复合式衬砌膨润土防水毯施工工艺.docx
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复合式衬砌膨润土防水毯施工工艺
复合式衬砌膨润土防水毯施工工艺
磁器口站西南风井、风道复合式衬砌选用的膨润土防水材料及其性能
磁器口西南风井、风道复合式衬砌膨润土防水材料防水实验段选用捷高（CETCO）中国有限公司的膨润土防水材料，包括VOLTEXDS[防滴]膨润土防水毯、WATERSTOP-RX膨润土止水条、BENTOSEAL膨润土防水浆和WATERSTOPPAGE膨润土防水粉。
VOLTEXDS膨润土防水毯在有纺土工布一侧加烫了一层高密度聚乙烯薄膜（HDPE）为捷高公司的专利产品，它适用于施工环境较差（地下水压较大、暗挖—）、防水要求较高的地下工程防水。
VOLTEXDS膨润土防水毯幅宽4.4m厚6.4mm，长45.7m.
WATERSTOP-RX膨润土止水条由天然纳基膨润土和丁基橡胶组成，适用于现浇混凝土施工缝处。
它秉承了膨润土遇水膨胀的天然特性，能有效地解决施工缝的渗漏问题。
安装前，施工缝表面不需进行凿毛清理，只需扫净表面的尘土，涂上专用的WB粘接剂，待10分钟后把止水条压在施工缝表面，其连接为对接；该止水条也可用水泥钉固定。
BENTOSEAL膨润土防水浆是一种浆状的膨润土，主要应用于膨润土防水毯材料收边及管线穿越膨润土防水毯时的补强处理。
WATERSTOPPAGE膨润土防水粉是粒状天然纳基膨润土，用于穿墙等特殊的防水部位。
香港捷高中国有限公司的膨润土防水材料是依据该企业的标准Q/CYJGZ432——2002生产的。
该企业标准Q/CYJGZ432——2002是依据下列标准和测试方法指定的：
美国ASTM标准美国实验与材料协会标准
ASTMD903混凝土面粘附剥落强度测试方法
ASTMD1970低温柔性测试方法
ASTMD3776纳基颗粒状膨润土含量测试方法
ASTMD4632抗拉强度测试方法/抗剥强度测试方法
ASTMD4833抗冲击测试方法
ASTMD5084透水系数测试方法
ASTMD5321含水摩擦力测试方法
ASTMD5385抗静水压测试方法
ASTMD5887流量指标测试方法，透水系数测试方法
ASTMD5890纳基颗粒状膨润土膨胀指标测试方法
ASTMD5891纳基颗粒状膨润土水分流失测试方法
ASTMD5993纳基颗粒状膨润土质量测试方法
国家建筑材料测试中心依据捷高公司的企业标准Q/CYJGZ432——2002于2002年9月2日对捷高公司的膨润土防水毯VOLTEXDS的技术性能指标作了检测，检测结果见表3。
从表3的检测结果可以看出，捷高公司的膨润土防水毯VOLTEXDS的主要防水性能指标（透水系数、搭接透水系数、抗静水压和膨润土的体积膨润度等）大大高于北京地铁五号线防水材料技术标准规定的膨润土防水毯的技术指标。
表3膨润土防水毯VOLTEXDS的技术性能指标
六、磁器口西南风井、风道和天磁区间左线隧道膨润土防水毯防水试验段防水设计
1、膨润土防水毯用于复合衬砌防水的特点
膨润土防水毯用于暗挖结构（复合衬砌）防水与用于明挖结构防水有很大的不同。
明挖结构防水是先是施作结构，结构达到28d强度以后再铺设膨润土防水毯，之后进行回填。
暗挖结构防水是初期支护变形基本稳定之后，挂设碰润土防水毯，再立钢筋、浇筑二衬砼；一般会产生这样的疑问：
膨润土的早期水化速度、膨润土防水毯与砼界面的紧密结合是否对二衬的水灰比、变形、开裂会有一定的影响。
前已述及，膨润土通常在与水接触24小时时开始水化，膨胀4~~5倍，48小时水化完成，变成原来颗粒体积的15~~17倍的胶凝体。
水泥的水化速度比膨润土快，水泥一般在3
~~5分钟内初凝，8~~10分钟终凝，应该说，膨润土防水毯不会因膨润土的早期水化对二衬混凝土的水灰比、强度产生影响。
1996年，捷高公司对voltex膨润土防水毯对现浇混凝土的影响作过这样的研究：
同时浇三块混凝土试件，其中两块浇在voltex膨润土防水毯上，经过28天龄期强度测试，结果表明，膨润土防水毯对混凝土强度没有影响。
此外，工程实践表明，voltex膨润土防水毯用于暗挖隧道结构的防水，voltex膨润土防水毯与现浇混凝土的紧密接触面对二衬的变形、开裂无明显的影响。
关于膨润土的早期水化速度、膨润土防水毯与混凝土界面的紧密结合是否会对二衬的水灰比、变形、开裂产生一定的影响的问题，将开展实验室试块和相似结构模型试验，进行定量测试、研究。
2、膨润土防水毯防水系统
磁器口站西南风井、风道和天磁区间左线隧道采用膨润土防水毯作全包式防水，见附图1。
3、膨润土防水毯防水试验段的施工
1）一般要求
初期支护作好后，要求不渗不漏，最起码作到不漏。
2）防水基面的处理
喷射混凝土表面应清洁、坚实、平整，其平整度应符合D/L=1/6~1/10的要求（D为喷射混凝土表面相邻两面凸面间凹进去的深度，L为喷射混凝土表面相邻两凸面间的距离）。
防水基面不得有积水，若有积水要进行排水。
防水基面的端部和阳角部位应用水泥砂浆倒成φ100mm圆角，阴角洒膨润土防水粉WATERSTOPPAGE或用水泥砂浆倒成φ100mm圆角。
防水基面的表面有裂缝的地方要做成V型，填充砂浆或膨润土颗粒找平。
3）膨润土防水毯铺设/挂设方法
由于膨润土防水毯具有耐穿刺、自愈合的功能，膨润土防水毯采用钉孔铺设/挂设（见图6及附图1`、2`、5、6、7、8、9）。
用水泥钉和垫圈固定，水泥钉的长度不小于27mm，垫圈直径不小于30mm。
钉孔梅花形布置，钉子间距：
顶拱30cm，侧墙搭接处30cm、其余部位50cm，底板仅在搭接处固定、钉子间距100cm。
顶拱增设铝压条固定，见附图9。
4）膨润土防水毯说服力ECB防水板的搭接
膨润土防水毯与ECB防水板的搭接见附图5，搭接宽度为20。
搭接缝用钉子穿孔固定，钉子间距为30同时涂膨润土防水浆将搭接缝密封。
在搭接部位的ECB防水板上焊接止水带，以实现两种防水材料之间的分区防水。
4）膨润土防水毯的搭接
5）膨润土防水毯的搭接宽度15，用水泥钉和垫圈固定，钉子间距：
顶拱30cm，侧墙接缝30cm、其余部位50cm，底板（仰拱）100cm，顶拱搭接缝增设固定铝压条、钉子和垫片固定，见附图9。
在铺设拱顶膨润土防水毯时，应使膨润土防水毯保持一定的松弛度，不要绷的太紧。
7）底部（包括风井底板和风道、区间隧道仰拱）防水
在喷射混凝土表面先做找平层，之后铺设膨润土防水毯，再作厚度5cm以上的细石混凝土保护层，最后浇筑二衬，见附图1、见附图4。
8）膨润土防水毯甩头的保护
为了与下一段的连接，先施工的一段要预留长度大于30cm的膨润土防水毯，并用膨润土密封剂Seamtape收边和/或钢板保护，见附图2、2`。
9）施工缝的构造
施工缝的构造见附图7。
在施工缝处增设0.5m宽的膨润土防水毯加强层，在施工缝居中位置设膨润土止水条WATERSTOP-RX防水。
10）变形缝隙的构造
变形缝的构造见附图8。
在变形缝处增设0.5m宽的膨润土防水毯加强层，在变形缝隙居中位置设钢边橡胶止水带防水。
并在钢边橡胶止水带的内侧变形缝内填膨润土止水粉。
11）膨润土防水毯损坏部位的补强
膨润土防水毯损坏部位的补强见附图9。
损坏部位用同质材料钉补，补钉周边涂膨润土防水浆。
12）穿墙管的防水构造
底板和侧墙穿墙管的防水构造见附图10。
七、复合式衬砌膨润土防水毯防水试验段膨胀压力的原位观测
风井选择1个断面，风道先择2个断面，埋设双膜压力传感器，对复合式衬砌膨润土防水毯的膨胀压力进行原位观测。
每一观测断面埋设16个双膜压力传感器。
八、复合式衬砌膨润土防水毯防水施工验收规范
本规范适用于复合式衬砌所用的膨润土防水毯的选购、施工、验收等事宜。
1、防水毯的选购
1）、原则
①、②③④为了保证产品的质量，应选用同一生产厂商的产品为原则。
②、施工所用的膨润土防水毯的性能指标要符合北京地铁五号线工程防水材料关于膨润土防水材料的技术标准，并有国家承认的检测机构的检测报告。
2）、材料的特性
1、膨润土防水毯的材质必须符合复合式衬砌的防渗要求，能有效的防止地下水及土壤的污染，并具有抗污水的能力。
2、具有优秀的化学稳定性和物理稳定性。
3、具有优秀的耐热、耐寒性和耐久性。
4、具有在铺设中连接部位完全靠搭接就能保证防水效果的性能。
3）材质及特点
1、膨润土防水毯必须与天然钠基膨润土为主要成分，利用非织布以针刺法固定，使其具有吸水快、膨润土水化快的特性，使用的钎维的抗拉强度、撕裂强度、延伸率及剥离强度符合北京地铁五号线工程防水材料关于膨润土防水材料的技术标准。
2、必须是粉末状或颗粒状天然钠基膨润土填充到织布与非织布之间。
3、不能含有任何降低防渗效果的有害物质.
4、利用针刺冲压法连接两面的纤维,防止膨润土的移动和流失,使防水毯具有高强的抗剪效果及良好的防水性能的结构.
5、防水毯的物理性能
Ⅰ、天然纳基膨润土含量在5.37㎏/㎡以上。
Ⅱ、渗透系数（或称透水系数）：
≤6×10-9 cm/sec。
Ⅲ、尺寸：
6.0m×1.2m（2.4m）×5mm以上。
Ⅳ、附属产品：
膨润土防水浆（密封剂）、膨润土止水条和软管、膨润土颗粒或粉末、射钉和垫圈。
4）、外观
①、打开包装铺成平面观察时联接部位没有缺陷。
②、边缘及中间没有皱纹、折叠和大的起伏。
③、没有撕裂、剥离、和孔洞。
④、色泽要均匀没有其他痕迹。
5）、标识
每卷（捆）包装上要标有产品名称、尺寸（长×宽×厚）、批号、生产日期、厂名、地址、联系电话以及搬运时注意事项。
6）、检查验收
按合同规定检查验收防水毯的尺寸、外观等物理特性，运到施工现场后还要进行最后的验收。
7）、储存与运输
①、不同品种的产品应分类存放；
②、材料应架空放置，其高度不超过4层；
③、材料堆用塑料薄膜或毡布覆盖，防止雨水淋湿；
④、膨润土防水材料无存放时间限制；
⑤、当用轮船或铁路运输时，以集装箱装运。
2、
1）、施工前的准备
①、防水要以设计图纸和规范要求进行施工。
②、施工前要根据设计图纸和规范制定施工方案。
内容有：
工程名称、地点、技术质量保障措施、施工安全保障措施、机械设备及人员的安排等。
③、施工人员技术交底和进行安全教育。
④、对防水材料进行现场验收，并做好验收记录。
⑤、施工前要进行防水材料的试验性施工，获得建设单位及监理的同意后方可施工。
⑥、清理好施工现场，施工现场不得有杂物、流水和积水。
2）、防水基面的处理
①、防水基面要做到清洁、坚实、平整、起平整度应符合D/L=1/6~1/10（D为基面相邻两凸面间的距离）。
防水基面不得有积水，若有积水要进行排水作业。
②、防水基面的端部和阳角部位应用水泥砂浆倒成φ100mm圆角，阴角洒膨润土防水粉或用水泥砂浆倒成φ100mm圆角。
③、防水基面的表面有裂缝的地方要做成V型，填充砂浆或膨润土颗粒找平。
3）、地面（底版）施工
①、防水基面有流水或水气时先铺设一层塑料薄膜，搭接宽度为10㎝，以防膨润土的早期水化。
②、膨润土防水毯的织布面要向着结构物表面。
（施工人员看着织布面施工）。
③、膨润土防水毯的搭接宽度为15㎝，并以100㎝的间距用钉子和垫圈进行固定。
④、铺设膨润土防水毯后，在其上进行下道工序施工时要特别注意防水层的损坏。
⑤、铺设膨润土防水毯后，为防止防水毯的早期水化要施工5㎝以上的细石混凝土保护层。
在此之前要防止防水毯遇水早期水化。
⑥、在进行下道工序之前要检查防水层是否受损，受损部位应用膨润土防水浆进行修补。
撕裂部位要用同质防水毯进行补贴，所有部位搭接宽度要大于30㎝。
四角要用钉子和垫片固定。
⑦、铺设膨润土防水毯在与墙体连接部位用塑料薄膜包起来或钢板保护，待到施工墙面时去掉薄膜沿着墙面铺设。
或者先设置膜板将防水毯在地面沿着膜板内面向上最少卷起30㎝以上用钉子和垫圈固定，浇注地面。
⑧、为了加强搭接部位的防水，可以使用膨润土颗粒（粉末）、密封剂、止水条、水溶性软管等进行加强。
4）、墙面（侧墙）与顶面（顶拱）的施工
①、墙面上有流水时首先铺设塑料薄膜或PVC等，搭接长度不小于10cm，在其上铺设防水毯；或先将渗漏水封堵后，再挂设防水毯。
②、膨润土防水毯的搭接宽度15cm，顶拱每隔30cm、侧墙每隔50cm（搭接处隔30cm）用钢钉和垫圈固定。
（钢钉长不小于2.7cm，垫圈直径不小于30mm。
）
③、膨润土防水毯的织布面要向着结构物。
（施工人员看着织布面施工）。
④为了下道工序的施工，要求预留30mm长的防水毯，并用钢板、塑料薄膜和膨润土防水浆锁边角保护，并防受损和早期水化。
⑤、在浇筑砼之前要对防水毯进行检查，对于受损部位应用膨润土防水浆进行修补后再进行浇筑砼。
撕裂部位要用同质防水毯进行补贴，所有部位搭接宽度要大于30cm。
⑥地面（底板）与墙面（边墙）的连接部位要搭接30cm以上，拐角处要用膨润土粉末和止水软管进行加强。
⑦为了加强搭接部位的防水，可以使用膨润土颗粒（粉末）、防水浆等进行加强。
⑧长时间暴露在外时要用塑料薄膜、PVC等覆盖，以防早期水化。
⑨顶拱部位防水毯要用压条和钉子固定。
⑩防水毯子要环向铺设，而且不得在拱顶连接。
5）特殊部位的施工
1变形缝与旗缝部位的施工
Ⅰ、防水基面要清理干净，不得有2cm以上的突出物。
Ⅱ、附加一层50cm以上宽的同质防水毯子，每隔30cm用钉子、垫圈固定，周边用膨润土防水浆封闭。
Ⅲ、附加层连接时要采用对接方式。
2贯通部位的施工
Ⅰ、防水基面要清理干净,不得有2cm以上的突出物。
Ⅱ、将防水毯做成贯通部位形状贯通后，用膨润土防水资料或颗粒填满填实缝隙或用止水软管缠绕一圈。
也可以在贯通部位加一层防水毯。
3防水毯的锚固设计要求用专用压条和钉子进行锚固。
3、竣工验收
1）施工结束后由监理部门、建设单位、施工单位和科研单位共同进行验收。
2）竣工验收按设计图纸要求及技术标准进行验收。
3）验收的内容有：
1、检查基面的平整情况，检查端部及阴、阳角部位的倒角情况。
2、检查铺设的膨润寺防水毯有无早期水化，防水层有无损坏，损坏部位有无补强处理。
3、抽检搭接部位的搭接宽度。
搭接15cm以上，顶拱每隔30cm、侧墙每隔50cm、底板每隔100cm用钉子和垫圈进行固定。
4、锚固部位的锚固情况。
5、检查搭接部位的加强情况。
6、检查贯通部位补强情况。
膨润寺防水浆或粉末填满、填实缝隙。
7、检查墙面与地面联接部位的加强情况。
搭接30，拐角处用膨润土防水粉或止水软管加强。
8、检查变形缝和施工缝部位的加强情况。
用50cm宽同质防水毯进行加强。
9、检查撕裂部位补救情况。
所有部位都搭接30cm以上。
10、检查各项技术、施工资料。
4）、填写验收数据
1、填写竣工验收记录。
内容见膨润土防水毯工程验收项目及内容表。
2、验收记录一式两份，一份建设单位存档，一份施工单位存档。
序号
项目
内容
1
防水设计
设计图及会审记录、设计变更通知单等
2
施工方案
施工方法，技术措施，质量保证措施等
3
安全、技术交底
安全交底，施工技术要求及注意事项
4
材料质量文件
生产许可证，出厂合格证，产品质量检验报告等
5
检查记录
分项工程、隐蔽工程验收记录
6
施工记录
逐日施工情况
7
混凝土、砂浆
试配及施工配合比，抗压、抗渗试验报告
8
资质证明
施工单位资质证明复印件
9
工程检查记录
抽样质量检验及观察检查
10
竣工资料
竣工报告，竣工图
11
其它
事故处理报告，技术总结等
附膨润土防水毯防水工程验收项目及内容表
附图1：
风道复合式衬砌防水结构图
附图2：
膨润土防水毯甩头临时钢板保护
附图6防水毯本身搭接
附图2：
膨润土防水毯甩头临时钢板保护护节点A`
附图1防水板搭接节点A
附图3：
隧道纵剖面膨润土防水毯的搭接
附图4风井防水结构图
附图5：
膨润土防水毯于ECB的搭接
附图：
穿墙管防水构造
（a）穿越底板管线防水做法
（b）穿越侧墙管线防水做法
附图7：
施工缝防水图
附图8变形缝防水图
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