一种地下防水工程的全包围皮肤式结构及施工方法与流程

本发明涉及防水施工技术领域，尤其涉及地铁、地下管道、隧道、地下管廊、地下车库、地下防空设施等地下工程防水技术。

背景技术：

地下防水工程可采用多种防水结构及施工工艺，并且有多种防水材料可供使用，如刚性防水、柔性防水、刚、柔结合防水。其中柔性防水(防水行业业内一般意义上的防水)又大致分为涂膜防水、卷材防水、涂膜与卷材复合防水。其防水机理是在混凝土结构外部包覆一层、多层或多层复合的防水层，使结构与外围水源之间阻断、隔离，达到防水目的。因而在主体结构和外围结构发生变形时，防水层自身的完整性以及与主体结构的贴覆紧密程度，会直接影响防水效果。

目前比较主流的防水措施，是在混凝土结构外部形成所谓的皮肤式防水。比如湿铺自粘卷材、预铺反粘、非固化与卷材复合，等等。但就目前现状，外墙面及顶板做到皮肤式防水比较容易做到，防水层比较容易就能做到与结构板紧密结合。但对于地下工程的底板却很难做到。原因在于底板的防水层多是与混凝土垫层粘结，而极少是与混凝土结构粘结，并不能形成真正意义上的全包围、皮肤式防水。在结构板施工后，若底板下的水土迁移，或者其他因素造成混凝土垫层下沉或开裂，则会对防水层造成破坏，由于防水层与结构板只是物理压贴，很容易跟随垫层的下沉和开裂与混凝土结构板脱离，形成窜水层。在结构板存在缺陷的情况下发生渗漏。即便是采用结合比较好的预铺反粘工艺，施工难度也较大，不做保护层直接在防水层上钢筋绑扎时容易伤及防水层，做保护层，又降低防水层与主体结构的一体性。

因此传统的地下防水技术，在底板部分都有短板。特别是从整体的防水结构上看，由于其防水材料施工后最终成为固化了的刚性结构材料，如果因为地壳变动、沉降、塌陷等原因，防水层与结构板跟随垫层的下沉和开裂与混凝土结构板脱离，形成窜水层，导致防水结构的整体失效；另外在施工中由于防水卷材的搭接处存在接缝，成为其防水的薄弱环节。因此，采用上述现有技术的地下防水工程存在易整体失效或局部接缝处易渗漏的弊端。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出一种地下防水工程的全包围皮肤式结构及施工方法，其技术方案如下：

一种地下防水工程的全包围皮肤式结构，包括底层、顶层、侧面层，所述底层、顶层、侧面层围成一体并形成中空结构，所述底层从下至上包括连结一体的底部混凝土垫层、底部橡胶沥青防水涂料层、底部水性非固化涂料层、底部薄膜加强层、底部混凝土基础层；所述侧面层包括侧面混凝土基础层，在所述侧面混凝土基础层的外面依次设有侧面水性非固化涂料层、侧面薄膜加强层、侧面防水层，所述侧面防水层为橡胶沥青防水涂料层或防水卷材层；所述顶层包括顶部混凝土基础层，在所述顶部混凝土基础层的外面依次设有顶部水性非固化涂料层、顶部薄膜加强层、顶部防水层，所述顶部防水层为橡胶沥青防水涂料层或防水卷材层。

本发明在整体结构上，其底部水性非固化涂料层、侧面水性非固化涂料层、顶部水性非固化涂料层形成一体化无缝连接的全包围结构。

优选地，所述底部薄膜加强层、侧面薄膜加强层、顶部薄膜加强层为无纺布。

优选地，所述底部水性非固化涂料层、侧面水性非固化涂料层、顶部水性非固化涂料层为喷涂型水性非固化涂料层。

更优选地，底部水性非固化涂料层、侧面水性非固化涂料层、顶部水性非固化涂料层的厚度为0.5-4mm。

另外，优选底部橡胶沥青防水涂料层、侧面橡胶沥青防水涂料层的厚度为0.5-4mm。

根据上述一种地下防水工程的全包围皮肤式结构的施工方法如下：

步骤1、底层施工，其包括：

步骤1-1、在地下工程混凝土垫层施工完毕后，在无明水的条件下，采用机械化喷涂，施工为0.5-4mm厚橡胶沥青防水涂料；

步骤1-2、橡胶沥青防水涂料施工完毕后(也可紧随其后同步施工)，采用机械化喷涂施工为0.5-4mm厚水性非固化涂料；

步骤1-3、水性非固化涂料施工时同步铺贴无纺布；

步骤1-4、无纺布铺贴完毕后，直接在上部弹线绑扎钢筋，支模板，进行混凝土浇筑。

步骤2、侧面施工，其包括：

步骤2-1、地下室侧墙混凝土施工完毕后，机械化喷涂施工0.5-4mm厚水性非固化涂料；

步骤2-2、水性非固化涂料施工时，同步铺贴无纺布；

步骤2-3、待水性非固化涂料析出水份挥发完毕，采用机械化喷涂施工0.5-4mm厚橡胶沥青防水涂料或铺设防水卷材层；

步骤2-4、施工完毕后直接铺设挤塑板或其他保护设施。

步骤3、顶层施工，其包括：

步骤3-1、地下室顶板侧墙混凝土完毕后，机械化喷涂施工0.5-4mm厚水性非固化涂料；

步骤3-2、喷涂型水性非固化施工时，同步铺贴无纺布，

步骤3-3、待水性非固化涂料析出水份挥发完毕，采用机械化喷涂施工0.5-4mm厚橡胶沥青防水涂料或铺设防水卷材层；

步骤4、底板与侧墙过渡施工：将防水层边缘扩大至超出结构主体不少于500mm，以实现相邻面的无缝连接。

需要指出的是，上述施工方法中，对于地下室顶板上部有种植植物的情况，则取消步骤3-3，改为直接热熔法施工防水卷材层，这样可以有效防止植物的根部对防水结构的损坏。

本发明的有益效果是：

第一，本发明采用喷涂型水性非固化涂料和喷涂型橡胶沥青防水涂料作为主材，利用两种材料各自的优势，以薄膜加强层(无纺布)为辅材，采用机械化喷涂施工，应用于地下防水工程，可以形成真正意义上的全包围、高性能、皮肤式防水结构。

第二，本发明中的水性非固化涂料具有超强粘结力，施工于结构的表面，不仅能与结构本身密切结合，而且能将加强层粘附在一起从而实现对结构的全包围。

第三，本发明中的水性非固化涂料永不固化且具有蠕变功能，因此当结构本身因为沉降、位移等原因而发生开裂时，能够对裂缝进行自动修复，从而实现对结构的动态保护。

第四，本发明中的水性非固化涂料施工时采用喷涂施工，节约人工，效率高，能大幅度缩短工期。

第五，本发明中的水性非固化涂料不含溶剂、没有气味，无有害气体排放，保证了施工人员的身体健康，是一种安全环保的绿色涂料。

第六，本发明中的水性非固化涂料为双组份产品，枪外混合，瞬间成形，可以有效地防止立面施工时的垂挂，与传统的热熔型非固化涂料相比具有明显优势。

第七，本发明中的水性非固化涂料可以冷施工，无需加热，避免失火及烫伤，保证了施工现场的安全，同时还能节约大量的能源。

第八，本发明中的薄膜加强层采用无纺布，可以方便行走和卷材预铺定位，对于后续施工较为方便。

第九，本发明中的水性非固化涂料与无纺布的结合运用，可以使得结构相邻面之间的连接与过渡更加安全可靠。

第十，本发明中水性非固化涂料自身的特点使其在与无纺布铺贴后，在其受到自身压力的同时，能够穿透无纺布与结构混凝土无间隙粘结，有效地防止窜水。

附图说明

图1是一种地下防水工程的全包围皮肤式结构的示意图；

图2是图1的局部放大图。

图中：a1、底部混凝土垫层，a2、底部橡胶沥青防水涂料层或防水卷材，a3、底部水性非固化涂料层，a4、底部薄膜加强层，a5、底部混凝土基础层；

图中：b2、侧面橡胶沥青防水涂料层或防水卷材，b3、侧面水性非固化涂料层；b4、侧面薄膜加强层，b5、侧面混凝土基础层；

图中：c2、顶部防水层(顶部橡胶沥青防水涂料层或防水卷材)，c3、顶部水性非固化涂料层；c4、顶部薄膜加强层，c5、顶部混凝土基础层；

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1：

如图1至2为一种地下防水工程的全包围皮肤式结构，包括底层、顶层、侧面层，所述底层、顶层、侧面层围成一体并形成中空结构，所述底层从下至上依次为底部混凝土垫层a1、底部橡胶沥青防水涂料层a2、底部水性非固化涂料层a3、底部薄膜加强层a4、底部混凝土基础层a5；所述侧面层包括侧面混凝土基础层b5，在所述侧面混凝土基础层b5的外面依次设有侧面水性非固化涂料层b3、侧面薄膜加强层b4、侧面防水层b2，所述侧面防水层b2为橡胶沥青防水涂料层或防水卷材层；所述顶层包括顶部混凝土基础层c5，在所述顶部混凝土基础层c5的外面依次设有顶部水性非固化涂料层c3、顶部薄膜加强层c4、顶部防水层c2，所述顶部防水层c2为橡胶沥青防水涂料层或防水卷材层。

本实施例中，底部水性非固化涂料层a3、侧面水性非固化涂料层b3、顶部水性非固化涂料层c3形成一体化无缝连接的全包围结构。

其中，底部薄膜加强层a4、侧面薄膜加强层b4、顶部薄膜加强层为无纺布。

优选地，底部水性非固化涂料层a3、侧面水性非固化涂料层b3、顶部水性非固化涂料层c3为喷涂型水性非固化涂料层。

优选地，底部水性非固化涂料层a3、侧面水性非固化涂料层b3顶部水性非固化涂料层c3的厚度优选为2mm。

本实施例中，底部橡胶沥青防水涂料层、侧面橡胶沥青防水涂料层的厚度为2mm。

本实施例中采用的水性非固化防水涂料，其组成按重量份数计包括：阴离子橡胶弹性体改性乳化沥青70～80份、固含量为42～70％的改性树脂乳液8～13份、促凝剂0.05～2份、消泡剂0.005～0.9份、分散剂0.003～0.3份、稳定剂0.05～1份、填料5～20份，其中阴离子橡胶改性乳化沥青的主要组成为基质沥青、sbs橡胶颗粒、sbr橡胶粉、nbr橡胶粉、去离子水、阴离子乳化剂、非离子表面活性剂和选自芳烃油和环烷油中的至少一种。其中，促凝剂由硫酸铝钾和氯化钙组合而成。

实施例2：

实施例1中的地下防水工程的全包围皮肤式结构的施工方法如下：

步骤1、底层施工，其包括：

步骤1-1、在地下工程混凝土垫层施工完毕后，在无明水的条件下，采用机械化喷涂，施工为2mm厚橡胶沥青防水涂料；

步骤1-2、橡胶沥青防水涂料施工完毕后(也可紧随其后同步施工)，采用机械化喷涂施工为2mm厚水性非固化涂料；

步骤1-3、水性非固化涂料施工时同步铺贴无纺布；

步骤1-4、无纺布铺贴完毕后，直接在上部弹线绑扎钢筋，支模板，进行混凝土浇筑。

步骤2、侧面施工，其包括：

步骤2-1、地下室侧墙混凝土施工完毕后，机械化喷涂施工2mm厚水性非固化涂料；

步骤2-2、水性非固化涂料施工时，同步铺贴无纺布；

步骤2-3、待水性非固化涂料析出水份挥发完毕，采用机械化喷涂施工2mm厚橡胶沥青防水涂料或铺设防水卷材层；

步骤2-4、施工完毕后直接铺设挤塑板或其他保护设施。

步骤3、顶层施工，其包括：

步骤3-1、地下室顶板侧墙混凝土完毕后，机械化喷涂施工2mm厚水性非固化涂料；

步骤3-2、喷涂型水性非固化施工时，同步铺贴无纺布，

步骤3-3、待水性非固化涂料析出水份挥发完毕，采用机械化喷涂施工2mm厚橡胶沥青防水涂料或铺设防水卷材层；

步骤4、底板与侧墙过渡施工：将防水层边缘扩大至超出结构主体不少于500mm，以实现相邻面的无缝连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。