涂膜防水在武汉综合管廊防水中及外墙防水的技术应用

1、项目概况
该综合管廊共包括习友路、彩虹路、柏堰湾路、明珠大道等七条新建道路沿线综合管廊，项目已入选国家财政部第三批PPP示范项目库，综合管廊为四舱结构，分别为综合舱、电力舱、燃气舱和热力舱。为了满足设计使用要求，管廊修建的每个环节都必须着重把握，除混凝土结构外，管廊外包防水是直接影响到管廊使用寿命的因素。目前市场上的防水材料种类繁多，质量参差不齐，难以控制。用防水卷材施工时搭接缝难以处理，特别是在甩槎部位，极易出现渗漏水情况；此外，施工效率较低，人工成本较高等因素，也会影响到防水质量。

综合管廊标准断面
在经过多方论证之后，本项目在顶板和侧墙采用了丙烯酸盐喷膜防水这一喷涂型防水材料进行外包防水施工，上海禹夷新材料科技有限公司承担了本项目丙烯酸盐喷膜防水材料的供应及施工工作。
2、材料机理与性能
丙烯酸盐喷膜防水材料是采用氧化还原体系,施工时在A、B 为双组份主液中加入引发剂后，通过高压无气喷涂系统将配置好的两组主液等量输送到喷枪,高速喷射到基面并在3～5s钟内快速聚合成膜，无需加热施工，无需特殊养护即可进行下一步工序操作，操作工艺简单，易于控制。根据工程经验，每天可进行1200㎡防水作业。
此外，该材料是三维网状结构，具有防水功能的凝胶体。凝胶体材料的体系决定了其可以与外界进行能量和物质的交换，能够感知外界的环境变化过程，并根据环境变化程度产生相应的适应性，是一款智能凝胶体的防水材料。
3、喷膜防水施工
3.1、材料准备

材料现场搅拌及配置固化剂
3.2 底板防水施工
本项目底板采用了沥青基的自粘防水卷材，垫层厚度为150mm。垫层混凝土浇筑完毕之后，用手持式打磨机进行磨平，将垫层凹凸不平部位以及尖锐的部分尽量打磨平整。待基面满足防水施作条件后，将自粘防水卷材铺设到底板上。卷材之间的搭接宽度需满足设计要求，并用热熔工艺对搭接缝部位进行处理，直至卷材与卷材粘接牢固。铺设时，在垫层边缘预留250 mm，以作为与侧墙防水搭接用。

（a）底板卷材防水施工

（b）底板与侧墙交接部位预留
3.3 底板与侧墙交接部位防水施工
该部位为管廊防水的重点部位，需要特殊加强处理。由于施作底板防水时，采用的是沥青基自粘防水材料，与侧墙所采用的丙烯酸盐喷膜防水材料不能直接相容。因此，需采用复合防水工艺进行二者的搭接和过渡。
该部位防水结构为沥青基自粘防水卷材+非固化橡胶沥青防水涂料+复合土工膜+丙烯酸盐喷膜防水材料，如下图所示。
施作时，先采用传统工艺，将底板预留的250 mm自粘防水卷材甩搓到侧墙，并保障防水卷材与侧墙根部的混凝土粘接牢固；采用热熔工艺，使防水卷材的外表面沥青熔融后，将非固化橡胶沥青防水涂料喷涂在卷材外表面，其厚度为1.2mm，喷涂的高度为400mm。由于二者均属于沥青基体系，相容性好，可以形成整体的防水层，二者之间没有脱空现象；下一步工序，在非固化橡胶沥青防水涂料表面铺设400g两布一膜的复合土工膜，由于非固化橡胶沥青防水涂料喷涂时也需要加热，此时的涂料表面具有良好的蠕变性和粘黏性，复合土工膜表面的长丝非织造布可以与非固化防水涂料表面黏贴在一起，土工膜的覆盖的范围为侧墙根部往上400mm；最后，在复合土工膜表面喷涂3mm丙烯酸盐喷膜防水材料，直至延伸到侧墙往上，喷涂整个侧墙防水层。

（a）复合土工膜过渡层 
           
（b）丙烯酸盐防水喷涂

（c）过渡层粘接效果

（d）侧墙丙烯酸盐防水喷涂
3.4 侧墙防水施工
管廊侧墙高度为4.05m，喷涂时由下而上进行喷涂，即先喷涂侧墙底部往上约2m，然后施作侧墙上部。施作侧墙上部时，为保证喷枪与墙面垂直，可用脚手架搭设作业平台，并在平台上采用相应措施进行固定；或采用加长的喷枪进行施工。侧墙防水验收合格后，需及时粘贴聚乙烯泡沫板对防水层进行保护。

（a）侧墙防水施工过程

（b）侧墙防水施作

3.5 顶板防水施作
顶板防水层直接施作在模筑混凝土表面，防水施工前需清除表面的灰尘和杂物，以及其他残留物，和变形缝内的杂物，最后用高压清洗水将顶板彻底冲洗干净。顶板喷膜防水层施作结束后，应及时覆盖两布一膜的复合土工布进行保护，以免后续工序的其他操作或杂物破坏防水层。

（a）顶板防水施工   
             
（b）顶板防水隔离层施工
3.6 防水层的保护
由于丙烯酸盐喷膜防水材料属于水性体系，其中水分含量对弹性性能的影响起着决定性的作用。由于周围环境温度、湿度变化大，使得材料中的水份含量波动较大，因此需要对材料进行保水的处理。具体的方案如下：
（1）及时回填土或施作保护层
根据防水膜水性体系的特点，水份的含量与周围环境的温度、湿度有关。经过试验发现，当材料处于封闭空间时，始终保持弹性。因此，在现场防水层施作结束、验收后，顶板及时覆盖隔离层和浇筑混凝土保护层、侧墙用30厚泡沫板遮蔽之后，材料在内部始终保持弹性，这点在现场施作过程中也得到了验证。
（2）在材料中添加保水剂，在其与丙烯酸盐喷膜防水材料体系相容的前提下，可以对材料本身进行增塑，使防水膜更容易保持其弹性。从下表可以看出，当环境湿度高于65%的情况下，材料的保水性得到了显著的提高；当环境湿度大于80%时，虽然白天的高温会导致水份有一定程度的挥发，但夜晚材料会吸潮，重新恢复弹性。
表2 保水剂剂对防水膜弹性的影响
4、总结
本文结合合肥市某大型地下综合管廊工程实例，介绍了丙烯酸盐喷膜防水系统技术应用于明挖法大型地下工程的施工技术和各关键部位的施工方法，以及丙烯酸盐喷膜防水材料与沥青基自粘防水卷材之间的衔接结构，形成了完整的外包防水体系。
针对丙烯酸盐喷膜防水材料在明挖法地下工程中的应用使用了保水剂，实践证明，保水剂能够大大的延长防水膜在日照条件下时保持弹性的时间。同时，及时的回填土或施作保护层，可以对防水膜性能起到积极的作用，证明该材料在明挖法城市地下综合管廊工程中应用效果良好。