铁路隧道防水卷材存在的问题及对策.doc

铁路隧道防水卷材存在的问题及对策铁路隧道防水卷材存在的问题及对策铁路隧道防水卷材存在的问题及对策 Questions and the countermeasure have been in the waterproofing volume material of the railway tunnel论文摘要：Abstract of paper 根据作者多年对隧道防水卷材设计和施工经验，以及对在建铁路隧道防水卷材生产和供应情况的了解，对铁路隧道防水卷材的设计施工，材料生产供应的质量控制提出几大问题，供行内人士讨论： According to the design and construction experience of author to the waterproofing 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 major problems are proposed for quality control of the material production supply, discuss for the specialized personages: 1. 材料设计标准统一问题（Unified question of the material design standard ） 2. 卷材施工的规范问题（Standard question of the volume material construction ） 3. 材料生产质量控制问题（Quality control question of the material production） 4. 材料采购质量控制问题（Quality control question of the material production ） 5. 自贴式高分子卷材、防排水隔离板等新材料的推广问题(The popularized question of highly polymerized and pasted oneself volume material 、waterproofing and drainage sheet and new materials etc.) 6. 防水卷材的耐久性问题(Question of durability of the waterproofing volume material) 7. 盾构及城市隧道的防水卷材的设计施工问题(Question of the design and construction of the waterproofing volume material in the shield and city tunnel) 8. 概述 铁道部客运专线开始建设之后，随着大规模的隧道开工建设，隧道建设标准的提高，原隧道防水理念发生了变化，设计、施工、材料生产都面临新的挑战。本文仅对防水卷材在设计、施工、及生产供应中在存在的一些问题提一已之见，望能抛砖引玉。 1. 防水卷材设计统一问题 铁道部原四个设计院，现在五个设计院，原来对隧道防水卷材的设计一般仅在设计说明中明确设计要求。二院、四院一般设计为WRM-100型号，比如宜万、渝怀等线；一院设计EVA卷材，比如乌鞘岭隧道，三院同样在山西，在太行山隧道设计了EVA卷材，在吕梁山隧道设计了PVC卷材。各个院设计卷材种类较多,不统一，引发了一系列问题： 1.执行规范的统一问题 现在设计院执行的国家标准主要有地下工程防水技术规范（GB50108-2001）,铁路隧道设计规范（TB10003-2005）,铁路隧道防排水技术规范（TB10119-2000）.以上三种规范作为设计依据没有问题,但是隧道防水板生产厂家防水卷材执行的基本上是国家技监局制订的行业标准高分子防水材料(GB18173-2000)或聚氯乙烯防水卷材(GB12953-2003)标准,标准内还分片材和复合材料标准,这样给施工中执行带来一些问题.比如，现在隧道规范要求隧道用的塑料防水板的拉伸强度指标为12MPa和断裂延伸率为200%两个指标，对PVC卷材而言明显偏高，对PE类卷材明显偏低；对片材而言，该指标偏低，对复合材而言，无纺布指标明显同卷材指标不配套。 2.根据我国国产防水卷材厂家的情况,主要以江苏锡常,山东两大生产供应基地.根据我们掌握的情况,很多生产厂家对铁路隧道防水卷材的标准无所适从,引发生产和供应的混乱,举例说明:1）有的设计院设计的WRM-100型号,设计中很少明确WRM-100应该是什么,WRM100应该是种橡塑型防水卷材。是以聚乙烯与合成橡胶为主要原料，加入炼铝废渣、红泥为填充剂和适量增塑剂、改性剂、软化剂、补强剂、稳定剂和紫外线吸收剂通过混炼、高温挤压、冷却等工艺生产出来的，其拉伸强度不小于2MPa，断裂伸长率大于70%，施工采用冷粘法。施工单位拿到施工图后到处询问,有些厂家直接就套用PE回收料卷材冒充强制产品达到GB501082001标准。实际上生产该产品的厂家自己也被一此销售商搞成挂羊头卖狗肉的情况.工地产品根本不是WRM100 产品，表面上达到设计要求,实际以次充好现象频频.2)广西洛湛铁路工地上曾出现一个笑话,长沙一名监理要求设计院澄清PVC防水卷材是否防水板 他认为卷材同板不是一回事,不能使用在铁路隧道中。原因是设计图设计的是WRM-100防水板,而材料检测报告是PVC防水卷材的报告。因为国家检测部门执行的都是GB18713或GB12953标准，出的检测报告多是按行业标准而非隧道设计施工规范标准出的，发生了监理要求停工的事，笑话归笑话，引起笑话的原因让人思考。 对策:由设计总管部门在设计鉴定意见中明确设计卷材的种类,技术指标和设计厚度,全路统一,出防水卷材的标准设计施工标准图,指导全路隧道的设计与施工，施工图应根据不同的地质情况和水压，水质，水温等等边界条件进行设计。 1. 卷材施工的规范问题 按照工地上用量较普遍的PVC、EVA或PE类卷材的施工方法,我们认为存在以下问题:1. 分离式防水层,即无纺布同高分子卷材分次施工的,按铁路隧道防排水技术规范TB10119-2000有关条文要汃,郼是按照热合无钉铺设法,此法对采用新料生产的卷材而言,一点问题没有,但对掺加了很多母料的卷材,二次热螌即形成不可避免的空洞,加上中国特色的民工施工的责任心欠强,挂点处漏洞引赶的漏水不可避免. 2. 焊接用具的选择:工地上一般使用焊枪或爬焊机。若爬焊机（7000元/台，品牌有杰因特牌JIT系列土工膜焊接机等）施工，接缝热融卷材边界整齐，焊缝可靠性强。而焊枪（400元左右/台）吹融卷材再粘合，其连接处卷材肯定厚薄不均，不能保证焊缝质量。 对策：1.采用无钉悬挂法,即俗称猫耳朵法,在卷材生产时,把挂绳用双圆形卷材贴片以南光树脂贴在卷材上,不破坏卷材本体,此法在公路隧道上施工较多,效果很好;2.施工中应抓住焊接和无钉铺挂两点的工艺控制要求（强制使用爬焊机）;3.加强衬砌台车打衬砌时输送泵压的调控，防止压力过大，打烂打落防水层。 1. 防水卷材生产质量控制问题 我们国家四百多台卷材流水线，生产不同档次的高分子防水卷材，而最次的产品都打到隧道里去，什么原因？我们认为是经济因素是主要原因，我们用市场上常用的EVA卷材作个成本分析： 经市场调查，EVA防水卷材1.2+300g的销售价大部分为15.00元-17.50元/,少部分为18.50元-20.00元/.按目前的原材料市场价(至2006年7月底),7024LDPE13100元/吨,18-2EVA15400元/吨.按EVA含量不低于5%计算:7024LDPE 15013.10元/=1965元 18-2EVA 10015.40元/=1540元 （1965+1540）/250=14.02元 材料综合单价为14.02元/,材料的密度为0.92/m31.2m0.92/ m3=1.104/,1.104/14.02元/=15.48元/ 达到国标的土工布价格为12500元/吨,300g土工布的单价为:300g12500元/吨10-6=3.75元/ 综上,原材料的成本为15.48元/,土工布的成本为3.75元/,总计19.23元/,生产费用0.90元/,管理费用0.05元/,销售费用0.50元/,运输费按1000Km计算,每平方米的重量为1.4,每吨按600元计算,每平方米运费为0.84元,税1.39元,利润按5%计算,即1.14元.19.23+0.90+0.05+0.50+0.84+1.39+1014=24.05元/左右.通过以上分析,可出得出结论,目前市场上所用的EVA防水卷材基本上用的都是不同价格,不同质量的再生料.这种材料其常规五项指标检测能达到国标,但其最大的缺点是耐老化性差.价格很低的再生料的耐老化性能、抗酸、抗碱性能都很差.目前工程市场现状,承建单位招投标时只考虑价格,而不考虑产品质量.为了生存,生产供应商也只能用低廉的原材料生产质量低劣的产品以降低产品价格.对策:1.参照铁路线上产品采取市场准入制,选择一些注册资金量大,设备齐全,有国家颁发的生产许可证的大型企业作为铁路隧道防水材料的生产商,把作坊式生产的小厂排挤在外； 2.对于入围大企业采取原料增值税发票进料核准制通过税收调控制度确保这此大企业用非再生料生产卷材.因为增值税告假的高压线一般大企业是不会去碰的； 3.适当提高防水卷材的概算,保证厂家和施工企业的合理利润； 4.大型材料招投标取消中间商代理,减少流通环节费用； 5.用法律手段打击恶意低价倾销的不法厂商。 1. 自贴式高分子卷材、防排水隔离板等新型防水材料介绍 根据我们的了解，GB50108-2001正在修订，自贴式湿铺法防水卷材将被修订进规范，这种在地铁工程中是已很好使用的材料，有一定的科学性。 1.自贴式卷材简单介绍： 1）自贴式卷材能与水泥材料在固化过程中粘接，在界面产生相互交联啮合，形成强大的粘接力，从而解决了自粘卷材在潮湿基层无法粘接的问题。 2）市场上的湿铺法自粘卷材复合防水系统主要以高分子聚合物改性沥青和合成橡胶为基料，加入适量活性助剂，采用聚乙烯膜（铝箔或彩砂）为表面材料，底面采用硅油防粘隔离纸的卷材为防水层，以聚合物水泥砂浆为粘接层，构成自粘卷材复合防水系统。其最大优点在于防止地下水的窜流。此类卷材在地铁框架、房建工程的地下工程上已大量使用。目前该类产品还未进入铁路隧道建设市场，我们建议研究开发高分子材料为基础材料的适合隧道中潮湿环境施工的自贴式高分子卷材。 2.防排水隔离板 防排水隔离板是用高分子热塑性防水片材经特殊工艺加工形成，它具有HDPE高分子材料的所有优异性能，强度高、韧性强，对厚度不足1.0mm的片材压型后，重量小于1.0kg/，拉伸强度指标为19MPa和最大断裂延伸率为700%，形成立体的抗高压力的支撑体系。HDPE的耐老化性能稳定，能够有效使用120年以上，完全可以做到与构筑物同寿命。HDPE卷材一般广泛应用在垃圾填埋场等工地，其耐化学腐蚀、耐植物根系穿刺性能远高于一般的防水材料，自然环境和一般工业环境中的酸、碱、盐不能对其造成腐蚀损坏。防排水隔离板表面的锥形凸台是一项独特的创新，呈梅花形布置，表层可以进行通气和排水。通过严密的系统细部节点设计，能够形成防水、排水一体化的防水系统。防排水隔离板允许竖直安装。圆形凸起颗粒为中空的，减轻了产品的自重，方便了施工。而且在砂浆流注在隔离板背面的孔中，与混凝土的结合更为牢固，密实。该材料尤其适合渗漏比较严重或渗水面积较大的对接缝及岩圈缝。它集防、排水于一体，成功的解决了防水与排水的关系。目前在大连、浙赣铁路的试点应用良好，建议在地下水丰富的地方使用。 1. 防水卷材的耐久性问题 我们痛心地看到,大批量的废弃可乐瓶、编织袋,一车一车地运到作坊式小厂的原料供应地,经过热融造粒成了所谓的防水卷材的生产原料,一袋一袋的母料(活性碳酸钙)和滑石粉倾入卷材生产线,这样出来的产品何来耐久性而言 如何从根本上解决这个问题，需要建设、设计、监理、施工单位共同努力。 对策:1.设计中明确抗老化试验指标和方法,要求测试卷材中的抗老化剂含量来控制质量，这一点需要有关科研院校合作，作一专门课题立项研究;2.PVC、ECB的耐老化性能高于PE、EVA卷材,设计中应有一定的倾向性。这一点也需要大量的市场调研，作一定的科研才能有明确的结论； 3.建设单位加强质量控制手段，我们石太客运专线在太行山隧道作了尝试，在业主招标材料时明确材料为全新料。设计部门根据工地实际情况把设计厚度从1.2变更到1.5，这样对隧道卷材的质量控制有了进一步保证。 4.对隧道防水材料的研究成立专门机构，邀请路外专家对铁路，尤其是高速铁路的隧道防水材料耐久性问题做专门研究，对抗冻，抗冻溶，抗高温，抗高水压，防瓦斯和抗膨胀性围岩的防水材料做专门研究开发。 1. 盾构及城市