鐵路隧道防水卷材存在的問(wèn)題及對(duì)策

1、鐵路隧道防水卷材存在的問(wèn)題及對(duì)策Questions and the countermeasure have been in the waterproofing volume material of the railway tunnel論文摘要：Abstract of paper 根據(jù)作者多年對(duì)隧道防水卷材設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)，以及對(duì)在建鐵路隧道防水卷材生產(chǎn)和供應(yīng)情況的了解，對(duì)鐵路隧道防水卷材的設(shè)計(jì)施工，材料生產(chǎn)供應(yīng)的質(zhì)量控制提出幾大問(wèn)題，供行內(nèi)人士討論： According to the design and construction experience of author to the wate

2、rproofing volume material of tunnel for many years, as well as to the waterproofing volume material production and the understanding of the supply situation of the railway tunnel which is constructing, to the design and construction of the waterproofing volume material of the railway tunnel, several

3、 major problems are proposed for quality control of the material production supply, discuss for the specialized personages: 1. 材料設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一問(wèn)題（Unified question of the material design standard ） 2. 卷材施工的規(guī)范問(wèn)題（Standard question of the volume material construction ） 3. 材料生產(chǎn)質(zhì)量控制問(wèn)題（Quality control question of

4、the material production） 4. 材料采購(gòu)質(zhì)量控制問(wèn)題（Quality control question of the material production ） 5. 自貼式高分子卷材、防排水隔離板等新材料的推廣問(wèn)題(The popularized question of highly polymerized and pasted oneself volume material 、waterproofing and drainage sheet and new materials etc.) 6. 防水卷材的耐久性問(wèn)題(Question of durability of

5、 the waterproofing volume material) 7. 盾構(gòu)及城市隧道的防水卷材的設(shè)計(jì)施工問(wèn)題(Question of the design and construction of the waterproofing volume material in the shield and city tunnel) 8. 概述 鐵道部客運(yùn)專線開(kāi)始建設(shè)之后，隨著大規(guī)模的隧道開(kāi)工建設(shè)，隧道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的提高，原隧道防水理念發(fā)生了變化，設(shè)計(jì)、施工、材料生產(chǎn)都面臨新的挑戰(zhàn)。本文僅對(duì)防水卷材在設(shè)計(jì)、施工、及生產(chǎn)供應(yīng)中在存在的一些問(wèn)題提一已之見(jiàn)，望能拋磚引玉。 1. 防水卷材設(shè)計(jì)統(tǒng)一問(wèn)題 鐵道

6、部原四個(gè)設(shè)計(jì)院，現(xiàn)在五個(gè)設(shè)計(jì)院，原來(lái)對(duì)隧道防水卷材的設(shè)計(jì)一般僅在設(shè)計(jì)說(shuō)明中明確設(shè)計(jì)要求。二院、四院一般設(shè)計(jì)為WRM-100型號(hào)，比如宜萬(wàn)、渝懷等線；一院設(shè)計(jì)EVA卷材，比如烏鞘嶺隧道，三院同樣在山西，在太行山隧道設(shè)計(jì)了EVA卷材，在呂梁山隧道設(shè)計(jì)了PVC卷材。各個(gè)院設(shè)計(jì)卷材種類較多,不統(tǒng)一，引發(fā)了一系列問(wèn)題： 1.執(zhí)行規(guī)范的統(tǒng)一問(wèn)題 現(xiàn)在設(shè)計(jì)院執(zhí)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要有地下工程防水技術(shù)規(guī)范（GB50108-2001）,鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范（TB10003-2005）,鐵路隧道防排水技術(shù)規(guī)范（TB10119-2000）.以上三種規(guī)范作為設(shè)計(jì)依據(jù)沒(méi)有問(wèn)題,但是隧道防水板生產(chǎn)廠家防水卷材執(zhí)行的基本上是國(guó)家技監(jiān)

7、局制訂的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高分子防水材料(GB18173-2000)或聚氯乙烯防水卷材(GB12953-2003)標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)還分片材和復(fù)合材料標(biāo)準(zhǔn),這樣給施工中執(zhí)行帶來(lái)一些問(wèn)題.比如，現(xiàn)在隧道規(guī)范要求隧道用的塑料防水板的拉伸強(qiáng)度指標(biāo)為12MPa和斷裂延伸率為200%兩個(gè)指標(biāo)，對(duì)PVC卷材而言明顯偏高，對(duì)PE類卷材明顯偏低；對(duì)片材而言，該指標(biāo)偏低，對(duì)復(fù)合材而言，無(wú)紡布指標(biāo)明顯同卷材指標(biāo)不配套。 2.根據(jù)我國(guó)國(guó)產(chǎn)防水卷材廠家的情況,主要以江蘇錫常,山東兩大生產(chǎn)供應(yīng)基地.根據(jù)我們掌握的情況,很多生產(chǎn)廠家對(duì)鐵路隧道防水卷材的標(biāo)準(zhǔn)無(wú)所適從,引發(fā)生產(chǎn)和供應(yīng)的混亂,舉例說(shuō)明:1）有的設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的WRM-100型號(hào),

8、設(shè)計(jì)中很少明確WRM-100應(yīng)該是什么,WRM100應(yīng)該是種橡塑型防水卷材。是以聚乙烯與合成橡膠為主要原料，加入煉鋁廢渣、紅泥為填充劑和適量增塑劑、改性劑、軟化劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、穩(wěn)定劑和紫外線吸收劑通過(guò)混煉、高溫?cái)D壓、冷卻等工藝生產(chǎn)出來(lái)的，其拉伸強(qiáng)度不小于2MPa，斷裂伸長(zhǎng)率大于70%，施工采用冷粘法。施工單位拿到施工圖后到處詢問(wèn),有些廠家直接就套用PE回收料卷材冒充強(qiáng)制產(chǎn)品達(dá)到GB501082001標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上生產(chǎn)該產(chǎn)品的廠家自己也被一此銷售商搞成掛羊頭賣狗肉的情況.工地產(chǎn)品根本不是WRM100 產(chǎn)品，表面上達(dá)到設(shè)計(jì)要求,實(shí)際以次充好現(xiàn)象頻頻.2)廣西洛湛鐵路工地上曾出現(xiàn)一個(gè)笑話,長(zhǎng)沙一名監(jiān)理要求

9、設(shè)計(jì)院澄清PVC防水卷材是否防水板 他認(rèn)為卷材同板不是一回事,不能使用在鐵路隧道中。原因是設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)的是WRM-100防水板,而材料檢測(cè)報(bào)告是PVC防水卷材的報(bào)告。因?yàn)閲?guó)家檢測(cè)部門執(zhí)行的都是GB18713或GB12953標(biāo)準(zhǔn)，出的檢測(cè)報(bào)告多是按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而非隧道設(shè)計(jì)施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)出的，發(fā)生了監(jiān)理要求停工的事，笑話歸笑話，引起笑話的原因讓人思考。 對(duì)策:由設(shè)計(jì)總管部門在設(shè)計(jì)鑒定意見(jiàn)中明確設(shè)計(jì)卷材的種類,技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計(jì)厚度,全路統(tǒng)一,出防水卷材的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)施工標(biāo)準(zhǔn)圖,指導(dǎo)全路隧道的設(shè)計(jì)與施工，施工圖應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)情況和水壓，水質(zhì)，水溫等等邊界條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。 1. 卷材施工的規(guī)范問(wèn)題 按照工地上用量較普

10、遍的PVC、EVA或PE類卷材的施工方法,我們認(rèn)為存在以下問(wèn)題:1. 分離式防水層,即無(wú)紡布同高分子卷材分次施工的,按鐵路隧道防排水技術(shù)規(guī)范TB10119-2000有關(guān)條文要?dú)?郼是按照熱合無(wú)釘鋪設(shè)法,此法對(duì)采用新料生產(chǎn)的卷材而言,一點(diǎn)問(wèn)題沒(méi)有,但對(duì)摻加了很多母料的卷材,二次熱螌即形成不可避免的空洞,加上中國(guó)特色的民工施工的責(zé)任心欠強(qiáng),掛點(diǎn)處漏洞引趕的漏水不可避免. 2. 焊接用具的選擇:工地上一般使用焊槍或爬焊機(jī)。若爬焊機(jī)（7000元/臺(tái)，品牌有杰因特牌JIT系列土工膜焊接機(jī)等）施工，接縫熱融卷材邊界整齊，焊縫可靠性強(qiáng)。而焊槍（400元左右/臺(tái)）吹融卷材再粘合，其連接處卷材肯定厚薄不均，不能

11、保證焊縫質(zhì)量。 對(duì)策：1.采用無(wú)釘懸掛法,即俗稱”貓耳朵”法,在卷材生產(chǎn)時(shí),把掛繩用雙圓形卷材貼片以南光樹(shù)脂貼在卷材上,不破壞卷材本體,此法在公路隧道上施工較多,效果很好;2.施工中應(yīng)抓住焊接和無(wú)釘鋪掛兩點(diǎn)的工藝控制要求（強(qiáng)制使用爬焊機(jī)）;3.加強(qiáng)襯砌臺(tái)車打襯砌時(shí)輸送泵壓的調(diào)控，防止壓力過(guò)大，打爛打落防水層。 1. 防水卷材生產(chǎn)質(zhì)量控制問(wèn)題 我們國(guó)家四百多臺(tái)卷材流水線，生產(chǎn)不同檔次的高分子防水卷材，而最次的產(chǎn)品都打到隧道里去，什么原因？我們認(rèn)為是經(jīng)濟(jì)因素是主要原因，我們用市場(chǎng)上常用的EVA卷材作個(gè)成本分析： 經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查，EVA防水卷材1.2+300g的銷售價(jià)大部分為15.00元-17.50元/

12、,少部分為18.50元-20.00元/.按目前的原材料市場(chǎng)價(jià)(至2006年7月底),7024LDPE13100元/噸,18-2EVA15400元/噸.按EVA含量不低于5%計(jì)算:7024LDPE 15013.10元/=1965元 18-2EVA 10015.40元/=1540元 （1965+1540）/250=14.02元 材料綜合單價(jià)為14.02元/,材料的密度為0.92/m31.2m0.92/ m3=1.104/,1.104/14.02元/=15.48元/ 達(dá)到國(guó)標(biāo)的土工布價(jià)格為12500元/噸,300g土工布的單價(jià)為:300g12500元/噸10-6=3.75元/ 綜上,原材料的成本為1

13、5.48元/,土工布的成本為3.75元/,總計(jì)19.23元/,生產(chǎn)費(fèi)用0.90元/,管理費(fèi)用0.05元/,銷售費(fèi)用0.50元/,運(yùn)輸費(fèi)按1000Km計(jì)算,每平方米的重量為1.4,每噸按600元計(jì)算,每平方米運(yùn)費(fèi)為0.84元,稅1.39元,利潤(rùn)按5%計(jì)算,即1.14元.19.23+0.90+0.05+0.50+0.84+1.39+1014=24.05元/左右.通過(guò)以上分析,可出得出結(jié)論,目前市場(chǎng)上所用的EVA防水卷材基本上用的都是不同價(jià)格,不同質(zhì)量的再生料.這種材料其常規(guī)五項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)能達(dá)到國(guó)標(biāo),但其最大的缺點(diǎn)是耐老化性差.價(jià)格很低的再生料的耐老化性能、抗酸、抗堿性能都很差.目前工程市場(chǎng)現(xiàn)狀,承建

14、單位招投標(biāo)時(shí)只考慮價(jià)格,而不考慮產(chǎn)品質(zhì)量.為了生存,生產(chǎn)供應(yīng)商也只能用低廉的原材料生產(chǎn)質(zhì)量低劣的產(chǎn)品以降低產(chǎn)品價(jià)格.對(duì)策:1.參照鐵路線上產(chǎn)品采取市場(chǎng)準(zhǔn)入制,選擇一些注冊(cè)資金量大,設(shè)備齊全,有國(guó)家頒發(fā)的生產(chǎn)許可證的大型企業(yè)作為鐵路隧道防水材料的生產(chǎn)商,把作坊式生產(chǎn)的小廠排擠在外； 2.對(duì)于入圍大企業(yè)采取原料增值稅發(fā)票進(jìn)料核準(zhǔn)制通過(guò)稅收調(diào)控制度確保這此大企業(yè)用非再生料生產(chǎn)卷材.因?yàn)樵鲋刀惛婕俚母邏壕€一般大企業(yè)是不會(huì)去碰的； 3.適當(dāng)提高防水卷材的概算,保證廠家和施工企業(yè)的合理利潤(rùn)； 4.大型材料招投標(biāo)取消中間商代理,減少流通環(huán)節(jié)費(fèi)用； 5.用法律手段打擊惡意低價(jià)傾銷的不法廠商。 1. 自貼式高分

15、子卷材、防排水隔離板等新型防水材料介紹 根據(jù)我們的了解，GB50108-2001正在修訂，自貼式濕鋪法防水卷材將被修訂進(jìn)規(guī)范，這種在地鐵工程中是已很好使用的材料，有一定的科學(xué)性。 1.自貼式卷材簡(jiǎn)單介紹： 1）自貼式卷材能與水泥材料在固化過(guò)程中粘接，在界面產(chǎn)生相互交聯(lián)嚙合，形成強(qiáng)大的粘接力，從而解決了自粘卷材在潮濕基層無(wú)法粘接的問(wèn)題。 2）市場(chǎng)上的濕鋪法自粘卷材復(fù)合防水系統(tǒng)主要以高分子聚合物改性瀝青和合成橡膠為基料，加入適量活性助劑，采用聚乙烯膜（鋁箔或彩砂）為表面材料，底面采用硅油防粘隔離紙的卷材為防水層，以聚合物水泥砂漿為粘接層，構(gòu)成自粘卷材復(fù)合防水系統(tǒng)。其最大優(yōu)點(diǎn)在于防止地下水的竄流。此

16、類卷材在地鐵框架、房建工程的地下工程上已大量使用。目前該類產(chǎn)品還未進(jìn)入鐵路隧道建設(shè)市場(chǎng)，我們建議研究開(kāi)發(fā)高分子材料為基礎(chǔ)材料的適合隧道中潮濕環(huán)境施工的自貼式高分子卷材。 2.防排水隔離板 防排水隔離板是用高分子熱塑性防水片材經(jīng)特殊工藝加工形成，它具有HDPE高分子材料的所有優(yōu)異性能，強(qiáng)度高、韌性強(qiáng)，對(duì)厚度不足1.0mm的片材壓型后，重量小于1.0kg/，拉伸強(qiáng)度指標(biāo)為19MPa和最大斷裂延伸率為700%，形成立體的抗高壓力的支撐體系。HDPE的耐老化性能穩(wěn)定，能夠有效使用120年以上，完全可以做到與構(gòu)筑物同壽命。HDPE卷材一般廣泛應(yīng)用在垃圾填埋場(chǎng)等工地，其耐化學(xué)腐蝕、耐植物根系穿刺性能遠(yuǎn)高于

17、一般的防水材料，自然環(huán)境和一般工業(yè)環(huán)境中的酸、堿、鹽不能對(duì)其造成腐蝕損壞。防排水隔離板表面的錐形凸臺(tái)是一項(xiàng)獨(dú)特的創(chuàng)新，呈梅花形布置，表層可以進(jìn)行通氣和排水。通過(guò)嚴(yán)密的系統(tǒng)細(xì)部節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，能夠形成防水、排水一體化的防水系統(tǒng)。防排水隔離板允許豎直安裝。圓形凸起顆粒為中空的，減輕了產(chǎn)品的自重，方便了施工。而且在砂漿流注在隔離板背面的孔中，與混凝土的結(jié)合更為牢固，密實(shí)。該材料尤其適合滲漏比較嚴(yán)重或滲水面積較大的對(duì)接縫及巖圈縫。它集防、排水于一體，成功的解決了防水與排水的關(guān)系。目前在大連、浙贛鐵路的試點(diǎn)應(yīng)用良好，建議在地下水豐富的地方使用。 1. 防水卷材的耐久性問(wèn)題 我們痛心地看到,大批量的廢棄可樂(lè)瓶、

18、編織袋,一車一車地運(yùn)到作坊式小廠的原料供應(yīng)地,經(jīng)過(guò)熱融造粒成了所謂的防水卷材的生產(chǎn)原料,一袋一袋的母料(活性碳酸鈣)和滑石粉傾入卷材生產(chǎn)線,這樣出來(lái)的產(chǎn)品何來(lái)耐久性而言 如何從根本上解決這個(gè)問(wèn)題，需要建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位共同努力。 對(duì)策:1.設(shè)計(jì)中明確抗老化試驗(yàn)指標(biāo)和方法,要求測(cè)試卷材中的抗老化劑含量來(lái)控制質(zhì)量，這一點(diǎn)需要有關(guān)科研院校合作，作一專門課題立項(xiàng)研究;2.PVC、ECB的耐老化性能高于PE、EVA卷材,設(shè)計(jì)中應(yīng)有一定的傾向性。這一點(diǎn)也需要大量的市場(chǎng)調(diào)研，作一定的科研才能有明確的結(jié)論； 3.建設(shè)單位加強(qiáng)質(zhì)量控制手段，我們石太客運(yùn)專線在太行山隧道作了嘗試，在業(yè)主招標(biāo)材料時(shí)明確材料為全新料。設(shè)計(jì)部門根據(jù)工地實(shí)際情況把設(shè)計(jì)厚度從1.2變更到1.5，這樣對(duì)隧道卷材的質(zhì)量控制有了進(jìn)一步保證。 4.對(duì)隧道防水材料的研究成立專門機(jī)構(gòu)，邀請(qǐng)路外專家對(duì)鐵路，尤其是高速鐵路的隧道防水材料耐久性問(wèn)題做專門研究，對(duì)抗凍，抗凍溶，抗高溫，抗高水壓，防瓦斯和抗膨脹性圍巖的防水材料做專門研究開(kāi)發(fā)。 1. 盾構(gòu)及城市隧道