EVA新科高分子復(fù)合防水卷材焊接施工工法.docx

EVA新科高分子復(fù)合自粘防水卷材焊接施工工法1.前言隧道防水工程是一項(xiàng)綜合的、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，與地質(zhì)條件、超欠挖程度、防水卷材選取與施工、注漿管預(yù)埋、混凝土施工等都有著十分重要的關(guān)系。在隧道進(jìn)行混凝土二次襯砌施工前，進(jìn)行高分子防水卷材鋪設(shè)及熱合焊接施工，其施工質(zhì)量與防水效果密切相關(guān)。2.工法特點(diǎn)2.1采用專用的熱合焊機(jī)搭接焊接。2.2焊縫為中空雙焊縫結(jié)構(gòu)，焊痕及中空縫寬度均為15mm。2.3根據(jù)確定的熱合焊接參數(shù)自動焊接，確保了焊接質(zhì)量，能有效地杜絕假焊和漏焊。2.4驗(yàn)收、檢測、焊接、鋪設(shè)、修補(bǔ)等，各環(huán)節(jié)施工組織科學(xué)合理，保證措施得力，各工序銜接緊密。2.5施工工藝及操作簡單，技術(shù)要點(diǎn)易于掌控，無有害物質(zhì)產(chǎn)生，容易被工人接受。3.適用范圍本工法適用于在隧道、地下工程、房建、水利等建筑結(jié)構(gòu)物防滲漏水工程中使用的EVA、PVC、LDPE等各類可用于熱合焊接技術(shù)的高分子防水卷材。4.工藝原理用專用的熱合焊機(jī)將兩幅卷材的搭接帶通過熱楔加熱使母材自身熱熔后壓合而成的連接工藝稱為防水卷材的熱合焊接工藝。在防水卷材的熱合焊接施工中，對熱合焊接機(jī)及相應(yīng)防水板而言，熱合焊接所要解決的主要問題是焊接參數(shù)的設(shè)置和死角的處理。焊接參數(shù)是由熱合焊機(jī)和防水卷材材質(zhì)性能共同決定的，包含焊接溫度、熔焊時間、焊機(jī)行走速度，以及與現(xiàn)場施工環(huán)境相關(guān)的溫度、濕度、風(fēng)速及塵埃等；死角的處理是通過2KW專用電熱吹風(fēng)熱熔壓合來進(jìn)行的。5.施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程見圖5.1-1防水板焊接施工流程圖。圖5.1-1防水板焊接施工流程圖5.2施工步驟及方法5.2.1防水板的規(guī)格及質(zhì)量要求1、土工布主要技術(shù)性能應(yīng)符合表5.2.1-1的要求。表5.2.1-1 土工布主要技術(shù)性能項(xiàng)目單位技術(shù)指標(biāo)備注斷裂能力KNm-115(縱橫向） 規(guī)格按單位面積質(zhì)量 300g,厚度2.2mm K1.09.9斷裂延伸率%4080（縱橫向）CBR頂破強(qiáng)力KN 2.9垂直滲透系數(shù)cm.s-1K(10-110-3)撕破強(qiáng)力KN0.42(縱橫向）2、防護(hù)水板的物理力學(xué)性能應(yīng)符合表5.2.1-2的要求。表5.2.1-2 防護(hù)水板的物理力學(xué)性能序號項(xiàng)目指標(biāo)EVAECBPE1 斷裂拉伸強(qiáng)度(Mpa)1817182 扯斷伸長率（%）6506006003 撕裂強(qiáng)度（KNm)10095954 不透水性（0.3MPa24h)無滲漏無滲漏無滲漏5 低溫彎折性（）-35-35-356加熱伸縮量（mm) 延伸222 收縮6667熱空氣老化（80168h) 斷裂拉伸強(qiáng)度（Mpa)161415 扯斷伸長率（%）6005505508耐堿性Ca(OH)飽和溶液168h 斷裂拉伸強(qiáng)度（Mpa)171616 扯斷伸長率（%）6006005509人工侯化 斷裂拉伸強(qiáng)度保持率(%)808080 扯斷伸長保持率（%）70707010刺破強(qiáng)度（N)防水板厚度（mm)1.53003003002.04004004002.55005005003.06006006003、本標(biāo)段采用的自粘性防水卷材的物理性能表5.2.1-3 自粘防水卷材物理性能指標(biāo)標(biāo)項(xiàng)目單面自粘型雙面自粘型材料性能胎基EVA新科，單面自粘型厚度1.5mm， 雙面自粘型厚度1.2mm，透明或半透明粘結(jié)面(帶淺色保護(hù)膜，與胎基復(fù)合)單面自粘，可濕鋪雙面自粘，可濕鋪土工布(與胎基復(fù)合)不小于350g/m2幅寬(m)2卷材厚度4mm3mm外觀成卷卷材應(yīng)卷緊、卷齊，里進(jìn)外出20mm；卷材表面平整無可見缺陷；柔度規(guī)定溫度以上易展開；接頭不超過一個拉伸性能拉力(N/50mm)500膜斷裂伸長率(%)400釘桿撕裂強(qiáng)度(N)400沖擊性能直徑（100.1）mm，無滲漏靜態(tài)荷載20kg，無滲漏耐熱度70，2h，無位移、流淌、滴落低溫彎折性25，無裂紋防竄水型0.6MPa，不竄水與后澆混凝土剝離強(qiáng)度無處理2.0水泥粉污染表面1.5泥沙污染表面紫外線老化熱老化與后澆混凝土侵水后剝離強(qiáng)度(N/mm)1.5熱空氣老化(70168h)拉力保持率(%)70伸長率保持率(%)無裂紋，無氣泡低溫彎折性23，無裂紋熱穩(wěn)定性外觀無起皺、滑動、流淌尺寸變化(%)2.05.2.2防水板鋪設(shè)前初支滲水處理防水板鋪設(shè)前應(yīng)當(dāng)初支滲水處采用注漿堵水，確保防水板鋪設(shè)時初支表面干燥、無濕跡。5.2.3防水板鋪設(shè)前基面處理對于基面外露的錨桿頭、鋼管頭、鋼筋頭、螺桿釘頭等突出物應(yīng)予切除后妥善處理。1、鋼筋網(wǎng)等凸出部分，先切斷后用錘鉚平，抹砂漿，示意見圖5.2.3-1初初期支護(hù)面處理示意圖1。圖5.2.3-1初期支護(hù)面處理示意圖12、有凸出的注漿鋼管頭時，先切斷，并用錘鉚平，后用砂漿填實(shí)封平，示意見圖5.2.3-2初期支護(hù)面處理示意圖2。圖5.2.3-2初期支護(hù)面處理示意圖23、錨桿有凸出部位時，螺頭頂預(yù)留5mm切斷，用塑料帽遮蓋，示意見圖5.2.3-3初期支護(hù)面處理示意圖3。圖5.2.3-3初期支護(hù)面處理示意圖34、初期支護(hù)應(yīng)無空鼓、裂縫、松酥，表面應(yīng)平順，凹凸量不得超過5cm，示意見圖5.2.3-4初期支護(hù)面處理示意圖4。圖5.2.3-4初期支護(hù)面處理示意圖45、通過補(bǔ)噴或鑿除使初期支護(hù)表面平整園順。5.2.4防水卷材鋪設(shè)前的準(zhǔn)備工作使用已經(jīng)檢測部門檢測合格的防水板；目測待用防水板是否存在嚴(yán)重的厚度不勻、破裂、漏洞、鼓凸、瘤出等缺陷，檢查防水卷材的搭接帶及防水板一面是否干凈整潔，否則必須清潔和修補(bǔ)；檢查和調(diào)試熱合焊接機(jī)是否工作正常，并進(jìn)行試焊，觀察焊接質(zhì)量是否符合要求；裁剪直徑大于15cm的圓形防水板小塊作為補(bǔ)釘塊備用等。5.2.5.防水卷材的掛釘安裝要求掛釘按無釘方式布置安裝，采用木釘?shù)臒o釘鋪設(shè)法。木釘?shù)臒o釘鋪設(shè)方法為，在已確定安裝木釘?shù)腻^噴基面上沖擊鉆孔，將木釘與扎絲綁在一起，打入孔中，在將防水板繩與扎絲綁扎好。該法的優(yōu)點(diǎn)是能確保錨噴基面的平整度，有效杜絕木釘對防水板的穿刺破壞，缺點(diǎn)是牢固性較差，木材消耗量大，施工較麻煩。要求木釘長度在810cm、桿體直徑在1cm以上時為佳。木釘固定后，其桿體在錨噴基層上外露高度不得超過1cm。木釘?shù)陌惭b要牢固穩(wěn)定，不能松動脫落。5.2.6.防水卷材掛置后的檢查在基面處理、掛釘布置等工作結(jié)束后，將防水卷材在錨噴基面上掛系好，此時要注意將系繩綁扎牢靠，檢查防水卷材能否與錨噴基層緊密密貼（防水板在縱、橫向都要有一定的預(yù)留長度，以防水板的松馳度來保證防水板與錨噴基層緊密密貼）、預(yù)留搭接帶寬度（兩幅卷材的搭接寬度宜為15cm）是否適宜等，否則必須進(jìn)行調(diào)整。5.2.7.對防水卷材搭接帶的熱合焊接1、熱合焊接將兩幅卷材的搭接帶按左下右上裝入已調(diào)試好的土工膜焊接機(jī)的兩膠輪間，使機(jī)身與母材邊緣平行，合上壓桿手柄，啟動焊接機(jī)，焊接機(jī)即可按調(diào)試設(shè)定的速度和溫度自行焊接。一般情況下，操作人員只需觀察焊痕與母材邊緣有無偏差，并及時作小范圍內(nèi)調(diào)整糾正即可。在焊接結(jié)束時，及時將壓桿手柄壓下，使上、下膠輪處于分離狀態(tài)，以免時間過長而燒壞膠輪。由于環(huán)境溫度及熱惰性等方面的原因，在焊接過程中，如出現(xiàn)溫度偏高或偏低，可在小范圍內(nèi)調(diào)整焊接機(jī)的行走速度來彌補(bǔ)溫度的偏差。2、搭接工藝防水卷材的搭接除在兩張卷材間正常的雙層搭接外，在實(shí)際施工中還會出現(xiàn)三層甚至四層搭接的情況，方法是先將兩張卷材熱合焊接好以后，再將第三張與前已熱合焊接好的卷材熱合焊接即可；在四幅卷材的共同連接點(diǎn)還可能產(chǎn)生四層搭接的情況，產(chǎn)生四層搭接時，應(yīng)分別將已兩兩熱合焊接好以后的兩幅卷材再進(jìn)行熱合焊接即可。施工中應(yīng)盡量避免四層搭接，因?yàn)閷訑?shù)太多可能因?yàn)闊岷虾附拥暮附訁?shù)不適合而影響焊接質(zhì)量，將防水卷材錯位掛置可以避免四層搭接的產(chǎn)生。（防水板搭設(shè)見圖5.2.7-1防水板搭接示意圖、圖5.2.7-2防水板搭接示意圖）。圖5.2.7-1 防水板搭接示意圖1圖5.2.7-2 防水板搭接示意圖23、非專有搭接帶的搭接工藝在施工中還會出現(xiàn)因試焊、取樣、修補(bǔ)、加工補(bǔ)釘塊等多方面原因產(chǎn)生的防水卷材無專有搭接帶的情況（如圖5.2.7-3防水板搭接示意圖3），如兩幅卷材中只有一幅無專有搭接帶時，其搭接和熱合焊接同前面的作業(yè)方式一樣，施工工藝不受影響。如兩幅卷材均無專有搭接帶時，處理方法是，根據(jù)兩幅卷材的搭接情況，裁剪兩塊大小差不多的、與搭接處相匹配的卷材母材，用電熱吹風(fēng)將其防水板一面稍微熔融后壓合（只要不脫落即可），然后將其作為補(bǔ)釘鑲嵌在需搭接的兩幅卷材中間，再用焊接機(jī)將其分別與兩幅卷材熱合焊接即可。這種補(bǔ)釘?shù)膬擅婢采w有土工布，與兩幅卷材熱合焊接的一面起搭接作用，另一面起土工布的作用，以達(dá)到防水板不被錨噴基層上的尖銳突出物頂破或刺破的目的。圖5.2.7-3防水板搭接示意圖3在有的位置還會出現(xiàn)因焊接機(jī)行走不能到位而導(dǎo)致的無法自行焊接的情況，這時可利用電熱吹風(fēng)加熱熔融卷材搭接帶后人工壓合即可。但其中熱風(fēng)機(jī)功率、吹風(fēng)扁嘴與防水板間的距離、吹風(fēng)時間及對熔化點(diǎn)情況的目視觀察，應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)（即抗剝離試驗(yàn)）來確定。5.2.8.對防水卷材破損處的修補(bǔ)防水卷材的施工必須精心，對防水層的質(zhì)量檢查必須認(rèn)真，在防水卷材鋪設(shè)前后均應(yīng)對防水板進(jìn)行破損檢查并及時修補(bǔ)。用于修補(bǔ)的補(bǔ)釘宜為圓形，且破損處離補(bǔ)釘?shù)倪吘墤?yīng)在7cm以上，修補(bǔ)時將補(bǔ)釘和待補(bǔ)位置緊貼好以后用電熱吹風(fēng)吹至相互熔融后壓合即可。因待補(bǔ)位置已處于防滲漏水的薄弱環(huán)節(jié)，最好采用“雙補(bǔ)釘法”修補(bǔ)破損處，即在待補(bǔ)位置的兩面均鑲嵌一塊補(bǔ)釘，以防錨噴基面或二次襯砌時的突出物穿過破損處而再次損壞補(bǔ)釘。5.2.9.對防水板熱合焊接質(zhì)量的檢測和防水板的保護(hù)措施要求每一次施工完畢，工作人員必須及時對防水板施工質(zhì)量進(jìn)行全面檢測，檢測包含三個方面：一是操作人員目測施工質(zhì)量，其內(nèi)容包含是否有松馳、破損等情況發(fā)生；二是在施工現(xiàn)場，由專門的檢測人員對焊縫進(jìn)行的密封性檢測；三是在室內(nèi)進(jìn)行的對現(xiàn)場焊縫隨機(jī)抽樣的抗剝離強(qiáng)度檢測。施工作業(yè)完畢，操作人員和其他作業(yè)人員必須注意對防水板進(jìn)行保護(hù)，必須有效控制鋼筋及其焊接施工、爆破施工以及其它行走機(jī)械可能造成的對防水板的損傷等。5.3施工操作要點(diǎn)5.3.1基面平整度指標(biāo)控制錨噴基面平整度是確保防水板能起到防水效果的一個重要工序。根據(jù)現(xiàn)階段防水卷材的伸縮性能及隧道錨噴基面的實(shí)際情況，錨噴基面必須符合一定的“深長比（D/L）指標(biāo)”，即邊墻D/L1/6，拱頂D/L1/8。檢測方法如圖5.3.1錨桿基面深長比測試示意圖：圖5.3.1錨桿基面深長比測試示意圖其中：L噴射混凝土相鄰兩凸面間下凹的距離；D噴射混凝土相鄰兩凸面間下凹的深度。具體的檢測用鋼尺進(jìn)行，測量精確至0.5cm。當(dāng)L70cm時必須重新掛網(wǎng)進(jìn)行噴射混凝土復(fù)噴；當(dāng)L10cm時且每平方米不超過10個點(diǎn)時，可不預(yù)處理。對不符合深長比及相關(guān)要求的凹凸面（點(diǎn)），必須用砂漿抹成光滑的平面或R5cm的圓弧面。5.3.2焊接質(zhì)量的控制熱合焊機(jī)的調(diào)試及其對防水板的試焊質(zhì)量是確保防水板能起到防水效果的一個關(guān)鍵工序。熱合焊機(jī)對防水卷材熱合焊接的質(zhì)量與工作時該機(jī)的焊接速度、溫度設(shè)定、環(huán)境條件、材料類型等有非常直接的關(guān)系。一般情況下，在每次使用前應(yīng)對其進(jìn)行調(diào)試與試焊。1、焊接速度的設(shè)定與控制焊接速度是影響防水板熱合焊接質(zhì)量的兩個最重要的因素。焊接速度的設(shè)定主要與土工膜焊接機(jī)性能有關(guān)，從對各種型號土工膜焊接機(jī)的爬行速度來看，一般都能達(dá)到4m/min的行走速度要求。但在實(shí)際使用過程中，爬行速度的設(shè)定不宜過快，這主要是過快的爬行速度就要求設(shè)定較高的熔合溫度，不利于焊接質(zhì)量和設(shè)備的使用壽命。一般情況下，根據(jù)施工組織及對EVA、PVC等高分子防水卷材的實(shí)際施工效果來看，焊接行走速度一般為2m/min是適宜的。2、溫度的設(shè)定與控制焊接溫度是影響防水板焊接質(zhì)量的第二個最重要因素。不同的防水卷材，因其基材熔點(diǎn)的差異，熱合焊接時所選擇的熔接溫度是有差異的。焊接溫度的設(shè)定與土工膜焊接機(jī)自身的調(diào)控能力有關(guān)，試驗(yàn)表明溫度的偏差要求控制在5的范圍內(nèi)。如以爬行速度為2m/min時，對EVA型防水卷材設(shè)定的溫度一般為（2505）。對不了解基材熔點(diǎn)的情況下，一般先確定一個參考溫度，然后從低到高調(diào)節(jié)溫度并在裁剪成條形的試樣上進(jìn)行試焊，觀察焊痕質(zhì)量以確定所設(shè)定的溫度是否合適。在確定好焊接溫度后，應(yīng)在正常工作情況下，焊接不少于2m的試樣進(jìn)行室內(nèi)抗剝離試驗(yàn)，直到檢測結(jié)果表明抗剝離強(qiáng)度合格時為止。每次在現(xiàn)場進(jìn)行熱合焊接施工時，都必須進(jìn)行試焊觀察。3、環(huán)境條件對焊接質(zhì)量的影響焊接速度和溫度的匹配還與環(huán)境有關(guān)，如環(huán)境溫度較高（不低于15）且空氣流動不大時對已經(jīng)確認(rèn)的焊接速度和溫度影響不太大；如環(huán)境溫度較低，又有明顯的氣流運(yùn)動時，應(yīng)適當(dāng)調(diào)高焊接溫度或降低爬行速度。4、防水板材質(zhì)對焊接質(zhì)量的影響由于材質(zhì)熔化溫度不同，對土工膜焊接機(jī)溫度的設(shè)定至關(guān)重要。很顯然，熔點(diǎn)高所要求設(shè)定的焊接溫度也較高。5、對焊接速度和溫度的調(diào)試是否匹配的判斷速度與溫度的設(shè)定是否匹配，或者說對焊接質(zhì)量優(yōu)劣的判斷可通過對焊痕的直接觀察或通過抗剝離強(qiáng)度試驗(yàn)來確定。在試焊檢測時可觀察焊痕的熔合厚度及與母材是否存在明顯的差異，如透明類材料，焊痕平整并帶有透明的玻璃狀則為合格；如焊痕不透明并呈白色狀，則說明溫度偏低或速度過快，需繼續(xù)調(diào)試。對不透明材料的焊接質(zhì)量檢測也可通過觀察其焊痕來確定。焊接時不宜將溫度的設(shè)定過高，除不利于設(shè)備的維護(hù)等原因外，主要的是容易熔穿卷材。只有經(jīng)確認(rèn)焊接速度和溫度已經(jīng)匹配的情況下，才能對防水卷材進(jìn)行正式的熱合焊接施工。6.材料與設(shè)備6.1防水板材料計(jì)劃見表6.1-1云山隧道防水板材料計(jì)劃表。表6.1-1云山隧道防水板材料計(jì)劃表序號名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1單面復(fù)合自粘防水板幅寬2米m2784172單面自粘防水板幅寬2米m22768546.2防水板焊接設(shè)備計(jì)劃見表6.2-1云山隧道防水板焊接設(shè)備計(jì)劃表。表6.2-1云山隧道防水板焊接設(shè)備計(jì)劃表序號機(jī)具規(guī)格型號數(shù)量用途1簡易吊裝設(shè)備自制12吊裝防水板2射釘槍或鐵錘可調(diào)節(jié)火力12打入鋼釘3簡易臺架自制12基面處理鋪設(shè)防水板4自動爬行熱盒器24焊接防水板5熱風(fēng)槍24焊接防水板6沖擊電鉆12鉆定孔位6.3防水板焊接勞動力計(jì)劃見表6.3-1云山隧道防水板焊接勞動力計(jì)劃表。表6.3-1云山隧道防水板焊接勞動力計(jì)劃表序號班 組人數(shù)組 成1項(xiàng)目部12安質(zhì)、技術(shù)6人（兼），試驗(yàn)員6人（兼）2防水板作業(yè)班6012班。熱合焊接各2人，輔助作業(yè)各3人。7.質(zhì)量控制7.1施工前的準(zhǔn)備工作一定要充分，技術(shù)方案必須經(jīng)過檢驗(yàn)，工作要落實(shí)到位。7.2施工過程中要嚴(yán)格執(zhí)行（TB10753-2010/J1149-2011等），嚴(yán)格按照經(jīng)檢測或技術(shù)部門確認(rèn)的成熟技術(shù)方案或操作規(guī)程進(jìn)行施工作業(yè)。7.3按GB/T19001、ISO9001標(biāo)準(zhǔn)建立質(zhì)量保證體系，對發(fā)現(xiàn)的問題按PDCA循環(huán)要求進(jìn)行QC攻關(guān)解決。8.安全措施8.1建立完善的施工安全保證體系，加強(qiáng)施工過程中的安全檢查，實(shí)現(xiàn)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，施工過程中必須把人員和施工安全放在首位，嚴(yán)格遵循“安全第一”的原則。8.2施工人員必須戴好安全帽，高空作業(yè)時必須系好安全繩，穿防滑鞋。8.3對防水板的安全保護(hù)及質(zhì)量控制措施8.3.1進(jìn)場堆放：不宜在露天環(huán)境中堆放，否則必須覆蓋以防日曬雨淋或其它意外損傷；8.3.2運(yùn)輸領(lǐng)用：運(yùn)載器具能確保防水板不被損傷，在施工現(xiàn)場絕不亂堆亂放，并標(biāo)識；8.3.3鋪設(shè)施工：首先應(yīng)檢查基面防排水是否適宜鋪設(shè)防水板，鋼筋頭等尖銳突出物是否清除干凈；在制作補(bǔ)丁時應(yīng)將防水板裁剪整齊，減少焊接作業(yè)；嚴(yán)格按掛釘位置布孔鉆眼，系繩應(yīng)適當(dāng)放松，不宜過緊，也不能過松；錨噴基面必須滿足有關(guān)平整度或圓滑面的要求，即D/L值與R5cm等；8.3.4焊接施工：必須在試焊合格后才能進(jìn)行正式焊接施工，以避免假焊；必須嚴(yán)格按要求進(jìn)行現(xiàn)場抽檢，以確保焊接質(zhì)量，防止漏焊發(fā)生；加強(qiáng)防護(hù)，避免燒傷、灼傷防水板等；8.3.5后續(xù)施工：在鋼筋骨架施工、襯砌臺車及其混凝土施工以及其它行走機(jī)械移動過程中，必須做好對防水板的保護(hù)工作，如電焊時應(yīng)用擋板等進(jìn)行防護(hù)以免焊渣燙傷防水板，臺車運(yùn)行時以免掛傷或撕裂防水板，混凝土澆筑振搗時破壞防水板等等。9.環(huán)保措施9.1成立環(huán)保工作小組，配置