丙烯酸盐喷膜防水在武汉地铁防水施工中的应用

摘要：隧道及地下工程渗漏水是地下工程建筑中突出的质量通病，直接影响隧道的使用及运营安全。目前，隧道工程复合式衬砌防水主要采用防水板，防水板容易在背侧产生空洞，形成水空间，且防水板容易穿孔，以致漏水。喷膜防水可以快速的形成防水层，无接头，与初期支护、二次衬砌紧贴，达到防水的目的。

1、工程概况
雅关站至蛮坡站区间设计起讫里程为YDK16+878~YDK19+249.34长度2371.34m，全隧结构为双洞单线形式。
其中YDK19+130—YDK19+249段（ZDK19+100—ZDK19+249段）采用喷膜防水处理，该段隧道埋深90m-98m，隧道断面为33~36m2，高6.6m、跨度为6.1m。
2、喷膜防水技术原理
以不饱和羟基酸盐水性单体为主要成膜材料，聚合而形成的双组份高分子成膜材料。通过引发剂的配比调整，控制聚合速度聚合时间根据基面构成、粗糙度和温度。可在1-5调整，以适应不同施工基面和环境条件，形成拉伸强度大于1.1MPa，与砼或基岩基面粘结强度大于0.2MPa的防水膜层。喷膜材料的计量、混合和喷射由配套PMJ-W-3型大容量高压无气喷膜系统实现。喷膜设备采用一组双柱塞泵通过稳压调节高压输送水性双组份喷膜主液、单柱塞泵输送高压水清洗、在15高度范围、对粘度0.1-2.4Pa的喷膜主液的输送速度可达9L/min以上。能够满足各种隧道及地下工程施工条件的喷膜防水施工作业。喷膜设备系统采取全气动控制与驱动，现场作业无需电力，保证潮湿环境下的作业安全。
3、喷膜防水材料制备及喷涂工艺
3.1、成膜机理
以丙烯酸盐水溶液为主要成份，分别加入氧化剂和还原剂，主液A和主液B在喷嘴内混合后，用喷射方法在混凝土表面形成具有防水和隔离功能的薄膜，其施工工艺见下图：
3.2、喷涂方法
包括自动喷射机的喷射和手持喷嘴人工喷射2种方法，现场采用人工喷射。
人工喷射是利用作业台车，人工手持喷嘴与基面约40cm，作业人员行走在作业台车上，横向与纵向分段，反复喷射，以保证喷膜厚度均匀。
4、喷膜防水技术特点
PMC-S喷膜防水技术能够做到无渗漏施工，对施工环境无特殊要求，适应性广，施工操作简便，主要特点是：
适应壁面凹凸显著、锚头突出等复杂基面形状，与基面密贴，不窜水；
无接头，整体性好，质量均匀，韧性强；
防水膜阻燃，适应现场钢筋焊接；
施工速度快，对隧道其他工序施工影响小；
施工中无有害气体排放，不燃烧，对环境无污染，属于绿色环保材料；
5、喷膜防水与传统防水技术比较
隧道传统防水既是在初衬和二衬之间铺设土工布+防水板，从使用该防水的经验来看，存在以下的不足：(1)防水板本身不能和混凝土密贴，安设时的冲击、背面突出物等易将防水板扎破，导致漏水；（2）如果壁面混凝土有较大空洞和凹凸的场合，浇筑二次衬砌时，防水板将受较大的拉力，局部会变薄，甚至破损，特别是结合部易发生断裂破坏；（3）防水板与防水板结合部是薄弱环节，稍有不慎，导致整个防水系统失效；（4）防水板缺乏封闭围岩和初衬表面裂隙的能力，地下水可能在防水板后面的空间内扩散，对二衬造成影响；（5）由于围岩具有流动性，后期围岩应力调整、发生地震等自然灾害时，围岩及初衬支护产生变形，在基面不平整或有突出点处防水板很容易产生穿刺性损伤，造成防水层失效；（6）目前防水板为人为铺设，效率低，铺设质量不能保证，且采用铆钉铺设或无钉焊接工艺，会对防水板造成一定的伤害，易出现质量问题。
喷膜材料的PE+无纺布复合防水板各项指标对比如下： 

 从上表中可以看出：在满足材料规定要求的性能指标的前提下，该喷膜材料的价格高于防水材料，但施工费用较低；喷膜防水材料的防水效果、整体性、施工的技术难度和速度、材料的利用率等均优于防水板。
6、结束语
丙烯酸盐喷膜防水是一种柔性材料，能与壁面密贴，适应壁面复杂形状，喷涂聚合过程中，可封闭围岩较小裂隙，并由于其具有足够的强度和延伸性，可与围岩共同变形，实现动态防水效果，较好防止隧道渗漏水现象发生，所以，丙烯酸盐喷膜防水材料是一种比目前使用的防水板材料更优越的防水材料。