地铁工程防水课件.ppt

1、8从德国的防水等级标准看： 1. 渗漏量与湿渍的关系 2. 整体渗漏与局部渗漏的关系表1-1 德国铁路隧道及地下工程防水等级 防水等级隧道状况适用区域定义容许渗漏水量（ L/m2d）10m 区间100m区间1完全干燥完全干燥 贮藏室、作业室、贮藏室、作业室、休息室休息室 衬砌内壁观察不到渗水痕迹衬砌内壁观察不到渗水痕迹 0.020.020.012基本干燥基本干燥 有霜冻危险的交有霜冻危险的交通隧道区域；地通隧道区域；地下车站下车站 衬砌内壁可以观察到渗水痕迹，用干的衬砌内壁可以观察到渗水痕迹，用干的手触摸湿斑无水分渗出之感，但用吸墨手触摸湿斑无水分渗出之感，但用吸墨纸或者报纸帖附到壁上，可观察

2、到局部纸或者报纸帖附到壁上，可观察到局部有吸湿但不致变色现象有吸湿但不致变色现象 0.100.100.053由毛细现象产生的湿迹 没有必要达到防水等级1或2的隧道区间；房间 在衬砌内壁上可以局部观察到明显渗水现象。在明显呈现湿迹的范围内，可以将吸墨纸或者报纸大部分吸附，发生变色，但无水分滴落现象。 0.200.054若干滴水点 交通或市政管线隧道 个别地方，容许滴水现象 0.500.205有滴漏点 下水隧道 个别地方，容许滴水现象 1.00.50 国际常例，隧道工程即使12级防水都应提出L/m2.d的渗漏量指标，隧道工程中的渗漏量应等于湿渍对应的渗水量加上底部测到的积等于湿渍对应的渗水量加上底

3、部测到的积水量之和水量之和 湿渍与漏量的关系应结合空气湿度、风速，湿渍与漏量的关系应结合空气湿度、风速，最终来建立这种关系最终来建立这种关系 新防水等级标准注重要求的对应关系 新老二级标准在地下建筑与地下工程的要求上的差别(参见表1)，随着城市轨道交通的发展，加强了对这类工程的要求。 提出隧道工程总湿面积不应大于总防水面积的2/1000，与任意100 m2内防水面积的湿渍不超过3处，单个湿渍最大面积不大于0.2 m2的说法，基本是合理的。“整体”与“任意”的关系，同样分别为2倍4倍，考虑到隧道的总内表面积通常较大，故定为考虑到隧道的总内表面积通常较大，故定为3 3倍倍。 设计人员可提出比国标规

4、定要求高的规定量。设计人员可提出比国标规定要求高的规定量。介绍两种主要的渗漏水量的检测法 (1) 集水井积水量测 (2) 有流动水的隧道内设定水堰某道路隧道江中段检测表观察部位积水池面积（M2）积水池分管面积（M2）渗漏水备注观察时间水位渗漏水量L/d每平方米昼夜漏水量L/ M2 dPH值启止时间累计时间高度mmhmm江中段14.852104110：40-翌日10：4024小时/22032670.167 邻近貯水堰处，放设一个面积为1 m2的混凝土盛水储盘，同样，经24小时，测得储盘蒸发的水量Q2。 由于，储盘与贮水堰所处的工况条件几乎一致，故可将此蒸发量看作貯水堰中贮水蒸发量。该范围内的实际

5、漏水量Q3 (L/ M2 d) ：Q3= Q1，+ Q2(3).(3).湿迹用洒水造湿方法检测与近似换湿迹用洒水造湿方法检测与近似换算算 a点漏的检测最为简单。点漏以有刻度的玻璃量杯、量筒为容器，量测漏点每分钟滴水, b难以用容器测的，也可以6滴/ml计 快速电迁移法, 将试件的两端分别置于两种溶液之间并施加电位差，测出氯离子侵入试件中的深度，利用理论公式可以计算得出扩散系数，如RCM法。测定高浓度真空饱盐混凝土试件的电导率，即NEL法。二种方法均用作不同混凝土之间抗侵入性的相对比较,不宜用来估计使用寿命。自然扩散法，将试件长期浸泡在盐溶液中，或直接从现场混凝土中取样，通过测定氯离子侵入混凝土

6、内部不同深度上的浓度分布，用Fick第二定律拟合求出氯离子扩散系数。过程慢，逾3月。不同的检测方法所获得的数值差异很大。上海地铁混凝土氯离子扩散系数DRCM的检测值（均值）为3-410-12 m2/sec，同样混凝土氯离子扩散系数（自然扩散法）的检测值为1.210-12 m2/sec。自然扩散法测定的氯离子扩散系数最客观，可用自然扩散法测定的氯离子扩散系数最客观，可用作为配合比设计、质量验收和寿命预测评估的控作为配合比设计、质量验收和寿命预测评估的控制指标。电通量方法（制指标。电通量方法（JTJ275-2000）测定的电）测定的电通量，作为工程质量控制指标。通量，作为工程质量控制指标。 橡胶筒

7、（内径100,外径114120，高150170）KOH溶液阳极板阴极板支架20支撑顶头（高1520)KOH+Cl-溶液试件试验槽环箍环箍快速氯离子电迁移测定方法方法快速氯离子电迁移测定方法方法随着混凝土结构耐久性的日益重视以及相关规范的陆续发布，反映它耐久性的技术指标的检测也将日益普遍，京、沪地铁已使之规范化，宁、深、蓉等地地铁也纳入耐久性设计与检测中，今后将日臻完善。 1.混凝土试块的抗渗等级都大于P8P8，通常达到，通常达到P12P12；2.2.管片宜进行混凝土氯离子扩散系数或混凝土渗管片宜进行混凝土氯离子扩散系数或混凝土渗透系数的检测透系数的检测及单块抗渗检漏单块抗渗检漏，满足设计要求后

8、方可使用(3) a.外防水涂料防水一级对混凝土有中等以上腐蚀的地层应选，在非腐蚀地层宜选(原宜选).b.外防水涂料防水二级对混凝土有中等以上腐蚀的地层宜选 (原“部分区段宜选”).c.上海地铁过江段管片明确要施作外防水涂料管片错缝拼装及其外防水涂层管片错缝拼装及其外防水涂层3.2采用管片外防水目的采用管片外防水目的管片宜进行混凝土氯离子扩散系数或混凝土渗透系数的检测及单块抗渗检漏，满足设计要求后方可使用。管片外防水涂料宜采用:1)1)环氧或改性环氧涂料等封闭型材料环氧或改性环氧涂料等封闭型材料封闭性好，涂后抗水分渗透、抗有害离子扩散很有效。2)2)水泥基渗透结晶型或硅氧烷类等渗透型材料水泥基渗

9、透结晶型或硅氧烷类等渗透型材料 施工性好，作业简便,雨天、潮湿无碍；偶有浅层碰损不影响利用管片制作方式，在浇筑结束时，以干撒与人工抹压方式施作于管片外背面另外，注意两类材料也都有用于桩头防水，但对它注意两类材料也都有用于桩头防水，但对它们的技术要求与用于管片的不尽相同。们的技术要求与用于管片的不尽相同。项目粘结强度MPa抗渗性MPa渗透系数m/s耐腐蚀抗冲击cm/1lg耐磨性涂层厚度mm指标0.41.30.6不渗水（指基层张裂0.3mm时，承受的水压力）110-13无变化（地下水浸3个月）50无损0.250.5测定方法GB1732GB408583a.高渗透型环氧管片外涂料兼有渗透浸润入混凝土内

10、部增加密实高渗透型环氧管片外涂料兼有渗透浸润入混凝土内部增加密实性；表面涂覆封闭防水层双重功效，显然有良好前景性；表面涂覆封闭防水层双重功效，显然有良好前景;b. .作为管片外涂料最重要的特性是混凝土在涂层涂刷前后渗透系作为管片外涂料最重要的特性是混凝土在涂层涂刷前后渗透系数、氯离子扩散系数等的差异，一定要有这方面数据数、氯离子扩散系数等的差异，一定要有这方面数据(据知，目前据知，目前正在检测正在检测)。此外，耐磨等管片专用涂层的技术指标也应列入。此外，耐磨等管片专用涂层的技术指标也应列入。c.不单在材性，还应施工中的涂刷厚度，涂刷方式的择取也应有理论上与实际的证明(例如：证明为何在表面不太平

11、整的混凝土面上0.5kg/m2已满足要求)。水渗透(（DIN 1048)）-7 bar 压力未涂刷涂料的混凝土 渗入-6.3mm 渗透系数小于9.710-14m/s涂刷涂料的混凝土 优异，已无法检出水渗透 (（TEL 法)）-10 bar压力未涂刷涂料的混凝土 渗透系数小于1.0510-13m/s涂刷涂料的混凝土 渗透系数已无法检出未涂刷涂料的混凝土 小于7.8410-13 m2 /s涂刷涂料的混凝土 小于3.3610-13 m2 /s提高比率 57%氯离子扩散系数(（ASTM C1202)）电通量未涂刷涂料的混凝土 小于653 库仑.由此可见，Sikagard 65W强调的是高性能管片混凝土

12、涂层前后的差异(涂层的抗酸耐碱性已不成问题)。“水泥基水泥基”管片外防水涂料性能指标及试验方法管片外防水涂料性能指标及试验方法试验项目试验方法基准性能指标迎水面混凝土渗透高度比（与基准），28天，%JC474-1999：5.2.80.81.5迎水面混凝土第二次抗渗压力，MPa水泥及渗透结晶型防水材料1.0涂层砂浆抗碱性涂层无起皮、脱落、开裂混凝土中氯离子扩散系数，m2/s自然扩散法/RCM法1.210-12310-12510-131.2510-12混凝土渗透系数，m/s混凝土渗透系数检测仪510-13配方可调，手感从软橡皮（邵氏A30）到硬弹性体（邵尔D65）;成套设备，施工效率极高；一次施工

13、即可达设计厚度，克服多层施工的弊病。 选用较高强度的聚脲，省去保护层，消除造价高的缺点。放坡开挖的隧道喷涂聚脲尤适宜。喷涂聚脲防护材料(HG/T3831-2006)已正式实施。第一代 半聚体（OH扩链剂多元醇+催化剂） SPU第二代 半聚体（氨基扩链剂多元醇+催化剂）SPU（A）第三代 半聚体（氨基扩链剂端氨基聚醚） SPUA 先用于金属防护等，后在混凝土防护上的应用迅增； 美国波士顿地铁双孔沉管隧道侧墙与顶面防水， 北卡罗来州的高速公路隧道(长329m，高12m)墙面，喷涂施工1.25mm的芳香族聚脲， 香港地铁隧道喷涂聚脲做外防水，厚度为1.5mm，总长度为10Km， 国家大剧院屋面、首都

14、工人体育场改造工程看台、屋面，京津城际高铁，成渝城际高铁，绍兴和萧山污水处理厂混凝土污水池。 北京奥运中心,国家大剧院水池，垒球、曲棍球、网球看台 2004年上海新江湾电力隧道工程。 日本东京地铁涉谷车站墙体防水采用SPU 。涉谷站既是东京地铁线最早的银座线的一个站，又是最新的地铁13号线、JR城际线等多线換乘站。工程条件复杂。n车站围护为锚钉墙结构，内侧铺以木板，板上掛置土工布，而后连续喷涂聚氨酯涂料2mm，而后浇筑主体内衬混凝土，构成有外包防水层的复合式结构侧墙n注意：在浇筑主体内衬混凝土前，这层土工布喷涂聚脲涂料内表面，需涂刷0.28Kg/m2特殊树脂界面剂，使它能与主体内衬混凝土“咬合

15、”成一体(剥离强度大于0.6N/mm)，颇似国内的预铺(反贴自粘)防水卷材。这侧墙的防水层两端头，分别置于顶板上、厎板下，按设计要求与同类的聚脲涂料或其它防水层连接。1保护层。上述波士顿沉管隧道，涂层厚为2.5mm;75mm砂浆保护层，除了沉管管节侧壁及顶板等会受周围抛石、填砂的影响外，谨慎也是一大原因。国内在隧道工程上使用时，也想当然地不做保护层，只有明确施工条件；增加耐磨、耐冲撞等检测后，才能确认。2厚度。 “喷涂聚脲防水技术规程”（JG/T23465）中规定厚度不小于1.5mm，但实际工程中有尽量用1.5mm的倾向。议结合工程、环境条件，涂料的性能指标，进一步明确。3作业时间。隧道工程的

16、围护结构；，要达到“表面坚固、密实、平整、干燥”四大要求并非易事，基面处理的时间增加，施工中需手涂基层处理剂、层间粘结剂，作业时间短的优点会消减。4. 矿山法隧道。隧道连接通道的喷涂聚脲防水涂料方式可借鉴。但与原先土工织物与防水板的组合不同，喷涂聚脲防水涂料时摈弃了同时排水的做法。没有了支护层后有土工布缓冲层，防水层直接施作在支护层的找平层上，全封闭方式防水。支护层的平整度、密实度要求高，且不能渗漏现象。总之，在矿山法隧道初次衬砌上喷涂聚脲尚需厘清，对某些局限, 应有充分认识上海轨交8号线四平路车站顶板，上海轨交10号线同济大学站车站顶板。此外，上海轨交10号线南京东路、陕西南路车站顶板、上海

17、外滩交通枢扭隧道工程顶板防水, 2万m2,天津海河沉管隧道顶板与侧墙防水层1.5万m2（设计中）。 5.1. 5.2-1高分子聚乙烯自粘胶膜卷材(P类) 5.2-2聚合物改性沥青聚酯胎自粘防水卷材(PY类) 适用范围：地铁复合墙结构-目前最多采用的侧墙结构-预铺反贴底板、侧墙防水。 苏州地铁一号线4标车站全包防水 SAM-940预铺反粘聚合物改性沥青基聚脂胎防水卷材(双面自粘方式) 优点：自粘层与塑料板粘合较好；厚度大耐刺较好。但必须做保护层。同类或相似材料品种、品质差异的简捷判定; 如本体自粘的界定，预铺反粘的认知;材料在环保与耐久要求上的检测、辨析;对施工条件，基面处理要求的不同的确认。

18、防水材料能与混凝土“咬”合，显然是工程界欢迎的。正确评价各种材料的功效与适用范围是当务之急，上述难点的克服也迫在眉睫，否则产品良莠不一的现象会损害市场的健康发展。 （1）膨润土防水毯，上海地铁6号线高清路站、华厦西路-髙清路区间、 8号线人民广场站；（2）预铺反粘法高分子聚乙烯自粘胶膜防水卷材，1号线北、北延伸线富锦路矩形区间；（3）湿铺法高分子橡胶沥青防水卷材 天津地铁2号线 红星路站； (4)湿铺法自粘聚合物改性沥青工聚酯胎防水卷材天津地铁2号线翠阜新村站、沙柳路站等垂直施工缝、垂直变形缝的中埋式止水带(条)的，与侧墙水平施工缝釆用的中埋式止水带(条)会有交叠的问题，遇水膨胀止水条可相互搭

19、接处理外，同材质、同类断面者的塑料止水带；可以通过专用直角件相互搭接相连，而其它不同材质、不同断面的止水带的设置，错开的方式，接缝渗漏。6.1垂直变形缝的中埋式止水带垂直变形缝的中埋式止水带(条条) 与与侧墙水平施工缝的交汇侧墙水平施工缝的交汇水平施工缝设防常用钢板止水带，垂直施工缝或变形缝采用的常为钢边橡胶止水带；常见的组合方式 ，钢板与钢(边)片为同材质，两钢板中间衬自粘性丁基橡胶腻子片构成纵、横向全密封的十字形止水带防水线。 尚需在众多的实践中验证，优化止水带（条）全密封十字形防线;筛选带-带、条-条、带-条及其辅助措施的最佳组合。止水带全密封十字形防线较止水带构成一体设防是一种进步，无

20、疑也是技术一种趋势，在大量实践验证下，逐步走向规范化。 7.1-1复合型密封垫的特点复合型密封垫的特点一.兼有弹性橡胶密封垫与遇水膨胀密封垫的优点；二后期应力松弛就弥补，长期止水性好。与遇水膨胀橡胶复合的多孔、多脚弹性密封垫成为了国内盾构隧道管片接缝防水密封的常用材料与方式。密封垫表面设槽，遇水膨胀橡胶薄片人工嵌入的方法。费人工，更因嵌合的缺陷，发生膨胀橡胶薄片脱出、墜落的情况，影响接缝防水。7.1-2复合密封垫嵌合方式的缺陷复合型橡胶一次挤出，攻关克服：1.由于生产加工方式从模压变成挤出，膨胀由于生产加工方式从模压变成挤出，膨胀橡胶配方需作调整，以满足性能要求；橡胶配方需作调整，以满足性能要

21、求；2.三元乙丙胶配方和膨胀橡胶配方的硫化体三元乙丙胶配方和膨胀橡胶配方的硫化体系必须匹配，保证两者能共硫化系必须匹配，保证两者能共硫化；3.尤其需配备特殊的生产设备，成本较高。国外少数橡胶企业掌握技术 。近年国内也已有厂家经攻关，获解决。 在解决一次成型工艺难点、提高接缝防水性的同时，对复合型密封垫实际使用寿命的研究尚待深化。角件的模压复合成型技术与直条一次挤出成型连接的均一性。 随着这项技术的发展，密封垫多部位复合型橡胶一次挤出成为可能。必然进一步提高密封垫的水密性、耐久性。 密封垫被完全压密至密封垫沟槽内；即接缝闭合（张开0mm）时的密封垫单位长度所承受的压力。单位为KN/m。闭合压缩力

22、越高，接缝越不易压密,对封顶块的最后插入会造成困难，可见闭合压缩力不宜大;但又应使密封垫与混凝土间的压应力足以水密 。闭合压缩力的取值，取决于密封垫断面构造与尺寸、材质与性能（尤其是硬度）、管片自重、拼装方式等。 1.摈弃了过去的方法a.在密封垫橡胶表面衬纤维布或尼龙绳，牵扯它的伸张；b.涂刷减摩剂使密封垫径向容易插入，减摩剂为羧甲基纤维素（CMC）、硅脂、十六烷基磺酸钠（俗称“洗洁净”）。2采取在橡胶表面喷涂硅烷类成膜材料的工艺，光滑而坚硬，大大下降了插入阻力，攺善挤出成疙瘩的状态。 质量可靠、功效稳定。成膜减摩层对 ：(1)表面遇水膨胀橡胶的膨胀性能的影响；(2)对密封垫接触面应力分布;尤

23、其高压缩率下的影响，还需探索。 目前对遇水膨胀橡胶尚有一些歧见，影响复方方式与材料的应用。技术上迈出重要一步，上述难点已在解决中。 克服一种误解：管片密封垫材质以三元乙丙胶为最先进。如果不是挤出而是模压成型；若非微波硫化而是热压硫化，三元乙丙胶未必有优势。n轨道交通四号线修复工程n修复井与原未损隧道、暗挖段接头防水n1暗挖段通分别与原隧道、修复井连接施工缝防水n2暗挖段本体防水n3双变形缝以可卸式止水装置防水内装可卸式止水带及其装置对不同外形的结构断面的有效性，使它的应用不断扩大，但使用时应慎重：。 （1）所有金属件的防腐蚀处理，必须确保长期使用后，仍能更换。（2）底部沟槽的排水。（3）压板、

24、压条等紧固件的计算不可忽视。可注浆钢边橡胶止水带构造详图1.顶板、侧墙可注浆管及吊环应因定模板并外露；2.底板处可注浆管及吊环应低于砼面，以免损害；3.外露部应有醒目标志与保护措施。4.国外使用效果较好，国内效果稍弱。从缝两侧垂直钻孔至中埋式止水带两翼压注浆液止水，长处在于：浆液压入漏水的中理式止水带与混凝土的间隙，从渗漏的源头止水。止水彻底,浆液固结体不因变形缝温度收缩、张开变化而造成损害，把变形缝的变化的影响降到最低。复漏率低。 1.采用粘合剂粘贴内置式止水带，2.采用高强度胶粘剂冷粘施工，基层应平整、3.采用力学性能优良的高分子防水卷材制作止水带，4.止水带应采用热焊接进行搭接，搭接宽度

25、不应小于100mm，5.止水带中部应加工成“”型，止水带与变形缝两侧混凝土基层的粘结宽度各不应小于60mm粘贴牢固、平整，无漏粘；126060变形缝两侧粘贴内置式止水带1-粘合层；2-高分子防水卷材止水带（1）堵漏：正确控制钻孔深度孔位位置，注浆压力等工艺；一旦路面铺装或道床浇筑此注浆方式就限制了。(2) 内置止水(密封)带：变形缝两侧混凝土密实应有保证；增强布层的设置应简便而可靠；内置式密封带，易推广。但也容易“鱼龙混杂”，在材料与方式上应坚持“纯正”。上诲市轨道交通10号线在车站上诲市轨道交通7号线跃华路站-周家渡站区间管片修缮上海打浦路隧道大修备用车道变形缝维修 10.1 接缝挡水条及其

26、形式与设置目的相悖 10.2 接缝传力衬垫设计随意而无序图图8 8 某越江公路盾构隧道接缝防水图某越江公路盾构隧道接缝防水图如图8这样的设计经常可见：在密封垫外侧管片倒角处环、纵缝均设3mm丁腈软木橡胶垫片（图中3a）。显然，是错误的。正是为了减少管片环、纵面外沿混凝土的剪损和剥落，管片环、纵面外侧设计有间隙与倒角。而此中置入衬垫片，尤其是高硬度的衬垫片，把留有的间隙填实了，反而容易造成应力集中，也起不了挡水挡泥砂的作用。 图8的设计还反映在管片错缝拼装时，环缝滿贴丁腈软木橡胶垫片3mm厚，用以分散集中应力。但是，在错缝拼装用环面传力衬垫用以均佈应力是可取的，也大可不必用3mm厚，传力衬垫越厚

27、，受压缩后的差值愈大；既浪费，又不利于环面平整，更造成了接缝的初始张开。为解决错缝拼装的不平整，11.5mm足够。 丁腈软木橡胶垫片，原先是应用于大直径盾构隧道纵缝，以减少与避免内外张角造成外、内侧混凝土应力集中的损裂而用。垫片伯桑比小，对砼面无剪切破坏，试验表明3mm厚是较合适的(但需明确硬度指标)，但未必适合用于环面传力衬垫。而用“丁腈”胶，是因为当初拿这类汽车刹车片做试验，材质是耐油的软木丁腈胶片，从此，以讹传讹，似乎都得用“丁腈”胶，成其一统天下。 再生胶片、波纹氯丁胶片和中低密度的聚乙烯片等在实践中证明也有效。 聚合物水泥防水涂料（GB/T23445-2009）、喷涂聚脲防水涂料（GB/T23446-2009）、预铺/湿铺防水卷材（GB/T23457-2009）、改性沥青聚乙烯胎防水卷材（GB18967-2009）、无机防水堵漏材料（GB23440-2009）、自粘聚合物改性沥青防水卷材（GB23441-2009）。 其中，聚合物水泥防水涂料、喷涂聚脲防水涂料、预铺/湿铺防水卷材将于2010年1月1日起实施；改性沥青聚乙烯胎防水卷材、无机防水堵漏材料、自粘聚合物改性沥青防水卷材将于2010年3月1日起实施。