變成半液體流質狀態,流動度和可灌性增加。改性環氧結構膠,耐潮濕可在水中固化,固化后有3%~8%的延伸率。


    適用范圍及應用條件

    適用于地鐵車站、區間隧道變形縫滲漏水缺陷治理,也可用于其他地下工程的變形縫滲漏水缺陷的治理。

    變形縫處混凝土存在缺陷的應先進行缺陷修復后再進行變形縫堵漏施工。


    已應用情況

    該技術已應用于武漢地鐵機場線長青車站、武漢地鐵3號線王家墩中心換乘站、青島地鐵2號線東韓車站和麥島車站、北京地鐵宋家莊車站等結構的試運行期間變形縫滲漏水缺陷治理。同時,京港高鐵石武段孝感北站、吉圖琿高鐵琿春北站、湖北漢孝城際高鐵武漢機場站、合福高鐵旌德車站、深茂高鐵新臺隧道、京沈高鐵朝陽隧道、湖北武漢天河機場3期航站樓地下綜合管廊等工程也有廣泛應用。


    GIS+BIM在防水工程質量管理中的應用技術


    技術產生背景

    城市軌道交通地下防水工程,由于其所處的環境條件復雜,施工材料多樣、施工工藝復雜、接口節點多等原因,防水質量一直是施工中的薄弱環節,各種質量缺陷時有發生,滲漏水給后期運營維護造成很大影響。而隨著BIM技術、GIS技術等信息化技術手段的發展,對設備、材料、設施和工藝進行全生命周期精細化管理、協同不同專業之間的工藝銜接、信息數據在不同階段的無縫傳遞及數據共享、大數據分析和預測等成為可能,研究基于BIM+GIS的軌道交通地下防水工程質量控制系統,以提高地下防水工程的質量。


    技術內容

    (1)通過分析軌道交通防水工程施工過程薄弱環節,抓重點關鍵部位,將設計方案與工程施工現場實際情況結合,對成品進行保護,施工過程資料留存,避免工點防水施工過程中質量問題的發生,達到對軌道交通防水工程施工質量有效控制。


    利用GIS數據可對各站點、區間工程地理位置分布,進行直觀、可視化展示,方便了解各工程周邊地形地貌,及不同類型防水卷材在不同地理位置的分布情況。




    (2)利用GIS技術對防水工程施工質量、隱患等進行空間定位,在BIM模型上即可直觀標識出質量隱患點,實現模型與防水工程施工質量問題的綁定,形成防水工程質量地理圖表。



    (3)利用虛擬現實、BIM技術和多媒體等技術實現三維可視化培訓和技術交底,通過模擬仿真施工過程,直觀形象地指導施工人員認識、熟悉施工工藝標準、流程、技術要求、協作方式、質量隱患和工程完成后的成果等。


    (4)根據材料進場情況建立進場臺賬及驗收臺賬,同時將材料的進場及驗收情況與BIM模型中的各流水段施工部位相關聯,對材料質量進行跟蹤管理;對首件驗收、分部分項工程驗收、隱蔽工程驗收等各施工步序進行記錄:對防水施工各階段的資料進行數字化管理,并與BIM模型關聯。


    (5)利用三維激光掃描技術進行施工現場結構掃描,獲得的防水工程施工結構點云數據。及時發現超欠挖、滲漏水情況、斷面收斂情況、裂縫部位、平整度、砌襯厚度等施工質量問題,使得施工質量有據可查,促進各工序質量控制工作精準到位。


    (6)通過對施工過程中質量問題與BIM模型相關聯,將發生部位、處理方法以及處理結果進行閉環追蹤管理,全過程監督。


    主要技術性能和技術特點

    (1)將BIM和GIS技術應用到軌道交通防水工程的質量控制,一方面將施工現場質量信息準確、高效地體現到防水工程施工BIM模型上,達到可視化控制施工質量效果;另一方面,也提升了軌道交通防水工程施工的精細化,增強了項目之間質量信息的溝通、交流,進一步減少了質量問題的發生,強化了施工質量,也提高了項目的管理能力。


    (2)系統囊括了防水施工的各階段質量控制,從技術交底、材料的進場驗收到施工進度管理、質量問題追蹤以及資料管理,全方位的把控防水施工過程中質量問題。


    適用范圍及應用條件

    適用于城市軌道交通明挖法施工地下工程外包防水層和細部防水施工質量的控制與管理。


    現場應配備相應的計算機設備、系統軟件和專業操作人員。


    已應用情況

    已應用于北京地鐵7號線東延環球影城站。形成了針對于高分子自粘防水卷材施工的可視化培訓教材,對關鍵節點進行可視化技術交底,隱蔽工程三維激光掃描,應用效果良好。


    焊接型高分子預鋪防水卷材施工技術


    技術產生背景

    近年來,地鐵車站土建工程不斷向深、大發展,車站深基坑一般在20m,甚至30m以上,長度超過200m以上,基坑周邊環境的復雜程度越來越高,對于防水工程的質量要求越來越嚴格,同時對工程進度的要求也逐漸提高。在施工過程中,采用雙層SBS改性瀝青防水卷材的做法受基層條件、降水排水效果等因素,較大程度影響了施工進度及最終使用效果;而采用HDPE預鋪防水卷材的做法,其硬度高,彎曲模量大與基層服帖性不佳,粘接搭接區域存在薄弱環節等缺陷。研制可與結構混凝土滿粘、基面服帖性好、搭接及細部節點處理可靠、環境適應性強、可預鋪法施工的新型防水產品及其施工技術是確保車站防水工程質量的關鍵。


    技術內容

    (1)材料設計

    1)預鋪反粘施工工藝,應用了具有三層結構的預鋪型熱塑性聚烯烴TPO)防水卷材,具有與基層服帖性好,接縫焊接牢固可靠等特點,抗竄水性能優異,有利于保證防水工程質量;


    2)新型高分子防水卷材是以熱塑性聚烯烴片材作為主體材料,由自粘膠、表面防(減)粘保護層(除卷材搭接區域)、隔離材料(需要時)構成的,與后澆混凝土粘結,采用預鋪法施工,搭接邊采用熱空氣焊接,無需附加層,也可不作保護層的防水卷材;


    3)熱塑性聚烯烴片材是以質量含量50%以上的乙烯、丙烯等α烯烴熱塑性彈性體聚合物為主要成分制成的既具有橡膠特性,又具有塑料可焊性的片材。


    (2)施工中配套的帶防粘保護功能的搭接膠帶、封口膠等輔助材料,使用熱空氣焊接設備、控溫電熱膠鏟等施工工具,形成卷材搭接全焊接密封,保證主體防水材料和高分子熱熔壓敏膠層的連續完整。


    主要技術性能和技術特點

    (1)通過對均質型熱塑性聚烯烴防水卷材產品進行增韌優化處理,在保持產品拉伸強度的基礎上,提高產品延伸率,降低產品硬度,降低產品吸水率,提升耐化學性能,更好的滿足地下工程對于復雜基層的需求。


    (2)對于滲漏隱患風險最高的搭接區域和陰陽角、變截面過渡區的細部節點部位,均采用熱風焊接施工工藝,焊接區域強度超過片材本體強度,確保高分子片材主體層形成連續完整的防水層。搭接區域剝離強度超過4N/mm,且浸水后幾乎不衰減,明顯優于粘接搭接剝離強度1.2N/mm的要求。


    (3)采用焊接搭接施工時,不可避免的出現卷材局部區域片材裸露無法與后澆混凝土形成反粘,采用配套帶反粘功能的搭接膠帶及封口膠等輔助材料實現了高分子熱熔壓敏膠層的連續完整,形成一道抗竄水的防水層。


    (4)高分子自粘膠膜表面保護層具有良好的耐踩踏、耐污染性能,現場卷材鋪設完畢后可直接上人進行后續施工,無需增設保護層,高效可靠。


    使用范圍及應用條件

    適用于城市軌道交通車站的深基坑、大面積、細部節點多、變截面多的地下防水工程。


    基面應無明水,對基面平整度有一定的要求。

     

    已應用情況

    北京地鐵15號線大屯路東站在對現場基坑條件充分調研的基礎上,采用熱塑性聚烯烴(TPO)片材作為高分子自粘膠膜防水卷材的主體材料,實現與基層貼合更緊密,搭接邊采用熱風焊接更可靠,實現了復雜基坑底板高分子防水卷材服帖性、搭接及細部節點防水可靠性的突破,建立了焊接型預鋪高分子防水卷材產品、配套材料及焊接施工工藝的系統施工技術,具有顯著的經濟效益和社會效益。



    (本文來自蘇州中材非礦院防水研究所)


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