在我国基础设施建设中地铁隧道、高铁隧道、南水北调隧道、高速公路隧道遍布全国各地，随着一带一路的步伐我国的隧道工程也走出了国门。隧道防水技术的研究也在向深度和广度发展。

目前高分子自粘预铺防水卷材广泛应用于基础设施建设工程，材料优秀的综合性能为工程的防水安提供了基本保证。预铺反粘的施工方式使卷材与结构形成不可分割的一体。但是在实际应用过程中，因为每种隧道构造方式不同的原因，我们发现传统的自粘型高分子预铺防水卷材不具有很好的施工适应性，也会面临大家对自粘搭接可靠性的质疑，因此目前应用最多的部位大多停留在明挖法隧道的底板部位防水。

主要探讨两点，一是可焊接型高分子预铺卷材在卷材搭接可靠性的提升，二是因为可焊接的优点对预铺产品在矿山法隧道与明挖法隧道中各部位应用领域的拓宽。

一、搭接边剥离强度实验部分

1.1原料

公司自主生产的搭接边可焊接型和自粘型高分子预铺防水卷材

1.2试验制备

按照《预铺防水卷材》GB/T23457-2017标准要求，每种卷材各5个试件，自粘卷材试件采用自粘结方式，粘合面为(50×70)mm，焊接卷材试件采用焊接方式，焊接面为(50×70)mm，试件制作完成后，在标准环境下放置24 h。

1.3检测方法

试验按照《预铺防水卷材》GB/T23457-2017中P类卷材与卷材剥离强度（搭接边）要求进行，采用电子拉力机进行检测，试验温度（23±2）℃，拉伸速度为（100±10）mm/min，去除应力应变图中起始和结束的1/4区域，取中间1/2区域的平均剥离力或峰面积力的平均值除以试件宽度作为试件的剥离强度，单位为N/mm，试验结果取5个试件结果的算术平均值。

1.4结果与分析

按照1.3实验方法进行实验和测试，实验结果如表1所示。

表1 卷材与卷材剥离强度（搭接边）

由表1可见，自粘卷材的搭接边剥离强度平均值在2.0左右，焊接卷材的搭接边剥离强度皆在6.0以上或者卷材破坏。从结果来看焊接卷材的搭接边可靠性要比自粘卷材可靠的多，这是因为焊接卷材要做到焊接性能足够好，就需要选择相容性好的配方体系来制作片材，这样在高温熔化后两幅卷材搭接边再次成型形成一个整体，这样才会出现6.0以上的剥离强度或者卷材破坏的情况，原理同PVC、TPO焊接搭接。而自粘卷材搭接边剥离强度最大时则是剥离时出现热熔胶内聚力破坏的情况，目前市场上的防水用热熔胶内聚力破坏时产生的最大力也就在2~4N/mm之间，所以焊接卷材的搭接边剥离强度远远大于自粘卷材的搭接边剥离强度，也就可以证明可焊接型自粘预铺高分子防水卷材的搭接强度在隧道复杂环境中使用时比自粘搭接要可靠很多。

二、华丽高速营盘山隧道案列分析

2.1 工程介绍

由中建交通建设集团有限公司承建的华丽高速第9合同段项目华丽高速营盘山隧道华坪段位于丽江市华坪县新庄乡八德村，属特长公路隧道，是华丽高速公路重大控制性工程之一。隧道左线长11272米，右线长11310米，采用分离4车道设计，建成后将成为云南省第一长公路隧道，营盘山隧道属于超特长隧道，采用矿山法修建方式，地质条件复杂，围岩变化频繁，且随时面临洞内突泥涌水、塌方、硬岩岩爆、软岩大变形等施工风险，施工难度和施工技术要求极大。

2.2 防水构造设计

1）一般常见的防水系统组成为：二次衬砌与初期支护之间铺设一层1.2mm厚高分子防水板+无纺布；模筑衬砌采用C30混凝土，抗渗强度不小于S8；施工缝、变形缝分别设置带注浆管止水条、橡胶止水带进行止水。

采用高分子片材做隧道全外包防水的缺陷是什么？　

如铺设图所见：防水片材与二次衬砌混凝土之间无任何粘合的条件，这就形成了互无关系的“空铺”。当高分子片材防水层任何一个局部破损或接缝不密实而造成的漏水，都会导致蔓延到主结构的每一个地方，导致结构的薄弱环节成为水的通道而造成“异地”漏水，无法得知原漏水点在哪？结果就是：整个工程被一个点的漏水所伤害。显然这样的防水是失败的。

2）预铺反粘高分子自粘胶膜防水卷材

在CECS 370：2014《隧道工程防水技术规范》5.2.9节有这样一段话：在隧道工程中应优先选用能与现浇混凝土直接粘结，且有良好施工性能的预铺防水卷材，其性能指标应符合现行国家标准《预铺/湿铺防水卷材》GB/T23457规定。

在GB50108—2008《地下防水技术规范》第118页第3部分对高分子自粘胶膜防水卷材这样描述“该卷材系在一定厚度的高密度聚乙烯膜面上涂覆一层高分子胶料复合制成的一种自粘性防水卷材，归类于高分子防水卷材复合片中树脂类品种（FS2），其特点是具有较高的断裂拉伸强度和撕裂强度，胶膜的耐水性好，一、二级的防水工程单层使用也能达到防水要求，采用预铺反粘法施工，由卷材表面与结构混凝土发生粘结作用。”

各结构层特点：

--高分子层：提供了高强力、高延伸、抗冲击、抗霉菌、使用寿命长的优秀性能；

--自粘层：热熔胶在混凝土浇筑时受压合、水化热双重作用而诱发出粘性，与混凝土牢牢粘结在一起，卷材如同混凝土的皮肤，防水层与主体结构间不窜水、不渗水。

 --防粘层：保护处于粘弹态的热熔胶层不被环境所伤害，使其在混凝土浇筑时发挥良好的粘结力，同时为工人提供施工方便。

3）华丽高速营盘山隧道所选用的正是定制的可焊接型高分子预铺防水卷材

卷材每2m幅宽预留10cm的不涂胶部分用作长边焊接搭接，每20米预留15cm不涂胶部分用于短边焊接搭接，卷材背部焊接吊带用于将卷材固定于隧道顶部。所有吊带都在工厂预制而成，极大程度的保证了卷材焊点的安全。现场吊铺过程卷材整体没有受到一个钉孔伤害，保证了防水层的完整性，提高了防水的安全性。

卷材准备：

经过对砂面卷材自重、焊接点的强度等数值的计算，确定焊带的数量，并将条形带均匀分布在卷材背面。

基层处理：

先切除初期支护表面的外露锚杆头，并用聚合物防水砂浆将其包裹，对于凸凹不平处用防水砂浆抹平后，通过防水作业台架从拱部向两侧依次用水泥钉将高分子垫片（3）固定无纺布。

卷材铺设：

用射钉枪依次将卷材背部焊接的条形带固定在预先安置的垫片上。

钢筋绑扎：

钢筋绑扎过程避免钢筋头对防水卷材的划伤、撞伤。

混凝土浇筑：

混凝土的密实情况决定卷材和混凝土界面的压合力，混凝土给卷材的压合力均匀时，卷材和混凝土结为一体，当外破坏力大于卷材胶层内聚力时，胶层从中间被分开而结构仍然被胶层所裹覆。效果如下图所示：

三、春申湖路快速化改造工程适用性探讨

3.1 工程概况

春申湖路快速化改造工程为江苏省市政工程重点项目，苏州市境内投资规模最大的单个交通基础设施项目，有效贯通新区、相城区及工业园区，是规划苏州中环快速路北段的组成部分，是城市东西方向重要快速路，与中环西线、中环东线、中环南线等其他快速路共同构建苏州快速骨架路网。春申湖路快速化改造工程采用明挖法施工。

3.2 防水设计方案

春申湖路快速化改造工程隧道防水采用卷涂结合方式施工，底板与侧墙都是防水卷材采用的是自粘预铺高分子防水卷材。

根据现场考察来看，底板采用自粘预铺反粘卷材没有难度，施工性与普通地下工程方法一致。但是在侧墙使用时，我们了解到工人为了将预铺卷材固定在侧墙上花了很多心思，我们材料应用的标段采用的方法是先在侧墙基面上用钢钉按一定密度固定自粘不带砂的卷材，再将预铺卷材慢慢粘结上，解决大面固定的问题，最后在搭接边部位打上一定密度的钢钉固定卷材防止脱落，这样下幅卷材搭接时会覆盖掉这层钢钉固定的搭接边。实际观察下来这样的做法也确实解决了自粘预铺预铺卷材在侧墙使用时难以固定的问题，而且效果也相当不错。

借鉴此种做法，我们可以看到吊带式焊接高分子预铺防水卷材在明挖法隧道侧墙使用时也有很大的适用性，在侧墙固定时可在卷材背面吊带处直接打钢钉将卷材固定于侧墙基面上，可省去一些工序。

结语

高分子预铺卷材的高拉伸性能以及优异防窜水性是其他传统卷材无法代替的，可是因为卷材空铺的特点，很难固定于隧道的侧墙与顶板部位，故而还是应用于隧道底板居多，可焊接型高分子预铺防水卷材的出现可在一定程度上解决卷材使用于侧墙和顶板的固定问题以及搭接边的可靠性问题，但是由于背部吊带的原因，做出的现场表面多不平整，不美观（不影响实际防水效果）。

很高兴看到高分子预铺防水卷材越来越多的应用在隧道防水中，其中不乏一些创新的做法带动着企业对产品的创新，希望可焊接型高分子预铺防水卷材在更多的应用中不断完善，为中国隧道防水添砖加瓦。