隧道及地下工程喷膜防水.doc

隧道及地下工程喷膜防水
技术简述
西南交通大学研发
成都市嘉洲新型防水材料有限公司生产
2009年12月

隧道及地下工程喷膜防水技术简述
一、前言
隧道及地下工程渗漏水是长期以来困扰专家们的一个头痛问题,也是当前地下工程建筑中突出的质量通病和亟待深入解决的课题。目前矿山法复合式衬砌的地下工程夹层防水, 多采用防水卷材;一般采用高分子防水片材,如各种类型的塑料板、橡胶板等。
归纳起来,地下工程复合式衬砌防水施工中采用防水板有如下的缺陷:①本身的材质不能和砼密贴,难满足堵水的要求,安设时的冲击,背面突出物等易将防水板扎破,导致漏水;②要求防水面平顺整齐,如遇壁面砼有较大空洞和凹凸场合,二次衬砌挤压防水板受拉伸,易使防水板断裂破坏;③板与板间的接合部,是防水板的薄弱环节,对施工精度要求高,稍有不慎,会导致整个防水体系失效。
因此,为了消除防水卷材在复合式衬砌地下工程中的缺陷,各国地下工程专家都在寻求新的防水法。喷射成膜防水法便是针对防水板的缺点,而提出的使用在隧道及地下工程复合衬砌中的一种新型防水技术。
其方法为:将配置好的药液通过喷膜防水机搅拌、混合、计量输送,到达喷枪内加入引发剂,通过施加于喷枪内的超音速的旋转气流高速混合,发生聚合反应,迅速喷射到防水的界面,瞬间凝聚成具有一定强度和韧度的薄膜,起到对水的隔阻作用,达到防水的目的。相对于防水卷材的防水方法,该技术的优点主要为:对施工环境无特殊要求、适应性广、质量均匀、无接头、耐久性好、施工快速方便、整体性好、无毒无味、不燃烧、对环境无污染等。
二、喷膜防水技术概述

喷膜防水技术主要包括成膜材料的配方、喷射设备和喷射工艺两大方面。成膜材料是以有机金属盐为主剂,以引发剂(辅液)聚合而形成的双组份高分子成膜材料,通过成膜主液和图1 防水膜形成原理
引发剂在喷枪内高速混合后,即可瞬间聚合,形成具有防水和隔离功能的薄膜材料;喷膜防水机综合考虑了成膜材料和成膜工艺所要求的技术指标,达到成膜材料的搅拌混合、计量、输送、喷射的系统协调,完成喷膜防水的施工作业。本方法的原理见图1。

能保证防水的质量,对施工环境无特殊要求,适应性广,施工操作简便,经济合理,主要特点是:
①在壁面凹凸显著、湿润状态下,能够在喷射面上能形成均匀的薄膜;
②无接头,整体性好,质量均匀;
③省力、省时,对隧道施工影响小;
④无有害气体,不燃烧,对环境无污染;
⑤喷射面有锚头突出时、不会降低作业效率;
⑥能适应各种比较复杂的结构形状;
⑦施工费用较低,低于防水板的施工成本,材料成本相差不大。

(1)防水功能
通过透水实验证明,(动水压:;试验时间:大于240小时;透水量:0g,)防水性能是很高的,在保证防水膜≥2mm厚的条件下,可充分确保防水效果。在有二次衬砌条件下,对水压力不受限制;在防水膜裸露情况下,;加排水层卸压后,不受背水压力的限制。
(2)排水功能
无明显渗水或少量渗水的情况下,可不设排水层,就能达到防水的效果。渗水明显时,可在喷射防水膜前,要根据渗水情况设置排水设施,通过排水设施把渗出水引导到排水沟。
(3)隔离缓冲功能
防水膜是均质弹性材料,变形系数大,大于2mm厚的薄膜能使喷层和围岩变形对衬砌的约束力起到一定的缓和作用。

(1)工程适用范围
本防水方法适用于采用矿山法复合式衬砌修建的公路和铁路隧道、地下铁道、地下室、地下停车场、人防工程、地下管道、洞窟型库房等地下工程的防水工程,尤其是密闭型的地下工程的防水。
(2)防水界面的适用条件
①在混凝土、金属材料、隧道围岩比较稳定或经过网喷初期支护处理、具有坚硬的基面作为防水膜的依托的界面上可直接喷射防水膜;
②断面轮廓尺寸符合设计要求,且已处理好超欠挖,界面基本平整;

③界面的含尘率≤10%,大于10%时,喷膜前用高压水或高压气体清洗,达到喷射要求;
④界面渗水的pH≥4;
⑤在无渗水的条件下,喷膜环境的相对湿度≥50%;有渗水情况下不受相对湿度限制;
⑥温度范围:-20 ℃~45 ℃;
⑦空气中的含尘量:≤400mg/m3;
⑧锚头的凸出长度:≤ 5cm。
(3)施工条件
①水:常压,清水且不含泥沙;
②电:要求380V/220V的动力电;
③气:~。
三、施工程序及施工方法

喷射作业流程见图2(附后)。
图2 喷膜防水作业流程图
2. 药液的制作
主液在工厂制作成的半成品,现场施工时只需向主液中按比例加入还原剂,